[发明专利]生物浸矿方法和设备

权利要求书

1.一种金属矿的生物浸矿方法，所述方法包括以下步骤：

a)向器皿(10、20、30、51)中加入磨碎的金属矿(1)、包括生物浸矿微生物菌群的介质、以及用于所述微生物菌群的微生物的营养介质(2)；

b)经至少一个搅拌系统(1’、2’、3’)在器皿(10、20、30、51)中获得悬浮液，所述搅拌系统用于将金属矿放置和/或维持悬浮在液相中；

c)向所述悬浮液中注入含氧且任选地含二氧化碳的气体；

d)在所述悬浮液中，通过所述微生物菌群生物浸出金属矿(1)以获得释放金属；

e)回收含所述释放金属的、且由a)溶液(33)和b)固体残渣(34)组成的液态产物(32)，

其特征在于，所述悬浮液的温度通过调节注入气体的流量和组分，以及任选地所述悬浮液中的固体含量来控制，以控制所述悬浮液的温度维持在适合生物浸矿的预定范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述器皿(10、20、30、51)为露天器皿。

3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述注入气体具有至少21％体积分数O₂的O₂浓度，优选至少40％体积分数，且更优选50％体积分数至100％体积分数，且任选地CO₂浓度从0％体积分数至5％体积分数，优选地从1％体积分数至3％体积分数。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述微生物菌群包括选自以下种类的微生物：嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillum ferriphilum)、喜温嗜酸硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)和杆菌属benefaciens种(Sulfobacillus benefaciens)，且包括所述种类中至少两种的组合。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述悬浮液的pH维持在0.8至2.5，优选地1.0至1.5。

6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，相对于所述悬浮液的总重量，所述悬浮液包括按重量计从15％至40％的固体，优选地22％至38％，更优选地25％至35％。

7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，所述搅拌系统包括至少一个搅拌器，优选地至少一个浮式搅拌器(1’、2’、3’)，所述至少一个搅拌器有利地带有至少一个用于将气体注入所述悬浮液中的注射器。

8.用于经池生物浸矿的设备，包括：

-器皿(10、20、30、51)，优选地为露天器皿，含包括液相的悬浮液、磨碎的金属矿(1)、生物浸矿微生物菌群、以及用于所述微生物菌群的微生物的营养介质(2)；

-搅拌系统(1’、2’、3’)，用于将金属矿(1)放置和/或维持悬浮在液相中，所述搅拌系统包括多个浮式搅拌器(1’、2’、3’)；

-至少一个注射器，用于将气体注入悬浮液中；

其特征在于，

所述至少一个注射器连接：

-至具有至少50％体积分数且更优选至少85％体积分数的O₂含量的充氧气体源(4)；

-至具有从0至21％体积分数的O₂含量的稀释气体源(6)；

-任选地至可以被新陈代谢的碳气体源，所述碳气体源具有至少50％体积分数的CO₂含量，优选地至少75％体积分数，更优选地至少85％体积分数；

所述设备还包括用于调节至所述至少一个注射器的充氧气体流量的气体调节器和用于调节至所述至少一个注射器的稀释气体流量的稀释气体调节器，任选地还包括用于调节至所述至少一个注射器的可被新城代谢的碳气体流量的调节器。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述稀释气体源为氮气源(6)或空气源，所述空气源优选为空气压缩机。

10.根据权利要求8或9所述的设备，包括控制充氧气体的调节器和控制稀释气体的调节器和任选地还控制可被新陈代谢的碳气体的调节器的控制单元，以调节供给至所述至少一个注射器的总气体流量、O₂流量和任选地CO₂流量。