第2期 温建康等:含砷低品位硫化铜矿生物柱浸实验 .125. 速度和浸出率的关键因素之一·在不影响矿堆内部 2001,173 的透气性、溶液的渗滤速度与均匀分布的情况下,矿 (王淀佐.矿物资源提取利用技术与可持续发展∥中国工程院 第四次院士大会论文集.北京:中国工程院,2001:173) 石破碎粒度越小越有利于提高铜的浸出速度和浸 [2]Brierley C L.Brierley T A.Copper bioleaching:State-of the art 出率。 /Proceeding of the Copper 99-cober99 International Confer- (2)细菌浸铜过程按照细菌的生长过程大致分 ence,USA.1999:59 为三个阶段:第1阶段为酸的化学浸出阶段,其特点 [3]Schnell HA.Bioming.Theory.Microber and Industrial Pro- 是细菌生长处于停滞滯期,铜的浸出主要是酸的化学 cesses.Germany:Springer Verlag.1997:21 浸出,铜的浸出速度慢;第2阶段为铜的快速浸出阶 [4]Young S K.Hydrometallurgy of Copper.Chilean Institute of Mining Engineers.1999:41 段,其特点是细菌生长处于对数期和稳定期,浸出体 [5]Niu Y J.Devoting major efforts to developing hydrometallurgical 系的氧化还原电位高,细菌的作用越来越强,裸露的 technology is an important main task during 10th five year plan. 铜矿物在高氧化气氛下快速溶解,铜的浸出速度快; World Nonferrous Met.2002(1):4 第3阶段为铜的浸出衰减期,其特点是细菌的生长 (钮因健,大力发展铜湿法治金技术是“十五”我国铜工业技术 和氧化还原气氛仍然处于最高水平,但裸露可浸的 进步的重要任务,世界有色金属,2002(1):4) [6]Peng Y P,YuS J.Progress of research on biologic metallurgy in 铜矿物越来越少,铜的浸出率下降,直到可浸的铜矿 China.Express Inf Min Ind.2006(12):8 物全部被浸完, (彭艳平,余水静.我国生物冶金研究的发展概况·矿业快报, (③)向滴淋液或矿堆中充空气,改善了溶液中 2006(12):8) 氧的供应状态和矿堆中细菌的生长环境,可以加快 [7]Wen J K.Ruan R M.Chen J H.et al.Acid and iron balance in 细菌的繁殖、生长,提高细菌活性,从而提高铜的浸 bacteria heap-leaching of Zijinshan Copper Ore.Chin J Rare Me,2006,30(5):661 出速度和浸出率,但是,如果采用合适的矿堆高度 (温建康,阮仁满,陈景河,等。紫金山铜矿生物堆浸提铜酸 和矿石破碎粒度,不需要对矿堆进行强制通风也能 铁平衡工艺研究.稀有金属,2006,30(5):661) 够保持矿堆内良好的空气流通,满足矿堆内浸矿细 [8]Gu S F,Zhang W M.Yu R,et al.Effect of ore size and slurry 菌对氧气和C0z的需要 density on the bioleaching of chalcopyrite ore.J Chin Nonferrous (4)对含大量黄铁矿而耗酸脉石少的矿石,细 Met,2006(4):22 (谷士飞,张卫民,于荣,等.矿石粒度和矿浆浓度对原生硫 菌浸出过程中酸的累积会使采用以普通驯化氧化亚 化铜矿细菌浸出的影响.有色金属,2006(4):22) 铁硫杆菌为浸矿细菌的铜浸出率下降,采用现代生 [9]Wen J K,Ruan R M.The study of growth behavior of 物技术可以筛选和改良普通驯化菌,从而获得耐低 Acidithiobacillus ferrooxidans.JChin Rare Earth Soc.2000. pH值的浸矿细菌,以此保持高效率的细菌浸铜 18.453 (5)萃余液可以循环利用,不影响细菌的生长 (温建康,阮仁满.氧化亚铁硫杆菌生长行为的研究中国稀 土学报,2000,18:453) 繁殖,也不影响铜的浸出,紫金山含砷低品位硫化铜 [10]LiS Y.The Principle and Practice for Heap Leaching of Ura- 矿采用细菌堆浸萃取电积工艺处理是可行的,细 nium,Gold and Copper Mineral.Beijing:Atomic Energy 菌堆浸工艺无外排废水、无外排废气,对环境影响 Publishing Company.1996:144 小,是“清洁生产工艺”和“绿色环保工艺”,是21世 (李尚远。轴金铜矿石堆浸原理与实践,北京:原子能出版 纪传统矿冶工艺的替代技术之一,可提升我国矿治 社,1996:144) 工业技术水平和国际竞争力· [11]The compiled committee of leaching mineral technology.The Technology of Lecching Mineral.Beijing:Atomic Energy Pub- 参考文献 lishing Company,1994:438 (《浸矿技术》编委会·浸矿技术.北京:原子能出版社, [1]Wang D Z.The extracted technology and continuable develop- 1994:438) ment for mineral resource//Proceedings of the fourth academi- cian symposium for Chinese Academy of Engineering.Beijing.