一種嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法，將嗜酸古細菌接種到培養(yǎng)基中，攪拌培養(yǎng)制得原種，再繼續(xù)培養(yǎng)得到母種，與礦漿、培養(yǎng)基混合至礦漿溫度升到40~100℃，礦漿中的菌種濃度達109~1010個/mL，進行常規(guī)攪拌浸出。本發(fā)明利用嗜酸古細菌的自動升溫及大量繁殖特征，使礦漿自動升溫至40～100℃，使尾渣中的有價金屬降到0.1%以下，浸出率高達85～99%，充分利用回流漿中的嗜酸古細菌不斷補充到原礦漿中參與浸出，降低浸出成本，實現(xiàn)了高浸出率、低成本、寬適應性等商業(yè)化應用。
【專利說明】一種嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬濕法提取方法，尤其是一種用嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法，屬于有價金屬濕法提取【技術(shù)領域】。
【背景技術(shù)】
[0002]銅等有價金屬的濕法浸出，通常采用稀硫酸浸出，或加溫硫酸浸出，這種酸浸方法不能浸出硫化態(tài)和結(jié)合氧化態(tài)物相。為此人們研發(fā)了細菌浸出技術(shù)，但只對次生硫化礦有較好效果，對原生硫化礦則因有鈍化作用而未能有效浸出。就結(jié)合氧化率而言，無論酸浸還是菌浸，均被視為濕法冶煉中的“癌癥”。近年來國外的高溫菌研究對原生硫化銅的浸出有明顯改善，但也尚不能達到商業(yè)目標、形成產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。
[0003]嗜酸古細菌結(jié)構(gòu)上像真細菌，無成型的核，分子水平上更像真核生物，如DNA上有組蛋白和內(nèi)含子，對抗生素不敏感，同時又有其獨有的特征，如無真正的細胞壁，只有一層帶蛋白質(zhì)的醚酯型細胞膜，通常稱“原生質(zhì)體”。嗜酸古細菌既能利用金屬硫化物又能利用脈石礦物中的電子能量，在短時間內(nèi)集中釋放能量，使溫度自動升高，同時急劇繁殖，通過“氧化”和“糜化”作用將原生硫化礦和結(jié)合氧化礦的金屬快速徹底釋放。然而，目前還沒有使用嗜酸古細菌高溫浸出銅等有價金屬的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決浸出 率低、成本高、難以商業(yè)化應用等難題，本發(fā)明提供一種嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法。
[0005]本發(fā)明是這樣一種技術(shù)方案:一種嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟:
(1)將嗜酸熱原生質(zhì)體、火山熱原生質(zhì)體、嗜酸熱鐵原生質(zhì)體、軟硫化葉菌和類硫化葉菌按同等比例混合得到的嗜酸古細菌，按每mL培養(yǎng)基含IO5~IO6個菌種的量，接種到下列培養(yǎng)基中:
基液水或生產(chǎn)尾液
硫化鈉5~10g/L
硫磺5~10g/L
硫酸亞鐵20~50g/L
硫酸銨I~3g/L
磷酸氫二鉀0.25~lg/L
硫酸鎂0.25~lg/L
硫酸銅0.1~0.5g/L
pH1.0 ~2.0
持續(xù)攪拌培養(yǎng)至混合物溫度達35~40°C時，得培養(yǎng)的原種；
(2)將步驟(1)所得原種再按每mL培養(yǎng)基含IO5~IO6個菌種的量，接種到與步驟(1)相同的培養(yǎng)基中，攪拌培養(yǎng)3~5天，直至溫度達到35~40°C時停止攪拌，得培養(yǎng)的母種；
