[发明专利]采用转鼓式反应器生物浸出含砷金矿的预氧化处理方法

权利要求书

1.一种采用转鼓式反应器生物浸出含砷金矿石的预氧化处理方法，该方法包括以下步骤：

1)将经浮选的含砷金精矿用自来水漂洗；

2)将步骤1)中漂洗后的含砷金精矿进行滤水烘干、研磨活化、酸预浸；

3)将嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌的诱变菌，进行驯化培养，放大培养得到诱变混合菌；

4)将步骤3)中诱变混合菌接种到经酸浸后的高浓度含砷金矿，在转鼓式反应器中进行生物浸出；

5)将含砷金矿生物氧化浸渣进行氰化提金，并将浸出液经分析检测并去除有害离子后，循环用于含砷金矿石的连续浸出；

所述的转鼓式反应器中进行高浓度含砷金矿的生物预氧化，通过转鼓内部挡板直接提升矿物颗粒进行矿浆均匀混合，由气体分布器实现气体预分散与气液充分接触混合，促进气液传质和溶氧供应充分。

2.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，所述的气体分布器包括：进气管(1)、分支导气管(2)、气体分布管(3)和出气管(4)；所述的进气管(1)穿设固定于转鼓一端的水平固定轴上，该进气管(1)位于转鼓内的出气端通过分支导气管(2)连通至若干气体分布管(3)；所述的分支导气管(2)呈半圆形，若干气体分布管(3)沿转鼓的轴向平行设置；所述的出气管(4)穿设于转鼓一端的水平固定轴上，其末端膨大部分为圆柱形多孔式气体收集管，该多孔式气体收集管保持在液面以上，其顶端表面密封、侧面开孔。

3.根据权利要求1所述的预氧化处理方法，其特征在于，所述的步骤1)中将含砷金矿用自来水进行反复多次漂洗至澄清。

4.根据权利要求1所述的预氧化处理方法，其特征在于，所述的步骤2)首先将漂洗矿石滤水后置于干燥箱中，温度稳定为110～120℃；然后，对干燥过的矿样进行研磨活化，连续研磨30min以上；最后，将研磨后的矿样进行酸浸，矿样与酸浸液的比例为1∶2或1∶3，且浸泡过程中通过添加硫酸溶液控制浸泡液的pH稳定在1.5～2.0，至pH不发生显著变化。

5.根据权利要求1所述的预氧化处理方法，其特征在于，所述的步骤3)包括以下步骤：

3-1)将15～20W的紫外灯，波长265nm，预热20～30min，在暗箱中操作；将盛有菌液嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌10～20ml、直径9～15cm的培养皿距紫外灯30～40cm，按不同时间进行辐射处理；诱变后菌液避光于4℃冰箱中处理12～24小时，后置于摇床中避光培养，分别获得2种富集的正突变菌株；

3-2)将2种浸矿菌种富集的诱变菌株，分别通过摇瓶浸出进行诱变菌种的连续驯化，在250～1000ml锥形瓶和Leathen培养基中，Fe²⁺或硫粉量逐渐减少而含砷金矿粉比例逐渐增加的方式，每次增加含砷金矿2％～5％，就减少Fe²⁺或硫粉量2％～5％，当含砷金矿含量大于20％时，停止用Fe²⁺或硫粉作能源；控制驯化培养基pH为1.5～2.5，分别对嗜酸氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行传代培养，培养温度为25～35℃；连续驯化培养五代以上得到浓度大于10⁷个/ml的适应性驯化菌；

3-3)在优化Leathen培养基中，并按比例加入Fe²⁺和单质硫，把经连续循环的诱变菌种进行混合放大培养；首先在90％以上矿物粒度小于75μm的金矿石进行批量摇瓶培养，然后在10L、20L和50L转鼓反应器中进行逐级放大培养；其中，接种量为培养物总体积的10％～30％、温度在30～35℃之间，pH值在1.5～2.5之间，加入矿粉量为培养物总重量的20％～50％，获得菌种密度为10⁷～10⁹个/ml的适应高矿浆和高离子浓度的诱变混合菌。

6.根据权利要求1所述的预氧化处理方法，其特征在于，所述的步骤4)包括以下步骤：

4-1)将酸浸后的矿样加入到转鼓反应器内，按比例加入浸出液和接种诱变混合菌，控制矿浆浓度为20～50％，菌种初始密度大于10⁷个/ml；

4-2)浸出液用自来水配制，按优化的Leathen培养基添加营养组分，1L培养基中含有(NH₄)₂SO₄1.5g、MgSO₄·7H₂O 0.05g、KCl 0.05g、K₂HPO₄0.05g、Ca(NO₃)₂0.01g；

4-3)含砷金矿生物浸出过程中，控制反应器温度为30～35℃、pH值1.5～2.0、通气速率为2～20L/min、转鼓转速为1～10r/min。