专利名称：一种难选冶金精矿的生物提金方法及专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金技术领域，具体地讲是用微生物预处理难选冶金精矿，除去包裹在金微细粒表面的黄铁矿和砷黄铁矿，使难选冶金精矿容易用氰化方法提取黄金的方法及其专用设备。
背景技术：
我国黄金工业在“八五”末已探明的黄金地质储量为1700余吨，其中易选冶的黄金资源已大部分被利用，尚有1000余吨难选冶黄金资源难以开发利用，难选冶金精矿中金微细粒被黄铁矿、砷黄铁矿等金属矿物包裹，很难采用传统的提金方法将金单体解离，金精矿的直接浸出率很低，不高于50％；传统的含砷难选冶金精矿的预处理方法有焙烧氧化法、热氧化法；焙烧氧化法可以脱除金精矿中的砷和硫，提高金的氰化浸出率，指标较为理想，已有工业实践，但焙烧烟气中的砷、汞等不易回收、处理工艺复杂、投资大、成本高、对环境污染严重；热压氧化法已有较多的工业实践，具有氧化较完全，金回收率高等优点，但作业条件要求主体设备耐压耐腐蚀，具有安全操作难度大、投资大、生产成本高等缺点，因而一种减少环境污染、操作安全、金回收率高、投资少、生产成本低的难选冶金精矿的生物提金方法及其专用设备目前未曾见到。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述已有技术的不足，而提供一种减少环境污染、操作安全、金回收率高、投资少、生产成本低的难选冶金精矿的生物提金方法。
本发明的另一目的是提供一种实现上述难选冶金精矿的生物提金方法的专用设备。
本发明主要解决了现有技术对环境污染严重、安全操作难度大、投资大、成本高的问题。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的一种难选冶金精矿的生物提金方法，它包括如下工艺步骤精矿再磨和调浆、细菌氧化、氧化后洗涤、中和过程和氧化渣氰化提金，其特殊之处在于在细菌氧化工艺步骤中，采用的细菌是嗜中温混合菌，经驯化、培养后，用于细菌氧化，通过自动物料分配器向初级氧化槽中添加调浆工艺中的矿浆和营养物，采用4级连续的细菌氧化处理难选冶金精矿，氧化时间为2-6天，氧化温度为35-45度，PH值为1.0-1.4，同时向氧化槽内充入空气。
精矿再磨和调浆金精矿通过球磨再磨达到P80≤400目，调矿浆浓度为18％；细菌氧化采用4级连续的细菌氧化处理含砷金精矿，各级细菌氧化在氧化槽中进行，各级氧化槽之间通过溜槽相连，自动温控系统控制温度维持在40度，通过自动物料分配器向初级氧化槽中添加矿浆和营养物，氧化槽搅拌通风进行连续细菌氧化，细菌氧化过程中产生硫酸可以维持适宜的PH值，矿浆总停留时间为6天，细菌氧化槽形成一个稳定的、连续的系统；氧化后洗涤洗涤来自细菌氧化渣液体中溶解的铁和砷，并在中和与氰化之前从矿浆中洗去大部分的酸，有效地排除溶解铁对于后续的氰化浸出回路减少氰化物的消耗是必需的，有效地防止了砷进入金浸出尾矿坝，本过程是通过三个逆流洗涤浓密机实现的，洗涤后的溢流进入中和流程，底流经压滤得到氧化渣；中和过程洗涤过程的溢流中含有大量的砷、铁元素，直接排放会对环境造成污染，该过程采用4步中和的方法使液体中的铁和砷形成稳定的、对环境没有任何污染的砷酸铁沉淀，排放到尾矿坝；氧化渣氰化提金氧化渣利用贫液调节矿浆浓度为40％，PH值11，氰化浸出，氧化渣浸出提金采用富氧氰化。
为了进一步实现本发明的目的，本发明的一种难选冶金精矿的生物提金方法，其所述的嗜中温混合菌按重量百分比包括氧化铁硫杆菌26-34％、氧化硫硫杆菌10-17％、氧化铁螺旋菌48-57％。
为了进一步实现本发明的目的，本发明的一种难选冶金精矿的生物提金方法，其所述的细菌的驯化、培养方法如下细菌进行驯化时，使用配成的含砷矿矿样；细菌培养时采取一级培养实验室中摇瓶培养；二级培养3立方米不锈钢罐培养；三级培养80立方米不锈钢罐培养；二、三级培养需要满足如下条件金精矿的粒度要达到P100＜103um，P80＜45um；一套加热系统用来保证温度维持在40度；一套无油压缩空气系统；搅拌和气体分布器；营养物和硫酸。
为了进一步实现本发明的目的，本发明的一种难选冶金精矿的生物提金方法，其所述的营养物为硫酸铵、硫酸镁、磷酸氢二铵。
