含砷金矿的细菌预处理工艺.pptx

含砷金矿的细菌预处理工艺含砷金矿的细菌预处理工艺 1 Contents 2 3 4 5 细菌氧化预处理的原理细菌氧化预处理的原理 细菌氧化预处理的常用菌种细菌氧化预处理的常用菌种 细菌氧化预处理的工艺流程细菌氧化预处理的工艺流程 细菌氧化预处理工艺研究现状细菌氧化预处理工艺研究现状 1 概述概述 2 流程流程 菌种菌种 原理原理 概述概述 现状现状 3 概述概述 什么是含砷难处理金矿？什么是含砷难处理金矿？金以显微或次显微甚至晶格金的形式被包裹金以显微或次显微甚至晶格金的形式被包裹于含砷的硫化物矿物之中于含砷的硫化物矿物之中的矿石的矿石极难处极难处理矿石理矿石 为什么难处理？为什么难处理？在在这类矿石中金以极微细粒形态被含砷硫化这类矿石中金以极微细粒形态被含砷硫化物包裹，在氰化浸出过程中，金很难与浸出物包裹，在氰化浸出过程中，金很难与浸出药剂相结合，而且溶液中形成的砷的硫化物药剂相结合，而且溶液中形成的砷的硫化物溶解度较高，氰化时会大量消耗溶液中的氰溶解度较高，氰化时会大量消耗溶液中的氰化物和溶解氧化物和溶解氧 4 不同粒度金矿的处理方法不同粒度金矿的处理方法 类型类型 粗粒粗粒 细粒细粒 粉状粒粉状粒 微细粒微细粒 显微金显微金 粒度/mm 2.0 0.052.0 0.020.05 0.02 工艺方法 常规磨矿 重选 常规磨矿 重选 细菌氰化 浸出 超细磨矿 氰化浸出 氧化预处理 氰化浸出 5 按金的嵌布粒度进行处理的工艺方法按金的嵌布粒度进行处理的工艺方法 预处理工艺预处理工艺 焙烧氧化焙烧氧化 加压氧化加压氧化 细菌氧化细菌氧化 利用化能自养菌及其代谢产物利用化能自养菌及其代谢产物硫酸高铁的作用，氧化分解黄硫酸高铁的作用，氧化分解黄铁矿、砷黄铁矿等包裹金的硫铁矿、砷黄铁矿等包裹金的硫化矿物，从而使金粒暴露，提化矿物，从而使金粒暴露，提高金的氰化浸出率高金的氰化浸出率 6 细菌氧化的优点细菌氧化的优点 细菌氧化细菌氧化 常压氧化常压氧化 可处理低品位矿石可处理低品位矿石 流程简单、操作方便流程简单、操作方便 投资少、成本低投资少、成本低 环境污染少环境污染少 预处理后金回收率高预处理后金回收率高 7 现状现状 流程流程 菌种菌种 原理原理 概述概述 8 细菌氧化预处理的原理细菌氧化预处理的原理 直接作用直接作用细胞膜直接通过酶机制作用于矿物表面。细菌和硫细胞膜直接通过酶机制作用于矿物表面。细菌和硫化矿直接紧密接触，在有氧条件下，通过细菌细胞内特有的铁氧化矿直接紧密接触，在有氧条件下，通过细菌细胞内特有的铁氧化酶和硫氧化酶直接氧化金属硫化物化酶和硫氧化酶直接氧化金属硫化物。CuFeS2+402 CuS04+FeS04 CuS+202 CuSO4 4FeAsS+1302+7H20 4FeS04+4H3As04 2FeS2+702+2H20 2FeS04+2H2S04 9 细菌氧化预处理的原理细菌氧化预处理的原理 间接作用间接作用细菌将溶液中的细菌将溶液中的FeFe2+2+氧化为氧化为FeFe3+3+，由，由FeFe3+3+对硫化矿进对硫化矿进行氧化分解，释放出行氧化分解，释放出的的FeFe2+2+又被细菌氧化成又被细菌氧化成FeFe3+3+，这样就构成了，这样就构成了一个氧化还原的浸出循环体系。细菌的作用仅是负责将溶液中及一个氧化还原的浸出循环体系。细菌的作用仅是负责将溶液中及矿物表面的矿物表面的FeFe2+2+氧化为氧化为FeFe3+3+，将溶液中一系列还原性硫氧化为硫，将溶液中一系列还原性硫氧化为硫酸产出酸产出 FeS2+Fe2(S04)3 3FeS04+2S CuFeS2+2Fe2(S04)3 5FeS04+2S+CuS04 2FeAsS+Fe2(S04)3+602+4H20 4FeS04+2H3AsO4 10 11 细菌氧化预处理的原理细菌氧化预处理的原理 复合作用复合作用吸附在矿体上的细菌与悬浮在溶液吸附在矿体上的细菌与悬浮在溶液中的细菌协同合作的作用机制，既有吸附细菌的中的细菌协同合作的作用机制，既有吸附细菌的直接作用，又有悬浮细菌通过直接作用，又有悬浮细菌通过Fe3+的氧化的间接的氧化的间接作用。