專利名稱：：應用離子選擇電極控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相形成的工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種應用離子選擇電極控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相形成的工藝，主要采用銅離子選擇電極對生物浸出液的銅離子電位進行測定，當銅離子電位值達到某一定值(248mV)時，生物浸出液在萃取過程中就會有第三相形成。本工藝主要應用銅離子選擇電極測定硫化銅礦生物浸出液的電位到一定范圍，從而達到控制第三相形成的目標。
背景技術：
：生物技術處理礦物由于具有許多優(yōu)于傳統(tǒng)冶金工藝的特點而受到人們的普遍重視，已經(jīng)成為濕法冶金的一個重要前沿研究課題。盡管生物浸礦在國內(nèi)工業(yè)上已得到了廣泛應用，最典型的例子是福建紫金山銅礦，但在實際應用中也伴隨著一些問題，如第三相的形成，它不僅阻礙萃取過程中有機相和水相之間的相互作用，影響銅的萃取率，且第三相的夾帶作用還會造成有機萃取劑的損失。銅離子電位的大小不僅對細菌浸出液的質(zhì)量有影響，更重要的對后續(xù)萃取提銅避免產(chǎn)生第三相具有重要意義。應用銅離子選擇電極測定硫化銅礦生物浸出液的電位到一定范圍，從而達到控制第三相形成的目標。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種應用離子選擇電極控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相形成的工藝，該工藝設備簡單，檢測快速，投資小、成本低；對環(huán)境不產(chǎn)生污染；能較好的控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相的形成，使得銅回收率顯著提高，綜合利用了難處理低品位次生硫化銅礦資源，可獲得較好的經(jīng)濟效益。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設計方案應用銅離子選擇電極測定硫化銅礦生物浸出液的銅離子電位，通過控制此電位值在一定范圍來控制生物浸出液萃取過程中第三相形成，它包括以下步驟(1)生物浸出液中銅離子電位的測定采用銅離子選擇電極，同時需要一個便攜式pH計，把銅離子電極連接在pH計上，取下電極頂端的橡膠帽，將電極頂端浸沒于待測生物浸出液中，當讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時的mV值，即生物浸出液中銅離子的電位值；(2)第三相形成的控制通過控制生物浸出液的銅離子電位值小于248mV，即可控制萃取過程中第三相的生成，當浸出液的銅離子電位值大于248mV時，需要對浸出液進行處理，處理方法加入石灰，靜置、沉淀，取上清液調(diào)節(jié)pH到1.31.5，然后返回礦堆再進行生物浸出。本工藝可采用美國VanLondon-pHoenix公司生產(chǎn)的銅離子選擇電極。電極在每次測量完畢后都要用去離子水沖洗并擦干。銅離子選擇電極在使用時，隨著時間的增長，響應時間會加長，當較長時間不響應時，需要校正或更新電極。通過對低品位次生硫化銅礦生物浸出液銅離子電位的測定可以得知浸出液的銅離子電位與第三相的產(chǎn)生密切相關，當浸出液銅離子電位較小時，在萃取過程不會出現(xiàn)第三相，且電位越小，越不容易產(chǎn)生第三相，由此說明，降低浸出液的銅離子電位值可以減少第三相的產(chǎn)生。同時，我們從工藝中發(fā)現(xiàn)通過對生物浸出液銅離子電位的測定可以得到生物浸出液在萃取過程中產(chǎn)生第三相時的極限值(通過多組浸出液銅離子電位的測定決定的)，此值一般在248mV左右，當浸出液的銅離子電位值達248mV時，生物堆浸萃取過程中就會產(chǎn)生第三相，所以，我們只要控制生物浸出液的銅離子電位小于此值即可避免產(chǎn)生第三相。本案采用的工藝效果良好，95%以上的生物浸出液在此銅離子電位值下不產(chǎn)生第三相，而5%還會產(chǎn)生少許第三相，但再經(jīng)過12次靜置、沉淀，取上清液調(diào)節(jié)pH值到1.31.5，然后返回礦堆再進行生物浸出后，完全合格。當浸出液的銅離子電位值高于248mV時，需要采用加入石灰的方法，使其中的雜質(zhì)離子沉淀，然后用過濾法除去沉淀；將石灰處理后的生物浸出液pH值調(diào)節(jié)到1.31.5后，返回礦堆浸礦。這樣處理的溶液比較理想，多次反復后，浸出液的銅離子電位100%合格。本發(fā)明的優(yōu)點是該工藝設備簡單、檢測快速、投資小，成本低，且對環(huán)境友好，可以顯著提高銅的回收率。圖1為本發(fā)明一種實施的流程框圖。圖1中，測定浸出液中銅離子電位值，電位E<248mV，浸出液進入萃取工序，再進入反萃，電積，當E>248mV時經(jīng)加石灰、靜置、沉淀后取上清液調(diào)節(jié)pH值到1.3_1.5，返回堆浸，重新浸出。具體實施例方式安裝好銅離子選擇電極裝置，把銅離子選擇電極插入待測生物浸出液，穩(wěn)定2min左右讀數(shù)，讀數(shù)結束后，取出電極，用去離子水沖洗干凈并擦干，蓋上帽。采用多次測定法取平均值。當浸出液的電位小于248mV時，不會有第三相生成，這時的浸出液可直接進入萃取工序；反之，當浸出液的電位大于248mV時，有第三相生成，需要對浸出液進行處理。