(3)將含有價金屬的塊礦破碎至粒度為3cm以下，再磨礦至粒度過100目的占90%以上或過200目的占69%以上；
(4)根據(jù)實際情況進行調(diào)漿，然后加入硫酸，以保持礦漿酸度為0.5^200g/L ；
(5)將步驟(2)所得母種按每mL礦漿含IO5~IO6個菌種的量，接種到步驟(4)的礦漿中，再往該礦漿中補加下列培養(yǎng)基:
硫酸銨I~3g/L
磷酸氫二鉀0.25~lg/L
硫酸鎂0.25~lg/L
硫酸銅0.1~0.5g/L
連續(xù)攪拌，直至溫度升高至40~100°C，礦漿中的菌種濃度達IO9~IOltl個/mL，得含菌礦漿；
(6)將步驟(4)調(diào)漿后的原礦漿送入攪拌桶進行常規(guī)攪拌浸出，具體是:在第I個攪拌桶內(nèi)不斷加入原礦漿，并按含菌礦漿:原礦漿=20~50:100的體積比，加入步驟(5)所得含菌礦漿，并保持第I個攪拌桶中的菌種濃度不低于IO8個/mL，第I個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第2個攪拌桶，第2個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第3個攪拌桶，如此連續(xù)逐級浸出有價金屬礦，直至浸出時間為4~25小時,收集最后一個攪拌桶的浸出衆(zhòng)；同時在浸出過程中，將倒數(shù)第2或/和倒數(shù)第3或/和倒數(shù)第4個攪拌桶溢出的部分浸出漿返回第I個攪拌桶，以在不斷加入原礦漿的同時，通過返回的浸出漿補充菌種，使第I個攪拌桶中的菌種濃度始終保持不低于IO8個/mL ；
(7)將步驟(6)收集的浸出漿按常規(guī)進行固液分離后，得到含有價金屬的溶液和殘渣，再將溶液經(jīng)常規(guī)分離提取工藝制得有價金屬；分離提取有價金屬后的尾液或萃尾液返回步驟(4)用于調(diào)漿，或經(jīng)常規(guī)中和后，再經(jīng)固液分離出清液和底渣，清液返回步驟(3)和/或步驟(4)，底渣送堆場。
[0006]上述步驟中，其中(I) (2) (5)等步驟僅限于投產(chǎn)初期，屬一次性步驟，進入常規(guī)生產(chǎn)時，則只需(3) (4) (6) (7)步驟。
[0007]所述步驟(4)的調(diào)漿是:當原料含硫量≤0.5%質(zhì)量比時，按0.9~1.25:1的液固比進行調(diào)漿；當原料含硫為0.5~40%質(zhì)量比或原料為高能量金屬或金屬合金時，按
1.25~10:1的液固比進行調(diào)漿；礦漿酸度是根據(jù)后續(xù)工藝的實際需求來調(diào)整。
[0008]所述步驟(5)中連續(xù)攪拌的溫度優(yōu)選65~96°C。
[0009]所述步驟(7)的常規(guī)分離提取工藝為萃取-電積分離提取工藝。
[0010]所述步驟(7)的殘渣經(jīng)過萃尾液或尾液充分清洗后，加入石灰調(diào)至中性后再堆放，洗液則并入步驟(7)中的含有價金屬的溶液中，一起參與常規(guī)分離提取工藝得到有價金屬。
[0011]所述嗜酸古細菌是由市購的下列物種-.Thermoplasma acidophilum (嗜酸熱原生質(zhì)A本、Thermoplasma voIcanium (火山熱原生質(zhì)體acit/a/ma/ws (嗜酸熱鐵原生質(zhì)體)、.5.?7/ο7οΑ?5.(軟硫化葉菌)取 sulfolobus-1 ike (類硫化葉菌)，按同等比例混合而成，經(jīng)應用實踐證明，該嗜酸古細菌具有以下生態(tài)生化特征:
