常规和新型生物反应器氧化渣氰化浸出试验.pdf

2 0 1 5 年第3 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y Lb g r i m m 。c n 4 7 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 5 ．0 3 ．0 1 3 常规和新型生物反应器氧化渣氰化浸出试验 周立杰，李晔，赵磊，董干国 北京矿冶研究总院，北京l 0 0 1 6 0 摘要新型生物反应器采用外置充气系统的创新结构，在给矿量比为1 ．2 1 的情况下，新型生物反应器 中的硫化物氧化情况略优于常规生物反应器，给矿量比分别为1 ．1 1 和l 。2 1 的情况下，新型生物反 应器生物氧化渣的金氰化浸出率比常规生物反应器分别提高了o ．5 ～1 ．3 和o ．2 ～o ．5 个百分点。 关键词金；生物氧化；生物冶金；反应器；氰化浸出 中圈分类号T F 8 3 1文献标志码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 5 0 3 一0 0 4 7 一0 3 E x p e r i m e n to fC y a n i d a t i o nL e a c h i n gf o ro x i d i z i n gS l a gi n C o n V e n t i o n a la n dN e wB i o l o g i c a lR e a c t o r Z H O UL i - j i e ，L IY e ，Z H A 0I 。e i ，D O N GG a n g u o B 幽i n gG e n e r a lR e s e a 『c hI 船t i t u t eo fM in i n ga n dM e ￡a 【l u f g y ，B _ e 泓n g1 0 0 1 6 0 ，C h i n a A b s t r a c t N e wt y p eb i o l o g i c a lo x i d a t i o nr e a c t o ra d o p t e de x t e r n a la i r f o r c e ds y s t e m ．S u l “d eo x i d a t i o ni nn e w b i o r e a c t o ri m p r o v e sal i t t l et h a nt h a ti nt r a d i t i o n a lb i o l o g i c a lr e a c t o ru n d e rt h ef e e d i n gr a t eo f1 ．2 1 ．G o l d c y a n i d a t i o nl e a c h i n gr a t e so fo x i d a t i o ns l a gi nn e wb i o r e a c t o rr i s eb y0 ．5 ～1 ．3p e r c e n tp o i n ta n db yO ．2 ～ 1 ．3p e r c e n tp o i n tr e s p e c t i v e l yc o m p a r e dw i t ht h o s eo ft r a d i t i o n a lb i o l o g i c a lr e a c t o ru n d e rt h ec o n d i t i o no f f e e d i n gr a t eo f1 ．1 1a n d1 ．2 l 1r e s p e c t i v e l y ． K e yw o r d s G o l d ；b i o l o g i c a lo x i d a t i o n ；b i D l o g i c a lm e t a l l u r g y ；r e a c t o r ；c y a n i d el e a c h i n g 生物氧化是近二十年来冶金领域十分活跃的学 科之一。与常规氧化工艺相比，生物氧化工艺的成 本低，无污染，对低品位难处理硫化矿的开发利用有 着广阔的前景[ 1 1 “。近十几年来，用微生物氧化法 处理难处理金矿的技术取得了长足的进步，微生物 槽浸技术是该技术产业化的重要途径之一。目前世 界上已经有数十家矿山企业的生物氧化厂在运行， 并取得了较好的效益。 工业应用的金精矿常规氧化反应器存在运行效 率低、能耗高、运行易冒槽等缺陷，北京矿冶研究总 院开发了高传质速率、低剪切力、易工业维护的新型 微生物冶金反应器口5 | 。有效提升了我国生物冶金装 备水平，有力支撑了我国生物冶金技术的发展。 1试验 1 ．1 试验原料 试验原料为西部黄金哈图金矿工业试验中的新 型生物反应器 2 4 氧化槽 和常规反应器 18 氧化 槽 中的氧化渣。现场试验时控制进入2 3 槽和1 8 槽的流量比分别为1 ．1 1 、1 ．2 1 、1 ．3 l 进行一 级氧化，而后一同进入6 。和7 8 二级氧化槽。