实现本发明的一种较好方案是，细菌氧化时间为6天，氧化温度为40度。
实现本发明一种难选冶金精矿的生物提金方法的专用设备，它包括槽体3，其特殊之处在于在各槽体3上设流槽6，槽体3内设搅拌器7，搅拌器7的上方是电机2，在槽体3的槽壁上设冷却盘管1，在槽体3内设风管4，风管4用槽体3底部的支架5固定。
本发明的专用设备，其所述的冷却盘管1为多个且是垂直的，每部分冷却盘管1上设分离阀。
本发明所述的一种难选冶金精矿的生物提金方法及专用设备，与已有技术相比具突出的实质性特点和显著和进步，1、氧化率提高，如难冶含砷金精矿中砷的氧化率为95％；2、细菌的耐砷能力提高，一般为15克/升，同时驯化后的细菌有较强的氧化能力和较快的氧化速度；3、中和工艺步骤后其溢流进入循环水池，节约水资源；4、金回收率提高，回收率为95-97％；5、应用范围广，适用于各种难选冶金精矿；6、投资少、处理成本低、易操作、无任何环境污染。
图1——本发明的一种难选冶金精矿的生物提金方法的工艺流程图；图2——本发明的专用设备的结构示意图；图3——本发明的流槽的剖示图。
具体实施例方式为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本发明一种难选冶金精矿的生物提金方法及其专用设备。
实施例1，参见图1、2、3，先进行细菌接种物的活化和扩大培养，采用的细菌是一种嗜中温混合菌，其中主要包括氧化铁硫杆菌26％、氧化硫硫杆菌17％、氧化铁螺旋菌57％，该混合菌是从矿坑中采集得到，工作温度为40度，PH值为0.8-1.2，活化后的细菌数量为108-109个/毫升培养液，金精矿中硫的氧化率为85％。
采用如下逐级放大培养的方法一级培养实验室中摇瓶培养；
二级培养3立方米不锈钢罐培养；三级培养80立方米不锈钢罐培养；其中，二、三级培养需要满足如下条件a，金精矿的粒度要达到P100＜103um，P80＜45um；b，一套加热系统用来保证温度维持在40度；c，一套无油压缩空气系统；d，搅拌和气体分布器；f，营养物和硫酸；营养物为硫酸铵、硫酸镁、磷酸氢二铵。
细菌接种物的活化与扩大培养过程，保证了细菌在进行金精矿氧化时处于高度活化状态，且细菌的数量足够的多，满足细菌氧化过程的需要。
金精矿再磨与调浆采用先再磨后洗涤进行金精矿再磨与调浆；再磨金精矿调浆槽中矿浆浓度保持在20-30％左右，调浆槽溢流经分级泵打入分级旋流器，溢流去进入下一步洗涤，底流入球磨机，球磨机再磨，出料返回分级泵；洗涤旋流器溢流加入洗涤浓密机，浓密机底流打入金精矿缓冲贮槽，贮槽中金精矿浆以可控制量加入细菌氧化罐的加料箱；金精矿通过球磨再磨达到P80≤400目，调矿浆浓度为18％。
细菌氧化金精矿金精矿缓冲贮槽的金精矿矿浆被稀释到18％的浓度，加入营养物硫酸铵、硫酸镁、磷酸氢二铵，通过分配器分配到三个初级氧化槽中；细菌氧化流程分四段氧化，实现细菌氧化工艺过程的设备，它包括氧化槽，分为初级、二级、三级、四级氧化槽，各级氧化槽之间通过溜槽6相连，溜槽6替代了传统的空气提升器和筒体上安装的进矿管与出矿管，解决了细菌氧化容易发生泡沫的问题，同时可以在溜槽中取样，解决了取样难的问题，可以保证在任何一个氧化槽停止运行时流程依然畅通，只是金精矿处理量相应减少一些，以保证总停留时间，且其设计简单、运转方便，每个氧化槽包括槽体3，在槽体3内安装搅拌器7，可以分散空气，悬浮固体并维持良好的搅拌，搅拌器7的上方是电机2，在槽体3的槽壁上通过托架固定安装冷却盘管1，冷却盘管1可为多个垂直的，可以维持槽体的温度，冷却水从主供应线路和的单个总管供入每一套冷却管，每个槽上的部分盘管都装有分离阀，一旦某个冷却管泄露，可以从其他盘管中分离出来，每个氧化罐中的冷却盘管同时起加强搅拌挡板的作用，在槽体3内安装风管4，风管4用槽体3底部的支架5固定，可用空气弥散环注入空气，通气量为1000Nm3/h，氧化槽温度为40度，用硫酸调节PH为1.0-1.4，最后加入活化后的细菌接种物，矿浆在氧化槽之间通过溜槽传输，氧化后矿浆通过溜槽进入氧化后洗涤过程的加料箱。
氧化后洗涤采用三个逆流洗涤浓密机洗涤，洗涤后的溢流PH为2-3，进入中过程，底流经压滤得到氧化渣，进入氰化提金流程，通过三级逆流洗涤，铁浓度达到0.5克/升，砷浓度为0.5克/升。
