本发明属于生物冶金，具体涉及一种硫化铜矿石的浸出方法。
背景技术：
1、硫化矿的生物冶金，即利用嗜酸铁硫氧化微生物的铁、硫氧化功能，催化硫化矿的氧化溶解，金属离子进入溶液，进一步提纯金属。硫化铜矿物在氧化浸出过程中，还原硫氧化产生大量硫中间产物，包括元素硫、多硫化物、硫代硫酸根等，附着在铜矿物表面。例如，黄铜矿在氧化浸出过程中，随着铁离子和铜离子的溶出，表面形成大量的多硫化物及元素硫，阻碍着溶液进一步与矿物表面的接触，阻碍了黄铜矿的浸出，即形成了所谓的“钝化层”，使得铜矿的浸出效率不足，产业化困难。在生物浸出过程中，吸附于矿石表面的微生物虽可以通过自身的代谢作用将矿物表面的硫中间产物氧化，但由于矿物表面附着微生物数量有限，同时并非为微生物最优生长条件，所以氧化速率仍显著不足，微生物活性仍不能及时将铜矿物的新鲜矿面暴露出来，是生物浸出效率的重要限制性因素。因此，解决生物浸出过程中硫中间产物的钝化阻碍问题成为提升硫化铜矿浸出效率的关键。
2、cn110527830a公开了一种黄铜矿生物浸出的方法，该方法通过向黄铜矿生物浸出体系中加入药剂，所用药剂为表面活性剂或异噻唑啉酮类杀菌剂，可以控制微生物对亚铁的氧化过程，调节浸出电位从而减少浸出过程中钝化膜的形成，提高浸出速率。
3、cn116004981a公开了一种低品位含银黄铜矿柱浸细菌强化浸铜工艺，该工艺采用相互协同的嗜酸氧化亚铁硫杆菌及嗜酸喜温硫杆菌复配制得的复配菌种作为浸铜菌种，并采用黄铜矿粉对其进行诱导培养，所得菌株在浸出过程中可以抑制黄铜矿颗粒表面铁矾沉淀的包裹作用，并抑制钝化膜的形成，有效地提高了黄铜矿的浸出速度和浸出率。
4、现有技术中，通过菌株复配或加入促进药剂的方法仅可以起到对浸出过程中钝化膜形成的抑制，但无法完全控制钝化膜的形成或对钝化膜进行破除，因而对浸出效果的不能实现进一步的提升。
5、因此，针对现有技术不足，需要提供一种硫化铜矿石的浸出方法。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种硫化铜矿石的浸出方法，所述浸出方法解决铜矿石浸出过程中产生的钝化层对浸出的阻碍，提升浸出效率。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明提供了一种硫化铜矿石的浸出方法，所述浸出方法包括如下步骤：
4、(1)采用微生物浸出提取液对硫化铜矿石进行浸出，所述微生物浸出提取液为含嗜酸铁硫氧化微生物的酸性三价铁溶液，得到微生物浸出体系；
5、(2)将钝化层脱除剂与步骤(1)所得微生物浸出体系混合，得到溶液；
6、(3)将步骤(2)所得溶液进行微生物接触氧化，得到浸出液。
7、本发明提供的浸出方法将化学强化与生物强化浸出结合，通过化学方法脱除浸出过程中产生的硫中间产物钝化层，消除钝化层对铜矿物的浸出阻碍，实现铜矿反应动力学的提升；脱除的硫中间产物钝化层进入溶液，再结合进行反应体系外的微生物接触氧化，将脱除的硫中间产物氧化，并进一步提升整个系统微生物群落和活性，可以显著提高反应体系电位，加快了铁硫氧化速率，显著强化了硫化铜矿的生物浸出。
8、优选地，步骤(1)所述嗜酸铁硫氧化微生物包括嗜酸硫杆菌(aciditiobacillus)、钩端螺旋菌(leptospirillum)、硫化杆菌(sufobacillus)、铁质菌(ferroplasma)或硫化叶菌(sulfolobus)的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括嗜酸硫杆菌与钩端螺旋菌的组合，硫化杆菌与铁质菌的组合，铁质菌与硫化叶菌的组合，嗜酸硫杆菌、钩端螺旋菌与硫化杆菌的组合，硫化杆菌、铁质菌与硫化叶菌的组合，或，嗜酸硫杆菌、钩端螺旋菌、硫化杆菌、铁质菌与硫化叶菌的组合。
