生物冶金技术应用现状及发展趋势.doc

生物冶金技术应用现状及发展趋势 材料与冶金学院 冶金工程07.3 鲁川 摘 　 要: 生物冶金技术是利用微生物或其代谢产物溶浸矿石中有用金属的一种新技术，具有装备简单、流程短、建设和操作成本低、对环境友好及可利用低品位复杂难处理矿石等特点，现已成为世界各国矿治工程研究和应用的热点， 是本世纪最具竞争力的矿冶技术之一。文章阐述了生物冶金技术的应用现状及未来的发展趋势。 关 键 字： 冶金技术 浸出 生物 发展 计划 Abstract: Bio-metallurgy technology is the use of micro-organisms or their metabolic products of leaching of metal ores useful in a new technology, with simple equipment, processes short, construction and operation of low cost, environmentally friendly and can be complex and refractory low grade ore and so on. Governance has become the world mining engineering research and application of hot spots, the most competitive in this century one of the mining and metallurgical technology. Paper describes the application of bio-metallurgy technology status and future trends. Key words：Metallurgical technology Leaching Biological Developing Plan 目前 ,世界矿产资源日渐贫杂 ,资源、 能源、 环境问题越发引起人们重视 ,我国矿产资源国家战略地位与日俱增。 随着矿物贫杂化和严重能源危机及环境污染的加剧 ,传统的冶金技术面临巨大挑战 ,寻求更为高效、低能、清洁的绿色资源利用途径成为研究焦点。根据美国国家研究委员会 (NRC) 2001年的研究报告 ,在未来 20年美国矿业最重要的革新将是采用湿法冶金工艺取代有色行业传统的熔炼工艺。 微生物湿法冶金技术是一门新兴的矿物加工技术 ,它包括微生物浸出技术和微生物浮选技术。1687年,在瑞典中部的Falun矿,人们使用微生物技术已经至少浸出了2 000 000吨铜,但当时人们对其反应机理并不清楚,细菌浸矿技术的发展十分缓慢。直到1947年, Colmer与Hinkel首次从酸性矿坑水中分离出一种可以将Fe2+氧化为Fe3+的细菌即氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)。1954年, L·C·Bryner和J·V·Beck等人开始利用该菌种进行硫化铜矿石的实验室浸出试验研究,并发现该细菌对硫化矿具有明显的氧化作用。1955年10月24日S·R·Zimmerley, D·Gwilson与J·D·Prater首次申请了生物堆浸的专利并委托给美国Kennecott铜矿公司,开始了生物湿法冶金的现代工业应用。生物湿法冶金技术在金、银矿中主要应用于氧化预处理阶段,近年来已有6个生物氧化预处理厂分别在美国、南非、巴西、澳大利亚和加纳投产。南非的Fairvirw金矿厂采用细菌浸出,金的浸出率达95%以上;美国内华达州的Tomkin Spytins金矿于1989年建成生物浸出厂,日处理1 500 t矿石,金的回收率为90%;澳大利亚于1992年建成Harbour Lights细菌氧化提金厂,处理规模为40 t/d。巴西一家工厂于1991年投产,处理量为150 t/d。我国陕西省地矿局1994年进行了2 000 t级黄铁矿类型贫金矿的细菌堆浸现场试验,原矿的含金只有0·54 g/t,经细菌氧化预处理后金的回收率达58%,未经处理的只有22%; 1995年云南镇源金矿难浸金矿细菌氧化预处理项目启动,建起我国第一个微生物浸金工厂。新疆包古图金矿经细菌氧化预处理后,金浸出率高达92%~97%。 最初生物浸出铜主要用于从废石和低品位硫化矿中回收铜,细菌是自然生长的,近年来这种方法已用来处理含铜品位大于1%的次生硫化铜矿,称为生物浸出。现在,美国和智利用SX-EW法生产的铜中约有50%以上是采用生物堆浸技术生产的,如世界上海拔最高4 400 m的湿法炼铜厂位于智利北部的奎布瑞达布兰卡,该厂处理的铜矿石含Cu 1．3%,主要铜矿物为辉铜矿