專利名稱：一種生物冶金過程中利用鐵礬生成實(shí)現(xiàn)鐵平衡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物冶金過程中利用鐵礬生成實(shí)現(xiàn)鐵平衡的方法，特別適用于礦 石中黃鐵礦含量高、酸鐵容易過剩的硫化銅礦生物堆浸工藝。
二.
背景技術(shù)：
我國有大量的低品位硫化銅礦資源，采用傳統(tǒng)火法工藝存在資源利用率低、能源 消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)很難經(jīng)濟(jì)有效的回收，目前國際上興起的生物堆浸提銅技術(shù) 可經(jīng)濟(jì)有效處理此類銅礦資源。低品位銅礦資源普遍伴生黃鐵礦，在生物浸出過程中，黃鐵礦氧化放熱為浸堆提 供足夠的熱量，加速銅礦物溶解；同時(shí)黃鐵礦溶解產(chǎn)生大量的鐵和硫酸，鐵在微生物作用下 被氧化成高鐵，堆浸過程中無需額外補(bǔ)加硫酸和高鐵溶液即可有效浸出銅礦物。但在某些 堿性耗酸脈石少的低品位銅礦堆浸過程中，黃鐵礦大量溶解會導(dǎo)致系統(tǒng)酸鐵積累過剩，引 起后續(xù)萃取電積效率降低、萃取劑消耗量大、廢水處理難度加大等問題。傳統(tǒng)工藝大多采用石灰中和過剩的酸和鐵，中和處理成本高，生成的石膏會夾帶 損失部分Cu，并且石膏會吸附重金屬離子成為潛在的二次固體污染源。本發(fā)明提供了一種 全新的利用鐵礬生成實(shí)現(xiàn)鐵平衡的方法，只需中和萃余液中的自由酸，控制PH0. 9-1. 2，處 理成本低，生成的石膏純且不夾帶損失銅，利用現(xiàn)有工藝技術(shù)參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)鐵在堆內(nèi)自平 衡，大大降低鐵中和處理費(fèi)用。
三.
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在生物冶金過程中利用鐵礬生成實(shí)現(xiàn)鐵平衡的方法，該 方法工藝簡單，工藝過程容易控制，通過調(diào)控堆內(nèi)溫度、浸出液PH值、鐵濃度等參數(shù)并合理 匹配，實(shí)現(xiàn)生物堆浸過程鐵平衡。本發(fā)明的技術(shù)原理為(1)生物浸堆內(nèi)鐵礬的形成黃鉀鐵礬類物質(zhì)(主要有黃鉀鐵礬、黃鈉鐵礬、黃銨鐵礬、草黃鐵礬也稱水合氫離 子鐵礬等)在合適的溫度、PH、一價(jià)陽離子、硫酸鐵濃度以及充足的時(shí)間即可形成，其反應(yīng) 方程式為R++3Fe2 (S04) 3+6H20 — 2RFe3 (S04) 2 (OH) 6 J, +5H2S04+4H+其中R 代表 K+、Na+、NH4+、H30+溫度、pH值、鐵濃度和時(shí)間是鐵礬生成的主要影響因素，常溫時(shí)pH2. 5時(shí)短時(shí)間內(nèi) 即可形成大量黃色鐵礬類物質(zhì)，低PH值時(shí)需在一定的溫度下才能形成，硫酸鐵濃度越高越 易形成黃鉀鐵礬類物質(zhì)。在生物堆浸過程中，黃鐵礦氧化產(chǎn)生鐵和酸并放熱，合理的工程措施可使堆內(nèi)溫 度大于45°C，黃鐵礦在微生物作用下的溶解方程式為
權(quán)利要求
一種生物冶金過程中利用鐵礬生成實(shí)現(xiàn)鐵平衡的方法，其特征在于在酸鐵過剩的硫化銅礦生物堆浸過程中，通過調(diào)控堆內(nèi)溫度、浸出液pH值、鐵濃度等參數(shù)并合理匹配，在堆內(nèi)形成鐵礬類物質(zhì)實(shí)現(xiàn)鐵的自平衡；通過中和萃余液自由酸，使浸出液pH值維持在鐵礬形成的范圍，實(shí)現(xiàn)低成本的鐵平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物冶金過程中利用鐵礬生成實(shí)現(xiàn)鐵平衡的方法，其特 征在于控制生物浸堆內(nèi)溫度大于45°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物冶金過程中利用鐵礬生成實(shí)現(xiàn)鐵平衡的方法，其特 征在于萃余液自由酸中和藥劑為碳酸鈣(石灰石)，控制萃余液pH值0. 9-1. 2，萃余液經(jīng) 中和藥劑中和濃縮后，上清液泵送至堆場噴淋工序循環(huán)利用，底流固體沉渣送至尾礦庫堆 存。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物冶金過程中利用鐵礬生成實(shí)現(xiàn)鐵平衡的方法，其特 征在于在生物冶金生物堆浸過程中，浸出液總鐵濃度穩(wěn)定在40-60g/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物冶金過程中利用鐵礬生成實(shí)現(xiàn)鐵平衡的方法，它是在酸鐵過剩的硫化銅礦生物堆浸過程中，通過調(diào)控堆內(nèi)溫度、浸出液pH值、鐵濃度等參數(shù)并合理匹配，在堆內(nèi)形成鐵礬類物質(zhì)實(shí)現(xiàn)鐵的自平衡；采用碳酸鈣(石灰石)中和萃余液自由酸，使浸出液pH值維持在鐵礬形成的范圍，實(shí)現(xiàn)生物堆浸過程中的鐵平衡。本方法適用于銅硫比低、黃鐵礦含量高、耗酸脈石少的硫化銅礦生物堆浸工藝，可解決系統(tǒng)酸鐵過剩問題，使生物浸出—萃取—電積系統(tǒng)處于良性循環(huán)，減少環(huán)保處理費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號C22B15/00GK101984095SQ201010556800
公開日2011年3月9日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者鄒剛, 阮仁滿 申請人:紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司