1、在40~100°C溫度下，均具有良好的浸出作用，最佳溫度范圍65~96°C，溫度越高浸出速度越快、浸出率越高；2、適宜酸度為0.5~200g/L的硫酸體系，最佳pH=l.0~2.0 ;
3、As3+40g/L以下，Cu2+ 80g/L以下，其它金屬離子在80g/L以下，鹽度比重達1.8以下的礦漿均對該菌種無任何影響，均能照常進行浸出；
4、海撥高低，外部氣溫高低，均不影響該菌種的浸出效果；
5、能以金屬礦物或脈石礦物中有電子能量的低價硫、低價鐵或低價金屬以及簡單有機物質(zhì)為能源，自動將礦漿溫度升至40~100°C。
[0012]本發(fā)明正是利用嗜酸古細菌的上述生態(tài)生化特征進行有價金屬的浸出，具體是利用自動升溫及大量繁殖特征，在不需要投入加熱設備的前提下，能使礦漿自動升溫至40~IOO0C，在攪拌過程中，浸出尾渣中的有價金屬通常能降到0.1%以下，浸出率高達85~99% ；浸出過程中只需一次投入大部分含菌礦漿，就能在連續(xù)投料、連續(xù)浸出過程中，充分利用回流漿中的嗜酸古細菌不斷補充到原礦漿中參與浸出，省去了嗜酸古細菌的再生培養(yǎng)過程，降低浸出成本，實現(xiàn)了高浸出率、低成本、寬適應性等商業(yè)化應用。
【具體實施方式】
[0013]下面通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0014]實施例1
(1)將嗜酸熱原生質(zhì)體、火山熱原生質(zhì)體、嗜酸熱鐵原生質(zhì)體、軟硫化葉菌和類硫化葉菌按同等比例混合得到的嗜酸古細菌，按每mL培養(yǎng)基含IO5個菌種的量，接種到下列培養(yǎng)基中:
基液尾液
硫化鈉8g/L
硫磺10g/L
硫酸亞鐵20g/L
硫酸銨2g/L
磷酸氫二鉀lg/L
硫酸鎂0.25g/L
硫酸銅0.lg/L
pH2.0
持續(xù)攪拌培養(yǎng)至混合物溫度達40°C時，得培養(yǎng)的原種；
(2)將步驟(1)所得原種再按每mL培養(yǎng)基含IO5個菌種的量，接種到與步驟(1)相同的培養(yǎng)基中，攪拌培養(yǎng)5天，直至溫度達到38°C時停止攪拌，得培養(yǎng)的母種；
(3)將取自西藏尼木銅礦的含有價金屬塊礦(比重2.5，含銅0.52%，含鐵2.90%，含硫(0.3%，結(jié)合氧化率占20~30%，原生硫化銅占15~20%)破碎至粒度為3cm以下，再磨礦至粒度過100目的占90%以上；
(4)按1:1的液固比進行調(diào)漿，然后加入硫酸，以保持礦漿酸度為2.5g/L ；
(5)將步驟(2)所得母種按每mL礦漿含IO6個菌種的量，接種到步驟(4)的礦漿中，再往該礦漿中補加下列培養(yǎng)基:
硫酸銨2g/L
磷酸氫二鉀lg/L硫酸鎂0.5g/L
硫酸銅0.5g/L
連續(xù)攪拌，直至溫度升高至65°C，礦漿中的菌種濃度達IO9個/mL，得含菌礦漿；
(6)將步驟(4)調(diào)漿后的原礦漿送入攪拌桶進行常規(guī)攪拌浸出，具體是:在第I個攪拌桶內(nèi)不斷加入原礦漿，并按含菌礦漿:原礦漿=30:100的體積比，加入步驟(5)所得含菌礦漿，并保持第I個攪拌桶中的菌種濃度不低于IO8個/mL，第I個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第2個攪拌桶，第2個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第3個攪拌桶，如此連續(xù)逐級浸出有價金屬礦，直至浸出時間為16小時，收集最后一個攪拌桶的浸出衆(zhòng)；同時在浸出過程中，將倒數(shù)第2和倒數(shù)第3個攪拌桶溢出的部分浸出漿返回第I個攪拌桶，以在不斷加入原礦漿的同時，通過返回的浸出漿補充菌種，使第I個攪拌桶中的菌種濃度始終保持不低于IO8個/mL ；
