专利名称：一种处理难选金矿的工艺方法
技术领域：
本发明属于矿产资源选矿领域，涉及一种处理难选金矿的工艺方法。
背景技术：
难选金矿通常为高砷、高硫、高碳型浸染金矿石，约占世界总金矿资源的三分之二，在我国占三分之一以上，主要分布于山东、贵州、四川以及甘肃等省区。该类型金矿床具有品位低、规模大、矿体与围岩界线不明显，金主要呈显微-次显微形式被包裹于矿石中，很难被裸露出来，浸出率低下，综合回收率困难。金矿石的各种类型因性质不同，采用的选矿方法也有不同，但普遍采用重选、浮选、混汞、氰化及如今的树脂矿浆法、炭浆吸附法、堆浸法提金新工艺。对某些种类的矿石，往往采用联合提金工艺流程。生物湿法冶金也称微生物浸出，是利用某些微生物或其代谢产物对某些矿物(主要是硫化矿物)和元素所具有的氧化、还原、溶解、吸收(吸附)等作用，从矿石中溶浸金属或 从水中回收有价金属或脱除有害金属的湿法冶金过程。其发展已有数十年的历史，由于成本低、无污染、操作简单等有利因素日益受到人们的重视，已成为从低品位、难处理矿石中提取多种有用金属的具有显著经济和环保利益的先进技术，在世界范围内得到了推广、完善和提高。现有技术已经公开了多种微生物浸出冶金技术，但是存在较多的缺点，例如脱硫脱砷脱碳三者不能兼得，往往只具备其一；微生物配伍不合理，导致金的浸出效果较差；操作过程繁琐，能耗较高，不利于工业化生产等等。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种处理难选金矿的工艺方法。该方法中各微生物配伍合理，相互协同，能够达到较佳的脱硫脱砷脱碳效果，金的浸出率也大大提高，并且能够回收重复利用，环保无污染。本发明公开了一种处理难选金矿的工艺方法，其包括如下步骤:将难选金矿经过碎矿机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为200目的矿粉，其中球磨机中添加活化剂，添加量为金矿质量的千分之一；所述活化剂按照硅酸钠:煤油为1:1的质量比混合而成；加水调整成矿粉浓度为30% (w/v)的矿浆液，然后在矿浆液中再次添加双氧水，搅拌均匀，其中双氧水和矿浆液的体积比为1: 200。将菌剂投入到矿浆液中，其中菌剂和矿浆液的质量比例为1: 100;边通入空气边搅拌，搅拌速度为200转/分，空气每分钟的通入量为0.5m3/m3矿浆液，在30°C的条件下进行微生物催化，催化时间为5天，其中在第三天时，在矿浆液中添加磷酸铵，其中磷酸铵和矿浆液的质量比例为1: 100 ;催化反应完成后，过滤收集滤液和滤渣，其中所得滤液用于下一次催化反应；所得滤渣加水调配成固料浓度为30% (w/v)的渣浆，然后用石灰将渣浆酸度调整到11，酸度稳定后加入氰化钠，氰化钠用量Ikg/吨渣浆，通入空气，在200转/分的搅拌速度下氰化提金，氰化时间为24小时；经检测，金的浸出率达到98.32%。
上述菌剂的由下列重量份的原料混合而成:伯克霍尔德氏菌10份，铜绿假单胞菌8份，嗜酸氧化亚铁硫杆菌6份，硫磺矿硫化叶菌5份，脂环酸芽孢杆菌3份。所述伯克霍尔德氏菌优选伯克霍尔德氏菌Burkholderia sp，CGMCC N0.3223 (可参见CN101671636A);首先接种在马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上，28_30°C，作一级斜面培养，然后发酵培养至产品中活菌数达到1.0X IO8个/克。