專利名稱：一種難處理金礦石的脫硫脫砷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種難處理金礦石的脫硫脫砷方法。
背景技術(shù)：
隨著易選金礦資源的日益枯竭，高硫高砷難處理金礦的開發(fā)成為黃金開發(fā)的熱點(diǎn)。難處理金礦石一般是高硫高砷金礦，其開發(fā)利用是世界性難題。難處理高硫高砷金礦屬于難處理金礦石的一種，是指該礦石經(jīng)磨細(xì)后直接浸金，金的浸出率較低或很低，大多低于50%。難處理高硫高砷金礦廣泛分布于中國(guó)各地，在我國(guó)已探明儲(chǔ)量中約占1/3以上。該類型金礦床具有品位低、規(guī)模大、礦體與圍巖界線不明顯，金主要呈顯微-次顯微形式被包裹于砷化物和硫化物中，很難被裸露出來(lái)，綜合回收率非常低，而且生產(chǎn)成本較高，能耗高，對(duì)環(huán)境污染重。為了提高金的回收率，對(duì)難處理含硫含砷礦石進(jìn)行預(yù)處理以盡可能地脫除其中的硫和砷，就成了目前采金業(yè)重點(diǎn)研究的方向。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)難處理高硫高砷金礦的預(yù)處理脫硫脫砷技術(shù)開展了廣泛而深入的研究，如焙燒氧化、濕法氧化、細(xì)菌催化等。這些工藝技術(shù)雖然方法不同，但目的都是使砷黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂等的金包裹體充分解離，讓金裸露出來(lái)，從而提高金的浸出率；其中細(xì)菌預(yù)氧化的研究 相當(dāng)活躍。微生物催化技術(shù)用于處理礦石開始于上個(gè)世紀(jì)初期，最初主要是從低品位銅礦石或邊緣銅礦石中堆浸回收銅，后來(lái)逐漸演化為用微生物來(lái)預(yù)處理難處理金礦石，經(jīng)過(guò)微生物催化氧化，硫化物和砷化物分解，硫砷進(jìn)入溶液，從而達(dá)到脫硫砷的目的。目前，現(xiàn)有技術(shù)研究的比較多的是利用鐵氧化菌和硫氧化菌組成的混合微生物菌劑，它們都是混合作用于硫化礦物?，F(xiàn)有技術(shù)的混合菌群主要是將低價(jià)硫化合物氧化為可溶性硫酸鹽；這類混合菌群既能高效氧化Fe2+，又能高效氧化硫化物產(chǎn)生硫酸和硫酸鹽。中國(guó)發(fā)明專利CN101333599A公開了一種耐砷菌氧化預(yù)處理高砷復(fù)雜難處理金礦-氰化提金方法，該方法取得了一定的成果，但是菌劑的耐砷性以及金的浸出率均有待提高。發(fā)明專利CN101538540A公開了一種復(fù)合浸礦菌群，該菌群需要繁瑣的馴化步驟，而且脫硫效果較差?，F(xiàn)有技術(shù)需要一種操作方便，菌劑配伍合理，而且效率較高的脫硫脫砷方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種難處理金礦石的脫硫脫砷方法。該方法中各微生物配伍合理，相互協(xié)同，能夠達(dá)到較佳的脫硫脫砷效果，金的浸出率也大大提高，并且能夠回收重復(fù)利用，環(huán)保無(wú)污染。本發(fā)明公開了一種難處理金礦石的脫硫脫砷方法，包括如下步驟
將高砷高硫金礦石經(jīng)過(guò)碎礦機(jī)破碎，保持礦石顆粒的粒徑在10_以下，然后送至球磨機(jī)，磨至粒徑為100目的礦粉，其中球磨機(jī)中添加活化劑，添加量為礦石質(zhì)量的千分之一；所述活化劑按照硅酸鈉煤油為1:1的質(zhì)量比混合而成；加水調(diào)整成礦粉濃度為30% (w/V)的礦漿液，然后在礦漿液中添加磷酸銨，攪拌均勻，其中磷酸銨和礦漿液的質(zhì)量比例為1:100。將本發(fā)明制備的制劑投入到礦漿液中，其中制劑和礦漿液的質(zhì)量比例為1:100 ；邊通入空氣邊攪拌，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分，空氣每分鐘的通入量為O. 5 m3/m3礦漿液，在290C的條件下進(jìn)行微生物催化，催化時(shí)間為6天，其中在第三天時(shí)，在礦漿液中再次添加磷酸銨，其中磷酸銨和礦漿液的質(zhì)量比例為1:100 ;
催化反應(yīng)完成后，過(guò)濾收集濾液和濾渣，其中所得濾液用于下一次催化反應(yīng)；所得濾渣加水調(diào)配成質(zhì)量體積比為30%的渣漿，然后用石灰將渣漿酸度調(diào)整到11，酸度穩(wěn)定后加入氰化鈉，氰化鈉用量Ikg/噸渣漿，通入空氣，在200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下氰化提金，氰化時(shí)間為24小時(shí)；經(jīng)檢測(cè)，金的浸出率達(dá)到98. 16%。上述制劑按照如下方法制備
