通过在铁存在下的生物浸取从含钼的硫化物材料中回收钼制造技术

本发明专利技术涉及一种从含钼的硫化物材料中回收钼的方法。在铁化合物和嗜中温性或嗜热性铁氧化微生物的存在下，所述材料与浸取液接触，然后，通过控制溶解的三价铁与溶解的钼的摩尔比来实施浸取过程。较优地，使用大量的、摩尔过量的溶解铁。生物浸取溶液中存在高浓度的三价铁能使铁氧化微生物生长并使铁氧化，而且也能实现在高达４．４ｇ／Ｌ的溶解钼浓度下进行辉钼矿生物浸取。不需要有机代谢物保护细胞免受钼的毒性。以附聚的材料模拟堆积场，其最大溶解速度取决于反应器的结构，浸取速度接近１％Ｍｏ／天，但是，在悬浮式／搅拌式反应器结构中，浸取速度高达１０．２％Ｍｏ／天，该速度很大程度取决于２５℃至４０℃范围内的温度。最终从含钼的硫化物矿物中回收钼的程度为８９％。最后，从浸取过程的浸取剩余物中回收钼。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种从含钼的硫化物材料中回收钼的方法。在铁化合物和嗜酸性铁氧化微生物的存在下，所述材料与浸取溶液接触，然后，通过控制溶解的三价铁与溶解的钼的摩尔比来实施浸取过程。较优地，使用高浓度的且摩尔过量的溶解铁。最后，从浸取过程的浸取剩余溶液中回收钼。
技术介绍
钼的全球工业需求量很大，特别是在关于冶金应用的领域。钢、铸铁、超级合金和焊接合金是重要的含钼终产品，显示出高强度、高韧性、抗磨损性和抗腐蚀性。重要的非冶金应用包括在石油精炼过程中用作润滑剂和催化剂、油漆和染料颜料、在阻燃剂和防烟剂中的化学用途。辉钼矿(MoS2)是钼的主要矿物来源。可以从辉钼矿的主要矿藏中分离出含辉钼矿的矿石。所述主要的矿石分布广泛，经常产生于小的矿脉中或作为小薄片分散四处，并经常伴有花岗岩、伟晶岩或硫化铜。因此，辉钼矿也经常是铜矿开采中的副产品。经研磨和浮选加工后，硫化铜被富集至精矿中，精矿再次机械加工后便得到辉钼矿浮选精矿。由于大量的研磨和浮选步骤，最多会损失50％辉钼矿。在这些精矿中，钼的含量约是45％。这种低产率对于目前的需求量来说特别令人不满。而且，通过常规火法冶金技术来加工这种精矿对环境污染具有不利的影响，并且能耗高。已经在开发的(在一些场合已商业化的)一类技术将基于生物技术的方法与从低级矿石或高级精矿中回收金属的技术相结合。有两个术语用于说明不同的但相关的方法：生物氧化和生物浸矿。这两个术语指硫化物基矿物的微生物辅助降解。它是一个涉及微生物、浸取溶液和矿物表面之间复杂的相互作用的生物化学过程。生物氧化通常用于说明黄铁矿(FeS2)和砷黄铁矿(FeAsS)之类的矿物的微生物增强氧化作用。当矿物中含有不易处理的金属，诸如被堵塞在内部-->的金时，通常，氧化的目标不是从硫化物中回收铁或砷，而是降解和除去这些矿物。不易处理的金矿中的黄铁矿和砷黄铁矿的生物氧化已经得到商业规模的应用，这些应用使用低级矿石的大堆积场，精矿在搅拌式反应器中加工。在这种生物预处理之后，使用常规的浸取方法回收金。相反地，生物浸取(bioleaching)是指相同的基本微生物方法，但是其目标是回收包含硫化物矿物的溶解金属。因此，在钴黄铁矿的特殊情况下，人们以商业规模应用生物浸取技术以便回收散布在黄铁矿晶体基质中的钴。目前世界上很多地方使用商业规模的生物浸取技术以便从铜矿，诸如辉铜矿(Cu2S)和铜蓝(CuS)中回收铜。生物浸取也已经被商业性地应用于铀矿石，该应用使用目前处于中试规模的用于镍和锌硫化物的方法。金属硫化物曾经被认为应通过非生物学介导的并发反应来降解，诸如三价铁对硫化物的氧化，或通过酶介导的对硫化物的晶体结构的攻击来降解。在微生物文献中，这些总体上分别被称为“间接”和“直接”机理。最近，有人精简并合并了这些经典说明的特征(Schippers和Sand(1999)，Appl.Environ.Microb.65，319-321)，提出了两种不同的矿物特性间接机理：1)硫代硫酸盐机理(比如，关于FeS2、MoS2和WS2)和2)聚硫化物机理(比如，关于ZnS、CuFeS2和PbS)。在本工作的范围内，六水合铁(III)离子的功能是化学攻击酸不可溶性金属硫化物黄铁矿和辉钼矿以及进一步将生成的硫代硫酸盐氧化为硫酸。由细胞产生的细胞外聚合物质可能会大大提高该方法的效率，所述聚合物质有助于细胞与矿物表面的接触以及Fe(III)在矿物/细胞界面的络合和富集。通过混合的群，可以同时采用数种浸取策略。在鉴定能够在生物氧化或生物浸取过程中帮助金属硫化物降解的各种微生物群方面，人们已取得大量进展。总体来说，这些群被称为嗜极菌，因为它们的正常环境的特征是可以富含金属的稀硫酸溶液。代表嗜中温温度状况(20℃-42℃)的细菌包括嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)、嗜酸性氧化硫硫杆菌(A.thiooxidans)和铁氧化钩端螺菌(Leptospirillumferrooxidans)。一种或多种铁原体属，诸如嗜酸性铁原体属(F.acidiphilum)可以代表一个分类学单独的类-古细菌。当温度进一步增加至约55℃时，中等嗜热菌，比如喜温嗜酸硫杆菌(Acidithiobacilllus caldus)、嗜酸性硫化芽孢杆菌-->(Sulfobacillus acidophilus)、嗜热硫氧化硫化杆菌(S.thermosulfidooxidans)和嗜酸性氧化亚铁微生物(Acidimicrobium ferrooxidans)可以获得优势。