專利名稱：高砷高碳微細粒難處理金礦生物提金工藝及所用微生物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種難處理金礦生物提金工藝，特別是高砷(砷含量一般在lwt%以上)高碳(有機碳含量一般在0.5wt%以上)微細粒難處理金礦的生物提金工藝，以及用于該工藝中的一種微生物。
背景技術：
我國金礦類型繁多，金礦保有儲量4265噸，但其中大型、特大型金礦床少，中小型金礦床多，低品位難處理礦石占全國探明儲量的比例較大，主要以卡林型金礦(Carlin-type gold deposit)為主,是典型最難處理的金礦之一。該類型金礦床具有品位低、規模大、礦體與圍巖界線不明顯，金主要呈顯微-次顯微形式分散產出。我國滇黔桂“金三角”地區的金礦資源主要以含砷含碳卡林型金礦為主，金往往以顯微或次顯微甚至晶格金的形式浸染于毒砂、黃鐵礦等硫化礦中。該類礦屬多重極難處理礦石，若采用常規氰化提金工藝處理，金的浸出率很低，主要因為在這類礦石中金以極微細粒形態被含砷硫化物包裹，在氰化浸出過程中，金很難與浸出藥劑相結合，而且溶液中形成的砷的硫化物溶解度較高，氰化時會大量消耗溶液中的氰化物和溶解氧，以及在氰化浸金時含碳基質可以吸附金的絡合物的“劫金”現象。目前針對含砷含碳卡林型金礦主要采用的是浮選+生物、火法預處理+氰化的聯合工藝流程進行處理。焙燒氧化預處理法主要優點是工藝成熟，技術可靠，但焙燒溫度應控制在600 800°C之間，若爐內溫度過高，會造成再結晶和燒結現象，造成金的二次包裹，降低金的浸出率。另外會產生大量的有毒氣體，例如二氧化硫、砷的揮發，給環保造成很大的壓力。細菌氧化預處理法是微生物學與濕法冶金學多學科交叉的新型技術工藝，就是利用特定的浸礦細菌在酸性條件下，將包裹金的硫化物氧化，使金充分暴露，提高氰化效果。該技術工藝具有操作簡單、投資少、環境友好等特點，具有未來“綠色冶金”之稱。但針對多重難處理金礦，有兩個瓶頸問題:其一是抗砷菌的選育與馴化，其二是碳“劫金”問題的解決。目前，針對多重難處理金礦，還存在著浮選回收率低、預處理過程中砷硫氧化率低、生物預氧化周期長、金顆粒暴露不充分和氰化過程中有機碳“劫金”、環境污染嚴重等技術難題有待突破，急需低成本、高效率、低污染的技術來開發。
發明內容
本發明的目的是克服上述技術的不足，提供一種針對多重極難處理金礦的提金工藝，主要解決了高砷高碳微細粒金礦提金效率低的難題。為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
一種用于高砷高碳微細粒難處理金礦生物提金工藝中的微生物，其名稱為Sulfobacillus thermosulf idooxidans Retech-BIOX-l,現已保藏在中國國家典型培養物保藏中心CCTCC，地址位于武漢大學校內，保藏日期為2011年7月14日，保藏編號為CCTCCN0.M2011253。
該菌耐砷能力能力達20g/L,同時對有機碳降解能力達50%,有效解決了碳劫金現象，金的氰化效率達90%以上。一種高砷高碳微細粒難處理金礦生物提金工藝，包括以下步驟:a.預氧化:將礦物磨礦調漿后，加入所述微生物，之后進入預氧化槽中，充氣攪拌進行預氧化反應，充氣量為0.35 0.50m3/h,攪拌轉速為600 1200rpm，調節pH為1.0
2.0,預氧化周期為5 7天；b.固液分離:預氧化后的礦漿進入濃密機進行固液分離，上清液加入石灰中和后降砷返回步驟a中用于調漿，濃密機底流進入氰化提金流程；c.氰化提金:將濃密機底流加水將礦漿濃度調節至25 30Wt%，然后加石灰攪拌，保持PH在11 12，然后加入氰化鈉提金，氰化鈉用量為5 15Kg/t礦，氰化時間為48 60h，得到含金貴液。如上所述的提金工藝，其中優選地，所述磨礦調漿，是將由礦石原料經過浮選得到的金精礦磨礦后，脫除金精礦中夾帶的浮選藥劑后進入調漿槽，之后向調漿槽中加入9K培養基及菌液，將礦漿濃度調節至20 25wt%，并將pH調至1.0 2.0。如上所述的提金工藝，其中優選地，所述微生物在加入到礦漿之前，預先接種于9K培養基中進行擴大培養，微生物的接種量為體積百分比10%，培養基的pH為1.0 2.0，培養溫度為45 55°C，培養時間為24 36小時。本發明的有益效果在于:1.溫度特點 由于金精礦中含硫，在氧化過程中放熱，預氧化體系中溫度較高，必須采用冷卻水循環降溫，保證細菌的活性。目前，工業上大多溫度為30 45°C，采用的細菌為常溫菌和中等嗜熱菌。本發明所采用的細菌大大提高了溫度受限條件，在溫度為45 55°C條件下，仍能保持較高的氧化能力，提高了反應速率，降低了冷卻能耗。2.耐砷特點隨著礦產資源的不斷開發，金的品位不斷降低，雜質元素含量不斷升高。