矿物化学开采课件---第一章-总论.pptVIP

堆浸是铜、铀细菌浸出的主要形式，难浸金矿的细菌氧化堆浸近年来也取得了很大进展。美国Newmont公司自1990年以来野外试验了从45t到27000t的各种规模的矿堆。据该公司报道，它的一项生物浸出专利技术经野外试验确认，可从过去被认为不经济的低品位硫化矿石中回收金。1994年完成了工业堆浸设施，1995年1月矿石开始接种细菌，所用的细菌是氧化亚铁硫杆菌和氧化亚铁硫细螺旋菌的混合培养菌，而以氧化亚铁硫杆菌为主。接种过程是在矿石运至细菌浸出堆上时通过喷淋将细菌加至矿石上，以便确保整个矿堆分布有足够的细菌，迅速引起生物氧化过程并达到硫化矿物的均匀氧化。加入酸性细菌培养液可造成矿粒某种程度的团聚而有利于生物堆浸，共堆了700000t矿石。 1995年9月该堆浸项目迈出了重要的一步，开始从生物氧化堆上将矿石转移至硫代硫酸铵和氰化浸出堆上，开始生产金。澳大利亚的Leyshon金矿1991年8月建了一个500000t的矿堆，矿石是原来处理氧化矿石过程中因氰化物耗量太高而堆存下来留待以后处理的“表外”矿石，含1.9g/t金和0.15%氰化物可溶铜。堆浸采用两段过程：第一段用细菌氧化除铜，然后喷淋新鲜水洗铜，并泄液4d，再用特制的中和机加生石灰中和矿堆。处理完后，开始喷淋氰化物进行第二段堆浸。 细菌氧化用于难浸矿石的一个重要特点是可以利用包裹金的硫化矿物的氧化速度差异，只需氧化部分硫化矿物就可达到满意的金氰化率。由于投资和经营费直接与需要氧化的硫量相关，细菌氧化的这一特点在经济上很有吸引力。 难浸金矿处理工艺成了80年代以来采金业的研究和开发热点，出现了多种处理难浸金矿的新工艺。而得到工业应用的只有焙烧、加压湿法氧化和细菌氧化。自1985年以来世界上新建的较大规模的难浸金矿预处理厂中，焙烧和加压湿法氧化厂各占4成，细菌氧化厂占2成，表面上看，焙烧厂的数量最大，其次是湿法加压氧化厂。但历史地看，最初是以焙烧法为主，后来是湿法加压氧化法的推广，细菌氧化法当时还处在试验阶段，一些大型金矿选用风险较小的焙烧和湿法加压氧化法是很自然的。 而自从南非Fairview金矿1986年建成细菌氧化厂并取得成功以来，1991~1994年4年间世界上相继有5家细菌氧化厂建成，用于难浸金矿的预氧化。同期新建的焙烧厂则很少，新建的湿法加压氧化厂有些是已采用湿法加压氧化技术的金矿二期扩建(如美国的Barrick公司)。这反映了难浸硫化金矿预处理技术从焙烧法向湿法加压氧化特别是细菌氧化法转移。下面几个例子清楚地反映了这种趋势。 * （1）氧化亚铁硫杆菌(T.ferrooxidaus，以下简称T.f) 氧化亚铁硫杆菌属革兰氏阴性无机化能自养菌。其能源物质为Fe2+和还原态硫，实际上可氧化Fe2+、元素硫与几乎所有的硫化矿物，能有效地分解黄铁矿。它栖居于含硫温泉、硫和硫化矿矿床、煤和含金矿矿床，也存在于硫化矿矿床氧化带中，能在上述矿的矿坑水中存活。这类细菌的形状呈圆端短柄状，长1.0~1.5μm，宽0.5~0.8μm，端生鞭毛。 细胞表面有一层黏液(外聚合层，又称多糖层)，能运动，只需要简单的无机营养便能存活(氨、磷、钾、亚铁等)。根据Macintosh(1976)与Stense(1986)等的看法，T.f能固定空气中的氮以满足其对氮的需求，这可以解释为什么该种菌在无任何明显氨存在的情况下仍具有活力。适宜生长pH为1~4.8，最佳生长pH为1.8~2.5。存活温度为，最佳存活温度为30~35℃。McCready R.G.报道，在25~2℃范围内，温度每下降6℃，T.f的生长速度减小一半。某些菌株在温度低于10℃时也能氧化黄铁矿。T.f生长温度的上限在40℃左右。 氧化亚铁硫杆菌细胞形态（放大1.5万倍） （2）氧化硫硫杆菌(T.thiooxidans，简称为T.t) 氧化硫硫杆菌与T.f同属于硫杆菌属，属革兰氏阴性无机化能自养菌。圆头短柄状，宽0.5μm，长1μm，端无鞭毛，常以单个、双个或短链状存在。栖居于硫和硫化矿矿床，能氧化元素硫与一系列硫的还原性化合物(S2－，硫代硫酸根与某些硫化物)，适宜生存pH范围为0.5~6，最佳生存pH为2~2.5。生存温度范围为2~40℃，最佳生存温度为28~30℃。T.t在纯态下不能分解硫化矿，但当它与T.f或L.f混合存在时可以提高二者分解硫化矿的能力。 （3）氧化亚铁微螺菌(L.ferrooxidans，简称为L.f) 1972年氧化亚铁微螺菌由美国矿床中分离析出，是属螺旋菌一种，严格好氧，仅能通过氧化溶液中的Fe(Ⅱ)或矿物中的Fe(Ⅱ)成分(例如FeS2中的Fe(Ⅱ))获得能量。生存适宜温度范围为45~50℃，最佳生存pH为2.5~3.0。具有螺旋菌的弯曲状。宽0.5μm，极生鞭毛是其特征，表面有黏液(外聚合层)，外