低品位铜矿微生物浸出技术综述

低品位氧化铜中以活化浸出工艺进行铜的回收的技术研究（更多精彩论文，请登录非专业电子商务博客）摘要：在我国云南地区，存在着大量的低品位氧化铜，以东川铜矿最为显著。

早在上个世纪末，就有人成功的通过活化浸出技术提取了铜，形成了活化浸出工艺。

本文主要是简要的分析了活化浸出技术的工作原理以及工艺流程。

关键词：低品位氧化铜;活化浸出;技术研究在我国矿产资源丰富，但是人均资源占有量贫乏，在铜矿资源日益枯竭的时代，低品位氧化铜越来越受到人们的高度重视。

而且我国是铜矿资源的消费大国，于此同时铜矿资源也缺乏，形成了一堆尖锐的矛盾和资源紧张局面。

因此，从低品位氧化铜矿中浸出铜的技术研究与应用迫在眉睫。

一、活化浸出工艺概况在国内，活化浸出技术已经有多年的发展历史，活化浸出工艺日新月异。

东川铜矿是国内一座大型的低品位氧化铜矿，由于该矿石铜品位低的特点，决定了采用活化浸出的合理性，因而氨浸法是最佳的浸出铜方案。

处理氧化铜矿的氨和硫酸浸法具有浸出液杂质含量少和浸出剂消耗量少等特点。

而其他的方法相对而言成本较高，效益低。

东川铜矿从上个世纪六十年代就开始了大量的加压氨浸的实验，加压氨浸技术主要采用的主要是NH3—(NH4)2CO3或者是NH3—(NH4)2SO4浸出方式。

通常控制温度在一百摄氏度左右，氧压大约在0.7~1.5MPa，浸出时间约为3小时左右。

虽然加压氨浸出技术在技术上是可以实现的，但是成本也高，经济效益差。

后来发现一种ATB的活化剂，运用该活化剂在低温常压下操作，可是使铜的浸出率提高百分之八左右。

二、活化浸出工艺技术（一）ATB活化剂浸出活化浸出工艺技术选择ATB活化剂常压氨浸为体系，保留了原加压氨浸对铜的试剂可循环使用和消耗低等特点，同时摒弃了加压氨浸温度高、能耗大和操作难度大等一系列缺点。

活化剂是经过一系列筛选试验后取得的，活化剂的价格适中、可循环重复使用，是处理低品位氧化铜矿在经济上可以接受的一种试剂。

在利用ATB活化剂浸出铜时，浸出的结果受多种因素的影响，包括颗粒的大小、浸出的时间和温度以及气压等等。

低品位铜矿绿色循环生物提铜关键技术与应用提名单位：中国有色金属工业协会提名奖种：国家科学技术进步奖提名单位意见：该项目依托国家973、863和科技攻关等计划课题，通过联合攻关、自主创新，攻克了生物堆浸过程微生物种群全过程监测与定量调控的重大技术难题，在国际上率先提出并拓展了选择性生物浸出理论，首次开发了高硫铜比硫化铜矿选择性生物浸出工程技术，从源头高效解决了暴雨地区生物堆浸中酸、铁、水等多尺度平衡重大工程技术问题；首次建立了复杂生物浸出液富集、分离和纯化理论体系，查明了微生物浸出过程复杂溶液体系结构及组元行为，发明了浸出液净化除铁和电积酸雾抑制与消除的装备与工艺；首次建立了生物冶金全过程嗜酸浸矿微生物对周边环境的影响评价体系，构建了矿山污染防控与生态恢复集成技术体系，并建成首批国家矿山公园。

项目成果形成了具有原创性的生物堆浸提铜成套产业化技术，实现了低品位硫化铜矿资源绿色循环利用技术的跨越式发展，促进了矿冶行业科技进步，科技创新显著。

项目成果总体上达到了国际领先水平，部分成果曾获得中国有色金属工业和福建省科学技术奖一等奖3项、中国专利优秀奖1项。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

项目简介本项目属微生物冶金技术领域。

铜是铜是战略性新兴产业发展的重要支撑，已被列入国务院批复的24种战略性矿产目录，硫化铜矿是主要的含铜矿物，是提取铜的主要原料。

我国铜资源保障程度低，对外依存度高达70%以上，在国家“走出去”战略和“一带一路”倡议的指引下，国内公司正加紧布局沿线国家的海外市场，但获得的多以低品位难处理铜资源为主。

而且我国铜资源2/3以上的属于低品位难处理资源，采用传统选冶技术开发，成本高、能耗大、环保压力大，资源利用率低，这是制约我国低品位铜资源高效开发利用的瓶颈原因。

因此，开发低品位铜资源是解决我国铜资源短缺的关键路径之一，亟需开发新技术。

针对低品位矿产资源特点，国外开发了低成本、环境友好的生物冶金新技术，上世纪90年代实现应用，2001年之前在我国还没有实现工业应用。

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。

新型低品位铜矿浸出萃取反萃电积法工艺的开发和应用引言：随着全球经济的快速发展和科学技术的不断进步，铜作为一种重要的金属资源，对于社会经济的发展起着至关重要的作用。

