一种深海嗜酸微生物处理含砷金矿的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种深海嗜酸微生物处理含砷金矿提高金浸出率的工艺方法，属于有 色冶金领域。
【背景技术】
[0002] 随着金矿的大规模开采及易选别金矿资源的日趋枯竭，开发利用难浸金矿是黄金 选矿的一大趋势。难处理金矿中金常与硫、锑、碲等硫化矿物及其氧化矿物共生（如复杂多 金属硫化矿型金矿），这类金矿如果直接氰化浸出，其金的浸出效果差。因此，在氰化浸出前 要进行预处理。
[0003] 目前针对难处理的金矿的预处理一般使用三大金矿预处理技术，即焙烧、湿法氧 化和细菌氧化方法进行处理，但无论是焙烧法还是高压氧化法，都存在着环境污染问题。
[0004] 王永成和刘洪晓等人采用碱浸-焙烧的方法处理含砷精矿，金的回收率达80%以 上（参见专利文献CN103937977A)，该方法中矿石中的砷和锑焙烧后挥发到空气中，严重 污染环境，而且存在回收率不理想、设备要求高等问题。
[0005] 参见专利文献CN1031566,夏光祥和孙京成公开了在100°C及20~50kPa压力和 催化剂系统的作用下，氧气能快速氧化pH为0. 5~1. 4水溶液介质中硫化矿物（例如黄铁 矿、毒砂）成为硫磺及硫酸盐，使金从硫化矿物相中释放游离出来，并保留在酸浸渣中。此 浸渣可用氰化法或硫脲法提取金，金的浸取率为95~99%。但用高压氧化法处理时，砷和 硫以可溶性砷酸和硫酸铁或以砷酸盐和硫酸盐的形式存在于水溶液中，易造成水污染。
[0006] 随着环保生态问题日趋严重，采用经济、节能、无污染或少污染的提金技术越来越 被重视。生物预氧化法-氢化浸金具有金回收率高、费用低、无环境污染等优点，生物氧化 处理含砷金矿技术正越来越得到重视。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的主要是提供一种深海嗜酸微生物对含砷金矿预处理，提高金浸出率 的方法，并克服现有砷金矿提金工艺流程长，金回收率低，污染严重等问题。
[0008] 本发明提供的方法包括：
[0009] (1)取自太平洋开采的深海底泥加入微生物燃料电池的阳极液培养基，调节pH 为酸性，待产生电压后将阳极取出，对该阳极毡上的细菌进行分离培养获得深海嗜酸微生 物，并利用；
[0010] 优选的，所述阳极液组成的包括：KCl0? 05-0. 3g/L，NH4ClO. 1-0. 5g/L， NaH2PO4? 2H20l-5g/L，NaHPO4? 12H20 2-15g/L，NaCll-10g/L。
[0011] 更优选的，所述阳极液的组成包括：KCl0. 13g/L，NH4Cl0. 31g/L，NaH2PO4 ? 2H20 2.93g/L，NaHP04，12H20 10.31g/L，NaCl2.90g/L。此外阳极液还可以根据需要添加Wofe's vitaminsolution(商品名）10g/L，Wofe'smineralsolution(商品名）10g/L〇
[0012] 优选的，所述深海嗜酸微生物使用9K培养基进一步培养，培养环境温度25~ 30°C，时间范围控制在3~14天。
[0013] (2)将含砷金矿粉碎后，加入含有深海嗜酸微生物的9K培养基进行反应；
[0014] (3)反应完成后将步骤⑵中的矿浆冷却，后过滤得到滤渣；
[0015] (4)将步骤⑶中的滤渣充分洗涤后氰化浸出。优选的，步骤⑴中含砷金矿的粒 度为不大于〇. 〇74mm。
[0016] 优选的，步骤（1)中控制pH为2以下。
[0017] 优选的，步骤（2)中含砷金矿的粒度为不大于0.074mm。
[0018] 优选的，以体积比计，步骤⑵中深海嗜酸微生物的接种量为10~30wt%。
[0019] 优选的，步骤（2)中含砷金矿和培养基的质量比为0. 25:100~1:100。
[0020] 优选的，步骤⑵中反应时间为7~15天；
[0021] 优选的，步骤（2)中反应过程中pH维持在1. 8~2. 2之间；.
