一种利用臭氧氧化与微生物氧化联合处理难处理金精矿的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用臭氧氧化与微生物氧化联合处理难处理金精矿的方法，包括如下步骤：(1)将难处理金精矿破碎成矿粉后制成矿浆；(2)通入臭氧进行臭氧氧化反应，然后在矿浆中接种微生物进行微生物氧化反应；或在制成的矿浆中接种微生物进行微生物氧化反应，然后通入臭氧进行臭氧氧化反应；(3)反应后得到的矿浆进行固液分离，过滤后得到的矿渣进入提金阶段进行提金。本发明专利技术的方法，利用臭氧氧化处理与微生物氧化处理相结合，氧化金精矿中黄铁矿、毒砂，钝化单质碳，最后利用硫脲等提金剂提金，不但能大大提高金的浸出率并缩短浸出周期，而且还能大大降低试剂与设备成本。

A method of treating refractory gold concentrate by ozonation combined with microbial oxidation

The invention discloses a method for treating refractory gold concentrate by combining ozone oxidation and microbial oxidation, which comprises the following steps: (1) crushing refractory gold concentrate into pulp after ore-forming powder; (2) ozone oxidation reaction is carried out by introducing ozone, then microbial oxidation reaction is carried out by inoculating microorganisms in pulp; or microbial oxidation reaction is carried out by inoculating microorganisms in pulp produced by inoculating microorganisms. Ozone should then be introduced for ozonation; (3) the slurry obtained after the reaction is separated from solid and liquid, and the filtered slag enters the gold extraction stage for gold extraction. The method of the invention combines ozone oxidation treatment with microbial oxidation treatment, oxidizes pyrite, arsenopyrite, passivates elemental carbon in gold concentrate, and finally extracts gold with thiourea and other gold extractants, which can not only greatly improve the gold leaching rate and shorten the leaching period, but also greatly reduce the cost of reagents and equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种利用臭氧氧化与微生物氧化联合处理难处理金精矿的方法
本专利技术涉及一种难处理金精矿的预处理工艺，尤其涉及一种利用臭氧氧化与微生物氧化联合处理难处理金精矿的方法。
技术介绍