然而，传统的铜矿开采和加工方法面临着一系列的挑战，例如矿石资源日益减少、品位逐渐降低、环境问题日益突出等。

因此，为了提高低品位铜矿的综合利用率和环保性，新型低品位铜矿浸出萃取反萃电积法工艺应运而生。

一、新型低品位铜矿浸出萃取反萃电积法的概念和原理1.1 概念：新型低品位铜矿浸出萃取反萃电积法（以下简称“新工艺”）是指通过将低品位铜矿矿石浸出、萃取得到含铜溶液，然后通过反萃和电积的方式分离纯铜金属，并经过多次循环利用从而提高利用效率的一种技术方法。

1.2 原理：首先，将低品位铜矿石进行浸出过程，通过浸出剂与铜矿石的物理化学作用，使铜矿石中的铜离子溶解到浸出液中。

然后，利用萃取剂与浸出液中的铜离子的选择性萃取作用，使铜离子进一步富集。

接着，通过反萃过程，将铜离子从萃取液中分离，得到含铜溶液。

最后，通过电积方法，在电解槽中将含铜溶液中的铜离子还原成纯铜金属，并沉积在阴极上。

二、新型低品位铜矿浸出萃取反萃电积法工艺的开发2.1 工艺条件的优化：为了提高新工艺的效率和经济性，需要对各个步骤中的工艺条件进行优化。

例如，在浸出过程中，可以调整浸出剂的浓度、温度、浸出时间等因素，以提高浸出率和减少杂质的溶解。

在萃取过程中，选择合适的萃取剂和反应条件，以提高铜离子的富集度。

在反萃过程中，优化反萃剂的选择和反应条件，以实现高效的分离。

在电积过程中，调整电流密度、温度、电解液组成等参数，可有效控制沉积速率和纯度。

2.2 新技术的引入：随着科学技术的进步，一些新技术在新工艺中得到了应用。

例如，在浸出过程中，可使用微生物浸出技术、超声浸出技术等，以提高浸出效果。

在萃取过程中，可利用离子液体和有机相剂量分配等新技术，提高萃取效率和选择性。

在反萃过程中，可引入膜分离技术、离子交换膜技术等，实现更高效的分离。

——读后感学院：冶金与能源工程学院专业：有色冶金专业——读后感杨红晓，周爱东，徐家振1、概述铜是非常重要的有色金属，自2000年以后，我国铜的消费量一直保持15％左右的增长。

2002年消费量达到256万t，并第一次超过美国，成为第一大铜消费国，预计2010年的需求量为580万～650万t，铜已成为我国国民经济建设与发展的重要保证。

而铜矿物资源逐渐短缺，受资源、能源和环境的压力，在改进传统火法提取方法的同时，人们一直在寻求更合理的铜生产方法。

当前全球高品位铜矿资源日益短缺。

传统的火法炼铜工艺不仅环境污染大、还不能经济有效地处理低品位的铜矿。

随着工业发展对金属铜的需求日益增加，人们越来越多地关注予微生物冶金。

生物冶金是利用以矿物为营养基质的微生物，将矿物氧化分解从而使金属离子进入溶液，通过进一步的纯化、浓缩获得金属的新技术，它的实质是加速硫化矿物自然转化成氧化物的湿法冶金过程。

该技术综合了湿法冶金、微生物学、矿物加工、化学和环境工程等多个学科的研究成果。

与传统处理工艺相比，生物冶金技术具有如下特点:(1)工艺流程简化、设备简单易操作、成本低、能耗少。

(2)资源利用广，能使更多不同种类及低品味矿物资源得到有效利用。

(3)污染排放少，有利环保。

从文献记载来看，生物冶金技术已具有较长的历史，早在公元前2世纪，堆浸在当时就是生产铜的普遍做法。

我国是世界上最早利用微生物浸矿的国家，但也只是在采铜、铁过程中不自觉地利用了自发生长的某些自养细菌浸矿。

在欧洲，这种技术的应用至少始于公元二世纪，从1687年开始，瑞典中部Falun矿山的铜矿至少已经浸出了2百万吨铜。

2、生物浸出的机理微生物对硫化物的氧化作用是一个复杂的过程，这一机理至今尚不完全清楚；同时还具有原电池效应及其它化学作用。

但现在有两种氧化作用是肯定的，这就是直接氧化作用和间接氧化作用。

“直接氧化作用”是指在浸出过程中，微生物附于矿物表面通过蛋白分泌物或其他代谢产物直接将硫化矿氧化分解的作用。

学院：专业：班级：实验原理CuFeS2 +4Fe3 +=Cu2 + +5Fe2 + +2S0 , (1)CuFeS2 +4H++O2 =Cu2+ +Fe2 + +2S0 +2H2O ,(2)CuFeS2 +3Cu2 + +3Fe2 +=2Cu2S +4Fe3 + , (3)Cu2S +4H+ +O2 =2Cu2 + +S0 +2H2O , (4)Cu2S +4Fe3 +=2Cu2 + +S0 +4Fe2 +。