[0022] 优选的，步骤（2)中反应过程中温度维持在25~30°C。
[0023] 优选的，步骤⑷中氰化浸出时间为24~96h ;
[0024] 优选的，步骤⑷中氰化浸出pH控制在9~11。
[0025] 优选的，步骤（2)使用摇床促进反应，摇床的转速为120r/min~180r/min。
[0026] 本发明利用该深海嗜酸微生物对砷金矿中主要含金矿物的氧化作用进行预处理， 使得被包裹的超细微金颗粒暴露出来，提高后续氰化浸出金的浸出率，具有回收率高、费用 低、无环境污染等优点，可以克服现有砷金矿提金工艺流程长，金回收率低，污染严重等问 题，具有良好的工业应用价值。
【附图说明】
[0027] 图la、深海嗜酸微生物在含砷金矿预处理中的直接作用机理；
[0028] 图lb、深海嗜酸微生物在含砷金矿预处理中的间接作用机理。
[0029] 图2、一种深海嗜酸微生物对含砷金矿预处理提高金浸出率的工艺流程图
【具体实施方式】
[0030] 如下为本发明的实施例，其仅用作对于本发明的解释而并非限制。
[0031] 细菌在含砷金矿生物预处理中的作用包括直接作用和间接作用，作用机理如图Ia 和图Ib所示。直接作用是指氧化亚铁硫杆菌固着在矿物表面上，促进矿物生物氧化。固 着在矿石表面上的细菌使表面氧化电位改变，并通过S和Fe的氧化使其去极化。在间接 氧化机理中，砷黄铁矿的化学溶出是通过溶液中Fe(III)离子的还原作用而进行的，还原 Fe(III)得到的Fe(II)离子可被硫杆菌再氧化。反应方程式如（1)~（5)所示。
[0032] 直接作用：
[0033] 4FeAsS+1102+2H20 - 4HAs02+4FeS04 (I)
[0034] 4FeAsS+1302+6H20 - 4H3As04+4FeS04 (2)
[0035] 间接作用：
[0036] 4FeAsS+02+2H2S04- 2Fe2 (SO4) 3+2H20 (3)
[0037]
[0038]
[0039] 参见图2所示本发明的深海嗜酸微生物对含砷金矿预处理提高金浸出率的工艺 流程图，本发明的方法包括如下步骤：
[0040] (1)将含砷金矿粉碎后，接种一定量的该深海嗜酸微生物反应；
[0041] ⑵反应完成后将步骤⑴中的矿浆冷却，后过滤得到滤渣；
[0042] (3)将步骤（2)中的滤渣充分洗涤后氰化浸出。
[0043] 所述深海微生物为利用如下方法获得：取由"中国大洋一号"考察船DY105-13航 次在太平洋取得的深海底泥加入微生物燃料电池的阳极液培养基，阳极培养液的主要成分 见下表。调节PH为酸性，待产生电压后将阳极取出，对该阳极毡上的细菌进行分离培养获 得深海嗜酸微生物，并利用9K培养基对该嗜酸微生物进行进一步扩大培养。
[0049] 实验所用砷黄铁矿试样经破碎，粒度为-0. 074mm占100%，接种量为20%，固液比 为0. 5:100,初始pH为2. 2,温度为30°C，摇床转速为150r/min，反应时间为21天。将矿浆 过滤得到的滤渣与氰化钠溶液及氧化钙进行调浆，其矿浆PH为9,氰化钠浓度为5%，曝气 并搅拌浸出48小时，金浸出率为81. 59%。
[0050] 实施例2 :
[0051] 河南某含砷金矿，含金36. 54g/t，其他化学成分如下表所示。
[0052]
[0053] 实验所用砷黄铁矿试样经破碎，粒度为-0. 074mm占95%，接种量为15%，固液比 为0. 25:100,初始pH为2,温度为30°C，摇床转速为120r/min，反应时间为28天。将矿浆 过滤得到的滤渣与氰化钠溶液及氧化钙进行调浆，其矿浆PH为11，氰化钠浓度为5 %，曝气 并搅拌浸出96小时，金浸出率为88. 6%。
[0054] 实施例3 :
[0055] 广西贵港含砷金矿，含金70. 7g/t，其他化学成分如下表所示。
[0056]