該制劑的活性成分包括下列重量百分比的原料
伯克霍爾德氏菌30%，嗜酸氧化亞鐵硫桿菌20%，硫磺礦硫化葉菌20%，枯草芽孢桿菌20%，銅綠假單胞菌10%。所述伯克霍爾德氏菌優(yōu)選伯克霍爾德氏菌Burkholderia sp.D54, CGMCC NO. 3223(可參見(jiàn)CN101671636A);首先接種在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)上，28_30°C，作一級(jí)斜面培養(yǎng)，然后發(fā)酵培養(yǎng)至產(chǎn)品中活菌 數(shù)達(dá)到1. OX IO8個(gè)/克。所述嗜酸氧化亞鐵硫桿菌優(yōu)選嗜酸氧化亞鐵硫桿菌AcidithiobaciIIusferrooxidans ATCC 53993 (可參見(jiàn)文獻(xiàn) A genomic island provides Acidithiobacillusferrooxidans ATCC 53993 additional copper resistance: a possible competitiveadvantage. Appl Microbiol Biotechnol. 2011);所述硫磺礦硫化葉菌優(yōu)選硫磺礦硫化葉菌(Sulfolobus solfataricus) ATCC 35092 (參見(jiàn)文獻(xiàn) Characterization of thethermophilic isoamylase from the thermophilic archaeon Sulfolobus solfataricusATCC 35092, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic)。所述嗜酸氧化亞鐵硫桿菌或者硫磺礦硫化葉菌于 9K 培養(yǎng)基((NH4)SO4 3g/L, KCl 0. lg/L, K2HPO4 0. 5g/L, Ca (NO3) 20. 01g/L，F(xiàn)eSO4 · 7H20 44. 43g/L) 28_30°C培養(yǎng)至產(chǎn)品中活菌數(shù)達(dá)到1. OX IO8 個(gè) / 克。所述枯草芽孢桿菌優(yōu)選枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis ATCC6633 (參見(jiàn)文獻(xiàn)Appl Microbiol Biotechnol. 2006 Engineering Bacillus subtilis ATCC 6633 forimproved production of the lantibiotic subtilin),將枯草芽抱桿菌試管種首先接種在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上，28-30°C，作一級(jí)斜面培養(yǎng)，然后接種到三角瓶里做振蕩二級(jí)液體培養(yǎng)，然后轉(zhuǎn)入液體發(fā)酵罐做三級(jí)液體培養(yǎng)，最后接種到固體培養(yǎng)基上作四級(jí)培養(yǎng)，至產(chǎn)品中活菌數(shù)達(dá)到1. OX IO8個(gè)/克。所述銅綠假單胞菌優(yōu)選Pseudomonas aeruginosaATCC 15442 (例如參見(jiàn)文獻(xiàn)Adaptation of Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 to didecyIdimethylammoniumbromide induces changes in membrane fatty acid composition and in resistanceof cells, Journal of Applied Microbiology, 2001);銅綠假單胞菌首先在培養(yǎng)基上，28-30°C，作一級(jí)斜面培養(yǎng)，然后二級(jí)種子培養(yǎng)、混合發(fā)酵培養(yǎng)至產(chǎn)品中活菌數(shù)達(dá)到1. OX IO8 個(gè) / 克，所述培養(yǎng)基成分為NH4 Cl1. 0g, CH3 COONa 3. 