有些情况下以直接作用为主，有时则以间作用。有些情况下以直接作用为主，有时则以间接作用为主，但两种作用都不可排除。接作用为主，但两种作用都不可排除。12 概述概述 现状现状 流程流程 菌种菌种 原理原理 13 细菌氧化预处理的常用菌种细菌氧化预处理的常用菌种 氧化亚铁硫杆菌氧化亚铁硫杆菌（T.f)T.f)氧化硫氧化硫硫硫杆菌杆菌(T.t)(T.t)氧化亚铁钩端螺旋菌氧化亚铁钩端螺旋菌(L.f)(L.f)叶叶硫硫球菌球菌 嗜热氧化菌嗜热氧化菌 14 原理原理 概述概述 现状现状 流程流程 菌种菌种 15 细菌氧化预处理的工艺流程细菌氧化预处理的工艺流程 细菌氧化预处理工艺只是作为含砷难处理金矿氰细菌氧化预处理工艺只是作为含砷难处理金矿氰化浸出前的一种预处理方法，化浸出前的一种预处理方法，目前主要的目前主要的工艺包工艺包括括：（1 1）BioxBiox工艺工艺（南非Gencor公司-Genmin研究所）（2 2）BactechBactech工艺工艺（澳大利亚Bactech Co公司）（3 3）MinbacMinbac工艺工艺（南非Mintek、英美矿业、Bateman）（4 4）NewmontNewmont公司的细菌氧化堆浸工艺公司的细菌氧化堆浸工艺（美国纽蒙特黄金公司）工艺流程简图工艺流程简图 16 含砷难处理矿石含砷难处理矿石 磨矿磨矿 多级氧化槽多级氧化槽 氧化液氧化液 加石灰中和加石灰中和 氧化渣氧化渣 选矿中和选矿中和 中和水中和水 氰化处理氰化处理 固液分离固液分离 Au 尾渣尾渣 中和渣中和渣 循环利用循环利用 细菌培养细菌培养 接种接种 培养基培养基 17 18 三段洗涤三段洗涤 预处理工艺为预处理工艺为4段氧化、段氧化、3段洗涤、段洗涤、2段中和的流程段中和的流程：含砷金精矿经除屑浆化后含砷金精矿经除屑浆化后，用泵送至旋流器进行分级用泵送至旋流器进行分级 分级的底流给入磨机进一步细磨分级的底流给入磨机进一步细磨，分级的溢流流入浓缩机分级的溢流流入浓缩机浓缩浓缩 浓缩机的溢流进入回水池浓缩机的溢流进入回水池，浓缩机的底流在加入营养基后浓缩机的底流在加入营养基后用泵送到一段生物氧化槽用泵送到一段生物氧化槽 经过连续经过连续4段生物氧化后的矿浆给入一高效浓缩机进行浓段生物氧化后的矿浆给入一高效浓缩机进行浓缩缩，浓缩后的底流给人压滤机浓缩后的底流给人压滤机，溢流人中和系统溢流人中和系统 经经2段连续压滤后段连续压滤后，滤渣经碱性预处理后送到氰化回路浸滤渣经碱性预处理后送到氰化回路浸出出，提金滤液返回高效浓缩机提金滤液返回高效浓缩机 高效浓缩机的溢流在中和系统经高效浓缩机的溢流在中和系统经2段中和段中和 中和后的液体给入压滤机压滤中和后的液体给入压滤机压滤，滤饼即为中和渣滤饼即为中和渣，送往堆送往堆场堆存场堆存，滤液给入回水池滤液给入回水池，循环使用循环使用 19 菌种菌种 原理原理 概述概述 现状现状 流程流程 20 细菌氧化预处理工艺研究现状细菌氧化预处理工艺研究现状 a)1964年法国人首次尝试利用细菌浸出红土矿物中的金年法国人首次尝试利用细菌浸出红土矿物中的金，取得了令人鼓舞的效果取得了令人鼓舞的效果 b)1977年前苏联最先发表了实验结果年前苏联最先发表了实验结果 c)北美最先用金矿石及精矿进行细菌氧化北美最先用金矿石及精矿进行细菌氧化，对于搅拌反应槽式细菌氧化厂的投产和推广对于搅拌反应槽式细菌氧化厂的投产和推广，具有奠基作用具有奠基作用 d)19841985年年，加拿大加拿大Giant Bay微生物技术公司对北美及澳大利亚的微生物技术公司对北美及澳大利亚的30多种金精多种金精矿进行了细菌氧化实验研究矿进行了细菌氧化实验研究 