一种难处理金精矿的微泡强化生物氧化预处理方法与流程

本发明属于金矿处理技术领域，具体涉及一种难处理金精矿的微泡强化生物氧化预处理方法。

背景技术：

近年来，随着黄金工业的快速发展，易提取的金矿资源日渐枯竭，难处理的金矿资源已成为目前及今后黄金工业生产的主要原料。所谓难处理金精矿主要指金以微细粒及被包裹的形式存在于黄铁矿或砷黄铁矿等硫化矿物中的含金矿石，而有的金资源除以微细粒及被包裹形式存在于矿石中外，还含有不利于浸出的有机碳等有害元素，包括含碳和硫的金精矿、高砷金精矿、高硫金精矿、含砷和碳的金精矿、含砷和硫的金精矿、含硫砷锑碳的多重难处理金精矿；这类矿石中金因物理包裹、化学结合、化学覆盖膜包裹而必须通过预处理的方法才能被有效地提取出来。

目前，难处理金精矿的预处理方法主要有氧化焙烧、生物氧化、热压氧化。其中热压氧化法氧化彻底，金浸出率高，但设备投资大，操作要求高，硫被全部氧化成硫酸，如不能利用则需要大量的药剂进行中和，并产生大量废渣，增加尾矿库压力，且工艺在国内尚未有成功应用，关键的管理、技术经验欠缺；而焙烧法是传统预处理方法，工艺简单，操作性强，但环境污染严重，特别是在含砷矿物处理上环保压力很大，金综合回收率不高，已经逐渐被其它方法取代。

生物氧化法目前在国内推广应用较快，现有生物氧化技术所采用的充气方式均为直通式充气，即气体通过气泵在没有阻力或阻力很小的充气管道中通过深入氧化矿浆末端的气孔向矿浆中供气，经氧化产生的气泡均为毫米或厘米级气泡，这些气泡通过搅拌叶轮的剪切力和离心力的作用弥散在矿浆中，并通过搅拌湍流和浮力作用与矿浆接触，使空气中的氧气溶入矿浆中供细菌利用。这种充气方式气泡尺寸较大，且上升速度快，与矿浆接触不充分，导致氧气在矿浆中溶解量仅为4mg/L左右，即氧气利用率较低，进而导致矿浆体系中细菌生长缓慢，生物氧化周期长，特别是对于难处理金精矿，生物氧化周期过长、细菌活性长期偏低导致微细粒金裸露不充分等缺点尤为显著。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种难处理金精矿的微泡强化生物氧化预处理方法，通过微泡发生器强化生物氧化过程，解决了难处理金精矿在预处理时的生物氧化过程中氧气利用率较低导致矿浆体系中细菌生长缓慢、细菌活性长期偏低，生物氧化周期过长，微细粒金的裸露不充分等缺陷。

一种难处理金精矿的微泡强化生物氧化预处理方法，其包括如下步骤：

(1)磨矿作业：

难处理金精矿的磨矿粒度保持在-0.045mm含量为85％～95％之间，然后进行浓密脱药并调浆；

(2)微泡强化生物氧化作业：

将步骤(1)的矿浆质量百分比浓度调整至12％～25％，矿浆pH值1～2，在保证温度为35～45℃，溶氧量控制在8～18mg/l，培养基用量2～5kg/t，氧化时间3～9天的条件下送入微泡强化生物氧化装置，经微生物氧化、分解硫化矿物，使金充分裸露解离，氧化后的氧化洗涤液经过中和除砷及铁后，经压滤使固液分离，中和渣排放，中和液返回洗涤系统，压滤得到的氧化渣，进入下一步浸出作业；其中所述的微泡强化生物氧化装置包括空气压缩机1、微泡发生器2和生物氧化槽3，其中微泡发生器1为喷枪式微泡发生器，微泡发生器2从生物氧化槽3下部横向插入生物氧化槽3内，使得微泡发生器排气口4位置在生物氧化槽3内搅拌叶轮5的正下方，微泡发生器进气孔6与空气压缩机排气孔7通过连接管8相连。