(7)將步驟(6)收集的浸出漿按常規(guī)進行固液分離后，得到含有價金屬的溶液和殘渣，再將溶液經(jīng)常規(guī)萃取-電積分離提取工藝制得有價金屬；分離提取有價金屬后的萃尾液直接返回步驟(4)用于調(diào)漿；殘渣經(jīng)過萃尾液充分清洗后，加入石灰調(diào)至中性后再堆放，洗液則并入本步驟(7)中的含有價金屬的溶液中，一起參與常規(guī)分離提取工藝得到有價金屬。尾渣銅品位在0.04、.09%間，銅浸出率達85%以上。
[0015]上述步驟中(I) (2) (5)步驟僅限于投產(chǎn)初期，屬一次性步驟，進入常規(guī)生產(chǎn)后，則只需(3) (4) (6) (7)步驟。
[0016]實施例2
(1)將嗜酸熱原生質(zhì)體、火山熱原生質(zhì)體、嗜酸熱鐵原生質(zhì)體、軟硫化葉菌和類硫化葉菌按同等比例混合得到的嗜酸古細菌，按每mL培養(yǎng)基含IO6個菌種的量，接種到下列培養(yǎng)基中:
`基液水
硫化鈉5g/L
硫磺8g/L
硫酸亞鐵40g/L
硫酸銨3g/L
磷酸氫二鉀0.25g/L
硫酸鎂0.5g/L
硫酸銅0.5g/L
pH1.5
持續(xù)攪拌培養(yǎng)至混合物溫度達38°C時，得培養(yǎng)的原種；
(2)將步驟(1)所得原種再按每mL培養(yǎng)基含IO6個菌種的量，接種到與步驟(1)相同的培養(yǎng)基中，攪拌培養(yǎng)4天，直至溫度達到35°C時停止攪拌，得培養(yǎng)的母種；
(3)來自江西貴溪冶煉廠的含有價金屬塊礦(含S35%，As(III) 28%，Cul0%,銅以原生硫化銅(C UFeS2, CuFe2S3)為主，C uS2、C uL8S為輔，集合體分布，錸以ReS2和Re形式存在，分散分布，含錸80(Tl800g/t ;原工藝利用石灰預氧化和硫酸浸出，浸渣含錸500~700克噸，錸平均浸出率在40-50%，銅未被浸出)因其天然小于3cm省去破碎，經(jīng)磨礦至粒度過200目的占69%以上；(4)按5:1的液固比進行調(diào)漿，然后加入硫酸，以保持礦漿酸度為200g/L；
(5)將步驟(2)所得母種按每mL礦漿含IO5個菌種的量，接種到步驟(4)的礦漿中，再往該礦漿中補加下列培養(yǎng)基:
硫酸銨lg/L
磷酸氫二鉀0.5g/L
硫酸鎂0.25g/L
硫酸銅0.3g/L
連續(xù)攪拌，直至溫度升高至75°C，礦漿中的菌種濃度達101°個/mL，得含菌礦漿；
(6)將步驟(4)調(diào)漿后的原礦漿送入攪拌桶進行常規(guī)攪拌浸出，具體是:在第I個攪拌桶內(nèi)不斷加入原礦漿，并按含菌礦漿:原礦漿=20:100的體積比，加入步驟(5)所得含菌礦漿，并保持第I個攪拌桶中的菌種濃度不低于IO8個/mL，第I個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第2個攪拌桶，第2個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第3個攪拌桶，如此連續(xù)逐級浸出有價金屬礦，直至浸出時間為25小時,收集最后一個攪拌桶的浸出衆(zhòng)；同時在浸出過程中，將倒數(shù)第2個攪拌桶溢出的部分浸出漿返回第I個攪拌桶，以在不斷加入原礦漿的同時，通過返回的浸出漿補充菌種，使第I個攪拌桶中的菌種濃度始終保持不低于IO8個/mL ；
