[发明专利]一种利用海水进行细菌浸出硫化矿的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物冶金领域，涉及应用海水进行细菌浸出硫化矿的方法，实现对硫化矿细菌的高效浸出。

背景技术

矿产资源是保障国家经济健康发展的基础，随着我国经济的高速发展，对金属的需求不断扩大。急速膨胀的消费也给现有的采、选、冶等各个环节带来了不同程度的压力和影响，进而引发了资源、能源、环境等方面的严重问题，成为制约我国社会和经济可持续发展的重要因素。并且随着开采的进行，富矿日益枯竭，各大型矿山产生含硫化物金属矿的废石、表外矿、废矿坑、尾矿却堆积如山，造成资源的浪费。如果利用好这部分低品位金属硫化矿资源，就能很好地缓解目前我国资源供应不足的紧张局势。现有的研究表明，生物浸出技术特别适合处理贫矿、废矿、表外矿及难采、难选、难冶矿的堆浸和就地浸出。

生物浸出的研究始于20世纪50年代，半个多世纪以来，许多学者对生物浸出进行了大量的研究。Miller等对南非低品位镍矿进行了细菌堆浸的模拟实验，在浸出70d后镍的浸出率在30％～50％。日本Nakazawa等报道了采用氧化亚铁硫杆菌对金川低品位镍矿在较低pH值(1.0～1.7)条件浸出42d，可浸出75％的镍和14％的铜。Ahonent和Tuovinen用氧化亚铁硫杆菌和氧化硫杆菌混合菌浸出复杂硫化矿，主要矿物为黄铜矿、含钴镍黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿可，浸出25％的镍时只有2％的铜被浸出。陈勃伟等研究了某低品位硫化镍铜矿的生物浸出工艺矿物学，考察了接种量、初始pH、矿石粒度、浸出周期对该矿摇瓶浸出过程的影响，在矿石粒度-0.074mm占90％、矿浆浓度2％、细菌接种量30％、初始pH 1.5、浸出周期30天、摇床转速150r·min^-1的条件下，可获得最大的镍铜浸出率，分别为89.79％和41.80％。

目前，生物浸出技术已成功应用于铜矿的浸出、铀矿的浸出，及复杂难处理金矿的生物预氧化。但细菌浸出硫化矿还存在细菌浸矿周期长，浸出率低的问题。因此，对于细菌浸出硫化矿来说，如何加快氧化速度，缩短浸矿周期，是促进该技术进步及生产力可持续发展的关键。

常规用于浸矿的培养是9K溶液，组成成分为：(NH₄)₂SO₄(3g/L)，KCl(0.1g/L)，K₂HPO₄(0.5g/L)，MgSO₄·7H₂O(0.5g/L)，Ca(NO₃)₂(0.01g/L)，溶液中Fe²⁺浓度为9g/L。海水含有丰富的营养成分，主要成分为：阳离子Na⁺(10.62g/L)，K⁺(0.38g/L)，Ca²⁺(0.4g/L)，Mg²⁺(1.28g/L)和Sr²⁺(13mg/L)五种，阴离子有Cl^-(19.10g/L)，SO₄^2-(2.66g/L)，Br^-(65mg/L)，HCO₃^-(152mg/L)，F^-(1.4mg/L)五种，还有以分子形式存在的其它物质，所有元素总和占海水盐分的99.9％,平均每立方公里的海水中有3570万吨的矿物质和80多种化学元素，总盐量为3.5％左右。因此，海水中含有的营养成分足以满足培养浸矿菌种的需求，海水含有的独特成分(如微量元素、氨基酸、维生素等)还可以增强细菌的活性，从而加速细菌氧化硫化矿的能力。此外，应用微生物浸矿每年要消耗大量的水和购买大量的营养成分来培养细菌，而海水资源是巨大的。因此，利用海水作为培养基不但可以强化微生物活性以达到提高浸矿效率，而且还可以节约成本以及淡水资源。

针对目前细菌浸出硫化矿浸矿效率低的问题和海水含有的丰富营养成分，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用海水进行细菌浸出硫化矿的方法，即在细菌浸出硫化矿时添加海水，不仅可以提高细菌的活性，而且浸矿溶液中的二价铁消耗小，生成阻碍细菌浸出的黄钾铁矾很少，因此，可高效强化细菌浸出硫化矿。该方法流程简单、操作方便、环保、成本低，流程短，适合大规模应用。

为了实现以上目的，本发明的技术方案是：

一种利用海水进行细菌浸出硫化矿的方法，在细菌浸出硫化矿时加入海水。