e)1986年南非的年南非的Fairview金矿建立了世界上第一个细菌氧化提金厂金矿建立了世界上第一个细菌氧化提金厂，实现了含砷难浸金实现了含砷难浸金矿细菌氧化预处理法在世界上的首次商用矿细菌氧化预处理法在世界上的首次商用，其金的回收率其金的回收率95 f)世界上第世界上第1座大型细菌处理厂是加纳的座大型细菌处理厂是加纳的Ashanti生物氧化系统生物氧化系统，1995年扩建年扩建，设计规设计规模为模为960td g)1996年美国纽蒙特公司在内华达州的卡林金矿进行了数百吨到百万吨级的一系列细年美国纽蒙特公司在内华达州的卡林金矿进行了数百吨到百万吨级的一系列细菌氧化堆浸工业试验菌氧化堆浸工业试验，并取得成功并取得成功 h)近年来近年来，澳大利亚和南非又相继推出了澳大利亚和南非又相继推出了Bactech和和MIN-BAX工艺工艺 i)19901995年年，相继建成了相继建成了San Bento、Harbour Iights、wiluna、Ashanti及及Youal-i-mi等等5家细菌氧化厂家细菌氧化厂，取得了可观的经济效益取得了可观的经济效益 j)GeoBiotics公司在总结前公司在总结前3种工艺种工艺(BIOX，Bactech和和MIN-BAX)优点基础上优点基础上，推出推出Geobiotics工艺工艺，在美国在美国Newmont建成了生物堆浸厂建成了生物堆浸厂，极大促进了生物浸金技术的发展极大促进了生物浸金技术的发展 21 细菌氧化预处理工艺研究现状细菌氧化预处理工艺研究现状 陕西中矿公司于陕西中矿公司于1998年建成我国第年建成我国第1座座10 td规模的细菌规模的细菌氧化法提金试验厂氧化法提金试验厂 2000年年，我国第我国第1座座50 td规模的难浸金精矿生物氧化一规模的难浸金精矿生物氧化一氰化浸出提金车间在烟台黄金冶炼厂正式投产氰化浸出提金车间在烟台黄金冶炼厂正式投产，标志着我标志着我国从难处理金矿中提取金的工艺研究已从科研阶段转向工国从难处理金矿中提取金的工艺研究已从科研阶段转向工业生产阶段业生产阶段 2001年年，莱州黄金冶炼厂从国外引进的莱州黄金冶炼厂从国外引进的100 td规模的细规模的细菌氧化一氰化浸出工艺投入生产菌氧化一氰化浸出工艺投入生产 在以后的几年中在以后的几年中，我国已成为采用生物氧化一氰化浸出提我国已成为采用生物氧化一氰化浸出提金工艺最多的国家金工艺最多的国家 22 23 24 Fairview金矿工厂指标总结金矿工厂指标总结 25 Sao Bento金矿工厂指标总结金矿工厂指标总结 26 年份年份 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 精矿给料量 27 42 51 75 105 120 80 停留时间 3.8 2.4 1.9 1.4 1.0 0.9 3.0 精矿硫品位 22.1 23.7 24.0 22.3 18.2 17.6 20.0 硫的氧化率 81.4 81.4 79.4 73.6 72.5 71.9 75.0 根据设计的硫氧化率 57.8 94.1 107.3 144.4 163.7 173.0 142.6 结语结语 我国含砷难浸金矿储量丰富，而细菌预氧化技术适用于难我国含砷难浸金矿储量丰富，而细菌预氧化技术适用于难选的高砷金矿石，所以该项技术的进一步展望研究和应用，选的高砷金矿石，所以该项技术的进一步展望研究和应用，必将为我国黄金工业乃至整个矿业生产带来理想的经济效必将为我国黄金工业乃至整个矿业生产带来理想的经济效益。益。由于浸矿细菌生长速度慢、代时长，细菌氧化的周期一般由于浸矿细菌生长速度慢、代时长，细菌氧化的周期一般比较长，搅拌槽浸氧化需要比较长，搅拌槽浸氧化需要4 47d7d，堆浸、地浸需要长达，堆浸、地浸需要长达数月甚至数年。数月甚至数年。大规模堆浸需要适应性强的嗜温和嗜热的广谱细菌。大规模堆浸需要适应性强的嗜温和嗜热的广谱细菌。27 参考文献参考文献 细菌冶金学 金银提取技术 陈红轶等：难浸金矿预处理技术的现状及发展方向 王康林：难处理金矿石的细菌氧化预处理研究现状 李骞：含砷金