9、所述嗜酸铁硫氧化微生物来源于矿山酸性废水或者生物浸出工业生产体系。
10、优选地，步骤(1)所述嗜酸铁硫氧化微生物在微生物浸出提取液中的浓度为0.1×107-10×107cell/ml，例如可以是0.1×107cell/ml、0.5×107cell/ml、1×107cell/ml、2×107cell/ml、4×107cell/ml、5×107cell/ml、6×107cell/ml、8×107cell/ml或10×107cell/ml，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
11、优选地，步骤(1)所述微生物浸出提取液中铁的浓度为2-20g/l，例如可以是2g/l、4g/l、5g/l、6g/l、8g/l、10g/l、12g/l、14g/l、15g/l、16g/l、18g/l或20g/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
12、优选地，步骤(1)所述微生物浸出提取液中硫酸的浓度为2-10g/l，例如可以是2g/l、4g/l、5g/l、6g/l、8g/l或10g/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
13、优选地，步骤(1)所述硫化铜矿石为含铜原矿和/或含铜原矿富集后的精矿。
14、优选地，所述含铜原矿包括辉铜矿、铜蓝、黄铜矿、斑铜矿或硫砷铜矿的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括辉铜矿与铜蓝的组合，黄铜矿与斑铜矿的组合，斑铜矿与硫砷铜矿的组合，辉铜矿、铜蓝与黄铜矿的组合，黄铜矿、斑铜矿与硫砷铜矿的组合，或，辉铜矿、铜蓝、黄铜矿、斑铜矿与硫砷铜矿的组合。
15、优选地，步骤(1)所述硫化铜矿石的p80粒度为0.05-100mm，例如可以是0.05mm、1mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或100mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
16、优选地，步骤(1)所述浸出的方法包括堆浸和/或搅拌浸出。
17、优选地，步骤(1)所述浸出的温度为10-60℃，例如可以是10℃、20℃、30℃、40℃、50℃或60℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
18、优选地，步骤(2)所述钝化层脱除剂包括木质素磺酸钠、甲基二乙醇胺、聚氧乙基壬基醚、烷基硫化物、苯系化合物、氯乙烯类化合物或卤代烃类化合物的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括木质素磺酸钠与甲基二乙醇胺的组合，甲基二乙醇胺与聚氧乙基壬基醚的组合，烷基硫化物与苯系化合物的组合，氯乙烯类化合物与卤代烃类化合物的组合，烷基硫化物、苯系化合物与氯乙烯类化合物的组合，木质素磺酸钠、甲基二乙醇胺与聚氧乙基壬基醚的组合，或，木质素磺酸钠、甲基二乙醇胺、聚氧乙基壬基醚、烷基硫化物、苯系化合物、氯乙烯类化合物与卤代烃类化合物的组合。
19、钝化层脱除剂可以实现疏松或溶解元素硫和多硫化物，将硫化铜矿物氧化过程中表面形成的硫中间产物钝化层脱除，使其进入溶液中，从而进一步进行反应体系外的接触氧化。