而金跟毒砂伴生程度比較密切，毒性元素砷含量較高，一般金精礦砷含量高于2wt%，有的甚至高于4wt%以上，給細菌的生長帶來嚴峻的考驗。本發明采用細菌經過多次馴化與改良，具有較強的適應性能，耐砷能力能力達20g/L，特別適用于高砷難處理金礦的氧化。3.降碳作用目前，大部分低品位金礦中都含碳，碳“劫金”問題一直未能有效解決。本發明采用細菌對有機碳有一定的降解作用，碳的降解率達50%，而且在該菌的新陳代謝作用，使部分有機碳表面鈍化，大大降低了對金的吸附，特別適用于含碳較高金礦，金氰化率可達90%以上。4.適應性廣闊對于高砷高碳型多重難處理金礦，預氧化效率低一直是生物冶金技術的瓶頸，未能取得突破性進展。本發明所采用細菌適應性廣闊，能處理含砷高于4wt%、含碳高于2wt%的金精礦，大大提高了含砷含碳型復雜難處理金礦的綜合回收利用水平。5.環境友好該技術使毒性元素砷得到無害處理，而且操作條件溫和，降低了能耗。與焙燒和熱壓預氧化技術相比，具有成本低、環境友好等顯著特點，經濟效益十分顯著。
綜上所述，本發明主要利用含鐵氧化性能、硫氧化性能的浸礦微生物群落，通過馴化調節浸礦微生物氧化及耐砷性能，達到對包裹硫化礦的高效溶解，充分裸露被包裹金。添加真菌類異養菌，使礦石中的碳得到降解和鈍化，消除“劫金現象”。該工藝具有流程短、設備省、投資和運營成本低、操作簡單，不需要經過高溫熔煉，不排放污染性煙塵和二氧化硫等有害氣體，同時砷得到無害化處理，可實現低品位、偏遠地區金礦資源的高效回收。
圖1為本發明的工藝流程圖。本發明所米用的Sulfobacillus thermosulf idooxidans Retech-BIOX-l,現已保藏在中國國家典型培養物保藏中心CCTCC，地址位于武漢大學校內，保藏日期為2011年7月14 日，保藏編號為 CCTCC N0.M2011253。
具體實施例方式實施例1國內貴州興義市普安縣金礦為高砷高碳微細粒難處金礦，金精礦中砷和有機碳含量較高，而且金粒微細，嵌布在硫精礦中，采用常規氰化浸出，金的浸出率僅為19.87%。金精礦主要元素分析見表1:表I金精礦元素分析
權利要求
1.一種用于高砷高碳微細粒難處理金礦生物提金工藝中的微生物，其特征在于，其名稱為 Sulfobacillus thermosulfidooxidans Retech-BIOX-l,現已保藏在中國國家典型培養物保藏中心CCTCC，地址位于武漢大學校內，保藏日期為2011年7月14日，保藏編號為CCTCC N0.M2011253。
2.一種高砷高碳微細粒難處理金礦生物提金工藝，其特征在于，包括以下步驟: a.將礦物磨礦調漿后，加入權利要求1所述微生物，之后進入預氧化槽中，充氣攪拌進行預氧化反應，充氣量為0.35 0.50m3/h,攪拌轉速為600 1200rpm，調節pH為1.0 2.0,預氧化周期為5 7天； b.預氧化后的礦漿進入濃密機進行固液分離，上清液加入石灰中和后降砷返回步驟a中用于調漿，濃密機底流進入氰化提金流程； c.將濃密機底流加水將礦漿濃度調節至25 30Wt%，然后加石灰攪拌，保持pH在11 12，然后加入氰化鈉提金，氰化鈉用量為5 15Kg/t礦，氰化時間為48 60h，得到含金貴液。
3.如權利要求2所述的提金工藝，其特征在于，所述磨礦調漿，是將由礦石原料經過浮選得到的金精礦磨礦后，脫除金精礦中夾帶的浮選藥劑后進入調漿槽，之后向調漿槽中加A 9K培養基及菌液，將礦漿濃度調節至20 25wt %，并將pH調至1.0 2.0。
4.如權利要求2或3所述的提金工藝， 其特征在于，所述微生物在加入到礦漿之前，預先接種于9K培養基中進行擴大培養，微生物的接種量為體積百分比10%，培養基的pH為·1.0 2.0，培養溫度為45 55°C，培養時間為24 36小時。
全文摘要
本發明提供一種用于高砷高碳微細粒難處理金礦生物提金工藝中的微生物，及利用該微生物進行高砷高碳微細粒難處理金礦的提金工藝，將礦物磨礦調漿后，加入所述微生物，充氣攪拌進行預氧化，預氧化周期為5～7天；預氧化后的礦漿進行固液分離，上清液加入石灰中和后降砷返回用于調漿，底流加水調節礦漿濃度后加石灰保持pH在11～12，加入氰化鈉提金，得到含金貴液。本發明工藝能夠充分利用低品位的多重難處理金礦資源，提高礦山綜合利用水平，節約成本，提高利潤，促進冶金行業低碳經濟的發展。本發明特別適合應用于我國滇黔桂金三角地區高砷高碳卡林型金礦的開發。
文檔編號C22B11/08GK103184336SQ201110459938
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者武彪, 溫建康, 陳勃偉, 尚鶴 申請人:北京有色金屬研究總院