一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法技术

本发明专利技术提供一种强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法。选用嗜酸氧化亚铁硫杆菌，喜温嗜酸硫杆菌和嗜铁钩端螺旋菌中的一种或几种作为浸矿微生物。控制黄铜矿与斑铜矿的配比在5:1-1:5之间。浸出过程中，控制搅拌速度为100-600rpm，控制溶液pH值为1.5-2.5，溶液电位为350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，黄铜矿与斑铜矿可协同浸出，Cu浸出率显著增加。该方法通过黄铜矿与斑铜矿的合理配矿，控制合适的浸出工艺条件，提高黄铜矿与斑铜矿的生物浸出效率，该方法高效、简单、易操作。

【技术实现步骤摘要】
一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法
本专利技术涉及一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法，属于生物湿法冶金

技术介绍
我国当前铜金属对外依存度高达75％-80％，而已探明的铜矿资源严重不足。随着世界经济发展，高品位铜矿资源大量消耗，铜矿资源趋于贫化、低品位、难处理，传统工艺无法有效、经济利用该部分资源。而微生物冶金以其独特的优点成为该部分资源高效、经济开发利用的重要前沿技术。目前，铜的生物湿法冶金工业生产的对象大多是以辉铜矿为主的次生硫化铜矿石，而地球上铜储量最丰富的是含有黄铜矿和斑铜矿的低品位铜矿石，且通常伴生存在，采用常规的选、冶技术难以经济有效地处理，使得它们成为生物冶金提铜产业化拓展的新对象。但是黄铜矿与斑铜矿的微生物浸出率低、浸出速率慢，这是铜矿生物湿法冶金技术产业化发展的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种强化黄铜矿与斑铜矿的生物浸出方法。本专利技术的目的是通过以下步骤实现：一种强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法，黄铜矿与斑铜矿磨矿混合后选用浸矿微生物进行浸出。上述方法中黄铜矿与斑铜矿磨矿至-0.074mm含量达到80％以上。上述方法中控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比为5:1-1:5。上述方法中浸矿微生物选用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)，喜温嗜酸硫杆菌(Acidithiobacilluscaldus)和嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillumferriphilum)中的一种或几种。上述方法中浸出之前，选用的菌株在培养基中均添加黄铜矿矿粉和斑铜矿矿粉进行驯化。驯化用培养基组成为：(NH4)2SO43.0g/L，KCl0.1g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，Ca(NO3)20.01g/L，1-3wt％的黄铜矿矿粉和1-3wt％的斑铜矿矿粉。当浸矿微生物生长至对数期，细胞浓度超过1.0×107cells/mL时，作为浸出菌种。浸矿时，初始添加细菌浓度应超过1.0×107cells/mL矿浆。上述方法中浸矿过程条件参数：(1)搅拌速度为100-600rpm；(2)pH值为1.5-2.5；(3)溶液电位为350-480mV，以Ag/AgCl为参比电极。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种简单、有效的强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法，将黄铜矿与斑铜矿矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比为5:1-1:5；选用三种能高效浸出的菌株；浸出过程中，控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值为1.5-2.5，控制溶液电位为350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)。显著强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出。附图说明：图1为本专利技术的工艺流程图；图2为实施例1的浸出体系铜浸出率随时间走势图(2-5#分别表示黄铜矿与斑铜矿的配比为4:1,3:2,2:3,1:4；1#为混合矿相同重量的黄铜矿,6#为混合矿相同重量的斑铜矿)；图3为实施例2的浸出体系铜浸出率随时间走势图(2-4#分别表示黄铜矿与斑铜矿的配比为5:1,1:1,1:5；1#为混合矿相同重量的黄铜矿,5#为混合矿相同重量的斑铜矿)；图4为实施例3的浸出体系铜浸出率随时间走势图(2-4#分别表示黄铜矿与斑铜矿的配比为5:1,1:1,1:5；1#为混合矿相同重量的黄铜矿,5#为混合矿相同重量的斑铜矿)；图5为实施例4的浸出体系铜浸出率随时间走势图(2-4#分别表示黄铜矿与斑铜矿的配比为3:1,1:1,1:3；1#为混合矿相同重量的黄铜矿,5#为混合矿相同重量的斑铜矿)；图6为实施例5的浸出体系铜浸出率随时间走势图；图7为实施例6的浸出体系铜浸出率随时间走势图。