一种含锑复杂难浸金矿的生物提金工艺及所用微生物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种含锑复杂难浸金矿的生物提金工艺及所用微生物，属于生物冶金
技术领域。
【背景技术】
[0002] 我国是世界上主要的黄金生产及消费国。我国的金矿资源储量中，金矿类型繁多， 大部分均属难处理资源。含锑复杂金矿是一种典型的极难浸金矿，其之所以难浸出，一方面 是因为此类矿石的矿物组成复杂，黄铁矿、辉锑矿、毒砂、雄黄、雌黄、碳质物等细粒密切共 生，氰化浸金过程中辉锑矿大量消耗浸出液中的氧和游离氰化物，并在金粒的表面形成次 生锑盐薄膜，阻碍金的浸出；同时矿石中含有对贵金属氰络合物具有强吸附能力的含碳物 质，造成"劫金"现象。另一方面是因为该类型金矿中金通常以显微或次显微形式浸染于黄 铁矿、辉锑矿、毒砂等矿物中形成粘连和包裹体，导致氰化浸出金过程中氰化钠无法与金接 触。因此，氰化浸出该类型矿石前必须对矿石进行预处理，脱除或钝化矿石中对浸金有害物 质的同时使金矿物得以解离后再进行浸出提金。
[0003] 目前，针对含锑复杂难进金矿一般采用两段焙烧一氰化提金工艺。该工艺主要优 点是工艺成熟，技术可靠，但对焙烧温度要求较为苛刻，炉温过高或过低都会影响金精矿的 焙烧效果，从而降低后续氰化浸金的浸出率。另外焙烧过程中会产生大量的S02、As203、Sb203 等有毒有害气体，严重污染环境。
[0004] 细菌氧化预处理法是微生物学与湿法冶金学多学科交叉的新型技术，该技术具有 操作简单、投资少、环境友好等优点，在含砷金矿的氧化预处理方面有较强的竞争力。但针 对含锑复杂难浸金矿，细菌氧化预处理过程中锑、砷、硫氧化率低、氧化周期长、氰化过程中 有机碳"劫金"、氰化钠消耗量大等技术难题仍无法较好解决。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种含锑复杂难浸金矿细菌氧化预处 理一氰化提金方法，该方法中金的浸出率达到90%以上，主要解决了含锑复杂难浸金矿提 金率低、氰化钠耗量大的技术难题。达到了提高金浸出率的目的。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] -种用于含铺复杂难浸金矿的生物提金微生物，名称为acidithiobacillus ferrooxidansZJ-ZZG-1，保藏在中国国家典型培养物保藏中心CCTCC，保藏地址为武汉大 学校内，保藏日期为2014年4月9日，保藏编号为CCTCCN0:M2014120。
[0008] 本发明的acidithiobacillusferrooxidansZJ-ZZG-1 经鉴定为氧化亚铁硫杆 菌，在9K固体培养基上呈现单菌落；菌落为圆形、中部突起、红棕色。扫描电镜下观察该菌 形态为杆状，宽度和长度分别为〇? 5um和2um左右。生物学特性为：革兰氏染色阴性，专性 好氧，嗜酸性。
[0009] 本发明的含锑复杂难浸金矿的生物提金微生物，采用9K培养基培养（液体培养 基），最适温度范围为25?55°C，pH值范围为0. 6?2. 2。利用该菌对含锑复杂难浸金矿进 行生物氧化-氰化提金，矿石的脱砷率达80%以上，脱锑率达40%以上，对有机碳降解能力 达50%以上，有效解决了矿石的氧化率低、氰化钠耗量大的问题，金的氰化浸出率达90% 以上。
[0010] 本发明第二方面公开了一种含锑复杂难浸金矿的生物提金方法，包括以下步骤：
[0011] 1)细菌氧化预处理：在细菌氧化槽中将含锑复杂难浸金矿（粒度< 37ym的矿石 粉占全部矿石粉的比例多90% )加入前述提金微生物acidithiobacillusferrooxidans ZJ-ZZG-1的菌液中获得混合液，混合液中矿浆浓度为15?25wt%，向混合液中充气搅拌进 行细菌氧化反应；氧化反应条件为：充气量0. 1?0. 4m3/h，搅拌速率600?lOOOrpm，调节 混合液pH值0. 6?2. 2,在25?55°C下氧化反应4?8天后固液分离，获得细菌氧化渣；
