专利名称：低品位含砷难浸金矿的包覆生物氧化预处理方法
技术领域：
本发明涉及一种生物氧化预处理难浸金矿的方法，特别涉及一种低品位含砷难浸金矿的包覆生物氧化预处理方法。
背景技术：
我国的金矿矿产资源储量中大部分属于低品位、难处理资源，而含砷金矿是一种典型的难浸金矿，由于金呈显微或次显微状被黄铁矿和毒砂包裹，浸出之前需对矿石进行氧化预处理。生物氧化预处理难浸金矿，金的浸出率高，环境友好；但由于生产成本的问题， 用槽浸工艺处理低品位难浸金矿的经济性受到质疑。生物堆浸技术是将生物氧化技术与堆浸技术相结合的一种新技术，目前尚处于起步阶段，在实际应用中存在堆浸时间长、矿石氧化率低及后续金浸出率低等问题，采用堆浸方法预处理含砷难浸金矿目前还没有经济有效的方法，因此开发一种快速、经济的氧化预处理含砷低品位难浸金矿的方法是目前急需解决的问题。
发明内容
针对现有低品位含砷难处理金矿在预处理技术上存在的问题，本发明提供一种低品位含砷难处理金矿的包覆生物氧化预处理方法。本发明的方法按以下步骤进行
1、将低品位含砷难处理金矿破碎后筛分，分成粒度小于6mm的细碎矿和粒度为6 25mm 的碎矿，将粒度小于6mm的细碎矿进行细磨，再浮选富集制得浮选金精矿；用粘结剂水玻璃均勻喷淋在碎矿表面，获得粘结碎矿，水玻璃的用量为75 150L/t碎矿；
2、用制粒机将浮选金精矿均勻包裹粘结碎矿表面，制成包覆矿，浮选金精矿与粘结碎矿的质量比为1: (5 20);
3、将包覆矿筑堆，然后对矿堆喷淋硫酸进行酸处理，将矿堆的pH值调整到1.6^1. 8的酸性环境；
4、将生长到对数期、菌群密度为IO8IOltlceIVmL的菌液喷淋到矿堆上，使细菌在矿堆内部繁殖生长，以矿堆中的硫化物作为生长能源，并使包裹于硫化物中的金裸露；其中菌液的喷淋速度为l(T30L/m2 *h，菌液从矿堆底部渗出后循环利用；所述的菌液中的细菌为氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁微螺菌的混合菌；
5、当矿堆中矿石的脱砷率大于60%且脱硫率大于40%时，停止喷淋菌液，完成生物氧化预处理。将上述完成生物氧化预处理的物料放置1(Γ30天使矿堆中的菌液渗滤干净；再用清水洗涤矿堆，至洗涤流出液的ρΗ=6 7，然后用球磨机对洗涤后的矿石进行磨矿，磨后矿石的粒度控制在小于0. 075mm的部分占矿石总质量的80%以上；将磨矿后的矿石进行氰化浸出，金的浸出率在80%以上。上述方法喷淋菌液过程中控制从矿堆底部渗滤出的细菌浸出液的pH=l. 2 2. 0，当细菌浸出液PH值超过此范围时，向细菌浸出液中加入石灰或硫酸调节至pH=l. 2^2. 0。上述的低品位含砷难浸金矿的主要元素含量为Au 1. 37^1. 91g/t，Fe 2. 83 3. 28%, S 3. 17 3. 66%, As 0. 129 0. 388%。上述的浮选金精矿的主要元素含量为Au 12. 3^22. lg/t, Fe 34. 27 37. 9%，S 37. 4 39. 1%，As 1. 39 2. 16%。本发明通过将浮选金精矿包覆粘结在低品位含砷难浸金矿石外，进行生物堆浸氧化预处理，极大提高了矿石的氧化率，使低品位含砷难处理金矿资源得到充分的利用，提高了金的回收率，并且生产成本低，能量消耗少，药剂用量少，劳动强度低，工艺流程简单，设备要求低，易于实施，不产生废气。
图1为本发明的低品位含砷难浸金矿的包覆生物氧化预处理流程示意图。