在温度接近65℃或更高的浸取环境中，具有优势的可能是极端嗜热菌，包括古细菌类的其它成员，诸如布氏酸菌(Acidianus brierleyi)，勤奋金属球菌(Metallosphaerasedula)和金属硫化叶菌(Sulfolobus metallicus)。因为金属硫化物的氧化作用具有电化学成分，所以，溶液的氧化-还原电位在生物浸矿系统中很重要。虽然更精确的技术参数包括在以微生物方法加强的氧化作用中考虑硫化物矿物的混合(腐蚀)电位，但是，监测溶液的氧化还原电位是一种更方便、实用的操作指示手段。氧化还原电位主要由溶液中Fe(III)与Fe(II)的摩尔比控制，可以通过能斯特(Nernst)方程来表示，并且可以用探针在野外或实验室内容易地测定。高氧化还原电位要求溶液中大多数的铁以Fe(III)存在，最主要的离子实际上是六水合三价铁。在两种机理中，微生物群的作用是控制氧化还原电位，当三价铁离子被与硫化物矿物的反应消耗掉时，微生物周期性地将亚铁离子氧化为三价铁离子。然而，不是所有在类似环境中发现的铁氧化菌种都能产生极高的氧化还原电位，因为，它们受到高浓度Fe(III)的抑制。比如，已知铁氧化剂如铁氧化钩端螺菌(Leptospiriilum ferrooxidans)在比嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)高得多的电位下能旺盛地繁殖。一些金属硫化物，包括黄铜矿(CuFeS2)和辉钼矿不同程度地抵制微生物细菌攻击，目前，辉钼矿被认为是抵抗力特别强的矿。首先，据发现，辉钼矿浸取动力学不理想。已报道的辉钼矿的低生物氧化速率表明，合理的生物氧化速率至少需要细的粒度和由此产生的高表面积。除了辉钼矿的晶体结构和特殊的电子构造外，应注意，人们发现辉钼矿的溶度积极大程度地预示了其抵制浸取的行为。除了这些因素之外，被观察到的抵制性似乎也部分归因于由需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从包含含钼的硫化物的材料中回收钼的方法，该方法包括以下步骤：　（ａ）在至少一种铁化合物和至少能使亚铁氧化的嗜酸性微生物存在下，使所述材料与酸性浸取溶液接触，　（ｂ）通过控制溶解的三价铁与溶解的钼的摩尔比来实施浸取过程，　 　（ｃ）从所述浸取过程的固体和液体剩余物的至少一种中回收钼。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-8-2 60/834,9641.一种从包含含钼的硫化物的材料中回收钼的方法，该方法包括以下步
骤：
(a)在至少一种铁化合物和至少能使亚铁氧化的嗜酸性微生物存在下，使所
述材料与酸性浸取溶液接触，
(b)通过控制溶解的三价铁与溶解的钼的摩尔比来实施浸取过程，
(c)从所述浸取过程的固体和液体剩余物的至少一种中回收钼。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料以含钼的硫化物矿物
的形式提供。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁化合物包含亚铁或三价
铁，较优地是含亚铁的硫化物、亚铁离子或三价铁离子。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述三价铁的使用浓度为0.5g/l
至40g/l。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁化合物以硫酸亚铁或硫
酸铁的形式提供，较优地以硫酸亚铁溶液形式提供。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁化合物作为含亚铁的硫
化物矿物提供，较优地作为黄铁矿提供。
7.如权利要求1所述的方法，包括在步骤(a)之前将所述微生物在包含亚
铁的培养基中预培养的步骤。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物是从矿水中得到的。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微生物是嗜中温微生物、
中等嗜热微生物和极端嗜热微生物中的至少一种微生物，较优地嗜中温微生物
的混合培养物。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述嗜中温微生物选自钩端
螺菌属、嗜酸性硫杆菌属、古细菌属和铁微菌属，较优地，包含铁氧化钩端螺
菌和嗜铁钩端螺菌中至少一种的钩端螺菌属。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法在20℃至42℃、
较优地...

【专利技术属性】
技术研发人员：W库马，W古特科尼奇，GJ奥尔森，TR克拉克，
申请(专利权)人：HC施塔克有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]