随着矿产资源的不断开发，易处理金矿资源日趋减少，难处理金矿在生产中所占比例不断增加。据统计，世界上难处理金矿中金的储量占黄金总储量的60％，目前，世界总产量的三分之一左右来自难处理金矿，我国已探明黄金储量中，30％属于难处理金矿，对该类金矿资源进行开发与利用具有十分重要的意义。难处理金矿由于具有高砷、高硫且含碳，或金以微细粒、显微或超显微形态包裹于脉石矿物及有害氰化矿物中等特点，致使难处理金矿选冶工艺复杂、流程长、投资及生产成本高。目前，常用于难处理金矿的处理方法有焙烧氧化预处理、热压氧化预处理、生物氧化预处理等方法。其中，焙烧氧化预处理仍是目前难处理金矿最常用的预处理方法，该工艺可使包裹金的硫化物分解为多孔的氧化物而暴露，同时，可将有机碳、无机碳转化为二氧化碳，从而提高金浸出率。该工艺的优点是适应性较强，缺点是焙烧时产生SO2、As2O3会严重污染环境，环保压力较大，而且，该工艺对操作参数和给料成分变化较敏感，易造成过烧或欠烧，导致金的浸出率下降。热压氧化预处理工艺的原理是利用加压加速氧化过程的化学反应速率，其优点是整个过程全湿法，不产生烟气污染问题，黄铁矿和毒砂氧化后溶解于溶液中，金的回收率较高；缺点是设备设计与材质要求较高，对生产规模有要求。微生物氧化预处理是利用微生物体内的铁、硫氧化酶系统氧化分解黄铁矿和毒砂，其优点是工艺简单、设备成本投资低、绿色环保，但其缺点是反应周期较长、微生物对砷的耐受度有限。综上所述，目前难处理金矿预处理工艺均存在一些缺点而限制了其应用，国内外学者对臭氧氧化金精矿开展了一些研究，墨西哥学者F.Nava-Alonso和E.Elorza-Rodriguez等人在2005年时，用臭氧预处理黄铁矿型金精矿，结果表明经臭氧预处理后的黄铁矿型金精矿，金、银浸出率有明显提升，且氰化物消耗量大大减少，浸出时间也明显缩短；中南大学郭学益等人用臭氧氧化预处理含锑难处理金矿，其中锑的浸出率为98.13％，加入硫脲后提金，其浸出率为70.17％。但是以上技术需要较高的试剂成本，且会产生二次污染，臭氧氧化处理难处理金矿时，虽然不要额外添加试剂，但氧化能力有限，难处理金矿中包裹金的铁砷硫等元素氧化不彻底，提金率不高。因此，研究一种不仅能提高金的浸出率并缩短浸出周期，而且还能降低试剂与运行成本的处理方法具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种利用臭氧氧化与微生物氧化联合处理难处理金精矿的方法，不仅能提高金的浸出率并缩短浸出周期，而且还能降低运行成本。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为提供一种利用臭氧氧化与微生物氧化联合处理难处理金精矿的方法，包括如下步骤：(1)将难处理金精矿破碎成矿粉后与去离子水混合制成矿浆；(2)将所述步骤(1)制成的矿浆通入臭氧进行臭氧氧化反应，然后在矿浆中接种微生物进行微生物氧化反应；或在所述步骤(1)制成的矿浆中接种微生物进行微生物氧化反应，然后通入臭氧进行臭氧氧化反应；(3)将所述步骤(2)反应后得到的矿浆进行固液分离，过滤后得到的液体返回步骤(1)制成矿浆，过滤后得到的矿渣进入提金阶段进行提金。上述的方法，优选的，所述步骤(1)中，矿粉的粒度为-0.044mm>90％，难处理金精矿包括黄铁矿、砷黄铁矿和黄铜矿中的一种或几种，难处理金精矿中铁、砷、硫的质量含量分别大于5％、3％、5％。优选的，所述步骤(1)制成的矿浆中，固体矿粒的质量浓度≥10％。优选的，所述步骤(2)中，臭氧氧化反应的pH控制为1-11，臭氧氧化反应的温度为10-40℃。优选的，所述步骤(2)中，臭氧氧化反应的臭氧流量大于5g/L·h，臭氧氧化反应的时间为0.5-5h；臭氧氧化反应时进行持续搅拌，搅拌速度为50-400rpm。优选的，所述步骤(2)中，接种微生物进行微生物氧化反应的具体操作包括如下步骤：加入9K培养基固体于矿浆中，调节pH至0.1-4，接种微生物进行微生物氧化反应，反应温度为20-80℃，反应时长为1-15d。优选的，微生物包括嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)和嗜酸氧化硫硫杆菌(Acidithiobacillusthiooxidans)，矿浆中微生物的浓度为3-10g/L。本专利技术采用的微生物为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌铁硫氧化微生物，嗜酸氧化硫硫杆菌主要氧化硫元素，这些微生物产生的Fe3+和H+具有氧化作用，能将矿物中元素硫、铁直接或间接氧化。优选的，所述步骤(2)中，进行微生物氧化反应之前先进行曝气处理，曝气处理的时长为0.5-3h。优选的，所述步骤(3)中，固液分离采用板框压滤设备或浓密机进行固液分离。优选的，所述步骤(3)中，提金之前矿渣要制成的矿浆，制成的矿浆中固体矿粒的质量浓度≥30％；提金采用的提金剂为氰化钠、硫脲、硫酸铁和过硫酸钠中的一种或几种，添加量为1-20g/L；提金的浸出时间为1-8h。