本发明专利技术涉及一种采用转鼓式反应器生物浸出含砷金矿的预氧化处理方法，该方法包括以下步骤：１）将含砷金精矿漂洗；２）将漂洗后的含砷金精矿进行滤水烘干、研磨活化、酸预浸；３）将嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌的诱变菌，进行驯化培养，放大培养得到诱变混合菌；４）将诱变混合菌接种到转鼓式反应器中进行高浓度含砷金矿的生物浸出；５）将含砷金矿浸渣进行氰化提金。所述的转鼓式反应器包括一气体分布器，包括：进气管、分支导气管、气体分布管和出气管，由气体分布器实现气体预分散与气液充分接触混合，促进气液传质和溶氧供应充分。本发明专利技术将从根本上解决在高矿浆浓度下高传质速率与低剪切的矛盾，实现含砷金矿的高效生物预氧化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含砷金矿石的生物氧化处理方法，具体地，本专利技术涉及一种采用转鼓 式反应器生物浸出高浓度含砷金矿的预氧化处理方法，使用诱变混合菌在转鼓式反应器浸 出含砷金矿的预氧化处理方法。
技术介绍
含砷金矿石是一种典型的难处理金矿，采用传统氰化法直接处理，金的浸出率很 低，其处理工艺与常规金矿不同，需要在进行氰化之前增加一个预处理工序，其目的是将 载金矿物如黄铁矿、砷黄铁矿和其他金属硫化物氧化分解，并将被氧化的硫、砷等与矿石分 离，使金从硫化物包裹体中暴露出来，同时去除有碍氰化的元素，使常规氰化法浸金能获得 相当理想的指标。目前含砷金矿石的预处理工艺主要有焙烧、热压与生物氧化等，其中焙烧和热压 氧化技术比较成熟，但存在金回收率低、环境污染严重等问题。微生物氧化法预处理难浸金 矿，是利用细菌氧化包裹金的矿物使金暴露至易于氰化。其主要优点一是对环境无污染，既 无焙烧法的烟气治理要求，又无加压氧化的高压潜在危险；二是流程简单、投资少、成本低、 能耗少，对操作水平要求低；三是小规模处理高品位金矿石生产经营更合理，与此法相比， 加压氧化对大规模处理厂(1200t/d以上)经济上更合算。微生物氧化法用于预处理难浸金矿，是生物工程技术在矿业开发应用上的重大突 破，从20世纪70年代开发应用至今，该方法正逐步走向成熟。国内早在20世纪末期于西 安建成一座10t/d试验厂后，又于2000年12月在烟台冶炼厂建成国内第一家拥有自主知 识产权的50t/d规模的提金示范厂；山东莱州冶炼厂与澳大利亚和南非合作，全套引进国 外技术和设备，建设了 200t/d生产车间；辽宁凤城利用长春黄金研究院技术筹建了 100t/d 提金厂。由于此法投资少，生产成本低，无环境污染等优点，已成为世界范围内引人注目的 研究领域，正日益为人们所接受，并成功应用于工业生产，在难处理金矿石的预处理中起着 越来越重要的作用，目前已成为国内外难处理金矿石选冶的重要手段之一。生物氧化处理难浸金矿主要采用槽浸工艺。传统的搅拌式/气升式生物浸矿反应 器是靠搅拌驱动液体流动、由液体流动带动颗粒悬浮，颗粒密度或浓度的提高要求更大的 搅拌功率；二是矿浆浓度的提高使得矿浆变稠、粘度增大，不利于气体分散，即需要更大的 搅拌功率才能提高气液界面积，而这样又导致剪切力的增加。当矿浆浓度超过20% (w/v) 后，为使矿物颗粒充分悬浮混合，不得不输入更大的搅拌功率，较大的剪切力对菌体造成伤 害。目前该工艺还存在的缺点是要求矿浆浓度、酸碱度及温度控制条件等较苛刻；氧化速度 慢、流程时间长和氧化效果不理想等。传统生物浸矿反应器的根本问题在于高传质与低剪切的矛盾。采用最近提出的新 型转鼓式生物浸出反应器(CN200610144193)具有高传质、低剪切、气体分布均勻等特点， 将其应用于含砷金矿石的生物预氧化处理，将从根本上解决在高矿浆浓度下实现高传质与 低剪切的矛盾，有利于加快含砷金矿的生物氧化速率、缩短浸出周期和提高浸出效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述的传统生物浸矿反应器中存在的高传质与低剪切 的矛盾，从而提供了一种。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的一种采用转鼓式反应器生物浸出高浓度含砷 金矿的预氧化处理方法，该方法包括以下步骤1)将经浮选的含砷金精矿用自来水漂洗；2)将步骤1)中漂洗后进行滤水烘干、研磨活化、酸预浸；3)将嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌的诱变菌，进行驯化培养；4)将步骤3)中放大培养的诱变混合菌接种到经酸浸后的高浓度含砷金矿，在转 鼓式反应器中进行生物浸出；5)将浸出工序出来的浸渣进行氰化提金，浸出液经分析检测并去除有害离子后， 循环用于含砷金矿石的连续浸出；该转鼓式反应器包括一气体分布器，所述气体分布器包括进气管1、分支导气管 2、气体分布管3和出气管4。