6.其他矿石的细菌冶金.ppt

第6章 其他金属矿石的细菌冶金 6. 1 银矿石的细菌冶金 银是一种化学元素，化学符号Ag，原子序数47，是一种银白色的贵金属。银性质稳定，质软富有延展性。导热，导电率高，不易受酸碱的腐蚀。 6.1.1 概述 银在自然界的存在形态远比金复杂，银有较大的活性，银矿物和含银矿物共有二百多种，除自然银外，银还呈各种银矿物。 单质形态的银较少，常见的多是其硫化矿物(辉银矿等)，还有氯化矿物(角银矿)，及与铅、锌、铁、锰等元素伴生的多金属矿物，影响浮选、氰化和回收过程。 银在矿石中的赋存形式大致有三种： ①独立的银矿物，这类矿石相对来说比较易于浸出； ②银赋存于硫化物或氧化物矿物的晶格之中，这类银难于浸出； ③银以胶体的形式被吸附于矿物晶体之中，这类银难于浸出。 银矿石也是世界上难处理的重要矿石类型 6.1.2银矿石细菌冶金的意义 最近的生产实践证明，有多种硫化银矿物经细菌氧化预处理后，回收率可由直接常规氰化的60％～70％提高到85％～95％。其原因可能是难于氰化浸出的硫化银矿物，在细菌氧化过程中遭到破坏所致。导致一些观点发生动摇，也为理论研究提出了新课题。 细菌氧化可使大部分银矿物，尤其是硫化矿物晶体结构发生改变乃至瓦解，使银转变为便于氰化浸出的状态，从而使这些难处理银矿物资源得以充分利用。这是银矿石细菌冶金的重要突破。 6.1.3 银矿石细菌冶金原理 银矿石的细菌冶金是针对难处理银矿物而采取的预处理工艺。其目的是使与银赋存形态关系密切的硫化矿物瓦解破坏，以保证后续氰化浸出提银的回收率大幅度提高。 难处理银矿物细菌氧化时，参与反应的银矿物本身被直接或间接氧化，银的存在状态将彻底改变。 推断银的硫化矿物细菌氧化机理应与其他硫化矿物类似，也可分为直接作用机理、间接作用机理和直接与间接混合作用机理。 6.1.4从细菌氧化渣中提银 某种矿石或精矿经细菌氧化处理后的最终产物由水溶液和处理过的固体组成，有价金属转移到液相或固相甚至两相之中，大致可分为三种类型： ①难处理金银矿物经处理后，有价金属被游离出来并保留在固体中； ②金属从硫化物、砷黄铁矿、砷酸盐、氧化物或碳酸盐中被溶解并进入水溶液中； ③银、锡、锑和铅这类金属主要呈难溶的硫酸盐形态存在于固相中。 难处理银硫化矿物细菌氧化产物称氧化渣，其中银主要呈硫酸银形态，可以采用氰化浸出或氨浸提银，当有金同时存在时氰化浸出是通行的方法，当矿石或精矿中不含金时可考虑氨浸提银。 在氧化浸出提银过程中被细菌氧化形成的硫酸银容易氰化络合溶解： 残余的其他形态的银发生如下氰化反应： 6.1.5银矿石细菌氧化实践 细菌氧化对某些硫化银矿石的处理具有特殊的优势。但若矿石含碳尤其是有机碳，则会使银的回收率大大降低，甚至使细菌氧化失去意义。 6.2 镍钴的细菌冶金 6.2.1 砷化钴矿的细菌浸出 研究结果表明，砷可以形成臭葱石(FeAsO4)沉淀： Fe2+和As3+被氧化成Fe3+[Fe2(SO4)3]和As5+(H3AsO4)，出现FeAsO4沉淀。 总反应为： 反应分两阶段进行，溶液含Co 0.3~0.5g/L，As 1.5~3.5g/L，Co平均浸出速度为13mg／(L·h)。82％的钴溶入溶液，8％进入臭葱石，10％留在浸出剩余物中。 6.2.2含钴黄铁矿的细菌浸出微生物学在冶金工艺中的作用 第一个生物浸出和回收钴的商业工厂是于1999年投产的。BRGM在乌干达为Kasese钴公司设计和建成了一个回收钴的生物浸出厂。处理的精矿为Kilembe矿山堆存30年的含钴黄铁矿精矿(钴品位1.38％)。含钴黄铁矿精矿干重为110万吨，约含80％的黄铁矿。 据报道，钴回收率为92％。回收钴的流程较为复杂，需要除铁，还需要回收铜和回收锌，其中铜和锌也以硫化矿的形式存在于精矿中。 6.2.3硫化镍矿的生物浸出 中国科学院过程工程研究所方兆珩等对低品位镍铜矿的细菌氧化浸出进行了研究，得出以下结论： 含镍磁黄铁矿的细菌浸出以细菌氧化生成的Fe3+的作用为主，浸出速率受表面反应控制；镍黄铁矿的细菌浸出以矿物表面吸附菌的作用为主。 细菌对Mg2+的耐受浓度因驯化而提高，极限浓度可达15～20g/L。低品位镍铜矿的细菌浸出过程中，pH值控制、细菌的初始接种量、矿浆浓度及Thiobacillus ferrooxidans菌和Thiobacillus thiooxidans菌的混合比是影响镍、铜、钴等有价金属元素浸出速率和最终浸出率的主要因素。 在优化条件下，生物浸出低品位镍铜硫化矿，镍浸出率可达到92％～94％，铜达48％～50％，钴达88％～91％。 6.3 铝土矿