注意電極在每次測量完畢后都要用去離子水沖洗并擦干。以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明實施例1該新工藝應用于福建某低品位次生硫化銅礦，礦石中金屬礦物主要以藍輝銅礦和銅藍為主，其次為輝銅礦、塊硫砷銅礦和硫砷銅礦。礦石中金屬平均品位Cu0.63%、S2.58%、As0.037%。取此礦石的生物浸出液備用，采用美國VanLondon-pHoenix公司生產(chǎn)的銅離子選擇電極。工藝中浸礦菌為中等嗜熱菌，請見中國專利200610078976.6。浸出液為含Cu2+、Fe2+、Fe3+離子和細菌的溶液，Cu2+離子濃度0.13g/L;Fe2+離子濃度0.112g/L;Fe3+離子濃度0.148g/L;細菌的濃度為107108個/mL。安裝好銅離子選擇電極裝置，把電極插入生物浸出液進行測定。測定數(shù)據(jù)見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>當浸出液的離子電位大于248mV時，可以看到在萃取過程中有第三相生成，此時需要采用加入石灰的方法，使其中的雜質(zhì)離子沉淀，然后用過濾法除去沉淀；將石灰處理后的生物浸出液pH值調(diào)節(jié)到1.31.5后，返回礦堆浸礦。重新測定其浸出液銅離子電位值，直到符合標準為止；當浸出液的銅離子電位小于248mV時，該浸出液合格，在萃取過程中不會產(chǎn)生第三相，可以直接進行后續(xù)的萃取、反萃和電積等工藝。這樣處理的效果比較理想，多次反復后，浸出液的銅離子電位100%合格，不產(chǎn)生第三相。本發(fā)明在實例中所描述的是通過測定低品位次生硫化銅礦石生物浸出液的銅離子電位值來控制萃取過程中第三相的形成。通過對生物浸出液銅離子電位的測定可以得到生物浸出液在萃取過程中產(chǎn)生第三相時的極限值，此值一般在248mV左右，本發(fā)明的效果是該工藝設備簡單、檢測快速、投資小，成本低，且對環(huán)境友好，可以顯著提高銅的回收率。權利要求一種應用離子選擇電極控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相形成的工藝，其特征在于它包括以下步驟(1)生物浸出液中銅離子電位的測定采用銅離子選擇電極，同時需要一個便攜式pH計，把銅離子電極連接在pH計上，取下電極頂端的橡膠帽，將電極頂端浸沒于待測生物浸出液中，當讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時的mV值，即生物浸出液中銅離子的電位值；(2)第三相形成的控制通過控制生物浸出液的銅離子電位值小于248mV，即可控制萃取過程中第三相的生成，當浸出液的銅離子電位值大于248mV時，需要對浸出液進行處理，處理方法加入石灰，靜置、沉淀，取上清液調(diào)節(jié)pH到1.3～1.5，然后返回礦堆再進行生物浸出。2.根據(jù)權利要求1所述的一種應用離子選擇電極控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相形成的工藝，其特征在于所述的生物浸出液為含有Cu2+、Fe2+、Fe3+離子和細菌的溶液。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種應用離子選擇電極控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相形成的工藝，其特征在于低品位次生硫化銅礦生物浸出液中銅離子電位的測定需要預先對銅離子選擇電極進行清洗，并擦干，且測定時電極頂端要浸沒于溶液中，電極不得接觸容器壁。4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種應用離子選擇電極控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相形成的工藝，其特征在于銅離子選擇電極在使用時，隨著時間的增長，響應時間會加長，當較長時間不響應時，需要校正或更新電極。5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種應用離子選擇電極控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相形成的工藝，其特征在于所述的銅離子選擇電極為美國VanLondon-pHoenix公司生產(chǎn)的電極。全文摘要本發(fā)明涉及一種應用離子選擇電極控制硫化銅礦生物浸出液萃取過程中第三相形成的工藝，本工藝包括用銅離子選擇電極裝置對生物浸出液的銅離子電位值進行測定；通過控制生物浸出液的銅離子電位值小于248mV，即可控制萃取過程中第三相的生成，當浸出液的銅離子電位值大于248mV時，需要對浸出液進行處理，處理方法加入石灰，靜置、沉淀，取上清液調(diào)節(jié)pH到1.3～1.5，然后返回礦堆再進行生物浸出。本工藝流程短、設備簡單、檢測快速、投資小、成本低、無污染、回收率高，生產(chǎn)規(guī)模可大可小，能夠處理傳統(tǒng)選冶工藝不能處理的低品位次生硫化銅礦資源，擴大資源利用范圍，顯著提高銅金屬的回收率。文檔編號C22B3/00GK101748274SQ20081022779公開日2010年6月23日申請日期2008年12月3日優(yōu)先權日2008年12月3日發(fā)明者劉學,劉美林,周桂英,武名麟申請人:北京有色金屬研究總院