CN102560111A - 低品位多金属硫化矿生物分段堆浸工艺 - Google Patents

低品位多金属硫化矿生物分段堆浸工艺 Download PDF

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刘学
温建康
宋永胜
武彪
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Abstract

本发明提供一种低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，它包括：(1)将多金属硫化矿石粉碎后送至筑堆浸出工序；(2)将放大培养的常温浸矿菌液采用喷淋方式加至堆筑好的矿堆上；(3)镍钴浸出率达到75％以后，将放大培养的中等嗜热菌液继续喷淋至旧矿堆浸出铜；(4)浸出工序出来的浸出液送至萃铜电积，萃余液经沉铁净化后的溶液送至镍金属沉淀回收工序。本发明优点除了有利于环保外，还可以用来开发传统选冶技术不可利用的低品位多金属硫化矿资源，扩大多金属硫化矿的矿产资源利用范围和多种有价金属的综合利用率。

Description

低品位多金属硫化矿生物分段堆浸工艺
技术领域
本发明涉及一种低品位多金属硫化矿生物分段堆浸工艺，特别是低品位多金属硫化铜钴镍矿生物分段堆浸工艺。
背景技术
传统多金属硫化矿的处理工艺是矿石破碎、磨矿、浮选、浮选精矿火法熔炼，其中浮选得到的精矿通常含有多种有价金属。该工艺由于对浮选精矿的质量要求严格，分别回收其中的有价金属处理工艺流程长、复杂，存在成本高、能耗高、环境污染重等缺点，而且此类矿产中的各种有价金属普遍品位较低，一般只有0.2％左右，邻近开采的边界品位，因此采用现有的传统技术开采，无经济效益，不适合处理的低品位多金属硫化矿石。采用生物堆浸技术可以解决多金属回收的问题，而且可以缩短流程、减少成本。在已探明的多金属矿产资源中，以铜伴生的多金属矿占大多数，铜是以原生硫化铜矿，即黄铜矿的形式存在，生物堆浸技术在处理黄铜矿时，浸出周期较长，与其它硫化矿浸出周期不能匹配。例如，在我国东北地区，已探明的低品位硫化铜钴镍矿床，其镍品位0.2％、钴0.05％、铜0.2％，主要含镍矿物为镍黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铜矿等，采用现有的传统选冶工艺无法开发利用。因此，有必要提供一种能够开发低品位多金属硫化矿生物堆浸的新工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的低品位多金属硫化矿生物分段堆浸工艺，该工艺不同于一般的生物堆浸，其特点是采用两株不同的浸矿菌种，将矿石按照其不同的浸出周期分段进行生物浸出，其生产过程中缩短堆浸周期5～6个月。此外，本工艺也不同于传统的选冶工艺，即不需要经过高能耗的传统选矿富集成精矿和高温熔炼，新工艺不排放污染性大的烟尘和二氧化硫等有毒气体，本工艺流程短、设备简单、投资省、成本低、无污染，提高了有价金属回收率，缩短堆浸周期，实现了综合利用低品位多金属硫化矿矿产资源的目的，可获得更大的经济效益。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：低品位多金属硫化矿生物分段堆浸工艺，它包括以下步骤：
(1)将多金属硫化矿石粉碎后送至筑堆浸出工序；
(2)将放大培养的常温浸矿菌液采用喷淋方式加至堆筑好的矿堆上；
(3)镍钴浸出率达到75％以后，将放大培养的中等嗜热菌液继续喷淋至旧矿堆浸出铜；
(4)浸出工序出来的浸出液送至萃铜电积，萃余液经沉铁净化后的溶液送至镍金属沉淀回收工序。
矿石中镍钴的堆浸浸出
将矿石粉碎成粒径小于15mm，然后筑堆，筑堆过程中要保持矿石尽可能形成自然堆放，形成多孔洞的自然堆，有利于堆内通风和浸矿微生物的生长；边筑堆边喷淋含有常温浸矿菌的稀硫酸溶液(pH1.5～2.5)，溶液喷淋量为矿石重量的10～25％。筑堆完成后，采用喷淋的方式按照喷淋速度7～15L/m2·h进行喷淋浸出矿石中的镍钴。喷淋液中含常浸矿菌107个/ml以上，喷淋液的氧化还原电位510mv(Vs.SCE)以上。喷淋管间距为0.5m～1m。堆场为永久性堆场，矿堆层高为5m～8m。
(1)矿石中铜的堆浸浸出
当(1)中镍钴浸出率达到75％以上后，改为喷淋中等嗜热菌稀硫酸溶液(pH1.0～2.0)，溶液喷淋量为矿石重量的10～20％。喷淋速度7～15L/m2·h进行喷淋浸出矿石中的铜。喷淋液中含中等嗜热菌107个/ml以上，喷淋液的氧化还原电位460mv(Vs.SCE)以下。
(2)浸出液萃铜及镍钴硫化物沉淀