(3)浸金作业：

将步骤(2)的氧化渣调浆至质量百分比浓度为25％～40％，矿浆pH值为9～10，添加二价铜离子0.01～0.05mol/L，氨水0.3～2mol/L，硫代硫酸盐0.2～0.8mol/L，亚硫酸钠0.1～1.2mol/L，搅拌浸出6～24h，然后经过滤进行固液分离；经上述工艺条件下产出的浸渣经洗涤排放至尾矿库，回收浸出液中的金，回收金后的贫液经调整后返回浸出系统。

所述的培养基是由3g/L硫酸铵，0.5g/L磷酸氢二钾，0.5g/L硫酸镁和0.5g/L氯化钾组成的水溶液。

系统启动时，空气压缩机1将空气带入微泡发生器2中，产生微米级气泡，这些气泡通过搅拌叶轮5的搅动湍流及浮力作用与矿浆充分接触，极大增加了矿浆中的溶解氧量，溶氧量能够提升至8～18mg/l，从而使细菌能够充分利用这些溶解氧，快速生长繁殖。

本发明的优点在于：把微泡技术与生物氧化工艺紧密结合，提高氧气利用率，缩短生物氧化周期，高效快速氧化分解硫化矿物和有害杂质元素，使包裹其中的微细粒金充分裸露解离，其中砷及铁等金属硫化物经氧化后都以离子形式存在于氧化液中，从而更好的除去矿中绝大部分的砷、铁、硫等杂质元素，金的浸出率得以显著提高，使这部分难处理金矿资源能够得到充分利用。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明的微泡生物氧化装置示意图。

其中，1空气压缩机；2微泡发生器；3生物氧化槽；4微泡发生器排气口；5搅拌叶轮,；6微泡发生器进气孔；7空气压缩机排气孔；8连接管

具体实施方式

实施例1

(1)磨矿作业

含砷、碳难处理金精矿经磨矿分级，使矿石粒度为-0.045mm含量为92％，经浓密脱药并调浆；

(2)微泡强化生物氧化作业：

将步骤(1)的矿浆质量百分比浓度调整至12％，矿浆pH值1.84，给入微泡强化生物氧化装置，在保证温度为40℃，溶氧量控制在15.00mg/l，培养基用量4.00kg/t，氧化时间4天的工艺条件下进行生物氧化脱除金精矿中的砷、硫，打开金的硫化物包裹；生物氧化液和氧化渣经洗涤并进行分离，砷的脱除率为97.35％，硫的脱除率为92.12％。

(3)浸出提金作业：

将步骤(2)中得到的氧化渣调浆至质量百分比浓度为30％；调整矿浆pH值为9～10；添加乙二胺合铜0.03mol/L，氨水1.50mol/L，硫代硫酸钠0.60mol/L，亚硫酸钠1.20mol/L；搅拌浸出6h，然后经过滤进行固液分离。

金的浸出率为95.29％。

实施例2

(1)磨矿作业

含砷难处理金精矿经磨矿分级，使矿石粒度为-0.045mm含量为88％，经浓密脱药并调浆；

(2)微泡生物氧化作业：

将步骤(1)的矿浆质量百分比浓度调整至16％；矿浆pH值1.93；给入微泡强化生物氧化装置；在保证温度为42℃；溶氧量控制在12mg/l；培养基用量3.50kg/t；氧化时间6天的工艺条件下进行生物氧化脱除金精矿中的硫，打开金的硫化物包裹。生物氧化液和氧化渣经洗涤并进行分离。砷的脱除率为98.66％、硫的脱除率为91.86％。

(3)浸出提金作业：

将步骤(2)中得到的氧化渣调浆至质量百分比浓度为25％；调整矿浆pH值为9～10；添加硫酸铜0.02mol/L，氨水1.20mol/L，硫代硫酸铵0.30mol/L，亚硫酸钠0.80mol/L；搅拌浸出8h，然后经过滤进行固液分离。

