江西选矿摇床博客

选矿摇床被作为重选设备,曾广泛用于砂金等矿物的分选,主要用于选金或选煤等

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细菌选矿原理、流程及注意事项

 细菌选矿又叫细菌浸出,它是利用某些微生物的催化作用,使矿石中的金属溶解出来。例如有一种叫硫氧化细菌,具有使元素硫氧化的能力,在溶液中能生成硫酸。又一种叫铁氧化细菌,它具有把FeSO4加速氧化为Fe2(SO4)3的能力,使溶液中的Fe2(SO4)3含量大大增加。而H2SO4及Fe2(SO4)3溶液都是硫化矿及其他矿物的有效溶剂。

例如:在多金属硫化矿中一般都含有黄铁矿,在有水和氧存在的条件下,黄铁矿缓慢氧化,并生成FeSO4与H2SO4,其反应式为:

化学作用:2FeS2+7O2+2H2O ————→2FeSO4+2H2SO4

铁氧细菌在有氧与硫酸存在的条件下,则用极快的速度把FeSO4氧化成Fe2(SO4)3,其反应式为:

 细菌作用:2FeSO4+H2S04+1/2O2————→Fe2(SO4)3+H2O

Fe2(SO4)3能把矿物中的金属溶解出来,例如对辉铜矿作用时,能生成CuSO4、FeSO4及S,其反应式为:

Cu2S+3Fe2(SO4)3—→2CuSO4+4FeSO4+S

上式反应生成的FeSO4,可由铁氧化细菌进行再氧化,生成Fe2(SO4)3从而该反应在溶液中反复循环,浸出作用不断进行。如果溶液中有硫氧化细菌存在时,则会使反应生成的S被硫氧化细菌氧化生成H2SO4,这对矿石的浸出作用更为有效,其反应式为:

细菌作用:2S+3O2+2H2O ————→2H2SO4

细菌浸出的优点:(1)设备简单,操作方便,(2)适应于处理贫矿、废矿、尾矿及炉渣等,(3)可以综合浸出,综合回收多种金属,(4)目前对铜、铀的细菌浸出工艺比较成熟,并且铜的浸出液可以经萃取-电积法或铁置换-浮选法回收其中的铜。

细菌浸出的主要缺点是细菌的培养比较麻烦,浸出周期比较长。

国内有不少应用细菌选矿的实例,如广东某铜矿,安徽某铜矿老采区细菌浸出,湖南某铜矿等。现简介湖南某铜矿应用细菌浸出处理含铜尾矿的情况。

湖南某铜矿地表堆存着大量浮选尾矿与重选尾矿,浮选尾矿含铜0.11%~0.20%;重选尾矿含铜1.25%~1.50%,并且两种尾矿都含有稀有金属。

尾矿用细菌浸出的工艺流程如图7-7所示。由于尾矿粒度细,所以采用浸出池进行浸出。先加入酸,酸化水与矿石中的碱性脉石,待pH值达到2.0左右时,加入含菌高铁(Fe3+)的浸出液进行循环浸出,直至浸液的铜、稀有金属浓度很低为止。然后追加铜、稀有金属很低的细菌浸液,当浸出液浓度更低时,再水洗2~3天则可排料。

细菌选矿工艺流程

尾矿浸出时间为20天,浸出结果如表7-2所列。浸出液中的稀有金属经过吸附之后,尾液含铜约1.5~2.0克/升,采用铁置换法使铜沉淀为海绵铜,其化学反应式为:
                                        Fe+CuSO4—→FeSO4+Cu↓

(1)置换液含铜愈高愈好,含铁应尽可能少,pH=1.8%~2.0;

表7-2, 尾矿细菌浸出的结果

浸出池编号
投料量(吨)
硫酸耗量(公斤/吨)
温度(℃)
浸出周期
铜(%)
稀有金属浸出率(%)
原矿 浸渣 浸出率
1
2
3
100
100
100
34
32
30
25~35
25~35
25~35
27
18
28
0.81
1.25
1.51
0.17
0.48
0.44
79.02
61.60
70.86
86.4
51.85
80.37


(2)当溶液pH值在1.5左右,铜浓度在2~4克/升时,耗铁比为铜的2.0~2.5倍;当pH值在2左右时,铜浓度较高时,耗铁比为铜的1.5倍;
(3)铁置换时间,这与温度、废铁质量和数量、溶液酸度及置换方式等因素有关。一般在温度大于20`C,通气情况下,六小时可以置换完毕;
(4)置换后立即排放尾液,调节尾液中的Fe2+浓度和酸度,并返回细菌培养液使用。
    主要技术经济指标:
(1)铜的总回收率70%~75%;稀有金属的总回收率75~80%;
(2)海绵铜品位60%~650%;
(3)每吨矿耗硫酸40%~45公斤;每吨铜耗铁为2.5吨;
(4)折算纯金属铜每吨成本2000元。

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