5g, MgCl 2 O. lg, CaCl2O. lg, KH2 PO4 O. 6g, K2 HPO4 O. 4g，酵母膏 O. lg，水 IOOOmI，pH7. 2。將上述培養(yǎng)的菌液按照質(zhì)量比例3 2 2 2 1混合得到液體菌劑；然后與載體攪拌混合，優(yōu)選以硅藻土(40 - 80目)為載體，按照液體菌劑載體為3 1的重量比混合，然后進(jìn)行干燥，干燥溫度為29°C,干燥后含水量為30%。上述菌液的獲得方式僅僅是優(yōu)選方式，上述步驟中菌種擴(kuò)大培養(yǎng)的方法不是唯一的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)常識(shí)選擇合適的培養(yǎng)基及擴(kuò)大培養(yǎng)方法，使活菌數(shù)達(dá)到IO8個(gè)/克。本發(fā)明所述菌種均可以從中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(CGMCC)中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心以及美國(guó)模式培養(yǎng)物集存庫(kù)(ATCC)購(gòu)買得到。
本發(fā)明取得的有益效果如下1.本發(fā)明選擇合適的微生物種類以及配比，使得微生物之間較好的共生，它們之間具有較好的協(xié)同作用和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并且能夠有效地能將包裹金的砷、硫礦物分解，使微粒金暴露出來(lái)，易于氰化提取，大大提高了金的浸出率。2.本發(fā)明制備的制劑對(duì)砷和硫的耐受性好，并且能夠回收重復(fù)利用，節(jié)約了資源，避免了環(huán)境污染。3.本發(fā)明無(wú)需高溫煅燒處理步驟，大大降低了工業(yè)能耗，降低了成本。4.本發(fā)明在球磨過(guò)程中添加了活化劑，提高了粉碎效率，減少了金的損失率。5.本發(fā)明的微生 物制劑可處理含砷12%以上，含硫量15%以上的的高砷高硫金礦，脫砷脫硫后礦渣中含砷量在O. 2%以下，含硫量為O. 3%以下。并且由于硫砷等雜質(zhì)的大幅度降低，氰化提金所需要的氰化鈉得以大幅降低，氰化鈉的用量為lkg/t濾渣。
具體實(shí)施例方式以下將采用具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋，但是不應(yīng)當(dāng)看作是對(duì)本發(fā)明創(chuàng)新精神的限制。實(shí)施例1
一種難處理金礦石的脫硫脫砷制劑，該制劑的活性成分包括下列重量百分比的原料伯克霍爾德氏菌30%，嗜酸氧化亞鐵硫桿菌20%，硫磺礦硫化葉菌20%，枯草芽孢桿菌20%，銅綠假單胞菌10%。所述伯克霍爾德氏菌是伯克霍爾德氏菌Burkholderia sp. D54, CGMCC NO. 3223。所述嗜酸氧化亞鐵硫桿菌是嗜酸氧化亞鐵硫桿菌AcidithiobaciIIus ferrooxidansATCC53993。所述硫磺礦硫化葉菌優(yōu)選硫磺礦硫化葉菌Sulfolobus solfataricusATCC35092。所述枯草芽孢桿菌是枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis ATCC6633。所述銅綠假單胞菌是銅綠假單胞菌Pseudomonas aeruginosa ATCC15442。具體培養(yǎng)方式如下
伯克霍爾德氏菌首先接種在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)上，28-30°C，作一級(jí)斜面培養(yǎng)，然后發(fā)酵培養(yǎng)至產(chǎn)品中活菌數(shù)達(dá)到1. OX IO8個(gè)/克。
嗜酸氧化亞鐵硫桿菌或硫磺礦硫化葉菌分別于9K培養(yǎng)基((NH4) SO4 3g/L, KClO. lg/L, K2HPO4 O. 5g/L, Ca(NO3)2 O. 01g/L, FeSO4. 7H20 44. 43g/L) 28_30°C培養(yǎng)至產(chǎn)品中活菌數(shù)達(dá)到1. OX IO8個(gè)/克?？莶菅挎邨U菌首先接種在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上，28-30°C，作一級(jí)斜面培養(yǎng)，然后接種到三角瓶里做振蕩二級(jí)液體培養(yǎng)，然后轉(zhuǎn)入液體發(fā)酵罐做三級(jí)液體培養(yǎng)，最后接種到固體培養(yǎng)基上作四級(jí)培養(yǎng)，至產(chǎn)品中活菌數(shù)達(dá)到1. OX IO8個(gè)/克。