[发明专利]一种低品位碲矿的生物浸出方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物浸矿方法，特别是涉及一种低品位碲矿的微生物浸出方法，属于微生物冶炼领域。

背景技术

碲(Te)是VIA族非金属元素，原子序数为52，在元素周期表中位于第六族硒和钋之间，其化学性质与硫(S)和硒(Se)相近。碲具有十分良好的传热和导电本领，是金属性最强的非金属元素。因此，碲通常称之为准金属或半金属，是良好的半导体材料，主要应用于冶金、电子、玻璃、化工等领域，被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素，创造人间奇迹的桥梁”，是当代高新技术新材料。由于碲是一种分散元素，很少有独立矿床，在地壳中的含量很小，大部分伴生赋存于铜、铅、金、银、铋等其他独立的矿床，碲的取得主要取自金属铜等冶炼的副产物，即金属冶炼厂的阳极泥，产量较低。

科研论文“从铋碲矿中分离碲的新技术”(蒋新宇，稀有金属与硬质合金，2000，(141)：8～10)公开一种从铋碲矿中分离碲的湿法冶金工艺。该技术将铋碲矿用盐酸加氯酸钠浸出，浸出液用Na₂SO₃还原得粗碲粉，还原后液水解回收铋。粗碲粉经盐酸浆化洗涤，最终得到纯度约96％的碲粉。该工艺至少存在五方面的不足：第一、浸出温度较高，长期在酸性条件下进行氧化反应，对设备腐蚀大；第二、工艺能耗高；第三、建设周期较长、投资量较大、操作运行成本较高；第四、工艺主要用于处理一些较高品位的碲矿，对于低品位碲矿效果较差、效益较低。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种碲矿浸出方法，该方法采用生物浸矿原理，特别适用于对低品位碲矿浸出。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种低品位碲矿的生物浸出方法，其特征在于：浸矿菌种包含氧化亚铁硫杆菌。

上述浸矿方法采用生物浸矿原理实现。生物浸矿技术是以微生物对矿石的直接、间接以及两者的共同作用，利用微生物在生命活动中自身的氧化和还原特性，使矿石中的有用成分氧化或还原，以水溶液中离子态或沉淀的形式与原物质分离，或靠微生物的代谢产物与矿物作用，溶解提取矿物有用成分的技术。与其他工艺相比，其最大特点是适用于传统工艺难以处理的矿石，并具有流程短、工艺简单、易操作、投资少、能耗少、成本低和对环境友好等优点，因而近年来发展迅速。特别是在目前高品位、易选别矿产资源日趋减少，低品位、难选冶资源日益受到重视的形势下，生物浸矿技术显示出了巨大的经济、技术和环境优势，成为矿冶工程研究和应用的重点之一。

矿石的生物浸出是水溶液中多相体系的一个复杂过程，它同时包含了化学氧化、生物氧化和电化学氧化反应，因此菌种选择与浸矿反应条件都能够影响浸矿方法的成败与效率高低。本技术方案基于微生物浸矿的基本原理，选用氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans，简称T.f菌)浸出低品位碲矿中的碲，并通过调节控制浸矿过程中涉及的各项理化条件，实现了微生物浸矿方法成功应用于低品位碲矿浸出。T.f菌是一类化能自养菌，其主要代谢机理是以CO₂为碳源，以NH₄⁺为氮源，通过氧化Fe²⁺、元素S以及还原态的化合物等来获得生命过程所需的能量。本技术方案采用T.f菌浸提低品位碲矿的原理在于：低品位碲矿中主要的硫化物型矿石为辉碲铋矿，其中含有低价S。T.f菌在浸矿过程中一方面通过氧化低价S获得生长能量，另一方面在解离矿物的同时产生H₂SO₄溶解矿石，矿石中的碲以可溶化合物的形式浸出进入溶液。在这个过程中T.f菌作为自养菌还能以碲矿中伴生的或加入的还原态S或铁矿物为能源自养生长。整体方法工艺简单，节约成本，具有应用前景。

浸矿方法以9K基础培养基为浸矿培养基，首先称取碲矿矿样加入浸矿培养基，调节矿浆pH值至1.5～2.5；待矿浆pH值稳定后接种T.f菌菌液，接种量为2.5％～7.5％；最后进行恒温振荡培养，培养条件为温度26～33℃、转速120～150r/min。浸矿30d后测定，浸碲率为62.7～68.4％。