微生物浸矿技术在处理低品位铜矿中的现状及发展趋势

基金项目:国家自然科学基金资助项目(批准号:20176019)作者简介:冯一军(19732),男,湖南岳阳人,工程师,现为青岛科技大学生物化工专业硕士研究生,研究方向:生物反应工程与工艺收稿日期:2005204204综述与进展微生物在矿物工业上的应用进展冯一军,刘均洪(青岛科技大学化工学院164信箱,山东青岛　266042) 摘　要:综述了生物氧化及浸出所采用的工业微生物、微生物氧化和浸出的机理和该技术在矿物工业上的应用和前景。

关键词:微生物;生物氧化;浸出 中图分类号:Q 939.97 文献标示码:A 文章编号:167129905(2005)0420017204 最早应用微生物对铜进行堆浸是1980年,其机理是嗜酸性氧化亚铁(硫)杆菌把硫化铜矿氧化从而使铜溶解。

智利的L o A gu irre 矿从1980至1996年中采用微生物对铜进行堆浸,处理量为16000t ・d-1[1]。

H arrison 等报道了采用嗜酸性氧化亚铁(硫)杆菌对铀进行浸出。

加拿大的E lli o t L ake 矿采用含Fe 2(SO 4)3的细菌溶液对铀矿进行堆浸,该工艺从低品位铀矿中提取铀,取得了较好的经济效益。

该法的另一重要应用是对难处理金矿进行生物氧化预处理。

南非在1986年以来就开始采用充气式机械搅拌生物反应器处理难处理金(精)矿,该工艺也用于尾矿中对钴的回收。

美国的N ewm on t 矿业公司采用生物氧化堆浸预先除杂再采用一断闭路磨矿的氰化提金工艺[2]。

在我国,德兴铜矿生物堆浸厂利用含细菌的酸性矿井水从低品位铜矿石中回收铜的生物堆浸研究始于1979年;紫金矿公司正在建设年产2万t 阴极铜的生物堆浸厂;2000年12月烟台黄金冶炼公司率先采用生物预氧化处理金精矿,金回收率达96%;2001年4月,由澳大利亚某公司设计的生物氧化厂在莱州投产;2003年7月,辽宁天利金业有限责任公司生物氧化提金厂竣工投产[3]。

低品位铜矿浸出萃取反萃电积法的设备改造和技术创新近年来，随着资源的日益匮乏，针对低品位铜矿的浸出萃取反萃电积法逐渐成为一种重要的铜提取技术。

然而，传统的设备在处理低品位铜矿时效果不佳，无法充分利用资源。

因此，如何进行设备的改造和技术的创新，提高低品位铜矿的提取效率成为行业亟待解决的问题。

首先，需要对设备进行改造，以适应低品位铜矿的特殊性。

传统设备在处理低品位铜矿时，经常出现提取率低、浸出速度慢等问题。

为解决这些问题，可以考虑增加设备的反应容器容积，增大浸出区域，从而提高反应速度。

此外，优化设备的工艺流程，可以采用多级浸出、搅拌鼓等技术手段，提高铜矿与浸出剂的接触面积，加速反应速度，提高效果。

其次，技术创新对于低品位铜矿的提取至关重要。

在浸出过程中，合理选择和优化浸出剂的配方，考虑浸出剂的浓度、PH值、温度等因素，可以提高铜的溶解度，提高浸出效果。

另外，采用电积法进行反萃可以进一步提高铜的回收率，但在低品位铜矿中，电积法的应用效果有限。

因此，如何进行电积工艺的改进和创新，提高反萃电积的效果，是关键问题之一。

针对低品位铜矿浸出萃取反萃电积法的设备改造和技术创新，一种可能的解决方案是采用连续流程，结合不同的设备和技术手段，以提高提取效率和降低能耗。

例如，引入压力浸出技术，增加浸出时的压力，有利于提高铜矿的溶解度和反应速度。

同时，结合离子交换技术和萃取技术，可以进一步提高铜的回收率。

此外，可以优化电积工艺，采用间歇电积或者控制电流密度等方式，提高电积效果。

此外，还可以考虑与其他领域的新技术结合，以进一步提高低品位铜矿的提取效率。

例如，膜技术在铜提取中有着广泛应用的潜力，通过膜分离可以实现对铜离子的选择性回收，提高铜的浓度和纯净度，降低能耗和成本。

同时，利用生物工程技术，可以通过微生物的作用加速浸出反应，从而提高提取效率。

在设备改造和技术创新的过程中，还需要加强与相关科研机构和企业的合作，共同攻克技术难题。

微生物浸出技术及其研究进展摘要：随着人们生活水平的不断提高，对矿产资源消耗量越来越大，而高品位矿石已近枯竭，开发利用低品位资源已提到议事日程；为此，必须找到一种经济上合理，技术上可行，并且安全环保的回收低品位矿石的方法，以充分利用原先丢弃的废矿或开采低品位的矿床。

目前，原地浸出（穿孔注液，不爆破）、就地浸出（爆破后就地喷液）、堆浸、池浸、搅拌浸出等技术被广泛应用，这些方法都伴随有微生物浸出部份。

在金矿、铜矿、铀矿的开采中，为了充分利用矿产资源和降低经济成本，科研人员利用微生物浸出技术来实现矿产资源的开发，使得微生物浸出技术成为开采金矿、铜矿、铀矿开采的重要技术。

本文在此通过对铜矿中使用的微生物品种的介绍、微生物浸出原理以及微生物浸出效率等进行讨论，并对微生物浸出技术的研究提出作者自己的看法。

关键词：微生物浸出技术；微生物浸出原理；浸出效率；影响因素；研究进展微生物浸出技术中，矿洞的开采环境以及微生物的特性不同，都会导致铜矿回收率的变化，从而影响到微生物的浸出效率。

因此，在使用微生物浸出技术进行铜矿资源的开采时，要保证其达到合适的pH值并满足铜矿的矿浆浓度，保证矿石粒度满足要求，避免粒径过细引起的叠堆。

同时，对加入了微生物的矿石进行充分搅拌，使其在搅拌中与微生物接触，保证微生物浸出过程中氧气和二氧化碳的充足。

目前，我国在研究高效菌种的培育以及高效菌种的散体渗流过程等还存在部分欠缺，为了提高微生物浸矿工艺的高效率，科研人员需要对现有的微生物浸出技术进行改进和完善。

1微生物浸出技术的概述最早的微生物浸出主要用于冶金，因此它还有着一个别称：湿式冶金技术，即通过利用微生物生命活动中的氧化以及还原特性来实现铜矿资源的开采。

在铜矿开采中，使用微生物浸出技术主要是因为微生物可以浸出金属，并对矿石表面的成份产生氧化还原，使其在水溶液中，以另一种形态的方式与原物质进行分离，包括元素沉淀或者离子状态等。

微生物浸出技术最早是被应用于贫矿中对金属的回收，比如铀、铜、金等。