20、优选地，所述烷基硫化物包括二甲基二硫化物、二甲基二硫醚、乙基二硫化物、异丁基一硫化物、异丁基二硫化物、二叔烷基多硫化物、正丁基三硫化物或烷基酚二硫化物的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括二甲基二硫化物与二甲基二硫醚的组合，乙基二硫化物与异丁基一硫化物的组合，异丁基二硫化物与二叔烷基多硫化物的组合，正丁基三硫化物与烷基酚二硫化物的组合，二甲基二硫化物、二甲基二硫醚与乙基二硫化物的组合，异丁基一硫化物、异丁基二硫化物与二叔烷基多硫化物的组合，二甲基二硫化物、二甲基二硫醚、乙基二硫化物与异丁基一硫化物的组合，或，异丁基二硫化物、二叔烷基多硫化物、正丁基三硫化物与烷基酚二硫化物的组合。
21、优选地，所述苯系化合物包括甲苯、苯、二甲苯、乙苯、三甲苯或苯乙烯的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括甲苯与苯的组合，二甲苯与乙苯的组合，三甲苯与苯乙烯的组合，甲苯、苯与二甲苯的组合，乙苯、三甲苯与苯乙烯的组合，或，甲苯、苯、二甲苯、乙苯、三甲苯与苯乙烯的组合。
22、优选地，所述氯乙烯类化合物包括二氯乙烯、三氯乙烯或四氯乙烯的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括二氯乙烯与三氯乙烯的组合，三氯乙烯与四氯乙烯的组合，二氯乙烯与四氯乙烯的组合，或，二氯乙烯、三氯乙烯与四氯乙烯的组合。
23、优选地，所述卤代烃类化合物包括四氯化碳、四氯乙烷或五氯乙烷的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括四氯化碳与四氯乙烷的组合，四氯乙烷与五氯乙烷的组合，四氯化碳与五氯乙烷的组合，或，四氯化碳、四氯乙烷与五氯乙烷的组合。
24、优选地，步骤(2)所述钝化层脱除剂在微生物浸出体系的溶液中的浓度为0.01-10g/l，例如可以是0.01g/l、0.1g/l、0.5g/l、1g/l、2g/l、4g/l、5g/l、6g/l、8g/l或10g/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为0.1-1g/l。
25、优选地，步骤(3)所述微生物接触氧化在微生物接触氧化池中进行；
26、所述微生物接触氧化池包括溶液池、吸附材料和曝气装置；
27、所述吸附材料悬挂于溶液池中，浸没于溶液池中的溶液，用于吸附溶液中的硫中间产物以及附着嗜酸铁硫氧化微生物，进行微生物接触氧化；
28、所述曝气装置设置于溶液池底部，用于通入氧气和/或空气。
29、在反应体系外设置微生物接触氧化池，将含有硫化铜矿物表面的硫中间产物钝化层的溶液引入微生物接触氧化池，通过接触氧化池中的吸附材料将硫中间产物吸附，并通过吸附材料上附着的微生物降解硫中间产物，同时氧化二价铁、再生三价铁。
30、优选地，所述吸附材料的材质包括聚氨酯海绵、活性炭、碳纤维、沸石、树脂、塑料或多孔陶粒的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括聚氨酯海绵与活性炭的组合，碳纤维与沸石的组合，树脂、塑料与多孔陶粒的组合，聚氨酯海绵、活性炭、碳纤维与沸石的组合，或，聚氨酯海绵、活性炭、碳纤维、沸石、树脂、塑料与多孔陶粒的组合。
31、优选地，所述浸出方法还包括：将步骤(3)所得浸出液进行萃取和电沉积，得到阴极铜，萃取所得萃余液回用于步骤(1)。
32、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
33、本发明提供的硫化铜矿石的浸出方法通过化学脱除剂将铜矿物表面的硫中间产物脱除进入溶液，消除钝化层对浸出的阻碍，显著提升铜矿物氧化速率；同时采用微生物接触氧化池实现微生物数量及活性强化，吸附材料同时附着微生物及硫中间产物，实现高效氧化溶液中的硫及亚铁，并再生浸出提取液；微生物在整个反应体系循环，使反应体系微生物活性显著提高，提高溶液电位，显著加速矿石及溶液中硫中间产物及亚铁氧化速率。