[发明专利]次生硫化铜矿生物浸出过程黄铁矿选择性抑制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低品位次生硫化铜矿石浸出过程中，黄铁矿的选择性抑制浸出工艺，特别是一种在低pH值低电位生物浸出体系下，利用微生物氧化硫化铜矿过程中，在不影响铜矿物浸出效果的同时，有效抑制黄铁矿的过量浸出，避免造成生物堆浸过程中酸和铁过剩的工艺。

背景技术

随着矿产资源不断开发利用，高品位、易处理矿石不断减少，矿产资源日益贫化和复杂，环保压力日增，传统冶金工艺面临挑战。虽然目前国内外对低品位矿产资源在生物提铜工艺方面已得到了广泛应用，但是均局限在铜硫比大、耗酸量适中的铜矿石类型或在干旱、雨少的气候环境中应用，不适合应用于铜硫比小、耗酸脉石少、酸过剩的硫化铜矿的生物堆浸提取。例如，福建紫金山铜矿就属于该类铜矿石，该铜矿石生物堆浸过程中，从铜矿物中浸出铜的同时，有大量黄铁矿也一同被浸出，造成浸出液中酸铁过剩。浸出液中过高的铁浓度和过量的酸，不但会影响细菌活性，阻碍浸出过程的顺利进行，影响铜的浸出效果，而且对后续的萃取工艺造成不利影响，会带来铜的萃取和电积效率降低，铜的回收率下降，能耗高等一系列问题。因此，针对这种黄铁矿含量大、耗酸脉石少的低品位硫化铜矿的提铜技术，有必要提供一种新的生物堆浸提铜工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种次生硫化铜矿生物浸出过程黄铁矿选择性抑制工艺，该工艺为低pH值低电位生物浸出体系的生物提铜降铁工艺，特别适合用于黄铁矿含量大、耗酸脉石少的低品位硫化铜矿石，本工艺流程短、设备简单、投资省、成本低、无污染、在不影响铜浸出率的同时，可有效抑制黄铁矿的过量浸出，解决生物堆浸过程中酸和铁过剩问题。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：这种次生硫化铜矿生物浸出过程黄铁矿选择性抑制工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)矿石的预处理

将低品位难处理次生硫化铜矿矿石破碎到粒度在12mm以下，随后筑堆，形成多孔洞的自然堆；用含有浸矿菌的Fe³⁺、pH1.0～1.5的稀硫酸溶液喷淋或滴淋矿堆；

(2)混合浸矿菌堆浸

经步骤(1)预处理后的矿堆，接入经复长、驯化的Thiobacillus ferrooxidansRetech III(简称T.F.R.III浸矿菌)(已保藏在中国国家典型培养物保藏中心(武汉大学内)保藏登记号CCTCC No：M200033，保藏日期2000年10月11日)浸矿菌，(本培养物保藏受理通知书的原件在申请号为″02128836.4″，发明名称为“耐酸诱变菌及其用于精矿的浸出工艺”的案件中，)在不同浸出时期，采取分阶段间歇和连续两种喷淋方式，喷淋强度为20～30L/(m²·h)，其喷淋液中含浸矿菌10⁶～10⁸个/ml，喷淋液的氧化还原电位350～410mV(SCE)，控制堆内温度在20～25℃范围内，浸出体系的pH值1.0～1.5，保持氧化还原电位在310～410mV(SCE)；

(3)浸出液经净化工序，为降低喷淋液中Fe³⁺浓度，采用间断式中和沉淀法除Fe³⁺，以控制喷淋液中总铁浓度小于10g/L，其中Fe³⁺/Fe²⁺为3.75～4.25，溶液氧化还原电位350～410mV(SCE)；

(4)净化后的浸出液进入萃取工序，经萃取后，有机相进入反萃、电积流程，水相经pH调节后重返矿堆浸矿，返回液pH在1.5～2.0之间，控制喷淋液的氧化还原电位在350～410mV(SCE)以下.所述的对混合浸矿菌的复长驯化是在9K培养基的自来水中加入粒度小于0.074mm的低品位次生硫化铜矿粉，矿浆浓度为10％重量百分比，pH值在1.0～1.5之间；驯化菌液的氧化还原电位为350～410mV(SCE)，细菌浓度为10⁶～10⁸个/ml。

萃取后的萃余液在返回矿堆浸出前需采用碱类化学药剂碳酸钙、氢氧化钙、或氧化钙沉淀Fe³⁺的方法调节溶液电位和pH值。

矿石筑堆的堆高在2-5m。

本发明中所述的电位mV(SCE)是测量氧化还原反应溶液电位的一个参比方式，即所测量的电位值是相对于饱和甘汞电极的测量值。

次生硫化铜矿生物浸出过程黄铁矿选择性抑制工艺，它包括以下步骤：

(1)硫化铜矿石的筑堆和预处理以及细菌培养：