生物堆浸过程中相关参数对铜浸出效率的影响

3.0 闻远设计 2024-04-20 29 4 116.77KB 4 页免费

侵权投诉

紫金山铜矿位于福建省上杭县，为上金下铜大型斑岩成矿系列-次火山高硫中低温热液矿床。

金矿体主要赋存于潜水面以上氧化带中，铜矿体赋存于潜水面以下原生带中，西北矿段已控制

铜矿达大型。矿石主要有价元素为铜，其他有益金属元素含量甚微。该矿是我国大型铜矿床之

一，主要目的矿物为辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，有黄铁矿伴生，适宜采用生物技术工艺处理。

自2005 年底万吨级生物提铜工艺在紫金山铜矿投产以来，运行稳定，浸出率高，取得了良好

的经济社会效益，积累了丰富的经验。但随着开采的进行，矿床铜品位不断降低、硫铜比不断

升高、酸铁过剩，再加上南方天气多雨水，给工业化生产带来了严峻的挑战。如何进一步提高

堆浸提铜效率，高硫/铜比硫化铜矿石生物堆浸提铜过程水、酸和铁平衡、废石排土场环保、

浸矿微生物安全性、酸性水处理、生态修复等技术难题依然存在。本文对矿石性质及生产过程

中矿石物质组成变化进行了详细分析，考察了生物堆浸过程中 pH 值、电位、气体浓度、温度

等主要参数对铜浸出效率的影响，揭示了微生物浸矿过程作用原理，分析了浸出过程中的关键

影响因素，优化了浸出过程。

1 、试验材料及试验方法

1 ．1 试验材料

(1) 菌种。试验所用细菌来自福建上杭紫金山铜矿酸性矿坑水中分离筛选的氧化亚铁硫杆菌

(Thiobacillus ferrooxidans) 菌株。

(2) 矿样。试验用矿石经露天采矿、两段闭路圆锥破碎后，产品粒度为－40 mm。

采用 MLA 工艺矿物学参数自动定量分析测试系统对矿样进行化学性质分析，测定原矿矿物组

成，结果见表 1 和表 2。

该矿石有价金属元素为铜，此外，矿石中硫含量较高，硅酸盐类矿物达 78% 以上。铜矿物主

要以蓝辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿形式存在，80 ．81% 的铜赋存在蓝辉铜矿及铜蓝中，18 ．

11%的铜赋存在硫砷铜矿中。其次有少量的硫锡铁铜矿、等轴硫砷铜矿、斑铜矿等; 黄铁矿含

量较高，脉石矿物主要为硅酸盐类矿石; 硫除形成铜的硫化物和明矾石外，主要以独立矿物黄

铁矿的形式存在。该矿石属于典型的低品位次生硫化铜矿，而且矿石中有价金属元素比较单

一，适宜采用生物冶金工艺处理。

(3) 培养基。采用 9 K 培养基，其成分为:(NH4)2SO4，3 ．0 g/L; K2HPO4·3H2O，0 ．5 g / L;

KCl，0 ．1 g / L; MgSO4·7H2O，0 ．5 g / L; Ca(NO3)2·2H2O，0 ．01 g / L; 蒸馏水1 000 mL。

培养基初始 Fe2 +浓度为 9 ．0 g / L ，初始 pH 为1 ．8 ～2 ．0 ，接种量 5% ，温度 30 ℃ ，摇

床转速 150 r / min ，培养时间 2 ～3 d。

1 ．2 试验方法

(1) 筑堆及数据检测。采用汽车前进式筑堆方式，堆高 8 m，用推土机将被汽车碾压的矿石表面

疏松。矿堆底部不充气，自然通风状态，矿堆中安装测定温度和气体浓度的设备。在进矿筑堆

的过程中在试验区指定点垂直埋下用于放置温度探头和气体导管的不锈钢管，不锈钢管直径 65

mm ，每个指定点安装3 根不锈钢管，埋入深度分别为1，4，7 m 。温度探头使用型号为WZP-

187 的铂热电阻，将探头放置于各个点不同深度的不锈钢管中，用导线将温度探头与温度记录

仪相连，获得实时温度数据。用 PP 管插入不同深度的不锈钢管内，测定堆内气体浓度并密封

不锈钢管口和PP 管，测定堆内氧气和二氧化碳浓度时将 PP 管与仪器对接。

(2) 浸渣化学性质分析。试验结束后，打钻取矿堆不同高度的浸渣样品，水洗后烘干，经震动

磨磨细后进行分析。

2 、试验结果与讨论

2 ．1 浸出过程 pH 值变化情况

pH 值是影响细菌活性的关键因素，pH 值过高或过低都严重影响细菌的活性，不利于浸出，浸

出过程中 pH 值变化见图1。

浸出液 pH 值受喷淋液pH 影响较大，两者变化规律与后者相同。由于矿石碱性脉石少，前期

洗矿并没有使pH 值大幅度上升，不需要额外补充酸，在整个浸出过程中，浸出液 pH 值和喷

淋液pH 值相差不大，但浸出液 pH 值略低于硐坑水 pH 值，而且浸出液 pH 值略有降低，说明

矿堆中硫氧化菌发挥了作用，部分硫被氧化为硫酸，但黄铁矿并没有被大量氧化溶解。浸出液

pH 值保持在1．8 ～2 ．0，有利于细菌的快速繁殖，并为后续的萃取工艺创造了较好的条件。

2 ．2 浸出过程中 Eh 变化情况

氧化还原电位是影响黄铁矿溶解的关键因素，提高氧化还原电位有利于黄铁矿的溶解，而次生

硫化铜的溶解与氧化还原电位相关性较小，在高电位和低电位下都能保持较高的浸出速率。浸

出过程氧化还原电位变化见图2。

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

免费 4人已下载

立即下载

摘要：

生物堆浸过程中相关参数对铜浸出效率的影响紫金山铜矿位于福建省上杭县，为上金下铜大型斑岩成矿系列-次火山高硫中低温热液矿床。金矿体主要赋存于潜水面以上氧化带中，铜矿体赋存于潜水面以下原生带中，西北矿段已控制铜矿达大型。矿石主要有价元素为铜，其他有益金属元素含量甚微。该矿是我国大型铜矿床之一，主要目的矿物为辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，有黄铁矿伴生，适宜采用生物技术工艺处理。自2005年底万吨级生物提铜工艺在紫金山铜矿投产以来，运行稳定，浸出率高，取得了良好的经济社会效益，积累了丰富的经验。但随着开采的进行，矿床铜品位不断降低、硫铜比不断升高、酸铁过剩，再加上南方天气多雨水，给工业化生产带来了严峻的挑战...

展开>> 收起<<

生物堆浸过程中相关参数对铜浸出效率的影响.docx

共4页,预览2页

还剩页未读，继续阅读

生物堆浸过程中相关参数对铜浸出效率的影响

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: