生物氧化技术的应用与展望.pdf

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1、2012年8月中国矿山工程Aug．，2012第41卷第4期ChinaMineEngineeringVo1．41No4生物氧化技术的应用与展望Theapplicationandprospectofbio-oxidationtechnology刘志伟(中国恩菲工程技术有限公司，北京100038)摘要：对生物氧化工艺进行了简要介绍，系统介绍了生物技术在矿山、能源和环保领域的应用，并对今后的研究发展进行展望。关键词：生物氧化；生物浸出；铜矿山；金矿山Abstract：Thebio—oxidationtechnologyisintroducedbriefly．Theapplicationofbi

2、o-oxidationtechniqueusedinmine，energyandenvironmentprotectionfieldsaresystemicallypresented．Theprospectofbio-oxidationtechnologyisgiven．Keywords：bio-oxidation；bio—leaching；coppermine；goldmine1—日一IJ—舌—J一随着人类对矿产资源的大规模开发利用，矿产资源日益减少，原矿品位不断降低，如何充分利用现有的矿产资源，尤其是低品位矿产资源，显得日益重要。自20世纪80年代初，人类有目的的采用生物氧化技术从

3、矿物中直接提取有价金属的工艺成功实现工业化后，生物氧化技术在工业的应用越来越广泛，成为国内外矿产资源开发领域应用研究的重点。与传统的冶炼技术相比，生物氧化技术具有基建投资低、资源消耗少、无污染的特点，且可处理品位较低的矿石，被认为是绿色冶金技术。根据生物作用于目的矿物的过程与结果不同，生物对矿物的氧化分为生物氧化和生物浸出。生物氧化是指利用细菌对包裹目的矿物的非目的矿物进行氧化，被氧化后的非目的矿物以离子状态进人溶液中，而目的矿物或被解离或呈裸露状态仍留存于氧化后的渣中，待进一步提取有用元素。如细菌对含有金、银的黄铁矿、毒砂等矿物的氧化。生物浸出是指利用细菌对含有目的元素的矿物进行氧化

4、，被氧化的目的元素以离子状态进入溶液中，然后从溶液中提取有用元素。如细菌对铜、镍、钴、锌等硫化矿的浸出。迄今为止，工业上利用生物技术回收的金属主要有铜、金、钴、铀，对锌、镍、钼、铅等进行了研究。目前世界上正在运转的生物氧化(浸出)厂超过50家，并且正处于高速发展期雎。本文综合论述了生物氧化技术在矿业资源、能源和环保领域的应用研究情况，并对生物技术的应用发展进行展望。2生物氧化技术在矿业领域的应用目前工业生产上应用的细菌主要是氧化亚铁硫杆中国矿山工程2012年(第41卷)菌、氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺旋菌，为需氧矿质铜矿和福建紫金山铜矿。Kennecott铜矿浸出厂是化能自养菌。其适宜生

5、长的温度范围为15～45℃，世界上第一个采用生物浸出技术从硫化铜矿中提铜属于嗜中温细菌。由于能生长在亚铁、元素硫和硫的工厂，该矿处理平均品位0．28％的低品位矿石，主化物矿物上，因而成为生物湿法冶金中应用价值最要含铜矿物为黄铜矿，矿堆浸出时间18个月，铜回大的菌种。收率约27％t。铜浸出液再经过萃取一电积作业，生生物氧化技术在工业上的应用主要采用两种工产高质量的阴极铜。QuebradaBlanca铜矿浸出厂艺，即生物堆浸和搅拌氧化浸出。生物堆浸主要用位于智利北部海拔4400m的高原，于1996年建成投于低品矿石和废石的浸出，矿石堆浸通常先将矿石产，处理能力为17300t／d，年产7．5

6、万t阴极铜。该浸破碎后再筑堆，堆高6～10m，而废石堆浸直接将废石出厂处理平均品位1．5％的次生硫化铜矿，浸出周期筑堆，堆高可达50mt2，原矿堆浸需倒堆，而废石堆浸250天，铜浸出率75％～80％t4。该厂生物浸出工艺的不必倒堆。搅拌氧化即采用带搅拌和充气装置的槽成功应用打破了认为高海拔下低温和氧分压低，浸子作为反应器，对目的矿物进行氧化。此外还有就出细菌不能作用的观点。地溶浸和生物槽浸，就地溶浸即在已开采的矿坑中德兴铜矿是我国最大的露天开采铜矿，以接菌浸出，但此种工艺只适用于矿体下面有天然的0．25％的边界品位计算，在开采过程中需要剥离堆不透水层、无严重破碎机断层的情况，以避免浸出

7、液存的含铜废石有8．9亿t[51，采用传统的选冶工艺很对地下水造成污染，该工艺应用较少。槽浸是将物难从废石中经济回收铜，1997年德兴铜矿建设投产料全部或部分浸没于溶液中而将有用金属浸出的方了一个年产2000t铜的堆浸厂。堆浸厂在原生黄铜式，该工艺主要用于选矿尾矿的浸出。矿占到90％以上，且含铜废石铜品位仅为0．09％的2．1生物浸出技术在铜矿山的应用情况下，采用筑堆生物浸出工艺，成功实现了铜金属自1958年美国Kennecott铜业公司采用细