含铜的镍钴浸出液的溶液先萃取得到富铜液，送至电积车间进行电积得到阴极铜，萃余液沉铁后加入硫化钠或硫氢化钠，调节溶液pH值为5～6，使镍钴以硫化物形式沉淀，得到镍沉淀化合物产品，沉淀级数1～5级。镍钴回收率在90％以上。
附图说明
图1为本发明一种实施例的工艺流程框图
具体实施方式
如图1所示，1为常温浸矿菌，将其进行适应性复长、驯化及放大培养2，低品位多金属硫化矿石3经破碎工序4，粒度控制在粒径＜15mm，随后筑堆5，边筑堆边加入复长、驯化及放大培养后的常温浸矿菌，6为喷淋浸出镍钴，7为中等嗜热菌，将其进行适应性复长、驯化及放大培养8，9为喷淋浸出铜，随后将浸出液送到萃取铜10，电积11得到阴极铜12，萃余液经净化工序13进行沉铁除杂，含镍钴净化液进入最后一个工序14沉淀回收镍，获得镍钴化合物产品15。
以下结合实施例对本发明作进一步说明
实施例1
该新工艺应用于我国东北某低品位多金属硫化矿，矿石中的金属硫化矿物主要是镍黄铁矿，其次为磁黄铁矿、黄铜矿、砷钴矿，极少量的黄铁矿、胶黄铁矿、斑铜矿、紫硫镍铁矿。脉石矿物主要是蛇纹石、绿泥石，其次是透辉石、透闪石、黑云母，少量的长石、石英、方解石、菱镁矿、水镁石等。矿石中镍含量为0.21％，含钴0.05％，铜0.18％，硫0.46％，二氧化硅67.24％。
施用的常温浸矿菌菌种为Acidithiobacillus ferrooxidans
中等嗜热菌菌种为Sulfobacillus thermosulfidooxidans
矿石中镍钴的堆浸浸出
将我国东北某低品位含砷硫化镍矿石破碎到粒度为小于12mm；然后筑堆，筑堆过程中为了保持矿石尽可能形成多孔洞、通风良好的自然堆，采用了后退式筑堆法进行，筑堆高度6m，堆的形状为棱台型，但也可依据地形条件来确定；在筑堆的同时喷淋占矿石重量10％的含适应性复长驯化放大培养好的常温浸矿菌液；筑堆完成后，安装喷淋管。喷淋管的间距为0.8m。喷淋管安装好后，按喷淋液总体积的10％接入已经适应性驯化放大培养好的常温浸矿菌开始喷淋浸出，喷淋液中含常温浸矿菌106～107个/ml，喷淋液的氧化还原电位大于500(mv，Vs.SCE)，喷淋液的pH值为1.5～2.0，喷淋速度为7～10L/m2·h；喷淋浸出时间为4天，然后进入休闲，休闲时间为3天，喷淋与休闲轮流进行。当浸出液中的镍离子浓度达到1.7g/L后，进行溶液中各离子的分离富集。
经过8个月的喷淋浸出后，矿石中镍钴的浸出率已达到76％，铜浸出率低于40％，此时停止喷淋，镍钴浸出结束。同时，可以在旧矿堆上进行新一轮铜的浸出。
(1)矿石中铜的堆浸浸出
按喷淋液总体积的10％接入已经适应性驯化放大培养好的中等嗜热菌液开始喷淋浸出，喷淋液占矿石重量10％；喷淋液中含中等嗜热菌106～107个/ml，喷淋液的氧化还原电位小于460(mv，Vs.SCE)，喷淋液的pH值为1.3～1.8，喷淋速度为7～10L/m2·h；喷淋浸出时间为5天，然后进入休闲，休闲时间为2天，喷淋与休闲轮流进行。其浸出液与(1)所出的浸出液混合进行分离富集。
(2)浸出液铜的萃取电积和含镍钴浸出液的净化
(1)和(2)得到的浸出液的成分为：Ni 1.75g/L、Co 0.68g/L、TFe 14.27g/L(其中Fe3+12.74g/L)、Cu 1.08g/L、Zn 0.01g/L、Ca 0.04g/L、Mg 1.21g/L；pH值1.75。
铜采用M5640或lix984N进行萃取，相比O/A为1∶2，萃取级数2级，反萃相比O/A为3∶1，反萃级数3级。温度为室温。电积铜浓度在40～45g/L，电流密度150A/m2，铁浓度小于5g/L。电铜质量达到GB466-84中的1#电铜标准。
萃余液采用碳酸钙进行沉淀法沉铁净化，反应式为：
Fe2(SO4)3+3H2O+3CaCO3→2Fe(OH)3+3CO2+3CaSO3
沉淀药剂碳酸钙用量20.6kg/m3，经过3级沉淀后的净化液含铁浓度为0.14g/L，铁的除去率98.12％，镍、钴回收率分别为96.22％、97.38％。
(3)镍钴回收
除铁净化后的溶液成分为：Ni 1.68g/L、Co 0.66g/L、Fe 0.14g/L；pH值4.0。往沉铁除砷净化后的溶液加入硫化钠进行镍钴沉淀，用量分别为9.75g/g金属镍，使镍钴以硫化物形式沉淀，得到镍钴沉淀混合物，镍钴回收率分别为99.14％和98.12％。镍钴沉淀后液的pH值为5.5，通过硫酸调节pH值到1.9后，返回矿石浸出。
镍钴沉淀混合物的成分为：Ni 26.74％、Co 2.67％、Zn 0.21％、Fe 1.24％、Ca 0.30％、Mg 0.23％、Mn 0.35％。
本发明的效果是：除了有利于环保外，还可以用来开发传统选冶技术不可利用的低品位多金属硫化矿资源，扩大我国多金属伴生矿床的矿产资源利用范围。