[0012] 2)氰化提金处理：将细菌氧化渣加水清洗后调成25?40wt%的渣浆，调节渣浆 pH值为9?11，向澄衆中加入氰化钠至混合衆中氰化钠浓度为0. 1?0. 3wt%后，氰化反应 24?48小时，氰化反应结束后固液分离，得到含金贵液。
[0013] 氰化浸出过程中的反应温度为室温。
[0014] 进一步，步骤1)所述菌液的制备方法为采用9K培养基培养前述 acidithiobacillusferrooxidansZJ-ZZG-1，细菌接种量为 10 ?30v/v%，培养温度为 25?55°C，pH值范围为1. 6?2. 0,充气量0? 1?0? 4m3/h，搅拌速率600?lOOOrpm，培养 时间为24?48h。
[0015] 进一步，步骤2)中通过向渣浆中加入CaO调节渣浆pH值为9?11。通过向渣浆 中加入碱来调节渣浆的pH值，常用NaOH及CaO等，由于CaO成本较低，因此生产上通常用 CaO来调节pH。
[0016] 进一步，步骤2)氰化反应过程中，控制混合浆pH值为10?11。
[0017] 本发明最后还公开了前述提金微生物acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1在生物冶金领域的应用。
[0018] 本发明有益效果如下：
[0019] (1)本发明较之两段焙烧氧化预处理工艺，细菌氧化预处理工艺方法操作简单、投 资少、环境温和友好、经济效益明显；
[0020] (2)本发明中所用的细菌具有耐温范围宽、最适PH值范围广的优良特性；
[0021] (3)本发明中所用的细菌是高效的浸矿细菌，对黄铁矿、辉锑矿、毒砂的氧化能力 强，细菌氧化后矿石的砷脱除率达80%以上，锑脱除率达40%以上。对有机碳亦有一定的 降解作用，碳的降解率达50%以上。而且在该菌的新陈代谢作用下，可使部分未降解的有机 碳表面钝化，大大降低了对金的吸附活性；
[0022] (4)本发明细菌氧化处理后的细菌氧化澄，经过氰化浸出，金的浸出率大幅提高， 金浸出率可达90%以上，经济效益十分显著。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的含锑复杂难浸金矿细菌氧化-氰化提金流程图。
【具体实施方式】
[0024] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0025] 实施例1菌落的分离筛选
[0026] 1?样品来源
[0027] 样品来自甘肃省合作市某含锑复杂金矿酸性矿坑水。
[0028] 2.acidithiobacillusferrooxidansZJ-ZZG-1 的分离纯化
[0029] 取50mL原水接种至200mL的9K液体培养基于500ml的三角瓶中，在35°C的恒温 振荡器中170rpm振荡培养6?10d后，用0. 45ym有机微孔滤膜去除溶液中的红棕色沉 淀，然后将所得滤液在高速离心机中l〇〇〇〇rpm离心20min，收集底部乳白色沉淀即为细菌 集合体，最后用去离子水将其稀释制得菌悬液，即为嗜酸性细菌混培物，将得到的细菌混合 物继续富集3?4代，然后将培养至对数期的新鲜菌液在无菌操作台上用pH为2. 5的无菌 水分别稀释到1(T5,10'1(T7倍的浓度，每个直径12cm的固体培养基平板上加入0.lmL稀 释后的菌液，涂布均匀，记录对应的稀释度和培养时间，在35°C生化培养箱中倒置培养，直 到长出圆形凸起的菌落为止。用灭菌后的接种环挑取单个菌落至新鲜的9K液体培养基中， 于35°C，170rpm的条件下振荡培养，待菌液变为棕红色后，再重复前面的步骤，用固体培养 基分离培养，直到菌落形态完全一致，且镜检菌体形态一致，即获得了纯培养的菌种。再将 纯菌进行浸出性能分析验证其浸出性能，最后得到一株针对含锑复杂金矿的高效浸出菌 ZJ-ZZG-1。