具体实施方式：以下结合实施例旨在进一步说明本专利技术，而非限制本专利技术。本专利技术选用的微生物并不限于本专利技术实施例中所用的菌株，只要浸矿效果优良的菌株均能达到本专利技术效果，也均在本专利技术保护范围之内。本专利技术浸出之前，选用的菌株在培养基中均添加黄铜矿矿粉和斑铜矿矿粉进行驯化。驯化用培养基组成为：(NH4)2SO43.0g/L，KCl0.1g/L，K2HPO40.5g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L，Ca(NO3)20.01g/L，1-3wt％的黄铜矿矿粉和1-3wt％的斑铜矿矿粉。当浸矿微生物生长至对数期，细胞浓度超过1.0×107cells/mL时，离心浓缩作为浸出菌种。浸矿时，初始添加细菌浓度应超过1.0×107cells/mL矿浆。以下实施例菌株取自于中国典型培养物保藏中心。实施例1：选用嗜酸氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillusferrooxidans(CCTCCAB206207)作为浸矿细菌，人工混合黄铜矿与斑铜矿纯矿物。对比指标：浸出30天后，单独黄铜矿浸出率为30％，单独斑铜矿浸出率为60％；矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在4:1-1:4；控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值在1.5-2.5，控制溶液电位在350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，Cu浸出率均高于单独黄铜矿与单独斑铜矿浸出率，最高Cu浸出率可达到73％以上。(见图2)综上所述，本专利技术显著强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出。实施例2：选用喜温嗜酸硫杆菌Acidithiobacilluscaldus(CCTCCAB206240)作为浸矿细菌，人工混合黄铜矿与斑铜矿纯矿物。对比指标：浸出30天后，单独黄铜矿浸出率为23％，单独斑铜矿浸出率为41％；矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在5:1-1:5；控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值在1.5-2.5，控制溶液电位在350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，Cu浸出率均高于单独黄铜矿与单独斑铜矿浸出率，最高Cu浸出率可达到88％以上。(见图3)综上所述，本专利技术明显强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出。实施例3：选用嗜铁钩端螺旋菌Leptospirillumferriphilum(CCTCCAB206239)作为浸矿细菌，人工混合黄铜矿与斑铜矿纯矿物。对比指标：浸出30天，单独黄铜矿浸出率为35％，单独斑铜矿浸出率为48％；矿物样品首先磨矿至-0.074mm含量达到80％以上，控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比在5:1-1:5；控制浸出过程的搅拌速度为100-600rpm，控制浸出过程的pH值在1.5-2.5，控制溶液电位在350-480mV(Ag/AgCl为参比电极)，Cu浸出率均高于单独黄铜矿与单独斑铜矿浸出率，最高Cu浸出率均超过可达到95％以上。(见图4)综上所述，本专利技术获明显强化了黄铜矿与斑铜矿的生物浸出。实施例4：选用喜温嗜酸硫杆菌Acidithiobacilluscaldus(CCTCCAB206240)与嗜铁钩端螺旋菌Leptospirillumferriphilum(CCTCCAB206239)混合菌作为浸矿细菌，人工混合黄铜矿与斑铜矿纯矿物。对比指标：浸出30天后，单独黄铜矿浸出率为16％，单独斑铜矿浸出率为42％；矿物样品首先磨矿至-0.074m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法，其主要特征在于，黄铜矿与斑铜矿磨矿混合后选用浸矿微生物浸出。

【技术特征摘要】
1.一种强化黄铜矿与斑铜矿生物浸出的方法，其主要特征在于，黄铜矿与斑铜矿磨矿混合后选用浸矿微生物浸出；控制黄铜矿与斑铜矿的质量配比为5:1-1:5；浸矿微生物选用嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)，喜温嗜酸硫杆菌(Acidithiobacilluscaldus)和嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillumferriphilum)中的一种或几种；浸出之前，选用的菌株在培养基中均添加黄铜矿矿粉和斑铜矿矿粉进行驯化；当浸矿微生物生长至对数期，细胞浓度超过1.0×107cells/mL时，作为浸出菌种；初...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，赵红波，胡明皓，覃文庆，陶浪，甘晓文，郑细华，李旖旎，邱潇，何万里，胡岳华，姜涛，邱冠周，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43