中和过程将氧化后洗涤液的溢流利用石灰石进行4级中和，每级停留时间为1.0小时，有效体积为60立方米，通过四级中和，氧化后溶液中的有害元素砷以砷酸铁沉的形式排到尾坝矿。
氰化提金将氧化后洗涤得到的氧化渣进行氰化浸出，按传统工艺提取黄金。
实施例2，与实施例1不同的是，进行细菌接种物的活化和扩大培养工艺中，采用的细菌是一种嗜中温混合菌，其中主要包括氧化铁硫杆菌34％、氧化硫硫杆菌10％、氧化铁螺旋菌58％。
实施例3，与实施例1不同的是，进行细菌接种物的活化和扩大培养工艺中，采用的细菌是一种嗜中温混合菌，其中主要包括氧化铁硫杆菌31％、氧化硫硫杆菌15％、氧化铁螺旋菌54％。
实施例4，与实施例1不同的是，金精矿再磨与调浆过程采用先洗涤后再磨的方案，金精矿在储存和再磨之前调浆、洗涤和浓密；把再调浆金精矿调至适当的固体浓度，并用泵抽送至洗涤浓密机，混合金精矿，矿浆浓密到固体重量的50-60％，浓密机底流被抽送到洗涤矿矿浆储槽，旋流器溢流直接加入细菌氧化初级反应槽，最后同样达到矿浆粒度P80≤400目，调矿浆浓度为18％。
本发明的上述实施方案，通过检测其难冶含砷金精矿中砷的氧化率为95％，金回收率达95-97％，与其他提金方法相比具有设备投资少、处理成本低、易操作、无污染、金浸出率高等优点，促进我国难选冶黄金资源的开发与利用。
权利要求
1.一种难选冶金精矿的生物提金方法，它包括如下工艺步骤精矿再磨和调浆、细菌氧化、氧化后洗涤、中和过程和氧化渣氰化提金，其特征在于在细菌氧化工艺步骤中，采用的细菌是嗜中温混合菌，经驯化、培养后，用于细菌氧化，通过自动物料分配器向初级氧化槽中添加调浆工艺中的矿浆和营养物，采用4级连续的细菌氧化处理难选冶金精矿，氧化时间为2-6天，氧化温度为35-45度，PH值为1.0-1.4，同时向氧化槽内充入空气。
2.按权利要求1所述的一种难选冶金精矿的生物提金方法，其特征在于所述的嗜中温混合菌按重量百分比包括氧化铁硫杆菌26-34％、氧化硫硫杆菌10-17％、氧化铁螺旋菌48-57％。
3.按权利要求1所述的一种难选冶金精矿的生物提金方法，其特征在于所述的细菌的驯化、培养方法如下细菌进行驯化时，使用配成的含砷矿矿样；细菌培养时采取一级培养实验室中摇瓶培养；二级培养3立方米不锈钢罐培养；三级培养80立方米不锈钢罐培养；二、三级培养需要满足如下条件金精矿的粒度要达到P100＜103um，P80＜45um；一套加热系统用来保证温度维持在40度；一套无油压缩空气系统；搅拌和气体分布器；营养物和硫酸，
4.按权利要求1所述的一种难选冶金精矿的生物提金方法，其特征在于所述的营养物为硫酸铵、硫酸镁、磷酸氢二铵。
5.按权利要求1所述的一种难选冶金精矿的生物提金方法，其特征在于所述的氧化时间为6天，氧化温度为40度。
6.实现权利要求1-5所述的任意一种难选冶金精矿的生物提金方法的设备，它包括4个槽体(3)，其特征在于在各槽体(3)上设流槽(6)，槽体(3)内设搅拌器(7)，搅拌器(7)的上方是电机(2)，在槽体(3)的槽壁上设冷却盘管(1)，在槽体(3)内设风管(4)，风管(4)用槽体(3)底部的支架(5)固定。
7.按权利要求6所述的设备，其特征在于所述的冷却盘管(1)为多个且是垂直的，每部分冷却盘管(1)上设分离阀。
全文摘要
本发明公开了一种难选冶金精矿的生物提金方法及专用设备，它包括如下工艺步骤精矿再磨和调浆、细菌氧化、氧化后洗涤、中和过程和氧化渣氰化提金，其特征在于在细菌氧化工艺步骤中，采用的细菌是嗜中温混合菌，经驯化、培养后，用于细菌氧化，通过自动物料分配器向初级氧化槽中添加调浆工艺中的矿浆和营养物，采用4级连续的细菌氧化处理难选冶金精矿，氧化时间为2－6天，氧化温度为35－45度，pH值为1.0－1.4，同时向氧化槽内充入空气，是一种减少环境污染、操作安全、金回收率高、投资少、生产成本低的难选冶金精矿的生物提金方法。
文档编号C22B11/00GK1410563SQ0213569
公开日2003年4月16日 申请日期2002年11月6日 优先权日2002年11月6日
发明者张安康, 公锡泰, 杨立, 何勇军, 焦方智, 王俊峰, 刘学山, 张国兴, 邱炳文, 张建军 申请人:山东天承生物金业股份有限公司