速度和浸出率的关键因素之一.在不影响矿堆内部 的透气性、溶液的渗滤速度与均匀分布的情况下矿 石破碎粒度越小越有利于提高铜的浸出速度和浸 出率. (2) 细菌浸铜过程按照细菌的生长过程大致分 为三个阶段:第1阶段为酸的化学浸出阶段其特点 是细菌生长处于停滞期铜的浸出主要是酸的化学 浸出铜的浸出速度慢;第2阶段为铜的快速浸出阶 段其特点是细菌生长处于对数期和稳定期浸出体 系的氧化还原电位高细菌的作用越来越强裸露的 铜矿物在高氧化气氛下快速溶解铜的浸出速度快; 第3阶段为铜的浸出衰减期其特点是细菌的生长 和氧化还原气氛仍然处于最高水平但裸露可浸的 铜矿物越来越少铜的浸出率下降直到可浸的铜矿 物全部被浸完. (3) 向滴淋液或矿堆中充空气改善了溶液中 氧的供应状态和矿堆中细菌的生长环境可以加快 细菌的繁殖、生长提高细菌活性从而提高铜的浸 出速度和浸出率.但是如果采用合适的矿堆高度 和矿石破碎粒度不需要对矿堆进行强制通风也能 够保持矿堆内良好的空气流通满足矿堆内浸矿细 菌对氧气和 CO2 的需要. (4) 对含大量黄铁矿而耗酸脉石少的矿石细 菌浸出过程中酸的累积会使采用以普通驯化氧化亚 铁硫杆菌为浸矿细菌的铜浸出率下降.采用现代生 物技术可以筛选和改良普通驯化菌从而获得耐低 pH 值的浸矿细菌以此保持高效率的细菌浸铜. (5) 萃余液可以循环利用不影响细菌的生长 繁殖也不影响铜的浸出紫金山含砷低品位硫化铜 矿采用细菌堆浸-萃取-电积工艺处理是可行的.细 菌堆浸工艺无外排废水、无外排废气对环境影响 小是“清洁生产工艺”和“绿色环保工艺”是21世 纪传统矿冶工艺的替代技术之一可提升我国矿冶 工业技术水平和国际竞争力. 参 考 文 献 [1] Wang D Z.The extracted technology and continuable development for mineral resource∥ Proceedings of the fourth academician symposium for Chinese Academy of EngineeringBeijing 2001:173 (王淀佐.矿物资源提取利用技术与可持续发展∥中国工程院 第四次院士大会论文集.北京:中国工程院2001:173) [2] Brierley C LBrierley T A.Copper bioleaching:State-of-the-art ∥ Proceeding of the Copper 99-cober99 International ConferenceUSA1999:59 [3] Schnell H A.BiomingTheoryMicrober and Industrial Processes.Germany:Springer Verlag1997:21 [4] Young S K. Hydrometallurgy of Copper.Chilean Institute of Mining Engineers1999:41 [5] Niu Y J.Devoting major efforts to developing hydrometallurgical technology is an important main task during10th five-year plan. World Nonferrous Met2002(1):4 (钮因健.大力发展铜湿法冶金技术是“十五”我国铜工业技术 进步的重要任务.世界有色金属2002(1):4) [6] Peng Y PYu S J.Progress of research on biologic metallurgy in China.Exp ress Inf Min Ind2006(12):8 (彭艳平余水静.我国生物冶金研究的发展概况.矿业快报 2006(12):8) [7] Wen J KRuan R MChen J Het al.Acid and iron balance in bacteria heap-leaching of Zijinshan Copper Ore. Chin J Rare Met200630(5):661 (温建康阮仁满陈景河等.紫金山铜矿生物堆浸提铜酸 铁平衡工艺研究.稀有金属200630(5):661) [8] Gu S FZhang W MYu Ret al.Effect of ore size and slurry density on the bioleaching of chalcopyrite ore.J Chin Nonferrous Met2006(4):22 (谷士飞张卫民于荣等.矿石粒度和矿浆浓度对原生硫 化铜矿细菌浸出的影响.有色金属2006(4):22) [9] Wen J K Ruan R M. The study of growth behavior of Acidithiobacillus ferrooxidans.J Chin Rare Earth Soc2000 18:453 (温建康阮仁满.氧化亚铁硫杆菌生长行为的研究.中国稀 土学报200018:453) [10] Li S Y.The Principle and Practice for Heap Leaching of Uranium Gold and Copper Mineral.Beijing:Atomic Energy Publishing Company1996:144 (李尚远.铀金铜矿石堆浸原理与实践.北京:原子能出版 社1996:144) [11] The compiled committee of leaching mineral technology. The Technology of Leaching Mineral.Beijing:Atomic Energy Publishing Company1994:438 (《浸矿 技 术》编 委 会.浸 矿 技 术.北 京:原 子 能 出 版 社 1994:438) 第2期 温建康等: 含砷低品位硫化铜矿生物柱浸实验 ·125·