[0030] 经形态、生理和16SrDNA分子鉴定，该菌鉴定为氧化亚铁硫杆菌 (Acidithiobacillusferrooxidans，保藏在中国国家典型培养物保藏中心CCTCC，保藏地 址为武汉大学校内，保藏日期为2014年4月9日，保藏编号为CCTCCN0:M2014120)。
[0031] 实施例2生物提金工艺
[0032] 1.实验对象
[0033] -典型含铺复杂难浸金矿，金精矿中铺、砷和有机碳含量较高，而且金以显微或次 显微形式浸染于黄铁矿、毒砂、辉锑矿中形成包裹体，金精矿采用常规氰化浸出，氰化钠耗 量为47. 6kg/t，金的浸出率仅为21. 73%。金精矿主要元素化学分析见下表1 :
[0034] 表1金精矿主要元素化学分析
[0035]
【主权项】
1. 一种用于含铺复杂难浸金矿的生物提金微生物，名称为acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1，保藏在中国国家典型培养物保藏中屯、CCTCC，保藏地址为武汉大 学校内，保藏日期为2014年4月9日，保藏编号为CCTCC N0;M2014120。
2. 如权利要求1所述的生物提金微生物，其特征在于，acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1采用9K培养基培养，培养温度范围为25?55°C，抑值范围为 0. 6 ?2. 2。
3. -种含铺复杂难浸金矿的生物提金方法，包括W下步骤： 1) 细菌氧化预处理；在细菌氧化槽中将含铺复杂难浸金矿加入提金微生物 acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1的菌液中获得混合液，混合液中矿浆浓度 为15?25wt%，向混合液中充气揽拌进行细菌氧化反应，氧化反应条件为；充气量0. 1? 0. 4mVh，揽拌速率600?1000巧m，调节混合液抑值0. 6?2. 2,在25?55°C下氧化反应 4?8天后固液分离，获得细菌氧化渣； 2) 氯化提金处理：将细菌氧化渣加水清洗后调成25?40wt%的渣浆，调节渣浆抑值 为9?11，向渣浆中加入氯化钢至混合浆中氯化钢浓度为0. 1?0. 3wt %后，氯化反应24? 48小时，氯化反应结束后固液分离，得到含金贵液。
4. 如权利要求3所述的提金方法，其特征在于，步骤2)中通过向渣浆中加入CaO调节 渣浆抑值为9?11。
5. 如权利要求3所述的提金方法，其特征在于，步骤2)氯化反应过程中，控制混合浆 抑值为10?11。
6. 权利要求1-2任一权利要求所述提金微生物acidithiobacillus ferrooxidans ZJ-ZZG-1在生物冶金领域的应用。
【专利摘要】本发明提供一种含锑复杂难浸金矿生物提金工艺及所用微生物，将保藏号为CCTCC NO：M2014120的细菌接种至9K培养基中进行培养；将含锑复杂难浸金矿加到细菌培养液中，25～55℃进行细菌氧化预处理，pH 0.6～2.2，充空气并搅拌，充气量0.1～0.4m3/h，搅拌速率600～1000rmp，氧化时间4～8天；细菌氧化后，固液分离，将细菌氧化渣加水调成pH值9～11的渣浆，加入氰化钠，氰化过程中pH值控制为10～11，氰化时间24～48小时。本发明工艺能够充分利用含锑复杂难浸金矿资源，金的浸出率可达90％以上，节约成本，提高利润，绿色环保。CCTCC NO: M201412020140409
【IPC分类】C22B3-18, C22B11-08
【公开号】CN104531990
【申请号】CN201410495593
【发明人】王彩霞, 秦洪训, 马鹏程, 王效杰, 张元超, 王路平
【申请人】招金矿业股份有限公司技术中心
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年9月25日