具体实施例方式本发明实施例中的氧化亚铁硫杆菌经中国典型培养物保藏中心保藏，保藏日期 2007年4月30日，保藏编号CCTCC NO. M207216，提议的分类命名氧化亚铁硫杆菌HQ0211。本发明实施例中的氧化亚铁微螺菌经中国典型培养物保藏中心保藏，保藏日期 2009年4月12日，保藏编号CCTCC NO. M209074，提议的分类命名氧化亚铁微螺菌SYZ-03。本发明实施例中采用的水玻璃为工业级产品。本发明实施例中采用的硫酸为工业硫酸。本发明的浮选金精矿为常规工业生产方法制得的浮选金精矿。本发明实施例中测量pH值和电位的设备为上海雷磁PHS-2F型精密pH计。本发明实施例中采用的球磨机为XQM-350X160锥形球磨机。本发明实施例中采用的制粒机为自制圆筒制粒机。本发明实施例中喷淋的菌液的总质量与矿堆中矿石的质量比为1. 5 3:1。本发明实施例中的氰化浸出为常规的氰化浸出，氰化钠的质量浓度控制在0. 1% ； 浸出体系pH控制在10 11，矿浆浓度30%，浸出时间为48h。本发明实施例中筑堆后喷淋的菌液从矿堆底部渗出后，细菌浸出液收集循环利用。实施例1
采用安徽省某低品位含砷难浸金矿，主要元素含量为Au 1.91g/t,Fe 3. 28%, S 3.65%， As 0. 388% ；以低品位含砷难浸金矿为原料经破碎后筛分出粒度小于6mm的细碎矿和粒度为6 25mm的碎矿；细碎矿经细磨和浮选制成浮选金精矿，其主要元素含量为Au 12. 3g/t， Fe 34. 27%, S 37. 4%, As 1.91%;
用粘结剂水玻璃均勻喷淋在碎矿表面，获得粘结碎矿，水玻璃的用量为100L/t碎矿； 用圆筒制粒机将浮选金精矿均勻包裹粘结碎矿表面，制成包覆矿，浮选金精矿与粘结碎矿的质量比为1:10 ；
将包覆矿筑堆，然后对矿堆喷淋硫酸进行酸处理，将矿堆的PH值调整到1. 6的酸性环
境；将生长到对数期、菌群密度为7. 62X IO8Cell/ mL的菌液喷淋到矿堆上，使细菌在矿堆内部繁殖生长，以矿堆中的硫化物作为生长能源，并使包裹于硫化物中的金裸露；其中菌液的喷淋速度为20L/m2 · h，菌液从矿堆底部渗出后循环利用；菌液中的细菌为氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁微螺菌的混合菌；
喷淋菌液110天后，矿堆中矿石的脱砷率为71. 12%、脱硫率为42. 41%，停止喷淋菌液， 完成生物氧化预处理；
放置20天使矿堆中的菌液渗滤干净；
用清水洗涤矿堆，至流出液的pH=6. 07，再用球磨机对洗涤后的矿石细磨，磨后矿粉的粒度小于0. 075mm的部分占总质量的92% ；
将磨后矿石氰化浸出，氰化钠的质量浓度为0. 1%;浸出体系pH值控制在l(Tll，矿浆浓度30%，浸出时间为48h ；金的氰化浸出率为83. 87%，比未经包裹生物氧化预处理直接氰化浸出的浸出率18. 54%提高了 65. 33%。实施例2
采用湖南省某低品位含砷难浸金矿，主要元素含量为Au 1.74g/t,Fe 2. 83%，S 3.17%， As 0. 129% ；以低品位含砷难浸金矿为原料经破碎后筛分出粒度小于6mm的细碎矿和粒度为6 25mm的碎矿；细碎矿经细磨和浮选制成浮选金精矿，其主要元素含量为Au 22. lg/t， Fe 37. 9%, S 39. 1%，As 1. 395% ；
