嗜溫菌氧化高砷金礦的脫砷試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著金礦的大規(guī)模開采，難處理礦石已經(jīng)成為黃金工業(yè)的主要資源。我國(guó)現(xiàn)已探明的黃金地質(zhì)儲(chǔ)量中，約有1000t左右屬于難處理金礦資源，約占探明儲(chǔ)量的1/4。而在世界范圍內(nèi)，難處理金礦石資源占世界黃金儲(chǔ)量的60％以上。其中，含砷硫化礦占有很大比例。這類礦石中，金被毒砂、黃鐵礦等硫化物包裹，采用傳統(tǒng)工藝直接氰化提金，金的浸出率很低，所以在氰化前需要進(jìn)行氧化預(yù)處理，以提高金回收率。在現(xiàn)有氧化工藝中，細(xì)菌氧化以其投資省、工藝簡(jiǎn)單、生態(tài)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而

2、備受推崇，并在國(guó)內(nèi)外得以廣泛研究和工業(yè)化應(yīng)用。 細(xì)菌氧化硫化物是一種發(fā)生在礦物界面上的、復(fù)相的、細(xì)菌氧化催化過程。通過浸礦細(xì)菌對(duì)硫化物的氧化，硫化物晶體被破壞，脫砷、脫硫，使得包裹在其中的微細(xì)、超微細(xì)粒的金暴露出來，利于后續(xù)氰化提金。細(xì)菌氧化含砷金礦時(shí)，細(xì)菌對(duì)硫化物的催化氧化、砷溶解、砷轉(zhuǎn)化、砷氰化膜形成等一系列生化反應(yīng)都與硫化物性質(zhì)密切相關(guān)。本課題試圖以高砷難處理金精礦為試樣，在對(duì)硫化礦進(jìn)行多手段礦物學(xué)分析的基礎(chǔ)上，以優(yōu)良的H

3、Q02¨菌株進(jìn)行針對(duì)性的氧化脫砷試驗(yàn)研究。 本研究所用的HQ0211菌株為采自某礦坑水中的野生菌菌株馴化而來，屬混合菌，以氧化亞鐵硫桿菌為主，同時(shí)兼有氧化亞鐵微螺菌和氧化硫硫桿菌，該菌株具有良好的嗜溫耐砷性能。研究先后開展了初始pH值對(duì)細(xì)菌氧化影響的試驗(yàn)、不同礦漿濃度的細(xì)菌氧化試驗(yàn)，通過試驗(yàn)確定了細(xì)菌氧化硫化礦的最佳初始pH值為1.80和最佳礦漿濃度10％。為了增強(qiáng)HQ0211菌對(duì)國(guó)內(nèi)高砷金精礦的適應(yīng)性，循序漸進(jìn)地進(jìn)行了不同含砷

4、量精礦的細(xì)菌氧化試驗(yàn)強(qiáng)化了HQ0211菌耐高砷能力。利用HQ0211菌對(duì)TS礦和AH礦等典型高砷難處理金精礦分別進(jìn)行氧化試驗(yàn)，試驗(yàn)在恒溫水浴氧化槽(工作容積為3L)內(nèi)進(jìn)行，礦石粒度400目占80％以上，礦漿濃度為10％，溫度條件44℃，充氣0.5m3/h、攪拌轉(zhuǎn)速180rpm。定時(shí)檢測(cè)pH值、Eh值變化，鐵離子濃度變化和含砷量變化。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，HQ0211菌的生長(zhǎng)和氧化活動(dòng)具有明顯的規(guī)律性：加礦后，細(xì)菌進(jìn)入適應(yīng)期，生長(zhǎng)處于延滯階段，表現(xiàn)在

5、Eh驟然下降，由未加礦時(shí)的600mV以上降到400mV以下；而后經(jīng)過短暫的停滯，細(xì)菌開始活躍并進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，其氧化活動(dòng)的結(jié)果表現(xiàn)為Eh的迅速攀升，并很快達(dá)600mV以上，而相應(yīng)地Fe2+濃度下降(被氧化為Fe3+)，同時(shí)渣砷含量快速下降，液砷含量則呈快速增加趨勢(shì)。含砷10.78％的AH礦經(jīng)過7d氧化(加礦算起，下同)，脫砷率達(dá)到了99.31％，而含砷10.41％的TS礦細(xì)菌氧化12d，脫砷率達(dá)98.39％。對(duì)原礦和細(xì)菌氧化渣分別進(jìn)行X

6、射線衍射分析，對(duì)比發(fā)現(xiàn)原礦中含量很高的砷硫化物在氧化渣中含量甚微或已不存在，表明細(xì)菌氧化試驗(yàn)取得理想的脫砷效果。試驗(yàn)中，加礦后pH值調(diào)至1.80左右，試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，隨氧化進(jìn)行，pH會(huì)逐漸略有下降，氧化結(jié)束時(shí)降到1.00左右，這是因?yàn)榧?xì)菌氧化硫化物是個(gè)產(chǎn)酸的過程。 綜上所述，本研究通過一系列試驗(yàn)，強(qiáng)化了HQ0211菌的嗜溫耐砷性能，其工作溫度44℃，比國(guó)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)用菌種的40℃有較大提升；對(duì)含砷極高且礦物成分復(fù)雜的TS礦和AH礦