(7)將步驟(6 )收集的浸出漿按常規(guī)進行固液分離后，得到含有價金屬的溶液和殘渣，再將溶液經(jīng)常規(guī)萃取-電積分離提取工藝制得有價金屬；分離提取有價金屬后的萃尾液直接返回步驟(4)用于調(diào)漿；殘渣經(jīng)過萃尾液充分清洗后，加入石灰調(diào)至中性后再堆放，洗液則并入本步驟(7)中的含有價金屬的溶液中，一起參與常規(guī)分離提取工藝得到有價金屬。攪拌浸出4小時浸渣含銅0.15%，25小時浸出渣含錸80克噸以下；銅錸浸出率分別在99.8%和90%以上。
[0017]上述步驟中的(I) (2) (5)步驟僅限于投產(chǎn)初期，屬一次性步驟，進入常規(guī)生產(chǎn)后，只需(3) (4) (6) (7)步驟。
[0018]實施例3
(1)將嗜酸熱原生質(zhì)體、火山熱原生質(zhì)體、嗜酸熱鐵原生質(zhì)體、軟硫化葉菌和類硫化葉菌按同等比例混合得到的嗜酸古細菌，按每mL培養(yǎng)基含IO6個菌種的量，接種到下列培養(yǎng)基中:
基液生產(chǎn)尾液
硫化鈉10g/L
硫磺5g/L
硫酸亞鐵50g/L
硫酸銨lg/L
磷酸氫二鉀0.5g/L
硫酸鎂lg/L
硫酸銅0.lg/L
pH1.0
持續(xù)攪拌培養(yǎng)至混合物溫度達35°C時，得培養(yǎng)的原種；
(2)將步驟(1)所得原種再按每mL培養(yǎng)基含IO5個菌種的量，接種到與步驟(1)相同的培養(yǎng)基中，攪拌培養(yǎng)3天，直至溫度達到40°C時停止攪拌，得培養(yǎng)的母種；(3)將來自非洲銅鈷鐵合金塊礦(比重8.0，含Cu40%，Co28%，S2.7%, Fe 18%，物相成分為FeSi,Cu5Zn8,Co3C,Zn3Sb2, (FeNi),Cu5As2,FeS,PbS ;具有難磨和難腐蝕的特性，目前多采用高溫熔融噴霧解決磨礦問題、高溫高壓氧化技術(shù)解決浸出問題)破碎至粒度為3cm以下，再磨礦至粒度過200目的占69%以上；
(4)按10:1的液固比進行調(diào)漿，然后加入硫酸，以保持礦漿酸度為50g/L；
(5)將步驟(2)所得母種按每mL礦漿含IO6個菌種的量，接種到步驟(4)的礦漿中，再往該礦漿中補加下列培養(yǎng)基:
硫酸銨3g/L
磷酸氫二鉀0.25g/L
硫酸鎂lg/L
硫酸銅0.lg/L
連續(xù)攪拌，直至溫度升高至100°C，礦漿中的菌種濃度達101°個/mL，得含菌礦漿；
(6)將步驟(4)調(diào)漿后的原礦漿送入攪拌桶進行常規(guī)攪拌浸出，具體是:在第I個攪拌桶內(nèi)不斷加入原礦漿，并按含菌礦漿:原礦漿=50:100的體積比，加入步驟(5)所得含菌礦漿，并保持第I個攪拌桶中的菌種濃度不低于IO8個/mL，第I個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第2個攪拌桶，第2個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第3個攪拌桶，如此連續(xù)逐級浸出有價金屬礦，直至浸出時間為18小時，收集最后一個攪拌桶的浸出漿；同時在浸出過程中，將倒數(shù)第2和倒數(shù)第3和倒數(shù)第4個攪拌桶溢出的部分浸出漿返回第I個攪拌桶，以在不斷加入原礦漿的同時，通過返回的浸出漿補充菌種，使第I個攪拌桶中的菌種濃度始終保持不低于IO8個/mL ；
(7)將步驟(6)收集的浸出漿按常規(guī)進行固液分離后，得到含有價金屬的溶液和殘渣，再將溶液經(jīng)常規(guī)萃取-電積分離提取工藝制得有價金屬；分離提取有價金屬后的萃尾液直接返回步驟(4)用于調(diào)漿；殘渣經(jīng)過萃尾液充分清洗后，加入石灰調(diào)至中性后再堆放，洗液則并入本步驟(7)中的含有價金屬的溶液中，一起參與常規(guī)分離提取工藝得到有價金屬。尾渣含銅和鈷均在0.3%以下，銅和鈷的浸出率均分別高達99%，同時有60%以上的二價鐵被氧化成三價鐵，溶液比重達1.7。