用粘结剂水玻璃均勻喷淋在碎矿表面，获得粘结碎矿，水玻璃的用量为75L/t碎矿； 用圆筒制粒机将浮选金精矿均勻包裹粘结碎矿表面，制成包覆矿，浮选金精矿与粘结碎矿的质量比为1: 20;
将包覆矿筑堆，然后对矿堆喷淋硫酸进行酸处理，将矿堆的PH值调整到1. 8的酸性环
境；
将生长到对数期、菌群密度为1.03X IO9ceIVmL的菌液喷淋到矿堆上，使细菌在矿堆内部繁殖生长，以矿堆中的硫化物作为生长能源，并使包裹于硫化物中的金裸露；其中菌液的喷淋速度为30L/m2 · h，菌液从矿堆底部渗出后循环利用；菌液中的细菌为氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁微螺菌的混合菌；
喷淋菌液140天后，矿堆中矿石的脱砷率为79. 4%、脱硫率为41. 57%，停止喷淋菌液，完成生物氧化预处理；
放置10天使矿堆中的菌液渗滤干净；用清水对矿堆洗涤，至流出液的pH=6. 61，再用球磨机对洗涤后的矿石细磨，磨后矿粉的粒度小于0. 075mm的部分占总质量的87% ；
将磨后矿石氰化浸出，氰化钠的质量浓度为0. 1%;浸出体系pH值控制在l(Tll，矿浆浓度30%，浸出时间为48h ；金的氰化浸出率为86. 35%，比未经包裹生物氧化预处理直接氰化浸出的浸出率21. 24%提高了 65. 11%。实施例3
采用辽宁省某低品位含砷难浸金矿，主要元素含量为Au 1.37g/t,Fe 3. 24%, S 3.66%， As 0. 197% ；以低品位含砷难浸金矿为原料经破碎后筛分出粒度小于6mm的细碎矿和粒度为6 25mm的碎矿；细碎矿经细磨和浮选制成浮选金精矿，其主要元素含量为Au 14. lg/t, Fe 36. 2%, S 38. 2%, As 2. 16% ；
用粘结剂水玻璃均勻喷淋在碎矿表面，获得粘结碎矿，水玻璃的用量为150L/t碎矿；用圆筒制粒机将浮选金精矿均勻包裹粘结碎矿表面，制成包覆矿，浮选金精矿与粘结碎矿的质量比为1: 5 ；
将包覆矿筑堆，然后对矿堆喷淋硫酸进行酸处理，将矿堆的PH值调整到1. 7的酸性环
境；
将生长到对数期、菌群密度为8. 76X 108cell/mL的菌液喷淋到矿堆上，使细菌在矿堆内部繁殖生长，以矿堆中的硫化物作为生长能源，并使包裹于硫化物中的金裸露；其中菌液的喷淋速度为10L/m2 · h，菌液从矿堆底部渗出后循环利用；菌液中的细菌为氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁微螺菌的混合菌；
喷淋菌液90天后，矿石的脱砷率为69. 1%、脱硫率为43. 42%，停止喷淋菌液，完成生物氧化预处理；
放置30天使矿堆中的菌液渗滤干净；用清水对矿堆洗涤，至流出液的pH=6. 87，再用球磨机对洗涤后的矿石细磨，磨后矿粉的粒度小于0. 075mm的部分占总质量的90. 4% ；
将磨后矿石氰化浸出，氰化钠的质量浓度为0. 1% ；浸出体系pH值控制在l(Tll，矿浆浓度30%，浸出时间为48h ；金的氰化浸出率为80. 52%，比未经包裹生物氧化预处理直接氰化浸出的浸出率17. 15%提高了 63. 37%。
实施例4
采用的低品位含砷难浸金矿原矿、浮选金精矿和水玻璃同实施例1，生物氧化预处理方法操作步骤同实施例1，不同点在于菌液的喷淋速度为15L/m2 · h ；