本专利技术的原理如下：臭氧作为一种强氧化剂，其氧化还原电势约为2.07V，仅次于氟(2.5V)，除了铂、金、铱、氟以外，臭氧几乎可以与元素周期表中所有元素反应；且其化合键能量为47KJ/mol，由于大多数分子的化合键能量为25-35，臭氧足以打开多数分子的化合键，同时臭氧的超强氧化氧化能力使其在3h内就可以将金矿中80％的铁氧化，它的强氧化能力在能短时间氧化各种金属、硫化物和砷化合物。经臭氧氧化后的难处理金精矿，更容易被具有氧化性能的微生物氧化。难处理金矿表面的黄铁矿毒砂等经臭氧氧化后，暴露出来的金精矿用微生物处理就会大大缩短其浸出周期，并且难处理金矿中的含铁含硫等物质会被臭氧氧化成Fe3+、S等物质，进而更容易被微生物所利用。而加入的铁硫氧化微生物在酸性条件下(pH＝0.1-4，优选pH＝1-3)，通过直接或间接氧化作用将矿物中元素硫、铁氧化。直接作用机理是微生物吸附在硫化物表面，并且通过分泌铁氧化酶、硫氧化酶，通过生物酶直接的作用将硫化物直接氧化，生成金属离子、硫酸并产生能量供微生物生长代谢。间接作用机理是通过微生物产生的Fe3+和H+作用于硫化矿的共价键，导致硫化物的分解，释放出Fe2+，而后又被微生物氧化为Fe3+，把硫元素或者其他的还原性硫化物氧化为硫酸，这样构成了一个氧化还原的浸出循环体系，促使预氧化反应的持续进行，彻底地把金矿中的铁硫浸出，能大大缩短难处理金矿的浸出时间，提高金矿的氧化效率，随之提高金的浸出率。经微生物氧化再进行臭氧氧化的难处理金矿，首先经微生物通过直接或者间接作用预氧化的金矿，会产生Fe3+与单质硫，单质硫经过臭氧氧化后形成硫酸，加快难处理金矿中黄铁矿毒砂的分解，而Fe3+作为氧化剂，协同臭氧氧化难处理金矿，会大大加快其氧化进程，缩短其浸出时间。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的方法，利用臭氧氧化处理与微生物氧化处理相结合，氧化金精矿中黄铁矿、毒砂，钝化单质碳，最后利用硫脲等提金剂提金，大大提高金的浸出率，固液分离后过滤得到的液体，经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用臭氧氧化与微生物氧化联合处理难处理金精矿的方法，包括如下步骤：(1)将难处理金精矿破碎成矿粉后与去离子水混合制成矿浆；(2)将所述步骤(1)制成的矿浆通入臭氧进行臭氧氧化反应，然后在矿浆中接种微生物进行微生物氧化反应；或在所述步骤(1)制成的矿浆中接种微生物进行微生物氧化反应，然后通入臭氧进行臭氧氧化反应；(3)将所述步骤(2)反应后得到的矿浆进行固液分离，过滤后得到的液体返回步骤(1)制成矿浆，过滤后得到的矿渣进入提金阶段进行提金。

【技术特征摘要】
1.一种利用臭氧氧化与微生物氧化联合处理难处理金精矿的方法，包括如下步骤：(1)将难处理金精矿破碎成矿粉后与去离子水混合制成矿浆；(2)将所述步骤(1)制成的矿浆通入臭氧进行臭氧氧化反应，然后在矿浆中接种微生物进行微生物氧化反应；或在所述步骤(1)制成的矿浆中接种微生物进行微生物氧化反应，然后通入臭氧进行臭氧氧化反应；(3)将所述步骤(2)反应后得到的矿浆进行固液分离，过滤后得到的液体返回步骤(1)制成矿浆，过滤后得到的矿渣进入提金阶段进行提金。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，矿粉的粒度为-0.044mm>90％，难处理金精矿包括黄铁矿、砷黄铁矿和黄铜矿中的一种或几种，难处理金精矿中铁、砷、硫的质量含量分别大于5％、3％、5％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)制成的矿浆中，固体矿粒的质量浓度≥10％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，臭氧氧化反应的pH控制为1-11，臭氧氧化反应的温度为10-40℃。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，臭氧氧化反应的臭氧流量大于5g/L·h，臭氧氧化反应的时间为0.5-5h；臭氧氧化反应时进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建平，肖勇，刘新星，邱冠周，武海艳，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43