銅綠假單胞菌首先在培養(yǎng)基上，28-30°C，作一級(jí)斜面培養(yǎng)，然后二級(jí)種子培養(yǎng)、混合發(fā)酵培養(yǎng)至產(chǎn)品中活菌數(shù)達(dá)到1. OXIO8個(gè)/克，所述培養(yǎng)基成分為NH4 Cl1. Og,CH3 COONa 3. 5g, MgCl 2 O. lg, CaCl2 O. lg, KH2 PO4 O. 6g, K2 HPO4 O. 4g，酵母膏 O.1g,水1000ml, pH7. 2。將上述獲得的菌液按照質(zhì)量比例3 2 2 2 1混合得到液體菌劑；然后按照液體菌劑硅藻土為3 :1的重量比混合，攪拌均勻，然后進(jìn)行干燥，干燥溫度為29°C，干燥后含水量為30%。
實(shí)施例2
材料選的金礦是山東省某高硫高砷金礦，主要金屬礦物為黃鐵礦和毒砂，脈石礦物以
石英為主。礦樣的主要元素分析結(jié)果見(jiàn)表I
權(quán)利要求
1.一種難處理金礦石的脫硫脫砷方法，包括如下步驟 1)將難處理金礦石經(jīng)過(guò)碎礦機(jī)破碎，保持礦石顆粒的粒徑在IOmm以下，然后送至球磨機(jī)，磨至粒徑為100目的礦粉，其中球磨機(jī)中添加活化劑，添加量為礦石質(zhì)量的千分之一；所述活化劑按照硅酸鈉煤油為1:1的質(zhì)量比混合而成；加水調(diào)整成礦粉濃度為30% (w/V)的礦漿液，然后在礦漿液中添加磷酸銨，攪拌均勻，其中磷酸銨和礦漿液的質(zhì)量比例為1:100 ； 2)將制劑投入到礦漿液中，其中制劑和礦漿液的質(zhì)量比例為1:100 ;邊通入空氣邊攪拌，攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分，每分鐘空氣的通入量為O. 5 m3/m3礦漿液，在29°C的條件下進(jìn)行微生物催化，催化時(shí)間為6天，其中在第三天時(shí)，在礦漿液中再次添加磷酸銨，其中磷酸銨和礦漿液的質(zhì)量比例為1:100 ; 3)生物催化完成后，過(guò)濾收集濾渣；往濾渣中加水調(diào)配成質(zhì)量體積比為30%的渣漿，然后用石灰將渣漿調(diào)整到PH為11，待PH穩(wěn)定后加入氰化鈉，氰化鈉用量lkg/t，通入空氣，在200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下氰化提金，氰化時(shí)間為24小時(shí)； 所述步驟2)中的制劑的活性成分包括下列重量百分比的原料 伯克霍爾德氏菌30%，嗜酸氧化亞鐵硫桿菌20%，硫磺礦硫化葉菌20%，枯草芽孢桿菌20%，銅綠假單胞菌10%。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述伯克霍爾德氏菌優(yōu)選是伯克霍爾德氏菌Burkholderia sp. D54, CGMCC NO. 3223 ;所述嗜酸氧化亞鐵硫桿菌優(yōu)選是嗜酸氧化亞鐵硫桿菌Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC53993 ;所述硫橫礦硫化葉菌優(yōu)選是硫橫礦硫化葉菌Sulfolobus solfataricus ATCC35092 ;所述枯草芽孢桿菌優(yōu)選是枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis ATCC6633 ;所述銅綠假單胞菌優(yōu)選是銅綠假單胞菌Pseudomonasaeruginosa ATCC15442。
全文摘要
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種難處理金礦石的脫硫脫砷方法，該方法使用的制劑由伯克霍爾德氏菌30%，嗜酸氧化亞鐵硫桿菌20%，硫磺礦硫化葉菌20%，枯草芽孢桿菌20%，銅綠假單胞菌10%制備而成。該方法使用的微生物制劑配伍合理，相互協(xié)同，能夠達(dá)到較佳的脫硫脫砷效果，金的浸出率也大大提高，并且能夠回收重復(fù)利用，環(huán)保無(wú)污染。
文檔編號(hào)C22B1/11GK103031434SQ20131001577
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者唐守營(yíng), 姚友海, 施興平, 尹國(guó)光, 劉奎玉, 李長(zhǎng)明, 胡大偉 申請(qǐng)人:山東黃金歸來(lái)莊礦業(yè)有限公司