经110天的包裹生物氧化预处理后矿石的脱砷率为72. 45%、脱硫率为44. 35% ； 用清水对矿堆进行洗涤，至流出液的pH=6. 42，再用球磨机对洗涤后的矿石细磨，磨后矿粉的粒度小于0. 075mm的部分占总质量的88% ；
将磨后矿石氰化浸出，氰化钠的质量浓度为0. 1% ；浸出pH=l(Tll，矿浆浓度30%，浸出时间为48h ；金的氰化浸出率为88. 42%，比未经包裹生物氧化预处理直接氰化浸出的浸出率 18. 54% 提高 69. 88%ο
权利要求
1.一种低品位含砷难浸金矿的包覆生物氧化预处理方法，其特征在于按以下步骤进行(1)将低品位含砷难处理金矿破碎后筛分，分成粒度小于6mm的细碎矿和粒度为 6^25mm的碎矿，将粒度小于6mm的细碎矿石细磨，再浮选富集制得浮选金精矿；用粘结剂水玻璃均勻喷淋在碎矿表面，获得粘结碎矿，水玻璃的用量为75 150L/t碎矿；(2)用制粒机将浮选金精矿均勻包裹粘结碎矿表面，制成包覆矿，浮选金精矿与粘结碎矿的质量比为1: (5 20);(3)将包覆矿筑堆，然后对矿堆喷淋硫酸进行酸处理，将矿堆的pH值调整到1.6^1. 8的酸性环境；(4)将生长到对数期、菌群密度为IO8IOltlceIVmL的菌液喷淋到矿堆上，使细菌在矿堆内部繁殖生长，以矿堆中的硫化物作为生长能源，并使包裹于硫化物中的金裸露；其中菌液的喷淋速度为l(T30L/m2 *h，菌液从矿堆底部渗出后液循环利用；所述的菌液中的细菌为氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁微螺菌的混合菌；(5)当矿堆中矿石的脱砷率大于60%且脱硫率大于40%时，停止喷淋菌液，完成生物氧化预处理。
2.根据权利要求1所述的低品位含砷难浸金矿的包覆生物氧化预处理方法，其特征在于喷淋菌液过程中控制从矿堆底部渗滤出的细菌浸出液的PH=L Π,当细菌浸出液pH值超过此范围时，向矿堆中加入石灰或硫酸调节。
3.根据权利要求1所述的低品位含砷难浸金矿的包覆生物氧化预处理方法，其特征在于所述的低品位含砷难浸金矿的主要元素含量为Au 1.37 1.91g/t，Fe 2. 83^3. 28%, S 3. 17 3. 66%, As 0. 129 0. 388%。
4.根据权利要求1所述的低品位含砷难浸金矿的包覆生物氧化预处理方法，其特征在于浮选金精矿的主要元素含量为Au 12. 3 22. lg/t，Fe 34. 27 37. 9%，S 37. 4 39· 1%，As 1. 395 2. 16%ο
全文摘要
一种低品位含砷难浸金矿的包覆生物氧化预处理方法，按以下步骤进行(1)将低品位含砷难处理金矿破碎后筛分，分成细碎矿和碎矿，将细碎矿制成浮选金精矿；用粘结剂水玻璃均匀喷淋在碎矿表面，获得粘结碎矿；(2)将浮选金精矿均匀包裹粘结碎矿表面；(3)筑堆后喷淋硫酸；(4)将菌液喷淋到矿堆上；(5)当矿堆中矿石的脱砷率大于60%且脱硫率大于40%时，停止喷淋菌液，完成生物氧化预处理。本发明的方法提高了金的回收率，并且生产成本低，能量消耗少，药剂用量少，劳动强度低，工艺流程简单，设备要求低，易于实施，不产生废气。
文档编号C22B11/00GK102230084SQ20111015795
公开日2011年11月2日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者佟琳琳, 杨洪英, 陈国宝, 韩战旗, 马鹏程 申请人:东北大学