[0057] 实验所用砷黄铁矿试样经破碎，粒度为-0. 074mm占85 %，接种量为30 %，固液比 为1:100,初始pH为2,温度为30°C，摇床转速为180r/min，反应时间为14天。将矿浆过滤 得到的滤渣与氰化钠溶液及氧化钙进行调浆，其矿浆pH为10,氰化钠浓度为5 %，曝气并搅 拌浸出24小时，金浸出率为72. 95%。
[0058] 实施例4 :
[0059] 河北某含砷金矿，含金26. 8g/t，其他化学成分如下表所示。
[0060]
[0061] 实验所用砷黄铁矿试样经破碎，粒度为-0. 074mm占100%，接种量为10%，固液比 为1:100，初始？11为1.8，温度为30°(：，摇床转速为15(^/111111，反应时间为7天。将矿浆过 滤得到的滤渣与氰化钠溶液及氧化钙进行调浆，其矿浆PH为10,氰化钠浓度为5 %，曝气并 搅拌浸出24小时，金浸出率为74. 30%。
【主权项】
1. 一种深海嗜酸微生物处理含砷金矿的方法，包括如下的步骤： (1) 取深海底泥加入微生物燃料电池的阳极液培养基，调节PH为酸性，待产生电压后 将阳极取出，对该阳极毡上的细菌进行分离培养获得深海嗜酸微生物； (2) 将含砷金矿粉碎后，加入含有深海嗜酸微生物的培养基进行反应； (3) 反应完成后将步骤（2)中的矿浆冷却，后过滤得到滤渣； (4) 将步骤（3)中的滤渣充分洗涤后氰化浸出。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤⑴中控制pH为2以下。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2)中含砷金矿的粒度为不大于 0. 074mm。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以体积比计，步骤（2)中深海嗜酸微生物 的接种量为10~30wt%。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2)中含砷金矿和培养基的质量比为 0?25:100 ~1:100〇6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2)中反应时间为7~15天。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤⑵中反应过程中pH维持在1. 8~ 2. 2之间。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2)中反应过程中温度维持在25~ 30 cC 〇9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤⑷中氰化浸出时间为24~96h。10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4)中氰化浸出pH控制在9~11。
【专利摘要】本发明公开了一种深海嗜酸微生物处理含砷金矿的方法，包括(1)取深海底泥加入微生物燃料电池的阳极液培养基，调节pH为酸性，待产生电压后将阳极取出，对该阳极毡上的细菌进行分离培养获得深海嗜酸微生物；(2)将含砷金矿粉碎后，接种深海嗜酸微生物进行反应；(3)反应完成后将步骤(2)中的矿浆冷却，后过滤得到滤渣；(4)将步骤(3)中的滤渣充分洗涤后氰化浸出。本发明利用该深海嗜酸微生物对砷金矿中主要含金矿物的氧化作用进行预处理，使得被包裹的超细微金颗粒暴露出来，提高后续氰化浸出金的浸出率。本发明工艺简单，提取率高，绿色环保，应用前景广阔。
【IPC分类】C22B11/06, C22B3/18
【公开号】CN105087929
【申请号】CN201510275528
【发明人】李浩然, 吴梦妮, 杜竹玮, 李洪珊, 郭成林, 袁飞
【申请人】中国科学院过程工程研究所, 中国大洋矿产资源研究开发协会
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月26日