[发明专利]高碱性硫化矿生物堆浸的前置处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿石生物堆浸方法，更具体的说，是针对高碱性硫化矿进行生物氧化堆浸的前置处理方法。

背景技术

生物堆浸是堆置浸矿法的一种，它是将含微生物的溶液喷淋在矿石堆上，使溶液在矿石堆内的渗滤过程中利用微生物的选择性氧化溶解作用或化学浸出作用将矿石中的有价成分转入溶液，以便进一步提取或回收的一种方法。生物堆浸法由于具有工艺流程短、环境友好、设备简单、灵活机动等特点，对于复杂、多金属、低品位矿、废石的综合利用具有优势，现已在铜、金、镍、钴等金属提取方面取得广泛应用，尤其是次生硫化铜矿物的处理上。

目前，生物堆浸法主要用于处理含碳酸盐矿物少的低碱性硫化矿，对含碳酸盐类矿物高的高碱性硫化矿则存在矿堆易板结、渗透难、浸出效率低等问题；这类高碱性硫化矿也已成为生物堆浸法继续发展的瓶颈，具体表现如下：

1）传统工艺中对高碱性硫化矿都采用碱性滤淋处理，即采用氨水或氢氧化钠一类碱性溶剂对这类矿石进行堆浸，该方法可将矿石中的氧化矿物和部分硫化矿物溶解，存在最终金属浸出率低的问题。

2）常规生物堆浸法都采用硫酸预先中和矿石中的碳酸盐类耗酸矿物，直至矿堆基本酸平衡后再接种微生物进行氧化浸出。由于多数高碱性硫化矿均含大量方解石、白云石一类碳酸盐矿物，在硫酸预浸过程中这些碳酸盐矿物溶解后形成硫酸钙、硫酸镁类沉淀附着在矿石表面或粘结成块，阻碍矿石与溶液的进一步接触，同时恶化矿堆的渗透性能；上述现象使得接种的微生物不能有效接触矿石中的有用成分，微生物选择性氧化作用难以为续。

因此需要针对高碱性硫化矿生物堆浸存在的问题，提出能降低矿堆板结程度、改善矿堆渗透性能、形成可供生物堆浸的透气性矿堆的前置处理方法。

发明内容

本发明提供一种高碱性硫化矿生物堆浸的前置处理方法，特别是针对碳酸盐类矿物含量高的硫化矿，可以解决目前堆浸过程中存在的矿石板结、矿堆渗透难、金属浸出率低等问题。

高碱性硫化矿生物堆浸的前置处理方法，其特征在于工艺步骤如下：

A、首先将矿石粉碎成粒状，然后将矿石粒喷淋稀盐酸进行润湿或团聚；

B、将经过步骤a处理后的矿石粒筑成一个或多个矿堆；

C、进一步将稀盐酸分布到矿堆的各个部分，矿堆排出浸出溶液；

D、将步骤C得到的浸出溶液回收，并将浸出溶液转入酸再生装置；

E、在酸再生装置中，添加适量的稀硫酸，将浸出溶液中的Ca、Mg等离子沉淀；

F、经过步骤E处理后的浸出溶液，经固液分离处理，得到沉淀和上清液；

G、将步骤F得到的上清液加入稀盐酸，再返回步骤C用于喷淋矿堆；同时，上清液也用于有价金属回收。

所述稀盐酸是采用工业盐酸在防腐搅拌桶中稀释制得，稀释后最终浓度为0.01-1.0mol/L。

步骤A中将矿石粉碎的粒度，通常为0--50mm以内。

步骤B中，在筑堆前需预先做好堆场底垫，底垫可以采用粘土和高聚合材料做防水膜，防水膜下面铺设有积液管和充气管，积液管连接于积液池，这样可以将通过矿堆的浸出溶液收集入积液池，避免浸出溶液损失，收集得到的浸出溶液还可用于后续生物堆浸使用。

在积液管和充气管外部还采用较粗矿石铺设成易渗滤层，积液管和充气管被掩埋保护。

矿堆筑好后，在堆外表（包括堆顶和侧边）均匀铺设滴淋或喷淋设备，以供后续加酸或接种细菌使用。

步骤C中，是通过滴淋或喷淋设备将稀盐酸喷淋于矿堆上，采用常温低压连续喷淋方式操作；矿堆中的碳酸盐矿物被稀盐酸溶解后，以氯化物形式进入溶液渗透出矿堆排出，得到浸出溶液，浸出溶液进入积液池。

步骤E中，将积液池中收集的浸出溶液转入酸再生装置中时，根据浸出液中钙镁离子总浓度和液体体积在装置中添加一定浓度和设定量的稀硫酸（该稀硫酸的浓度和量是根据浸出溶液中的钙镁离子总浓度确定），此时浸出溶液和稀硫酸反应后的溶液进入沉降设备进行固液分离，沉淀经洗涤压滤后出售或储放备用，上清液返回堆场进行再次浸出。

所述沉淀经洗涤压滤后出售或储放备用，同时，部分上清液可采用沉淀或萃取分离方式进行有价金属回收。

如此连续循环浸出，直至一个矿堆内耗酸几乎平衡后，转入下一个矿堆连续循环浸出。需要说明的是，积液池中的酸度降低后需补充适当的稀盐酸溶液。

本发明的有益效果如下：