所述铜绿假单胞菌优选Pseudomonas aeruginosa, ATCC15442 (例如参见文献 Adaptation of Pseudomonas aeruginosa ATCC15442to didecyIdimethyIammoniumbromide induces changes in membrane fatty acid composition and in resistanceof cells, Journal of Applied Microbiology, 2001);铜绿假单胞菌首先在培养基上，28-30°C，作一级斜面培养，然后二级种子培养、混合发酵培养至产品中活菌数达到1.0X IO8 个 / 克，所述培养基成分为:NH4C11.0g，CH3C00Na3.5g，MgCl20.lg，CaCl20.lg，KH2PO40.6g, K2HPO40.4g，酵母膏 0.lg，水 IOOOmI，pH7.2。所述嗜酸氧化亚铁硫杆菌优选嗜酸氧化亚铁硫杆菌AcidithiobaciIIusferrooxidans ATCC53993 (可参见文献 A genomic island provides Acidithiobacillusferrooxidans ATCC53993additional copper resistance:a possible competitiveadvantage.Appl Microbiol Biotechnol.2011);所述硫磺矿硫化叶菌优选硫磺矿硫化叶菌(Sulfolobus solfataricus) ATCC35092 (参见文献 Characterization of thethermophilic i soamylase from the thermophilic archaeon Sulfolobus solfataricusATCC35092, Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic)。所述嗜酸氧化亚铁硫杆菌或者硫磺矿硫化叶菌于 9K 培养基((NH4) S043g/L，KC10.lg/L, K2HPO40.5g/L, Ca (NO3) 20.0lg/L，FeSO4 7H2044.43g/L) 28_30°C培养至产品中活菌数达到1.0X108个/克。所述脂环酸芽孢杆菌优选脂环酸芽孢杆菌Alicyclobacillus，CGMCC4500 (参见CN2011100247602公开使用 )，将脂环酸芽孢杆菌的培养基为BAM培养基，30°C培养至活菌数达到1.0X IO8个/克。将上述培养的菌液按照质量比例10:8:6:5: 3混合得到菌剂。上述菌剂的获得方式仅仅是优选方式，上述步骤中菌种扩大培养的方法也不是唯一的，本领域技术人员可以根据常识选择合适的培养基及扩大培养方法，使活菌数达到IO8个/克。本发明所述菌种均可以从中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)中国典型培养物保藏中心以及美国模式培养物集存库(ATCC)购买得到。本发明取得的有益效果如下:1.本发明选择合适的微生物种类以及配比，使得微生物之间较好的共生，它们之间具有较好的协同作用和优势互补，并且能够有效地能将包裹金的砷、硫矿物分解，使微粒金暴露出来，易于氰化提取，大大提高了金的浸出率。2.本发明添加了合适量的双氧水，使得矿物质中的碳元素得到破坏，抑制覆盖，降低碳物质对金元素的束缚。3.本发明制备的菌剂对砷和硫的耐受性好，并且能够回收重复利用，节约了资源，避免了环境污染。
4.本发明无需高温煅烧处理步骤，大大降低了工业能耗，降低了成本。5.本发明在球磨过程中添加了活化剂，提高了粉碎效率，减少了金的损失率。6.本发明的菌剂可处理含砷12%以上，含硫量15%以上，含碳6%以上的的高砷高硫高碳金矿，并且由于硫砷等杂质的大幅度降低，氰化提金所需要的氰化钠得以大幅降低，氰化钠的用量仅为lkg/t渣浆。