[0019]上述步驟中，其中(I) (2) (5)等步驟僅限于投產(chǎn)初期，屬一次性步驟，進入常規(guī)生產(chǎn)時，則只需(3) (4) (6) (7)步驟。
[0020]實施例4
(I)將嗜酸熱原生質(zhì)體、火山熱原生質(zhì)體、嗜酸熱鐵原生質(zhì)體、軟硫化葉菌和類硫化葉菌按同等比例混合得到的嗜酸古細菌，按每mL培養(yǎng)基含1O6個菌種的量，接種到下列培養(yǎng)基中:
基液生產(chǎn)尾液
硫化鈉10g/L
硫磺5g/L
硫酸亞鐵20g/L
硫酸銨2g/L
磷酸氫二鉀lg/L
硫酸鎂lg/L硫酸銅0.3g/L
pH1.5
持續(xù)攪拌培養(yǎng)至混合物溫度達40°C時，得培養(yǎng)的原種；
(2)將步驟(1)所得原種再按每mL培養(yǎng)基含IO5個菌種的量，接種到與步驟(1)相同的培養(yǎng)基中，攪拌培養(yǎng)5天，直至溫度達到35°C時停止攪拌，得培養(yǎng)的母種；
(3)將來自云南武定的含有價金屬塊礦(含Cu0.62%，F(xiàn)e 18%，S0.01%，物相成分為赤銅礦，礦物賦存粒度≥400目占87%，原料比重達2.5，加溫酸浸的銅浸出率最高只有30%，加溫酸浸尾渣銅0.4~0.5%)破碎至粒度為3cm以下，再磨礦至粒度過100目的占90%以上；
(4)按0.9:1的液固比進行調(diào)漿，然后加入硫酸，以保持礦漿酸度為0.5g/L ；
(5)將步驟(2)所得母種按每mL礦漿含IO6個菌種的量，接種到步驟(4)的礦漿中，再往該礦漿中補加下列培養(yǎng)基:
硫酸銨3g/L
磷酸氫二鉀0.5g/L
硫酸鎂lg/L
硫酸銅0.3g/L
連續(xù)攪拌，直至溫度升高至40°C，礦漿中的菌種濃度達101°個/mL，得含菌礦漿；
(6)將步驟(4)調(diào)漿后的原礦漿送入攪拌桶進行常規(guī)攪拌浸出，具體是:在第I個攪拌桶內(nèi)不斷加入原礦漿，并按含菌礦漿:原礦漿=50:100的體積比，加入步驟(5)所得含菌礦漿，并保持第1個攪拌桶中的菌種濃度不低于IO8個/mL，第I個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第2個攪拌桶，第2個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第3個攪拌桶，如此連續(xù)逐級浸出有價金屬礦，直至浸出時間為13小時，收集最后一個攪拌桶的浸出漿；同時在浸出過程中，將倒數(shù)第4個攪拌桶溢出的部分浸出漿返回第I個攪拌桶，以在不斷加入原礦漿的同時，通過返回的浸出漿補充菌種，使第I個攪拌桶中的菌種濃度始終保持不低于IO8個/mL ；
(7)將步驟(6)收集的浸出漿按常規(guī)進行固液分離后，得到含有價金屬的溶液和殘渣，再將溶液經(jīng)常規(guī)萃取-電積分離提取工藝制得有價金屬；分離提取有價金屬后的萃尾液直接返回步驟(4)用于調(diào)漿；殘渣經(jīng)過萃尾液充分清洗后，加入石灰調(diào)至中性后再堆放，洗液則并入本步驟(7)中的含有價金屬的溶液中，一起參與常規(guī)分離提取工藝得到有價金屬。尾渣含銅0.2%以下，銅浸出率≥ 85%。
[0021]上述步驟中，其中(I) (2) (5)等步驟僅限于投產(chǎn)初期，屬一次性步驟，進入常規(guī)生產(chǎn)時，則只需(3) (4) (6) (7)步驟。
[0022]實施例5
(1)將嗜酸熱原生質(zhì)體、火山熱原生質(zhì)體、嗜酸熱鐵原生質(zhì)體、軟硫化葉菌和類硫化葉菌按同等比例混合得到的嗜酸古細菌，按每mL培養(yǎng)基含IO6個菌種的量，接種到下列培養(yǎng)基中:
