第10卷第2期 2010年4月
过程工程学报
The Chinese Journal of Process Engineering
Fe2(SO.)3溶液细菌辅助浸出高砷金精矿
陶敏慧，杨绍斌，张广积，袁秋红，曹俊雅”，王跃虎”，韩宝玲”
(1.辽宁工程技术大学资源与环境工程学院，辽宁阜新123000：2.辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，辽宁阜新123000：
3.中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程实验室，北京100190)
Vol.10 No.2 Apr.2010
摘要：利用掘瓶实验对纯Fe2(SO4)溶液浸出高砷金精矿进行了研究，考察了温度及Fe*浓度的影响，并与细菌直接浸矿进行了对比.同时，在Fe2(SO4)溶液中加入高密度嗜中温氧化亚铁硫杆菌、嗜中温氧化硫硫杆菌、中度嗜热西伯利亚硫杆菌，考察其对Fe2(SO4)溶液的辅助浸出作用.结果表明，Fe溶液化学浸出可迅速溶解高砷金精矿，随温度升高，浸出率先升后降，80C时达最大；浸出前期Fe浓度的积累对没出速率影响不大，初始Fe浓度越高As的没出率越高，但当Fe**浓度高于40g/L，由于沉淀严重，浸出率降低：连续没出情况下，Fe*浓度可维持恒定，10g/L 的Fe可保持较快的矿物没出速率，对照实验表明，较高的矿浆浓度对浸矿菌生长紧殖有显著影响，高密度没矿菌可
维持Fe2(SO4)溶液中较高的Fe*浓度并及时消除反应产生的S层的阻碍，有利于Fe(SO4)溶液对矿物的浸出关键词：细菌浸出；IBES工艺：三价铁浸出：高砷金精矿；影响因素
中图分类号：TF18 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)02027006
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细菌浸出是难浸金矿预处理的主要技术之一，而浸出周期长限制了其推广和应用.浸矿速率慢受细菌生长缓慢、传代周期长、细胞生长得率低的影响，另一个主要原因是细菌生长紫殖与矿物没出要求的环境条件相矛盾，高矿浆浓度产生的剪切作用、有毒有害成分及对氧气和二氧化碳气体传输的阻碍不利于细菌生长繁殖，进而降低了浸出速率[-4]
国内外对生物浸出的菌种、工艺及浸出过程等进行了许多改进，改良浸矿菌活性，改善浸矿环境，进而提高没矿速率，菌种和没出条件的改进主要包括培育对浸出环境适应性强的微生物、分离和培育嗜热嗜酸的新菌种、使用混合菌种、使用表面活性剂、金属离子催化剂、空气和二氧化碳混合气体等；生物浸出模式的改进主要有细菌薄层堆浸、化学氧化和细菌氧化分开进行的生物浸出等
漫矿环境的复杂性使改良和选育菌种的性状很难
保持稳定，混合菌种主要通过协同作用或五惠共生提高浸矿菌的生长活性或同时氧化矿物成分进而提高矿物浸出速率，但不能从根本上改变没矿不利条件对细菌生长紧殖的影响。
细菌在硫化矿生物浸出中的主要作用是产生浸出剂(包括Fe和硫酸)，再由浸出剂氧化和溶解矿物[6]，表达式如下：
2Fe*+0.50+2H*_细菌>2Fe*+H20， MeS+2Fe**→Me2*+2Fe**+$°
提高矿物的浸出速度主要可从两方面着手：一是提高浸出剂的产生速度，即细菌氧化Fe*和低价硫进而产生Fe和硫酸的速度；二是加快浸出剂对矿物的溶解速度，即加快Fe*和硫酸对矿物的化学浸出速度.从该角度出发，研究人员提出了有效分离闻接细菌浸出(Indirect BioleachingwithEffective Separation,IBES)工艺，将生物浸出涉及的化学和生物过程分开，即Fe溶液在浸矿反应器中化学氧化硫化矿，细菌在生物反应器中将Fe*氧化，再生成Fe**，这样细菌可在适宜的环境下生长繁殖，提高对Fe*的氧化速率，加快浸出剂的产生，同时高浓度的Fe可在恰当的条件下发生化学反应，强化矿物浸出速率，进而大幅度缩短浸出周期(7.8，国外早在20世纪80年代就开展了对该工艺的研究，最初应用于铜、锌硫化矿精矿[9-12),并取得了良好的浸出效果采用Ag 催化的IBES方法处理西班牙铜锌硫化矿精矿，Fe*化学浸出阶段分为基本浸出和Ag*催化浸出，在70℃C，12 g/LFe*，pH1.25，矿浆浓度1%(o)，基本浸出8h，Ag 催化浸出8h的条件下，铜、锌浸出率达95%0]，近年来开展了利用IBES工艺处理黄铜矿等的研究[13-18]，到目前为止对难处理金矿的研究较少[19,20]
收稿日期：20090922，修回日期：201003-09
基金项目：国家白热科学基金资助项月(编号：50574081)：国家重点基础研究发展规划(973)基金资助项日(编号：2010CB630904)
作者简介：陶敏慧(1985-)，女，辽宁省朝市人，硕士研究生，矿物加工工程专业，E-mail：tm-happy@163.com；张广积，通讯联系人，
Tel: 010-62554558, E-mail: gjzhang@home.ipe.ac.cn 万方数据