具体实施例方式以下将采用具体的实施例来对本发明作进一步的解释，但是不应当看作是对本发明创新精神的限制。实施例1一种处理难选金矿的工艺方法，其包括如下步骤:将难选金矿经过碎矿机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为200目的矿粉，其中球磨机中添加活化剂，添加量为金矿质量的千分之一；所述活化剂按照硅酸钠:煤油为1:1的质量比混合而成；加水调整成矿粉浓度为30% (w/v)的矿浆液，然后在矿浆液中再次添加双氧水，搅拌均匀，其中双氧水和矿浆液的体积比为1: 200。将菌剂投入到矿浆液中，其中菌剂和矿浆液的质量比例为1: 100;边通入空气边搅拌，搅拌速度为200转/分，空气每分钟的通入量为0.5m3/m3矿浆液，在30°C的条件下进行微生物催化，催化时间为5天，其中在第三天时，在矿浆液中添加磷酸铵，其中磷酸铵和矿浆液的质量比例为1: 100 ;催化反应完成后，过 滤 收集滤液和滤渣，其中所得滤液用于下一次催化反应；所得滤渣加水调配成质量体积比为30%的渣浆，然后用石灰将渣浆酸度调整到11，酸度稳定后加入氰化钠，氰化钠用量Ikg/吨渣浆，通入空气，在200转/分的搅拌速度下氰化提金，氰化时间为24小时；经检测，金的浸出率达到98%以上。上述菌剂的由下列重量份的原料混合而成:伯克霍尔德氏菌10份，铜绿假单胞菌8份，嗜酸氧化亚铁硫杆菌6份，硫磺矿硫化叶菌5份，脂环酸芽孢杆菌3份。实施例2材料选的金矿是山东省某高硫高砷高碳金矿。主要金属矿物为毒砂以及黄铁矿等，主要非金属矿物为石英、石墨以及炭质。矿样的主要元素分析结果见表I。表I各元素成分分析
权利要求
1.一种处理难选金矿的工艺方法，其包括如下步骤: 1)破碎匀浆:将难选金矿经过碎矿机破碎，然后送至球磨机，磨至粒径为200目的矿粉，其中球磨机中添加活化剂，添加量为金矿质量的千分之一；然后加水调整成固料浓度为30%的浆液；所述活化剂由硅酸钠:煤油按照1:1的质量比混合而成； 2)氧化脱碳:在步骤I)制备的浆液中添加双氧水，搅拌均匀；其中所述双氧水和所述浆液的体积比为1: 200; 3)微生物催化:将菌剂投入到步骤2)的浆液中，其中菌剂和浆液的质量比例为I: 100 ;边通入空气边搅拌，搅拌速度为200转/分，空气每分钟的通入量为0.5mVm3浆液，在30°C的条件下进行微生物催化，催化反应时间为5天； 4)氰化提金:催化反应完成后，过滤收集滤渣；所得滤渣加水调配成固料浓度为30%的渣浆，然后用石灰将渣浆PH调整到11，pH稳定后加入氰化钠，氰化钠用量Ikg/吨渣浆，通入空气，在200转/分的搅拌速度下氰化提金，氰化时间为24小时； 所述菌剂由下列重量份的原料混合而成:伯克霍尔德氏菌10份，铜绿假单胞菌8份，嗜酸氧化亚铁硫杆菌6份，硫磺矿硫化叶菌5份，脂环酸芽孢杆菌3份。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，催化反应第三天时，在浆液中添加磷酸铵，其中磷酸铵和浆液的质量比例为1: 100。
3.按权利要求1-2所述的方法，其特征在于，所述伯克霍尔德氏菌优选伯克霍尔德氏菌CGMCC3223 ;所述铜绿假单胞菌优选铜绿假单胞菌ATCC15442 ;所述嗜酸氧化亚铁硫杆菌优选嗜酸氧化亚铁硫杆菌ATCC53993 ;所述硫磺矿硫化叶菌优选硫磺矿硫化叶菌ATCC35092 ;所述脂环酸芽孢杆菌优选脂环酸芽孢杆菌CGMCC4500。
全文摘要
本发明属于矿产资源选矿领域，公开了一种处理难选金矿的工艺方法，该方法包括破碎匀浆、氧化脱碳、微生物催化以及氰化提金等步骤。本发明还提供了一种处理难选金矿的微生物菌剂。利用本发明公开的方法可以有效地提高硫砷碳的脱除，同时金的浸出率大大提高，适合工业化生产。
文档编号C22B11/08GK103088222SQ20131003215
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者李兆营, 徐希强 申请人:李兆营