基液生產(chǎn)尾液
硫化鈉5g/L
硫磺5g/L
硫酸亞鐵40g/L
硫酸銨2g/L磷酸氫二鉀lg/L
硫酸鎂0.3g/L
硫酸銅0.2g/L
pH1.5
持續(xù)攪拌培養(yǎng)至混合物溫度達40°C時，得培養(yǎng)的原種；
(2)將步驟(1)所得原種再按每mL培養(yǎng)基含IO5個菌種的量，接種到與步驟(1)相同的培養(yǎng)基中，攪拌培養(yǎng)5天，直至溫度達到35°C時停止攪拌，得培養(yǎng)的母種；
(3)將來自云南卡房銅礦的含有價金屬塊礦(比重3.0，含銅1.0%,含鐵18%，硫0.023%,其中結(jié)合氧化率在45%，原生硫化銅礦占5%，自由氧化銅50%，加溫酸浸銅浸出率不到50%，尾渣銅品位0.5~0.7%)破碎至粒度為3cm以下，再磨礦至粒度過200目的占69%以上；
(4)按1.25:1的液固比進行調(diào)漿，然后加入硫酸，以保持礦漿酸度為5g/L ；
(5)將步驟(2)所得母種按每mL礦漿含IO6個菌種的量，接種到步驟(4)的礦漿中，再往該礦漿中補加下列培養(yǎng)基:
硫酸銨3g/L
磷酸氫二鉀 0.5g/L
硫酸鎂0.2g/L
硫酸銅0.15g/L
連續(xù)攪拌，直至溫度升高至80°C，礦漿中的菌種濃度達101°個/mL，得含菌礦漿；
(6)將步驟(4)調(diào)漿后的原礦漿送入攪拌桶進行常規(guī)攪拌浸出，具體是:在第I個攪拌桶內(nèi)不斷加入原礦漿，并按含菌礦漿:原礦漿=30:100的體積比，加入步驟(5)所得含菌礦漿，并保持第I個攪拌桶中的菌種濃度不低于IO8個/mL，第I個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第2個攪拌桶，第2個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第3個攪拌桶，如此連續(xù)逐級浸出有價金屬礦，直至浸出時間為20小時，收集最后一個攪拌桶的浸出漿；同時在浸出過程中，將倒數(shù)第4個攪拌桶溢出的部分浸出漿返回第I個攪拌桶，以在不斷加入原礦漿的同時，通過返回的浸出漿補充菌種，使第I個攪拌桶中的菌種濃度始終保持不低于IO8個/mL ；
(7)將步驟(6)收集的浸出漿按常規(guī)進行固液分離后，得到含有價金屬的溶液和殘渣，再將溶液經(jīng)常規(guī)萃取-電積分離提取工藝制得有價金屬；分離提取有價金屬后的萃尾液直接返回步驟(4)用于調(diào)漿；殘渣經(jīng)過萃尾液充分清洗后，加入石灰調(diào)至中性后再堆放，洗液則并入本步驟(7)中的含有價金屬的溶液中，一起參與常規(guī)分離提取工藝得到有價金屬。尾渣含銅0.2%以下，銅浸出率> 85%。
[0023]上述步驟中，其中(I) (2) (5)等步驟僅限于投產(chǎn)初期，屬一次性步驟，進入常規(guī)生產(chǎn)時，則只需(3) (4) (6) (7)步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟: (1)將嗜酸熱原生質(zhì)體、火山熱原生質(zhì)體、嗜酸熱鐵原生質(zhì)體、軟硫化葉菌和類硫化葉菌按同等比例混合得到的嗜酸古細菌，按每HiL培養(yǎng)基含IO5~IO6個菌種的量，接種到下列培養(yǎng)基中: 基液水或生產(chǎn)尾液 硫化鈉5~10g/L 硫磺5~10g/L 硫酸亞鐵20~50g/L 硫酸銨I~3g/L 磷酸氫二鉀0.25~lg/L 硫酸鎂0.25~lg/L 硫酸銅0.1~0.5g/L pH1.0 ~2.0 