所述的进气管1穿设固定于转鼓一端的转轴上，该进气管1位于转鼓内的出气端 通过分支导气管2连通至若干气体分布管3 ；所述的分支导气管2呈半圆形，若干气体分布 管3沿转鼓的轴向平行设置；所述的出气管4穿设于转鼓一端的水平固定轴上，其末端膨大 部分为圆柱形多孔式气体收集管，该多孔式气体收集管保持在液面以上，其顶端表面密封、 侧面开孔。作为上述技术方案的一种改进，步骤1)中将含砷金矿用自来水进行反复多次漂 洗至澄清，以去除含砷金矿粉在加工提纯过程中加入的浮选药剂或其他有害物质，以防止 浮选药剂等对浸矿菌种的毒害或抑制其生物活性。作为上述技术方案的又一种改进，步骤2)中将漂洗矿石滤水后置于干燥箱中，温 度稳定为Iio 120°C ；干燥过的矿样进行研磨活化，连续研磨30min以上；将研磨后的矿 样进行酸浸，矿样与酸浸液的比例为1 2或1 3，浸泡过程中通过添加硫酸溶液控制浸 泡液的PH稳定在1. 5 2. 0，至pH不发生显著变化。作为上述技术方案的再一种改进，步骤3)中诱变混合菌驯养包括以下步骤3-1)将15 20W的紫外灯，波长265nm，预热20 30min，在暗箱中操作；将盛有 菌液嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌10 20ml、直径9 15cm的培养皿距紫外 灯30 40cm，按不同时间进行辐射处理；诱变后菌液避光于4°C冰箱中处理12 24小时， 后置于摇床中避光培养，分别获得2种富集的正突变菌株；3-2)将2种浸矿菌种富集的诱变菌株，分别通过摇瓶浸出进行诱变菌种的连续驯 化，在250 IOOOml锥形瓶和Leathen培养中基，Fe2+或硫粉量逐渐减少而含砷金矿粉比 例逐渐增加的方式，每次增加含砷金矿2 % 5 %，就减少Fe2+或硫粉量2 % 5 %，当含砷 金矿含量大于30%时，停止用Fe2+或硫粉作能源；控制驯化培养基pH为1. 5 2. 5，分别对 嗜酸氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行传代培养，培养温度为25 35°C ；连续驯化培养 五代以上得到浓度大于IO7个/ml的适应性驯化菌；3-3)在优化Leathen培养基中，并按比例加入Fe2+和单质硫，把经连续循环的诱变菌种进行混合放大培养；首先在90%以上矿物粒度小于75 μ m的金矿石进行批量摇瓶培 养，然后在10L、20L和50L转鼓反应器中进行逐级放大培养。其中接种量为培养物总体积 的10% 30%、温度在30 35°C之间，pH值在1. 5 2. 5之间，加入矿粉量为培养物总重 量的20% 50%，获得菌种密度为IO7 IO9个/ml的适应高矿浆和高离子浓度的诱变混合圉。作为上述技术方案的还一种改进步骤4)中所述的采用诱变混合菌在转鼓式反应 器中生物浸出高矿浆浓度的含砷金矿包括以下步骤4-1)将酸浸后的矿样加入到转鼓反应器内，按比例加入浸出液和接种诱变混合 菌。控制矿浆浓度为20 50%，菌种初始密度大于IO7个/ml ；4-2)浸出液用自来水配制，按优化的Leathen培养基添加营养组分，IL培养基中 含有(NH4)2SO4L 5g、MgSO4 · 7H20 0. 05g、KCl 0. 05g、K2HPO4O. 05g, Ca (NO3)2O. Olg ；4-3)含砷金矿生物浸出过程中，控制反应器温度为30 35°C、pH值1. 5 2. 0、 通气速率为2 20L/min、转鼓转速为1 10r/min。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用转鼓式反应器生物浸出含砷金矿石的预氧化处理方法，该方法包括以下步骤： １）将经浮选的含砷金精矿用自来水漂洗； ２）将步骤１）中漂洗后的含砷金精矿进行滤水烘干、研磨活化、酸预浸； ３）将嗜酸氧化亚铁硫杆菌和嗜酸氧化硫硫杆菌的诱变菌，进行驯化培养，放大培养得到诱变混合菌； ４）将步骤３）中诱变混合菌接种到经酸浸后的高浓度含砷金矿，在转鼓式反应器中进行生物浸出； ５）将含砷金矿生物氧化浸渣进行氰化提金，并将浸出液经分析检测并去除有害离子后，循环用于含砷金矿石的连续浸出； 所述的转鼓式反应器中进行高浓度含砷金矿的生物预氧化，通过转鼓内部挡板直接提升矿物颗粒进行矿浆均匀混合，由气体分布器实现气体预分散与气液充分接触混合，促进气液传质和溶氧供应充分。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：石绍渊，丛威，刘国梁，金建，温树梅，伍志春，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：11
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