(5)实验仪器药品及试剂：Fe2（SO4）3 ，H2SO4仪器：榔头，球磨机，筛子，棒磨机，烘烤箱，500ml烧杯，250ml烧瓶，漏斗，滤纸，分析天平，磁力悬浮搅拌器；实验数据第一组原矿品位：0.23细度/% Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 60 17.07 0.073 72.9170 16.99 0.057 78.9580 17.02 0.041 84.8390 17.58 0.047 82.04第二组磨矿时间：7min粒度：80%原矿质量：20g温度/O C Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 650 17.14 0.046 82.86 750 17.39 0.037 86.01 850 17.40 0.042 84.11 950 17.44 0.047 82.18第三组粒度：80%温度：750O C时间/min Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 90 18.71 0.034 86.17 120 17.49 0.029 88.97 150 17.60 0.031 88.13 180 17.62 0.033 87.35第四组原矿品位：0.23细度/% Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 70 19.05 0.07 71.0180 18.92 0.061 74.9185 18.83 0.064 73.8090 18.88 0.065 73.32第五组原矿品位：0.23浓度（Fe3+）g/L Q渣/g 渣铜品位浸出率/%30 18.51 0.062 75.0550 19.02 0.056 76.8570 18.24 0.061 75.8190 18.75 0.061 75.14第六组原矿品位：0.23温度/O C Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 常温（20）18.49 0.06 77.1940 17.34 0.054 79.6460 19.09 0.048 80.0880 18.65 0.052 78.92第七组原矿品位：0.23固液比Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 1:6 18.95 0.053 78.16 1:7 17.79 0.047 83.61 1:8 17.78 0.049 81.06 1:9 16.65 0.058 79.01第八组原矿品位：0.23搅拌时间/min Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 90 18.97 0.039 83.92 120 19.04 0.036 85.10 150 18.95 0.039 83.93 180 18.92 0.041 83.14实验总结磨矿纪录：磨矿时间/min 5 6 7 8 9 10+200目/g 27.58 23.73 20.32 15.77 11.28 7.64 -200目/g 72.42 76.27 79.68 84.23 88.72 92.36 合计/g 100 100 100 100 100 100在搅拌转速为700 r /min、活性碳质量浓度为5.0 g/ L、浸出温度为150℃、PH值为 1 、Fe3 + 50g/l、氧分压为0. 5 MPa、液固比为 7∶1 、时间为120 min 的条件下，磨矿细度对铜浸出的影响：细度/% 70 80 85 90浸出率/% 71.01 74.91 73.80 73.32由前面实验数据可一直可知在磨矿细度为80%、浸出温度为60℃、液固比为 7∶1、搅拌时间为120/min、Fe3+浓度为50g/L时，是比较好的浸出条件。

第6卷第5期有色金属矿产与勘查V ol.6,No.51997年10月 GEOL OGICAL EX P L ORATION FOR N ON -FERROUS METALS Oct.,1997　收稿。

中国低品位铜矿的浸出-萃取-电积技术现状与前景王成彦　詹惠芳(有色总公司北京矿冶研究总院冶金室　北京　100044)摘　要　采用浸出-萃取-电积工艺处理难选低品位氧化铜矿,可产出高质量的1#阴极铜。

本文对该工艺在中国的应用情况及投资和效益等作了简单的阐述。

关键词　湿法炼铜　低品位铜　溶剂萃取铜的浸出-萃取-电积(L-SX-EW)技术于1968年在美国亚利桑那州蓝鸟(Bluebird)公司首次实现了工业应用,近年来取得了长足的发展。

我国第一个铜浸出-萃取-电积试验工厂于1983年由我院设计成功并在海南投入运转,但在此后的近10年间,这项在低品位铜矿的处理中极富发展前途的技术并未在我国铜冶金工业中发挥实质性的作用。

直至90年代,由于引进了国外特效铜萃取剂及浅池式混合澄清器的开发成功,我国铜溶剂萃取技术才取得了较大进展,生产能力已接近2万吨/年。

近几年的发展表明,它所具有的低投资、低成本、高效益、无污染以及所处理的是传统选冶工艺不能经济回收的铜资源的特点,使其在我国铜工业生产中占据了重要一席。

1　国内L -SX -EW 工厂的特点及概况低品位铜矿包括难选低品位氧化铜矿、氧化-硫化混合矿、低品位硫化铜矿及含铜废石等铜资源,用传统选冶工艺无法经济处理回收。

这类铜资源在我国的分布很广,具有矿床分散、点多、量少的特点,被以往勘探工作忽略或被列为呆矿,储量不清。

这决定了我国铜溶剂萃取工厂的规模以中小型为主的特点。

我国又是一个铜紧缺国家,铜的自给率约50%左右。

据预测,到2000年我国铜的需求量为140万吨。

按目前的生产水平推测,届时铜的缺口将达60万吨。

国内阴极铜的短缺及铜市场的刺激,促使国内众多L-SX-EW 厂蓬勃发展。