持續(xù)攪拌培養(yǎng)至混合物溫度達35~40°C時，得培養(yǎng)的原種； (2)將步驟(1)所得原種`再按每mL培養(yǎng)基含IO5~IO6個菌種的量，接種到與步驟(1)相同的培養(yǎng)基中，攪拌培養(yǎng)3~5天，直至溫度達到35~40°C時停止攪拌，得培養(yǎng)的母種； (3)將含有價金屬的塊礦破碎至粒度為3cm以下，再磨礦至粒度過100目的占90%以上或過200目的占69%以上； (4)對步驟(3)的礦漿進行調(diào)漿，然后加入硫酸，以保持礦漿酸度為0.5^200g/L ； (5)將步驟(2)所得母種按每mL礦漿含IO5~IO6個菌種的量，接種到步驟(4)的礦漿中，再往該礦漿中補加下列培養(yǎng)基: 硫酸銨I~3g/L 磷酸氫二鉀0.25~lg/L 硫酸鎂0.25~lg/L 硫酸銅0.1~0.5g/L 連續(xù)攪拌，直至溫度升高至40~100°C，礦漿中的菌種濃度達IO9~IOltl個/mL，得含菌礦漿； (6)將步驟(4)調(diào)漿后的原礦漿送入攪拌桶進行常規(guī)攪拌浸出，具體是:在第I個攪拌桶內(nèi)不斷加入原礦漿，并按含菌礦漿:原礦漿=20~50:100的體積比，加入步驟(5)所得含菌礦漿，并保持第I個攪拌桶中的菌種濃度不低于IO8個/mL，第I個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第2個攪拌桶，第2個攪拌桶自動溢流出的礦漿進入第3個攪拌桶，如此連續(xù)逐級浸出有價金屬礦，直至浸出時間為4~25小時,收集最后一個攪拌桶的浸出衆(zhòng)；同時在浸出過程中，將倒數(shù)第2或/和倒數(shù)第3或/和倒數(shù)第4個攪拌桶溢出的部分浸出漿返回第I個攪拌桶，以在不斷加入原礦漿的同時，通過返回的浸出漿補充菌種，使第I個攪拌桶中的菌種濃度始終保持不低于IO8個/mL ； (7)將步驟(6)收集的浸出漿按常規(guī)進行固液分離后，得到含有價金屬的溶液和殘渣，再將溶液經(jīng)常規(guī)分離提取工藝制得有價金屬；分離提取有價金屬后的尾液返回步驟(4)用于調(diào)漿，或經(jīng)常規(guī)中和后，再經(jīng)固液分離出清液和底渣，清液返回步驟(3)和/或步驟(4)，底渣送堆場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法，其特征在于:所述步驟(4)的調(diào)漿是:當原料含硫量≤0.5%質(zhì)量比時，按0.9~1.25:1的液固比進行調(diào)漿；當原料含硫為0.5~40%質(zhì)量比或原料為高能量金屬或金屬合金時，按1.25~10:1的液固比進行調(diào)漿；礦漿酸度是根據(jù)后續(xù)工藝的實際需求來調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法，其特征在于:所述步驟(5)中連續(xù)攪拌的溫度為65~96°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法，其特征在于:所述步驟(7)的常規(guī)分離提取工藝為萃取-電積分離提取工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嗜酸古細菌高溫浸出有價金屬的方法，其特征在于:所述步驟(7)的殘渣用尾液充分清洗后，加入石灰調(diào)至中性后再堆放，洗液則并入步驟(7)中的含有價金屬的溶液中，一起參與常規(guī)分離提取工藝得到有價金屬。
【文檔編號】C22B3/18GK103866123SQ201410136359
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月7日
【發(fā)明者】張在海 申請人:張在海