Claims (9)

1.一种低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，其特征在于：它包括：
(1)将多金属硫化矿石粉碎后送至筑堆浸出工序；
(2)将放大培养的常温浸矿菌液采用喷淋方式加至堆筑好的矿堆上；
(3)镍钴浸出率达到75％以后，将放大培养的中等嗜热菌液继续喷淋至旧矿堆浸出铜；
(4)浸出工序出来的浸出液送至萃铜电积，萃余液经沉铁净化后的溶液送至镍金属沉淀回收工序。
2.根据权利要求1所述的低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，其特征在于：所述的浸矿细菌适应性驯化培养的转接次数为2～5次，逐级放大培养的级数是6～10次。
3.根据权利要求1所述的低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，其特征在于：：所述的粉碎矿石的粒径为小于15mm。
4.根据权利要求1所述的低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，其特征在于：所述的喷淋管间距为0.5m～1m。
5.根据权利要求1所述的低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，其特征在于：所述的堆场为永久性堆场，矿堆层高为5m～8m。
6.根据权利要求1所述的低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，其特征在于：所述的筑堆工序中，边筑堆边喷淋含有适应性复长驯化放大培养好的常温浸矿菌液，溶液喷淋量为矿石重量的5％～15％。
7.根据权利要求1所述的低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，其特征在于：铜堆浸时喷淋液的氧化还原电位小于460(mv，Vs.SCE)，喷淋液的pH值为1.3～1.8。
8.根据权利要求1所述的低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，其特征在于：所述的含镍浸出液沉铁净化的溶液pH值为3.5～4.5，沉淀净化级数为2～6级。
9.根据权利要求1所述的低品位多金属硫化矿分段堆浸工艺，其特征在于：所述的含镍净化液进行镍沉淀后的溶液pH值为5～6，沉淀级数为1～5级。 
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104726706A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 北京有色金属研究总院 一种高镁型低品位硫化镍矿的低酸耗生物堆浸新工艺
CN114350947A (zh) * 2022-01-07 2022-04-15 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司 一种专属氧化菌及难处理金矿生物堆浸预氧化-提金工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1293259A (zh) * 1999-09-15 2001-05-02 比利顿股份有限公司 回收铜和镍
CN1566378A (zh) * 2003-06-18 2005-01-19 北京有色金属研究总院 含砷硫化镍钴矿的生物堆浸工艺
CN101063091A (zh) * 2006-04-29 2007-10-31 北京有色金属研究总院 中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺
CN101434920A (zh) * 2007-11-13 2009-05-20 北京有色金属研究总院 一株低温浸矿菌及其用于硫化镍矿的低温堆浸工艺
CN101434918A (zh) * 2007-11-13 2009-05-20 北京有色金属研究总院 浸矿菌及其用于原生硫化铜矿高温生物堆浸工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1293259A (zh) * 1999-09-15 2001-05-02 比利顿股份有限公司 回收铜和镍
CN1566378A (zh) * 2003-06-18 2005-01-19 北京有色金属研究总院 含砷硫化镍钴矿的生物堆浸工艺
CN101063091A (zh) * 2006-04-29 2007-10-31 北京有色金属研究总院 中等嗜热菌及低品位原生硫化铜矿的化学与生物联合堆浸工艺
CN101434920A (zh) * 2007-11-13 2009-05-20 北京有色金属研究总院 一株低温浸矿菌及其用于硫化镍矿的低温堆浸工艺
CN101434918A (zh) * 2007-11-13 2009-05-20 北京有色金属研究总院 浸矿菌及其用于原生硫化铜矿高温生物堆浸工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104726706A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 北京有色金属研究总院 一种高镁型低品位硫化镍矿的低酸耗生物堆浸新工艺
CN104726706B (zh) * 2013-12-20 2017-02-08 北京有色金属研究总院 一种高镁型低品位硫化镍矿的低酸耗生物堆浸新工艺
CN114350947A (zh) * 2022-01-07 2022-04-15 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司 一种专属氧化菌及难处理金矿生物堆浸预氧化-提金工艺

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