金的浸出率为93.88％。

实施例3

(1)磨矿作业

含碳难处理金精矿经磨矿分级，使矿石粒度为-0.045mm含量为90％，经浓密脱药并调浆；

(2)微泡强化生物氧化作业：

将步骤(1)的矿浆质量百分比浓度调整至22％；矿浆pH值1.74；给入微泡强化生物氧化装置；在保证温度为38℃；溶氧量控制在10mg/l；培养基用量3.80kg/t；氧化时间5天的工艺条件下进行生物氧化脱除金精矿中的硫，打开金的硫化物包裹。生物氧化液和氧化渣经洗涤并进行分离。硫的脱除率为93.73％。

(3)浸出提金作业：

将步骤(2)中得到的氧化渣调浆至质量百分比浓度为33％；调整矿浆pH值为9～10；添加乙二胺合铜0.01mol/L，氨水1.00mol/L，硫代硫酸钠0.70mol/L，亚硫酸钠0.50mol/L；搅拌浸出12h，然后经过滤进行固液分离。

金的浸出率为94.62％。

实施例4

(1)磨矿作业

含砷、锑难处理金精矿经磨矿分级，使矿石粒度为-0.045mm含量为90％，经浓密脱药并调浆；

(2)微泡强化生物氧化作业：

将步骤(1)的矿浆质量百分比浓度调整至14％；矿浆pH值1.69；给入微泡强化生物氧化装置；在保证温度为40℃；溶氧量控制在18.00mg/l；培养基用量4.50kg/t；氧化时间9天的工艺条件下进行生物氧化脱除金精矿中的硫、砷、锑，打开金的硫化物包裹。生物氧化液和氧化渣经洗涤并进行分离。硫的脱除率为95.74％、砷脱除率96.33％、锑脱除率89.97％。

(3)浸出提金作业：

将步骤(2)中得到的氧化渣调浆至质量百分比浓度为30％；调整矿浆pH值为9～10；添加硫酸铜0.02mol/L，氨水1.50mol/L，硫代硫酸铵0.60mol/L，亚硫酸钠1.00mol/L；搅拌浸出16h，然后经过滤进行固液分离。

金的浸出率为94.90％。

实施例5

(1)磨矿作业

含砷、碳难处理金精矿经磨矿分级，使矿石粒度为-0.045mm含量为95％，经浓密脱药并调浆；

(2)微泡强化生物氧化作业：

将步骤(1)的矿浆质量百分比浓度调整至18％；矿浆pH值1.36；给入微泡强化生物氧化装置；在保证温度为40℃；溶氧量控制在15.00mg/l；培养基用量3.50kg/t；氧化时间6天的工艺条件下进行生物氧化脱除金精矿中的硫，打开金的硫化物包裹的。生物氧化液和氧化渣经洗涤并进行分离。砷的脱除率96.39％、硫的脱除率为93.52％。

(3)浸出提金作业：

将步骤(2)中得到的氧化渣调浆至质量百分比浓度为40％；调整矿浆pH值为9～10；添加乙二胺合铜0.04mol/L，氨水0.50mol/L，硫代硫酸铵0.70mol/L，亚硫酸钠1.00mol/L；搅拌浸出7h，然后经过滤进行固液分离。

金的浸出率为93.94％。

实施例6

(1)磨矿作业

含砷、碳、锑难处理金精矿经磨矿分级，使矿石粒度为-0.045mm含量为95％，经浓密脱药并调浆；

(2)微泡强化生物氧化作业：

将步骤(1)的矿浆质量百分比浓度调整至18％；矿浆pH值1.58；给入微泡强化生物氧化装置；在保证温度为40℃；溶氧量控制在18.00mg/l；培养基用量4.50kg/t；氧化时间9天的工艺条件下进行生物氧化脱除金精矿中的硫、砷、锑，打开金的硫化物包裹。生物氧化液和氧化渣经洗涤并进行分离。硫的脱除率为93.34％、砷的脱除率为94.32％、锑的脱除率90.84％。

(3)浸出提金作业：

将步骤(2)中得到的氧化渣调浆至质量百分比浓度为33％；调整矿浆pH值为9～10；添加硫酸铜0.05mol/L，氨水1.20mol/L，硫代硫酸钠0.80mol/L，亚硫酸钠1.20mol/L；搅拌浸出24h，然后经过滤进行固液分离。

金的浸出率为96.67％。