氧化亞鐵硫桿菌的生化兩極循環(huán)反應(yīng)浸出硫化礦.pdf

1、傳統(tǒng)的生物浸出工藝由于浸出周期長(zhǎng)，浸出率低等因素，已經(jīng)越來(lái)越不能滿足冶金工業(yè)發(fā)展的需要?；谏锝龅穆?lián)合作用機(jī)理，本文設(shè)計(jì)了一種生化兩極循環(huán)反應(yīng)工藝，該工藝將傳統(tǒng)的礦物生物浸出過(guò)程分為細(xì)菌生長(zhǎng)，F(xiàn)e2+的細(xì)菌氧化的生物反應(yīng)過(guò)程以及細(xì)菌氧化產(chǎn)物有礦物間的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。該工藝流程為：在生物反應(yīng)器中Fe2+被At.f氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+通過(guò)恒流泵進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)器，并與其中的硫化礦進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+，然后這些Fe2+又進(jìn)入生物反應(yīng)器被At

2、.f氧化為Fe3+，其后這些Fe3+又被帶入化學(xué)反應(yīng)器，如此往復(fù)循環(huán)。該工藝的主要特點(diǎn)是：第一，可以分別化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和生物反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行強(qiáng)化，以便提高硫化礦的浸出率；第二，利用生物反應(yīng)器中的At.f可以不斷地產(chǎn)生Fe3+。 在對(duì)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程采取強(qiáng)化措施時(shí)，發(fā)現(xiàn)升高溫度，增加Fe3+和添加Cl-都有利于鎳硫化礦的浸出，考慮到成本因素，決定把T=50℃，[Fe3+]=9g/L，Cl-=3.8g/L做為最佳的化學(xué)浸出硫化礦的工藝參數(shù)。因

3、為固定化At.f可以增加細(xì)菌濃度，提高Fe3+的形成速率，提供豐富的氧化劑，于是嘗試采用PVA冷凍法固定At.f，但是固定化At.f由于其豐富的表面積將產(chǎn)生大量的黃鐵礬沉淀，減少了作為氧化劑的Fe3+，因此在用生化兩極循環(huán)反應(yīng)處理鎳硫化礦時(shí)，固定化At.f比游離At.f的浸出率低。為了既能利用固定化所提供的快速的Fe2+氧化速率，又能降低黃鐵礬沉淀所帶來(lái)的負(fù)面影響。本文通過(guò)降低pH值，減少(NH4)2SO4來(lái)減少黃鐵礬，但即使黃鐵礬沉淀

4、得到一定程度的減少，其黃鐵礬沉淀的生成量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于培養(yǎng)游離At.f所產(chǎn)生的沉淀。因此，本項(xiàng)目決定采用游離At.f來(lái)浸出硫化礦。 當(dāng)[Fe3+]=9g/L，Cl-=3.8g/L，生物反應(yīng)器T=30℃，化學(xué)反應(yīng)器T=50℃，生化兩極循環(huán)浸出硫化礦工藝在浸出周期為9天，礦漿濃度為5％，該工藝的鎳浸出率為60％。為了盡量縮短浸出時(shí)間，又對(duì)化學(xué)反應(yīng)器采取了氣體攪拌的強(qiáng)化措施，在維持相同的操作參數(shù)的條件下，經(jīng)過(guò)5天，鎳黃鐵礦的浸出率就達(dá)到了