选取 新型生物反应器和常规反应器的流量比为1 - 2 1 期间的生物氧化渣综合样进行分析，其主要元素分 析结果见表1 。 收稿日期2 0 1 4 1 0 一1 4 基金项目国家高技术研究发展计划 8 6 3 计划 项目 2 0 1 2 A A 0 6 1 5 0 3 作者简介周立杰 1 9 8 7 一 ，男，辽宁阜新人，硕士，工程师． 万方数据 4 8 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 5 年第3 期 表1氧化渣主要元素分析结果 T a b l e1 A n a l y s i sr e s u l t so fm a j o re l e m e n t o fo x i d i z i n gs I a g ％ 槽号 A sA uF eSC l 2 ．5 43 0 ．8 71 3 ．1 23 ．9 1O ．6 7 2 2 ．0 53 1 ．8 31 2 ．8 73 ．7 2O ．6 3 6 1 ．9 73 2 ．3 01 1 ．9 33 ．6 7O ．6 6 7 1 ．4 03 2 ．2 31 3 ．3 03 ．6 3O ．6 5 由表1 可看出，随氧化时间延长，氧化渣中的硫 和砷含量呈下降趋势，金含量呈上升趋势，二级氧化 的氧化效果略优于一级氧化。28 槽的氧化效果优 于18 槽。 1 ．2 试验方法 氰化搅拌浸金试验在通风橱内进行。将生物氧 化渣与水按1 8 ％矿浆浓度混合后加入烧杯中，并加 入适量的氢氧化钠调节并保持矿浆的p H 在1 0 ～ 1 1 。而后加入一定量的氰化钠溶液，使C N 一浓度保 持在o ．1 7 ％。开启搅拌后保持一定转速，并通人空 气，常温反应。试验装置如图1 所示。 每2h 测量矿浆的p H 和C N 一浓度，并适当补 加氧化钙和氰化钠。连续搅拌反应2 2h 后，将矿浆 真空过滤。渣样用p H ≥1 0 的氢氧化钠溶液洗涤并 图1 搅拌氰化浸出装置 F i g ．1C y a n i d el e a c h i n gd e v i c e 烘干称重。滤液测量体积并取样。烘干渣样、滤液 样品送分析。 金浸出率的计算方法 叩钏一我幕拳糍川咄 V “ 氧化渣含金氧化渣重～⋯”” 2 结果与讨论 2 ．1 生物氧化渣电镜及物相分析 采用扫描电镜对生物反应器中的生物氧化渣综 合样进行形貌和能谱分析，结果如图2 所示。 图2 生物反应器氧化渣的S E M 形貌和x R D 谱 F i g ．2 S E Mm i c r o s t r u c t u r ea n dX R Dp a t t e r no fo x i d i z i n gs l a gi nb i o I o g i c a lr e a c t o r 由图2 可见，氧化渣中主要为铝硅酸盐，黄铁 矿和毒砂的含量很少，表明氧化较为充分。新型 生物反应器和常规反应器在给矿量比为1 ．2 1 时的氧化渣综合样中硫的分析结果如表2 所示。 表2 表明，经过一段生物预氧化后，原矿中 9 9 ％以上的硫化物即可实现充分的氧化，实践中可 进一步通过优化工艺配置，挖掘设备能力，提高设备 产能。 表2 给矿量1 ．2 1 时样品硫分析结果 T a b l e2 S u l p h u ra n a l y s i sr e s u l tO fs a m p l e s u n d e rf e e d i n gr a t eo f1 ．2 1％ 万方数据 2 0 1 5 年第3 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 4 9 2 ．2 生物氧化渣氰化浸出试验 生物氧化的目的是为了将包裹黄金的黄铁矿和 毒砂等矿物打开，提高黄金的氰化浸出率，为了进一 步验证新型生物化反应器的工艺性能，对氧化渣进 行了全泥氰化浸出试验，本文主要考察不同流量比 时氰化浸出的试验结果。 2 ．2 ．1 流量比1 ．1 1 选取9 月1 7 至9 月2 0 日白班样品，此段时间 内新型生物反应器 2 8 槽 与常规反应器 18 槽 的 给矿量比为1 ．1 1 。不同氧化槽生物氧化渣的氰 化浸出率如图3 a 所示。 9 3 b 芷西币 T F 可高了1 去i 百 日期 a 给矿量比1 ．1 1 ； b 给矿量比1 ．2 1 ； c 给矿量比1 ．3 1 图3 不同给矿量比时不同氧化槽的氰化浸出试验结果 F i g ．3 C y a n i d a t i o nl e a c h i n gr e s u l t si nd i f f e r e n to x i d a t i o nt a n ku n d e rd i f f e r e n tf e e d i n gr a t i oo fo r e 由图3 a 可知，在给矿量比为1 ．1 1 情况下，新 型生物反应器28 槽的生物氧化渣的金氰化浸出率 均明显高于18 槽，金的平均氰化浸出率提高o ．5 ～ 1 ．3 个百分点，且与二级氧化的68 、7 8 槽的氧化渣 的氰化浸出率接近。 2 ．2 ．2 流量比1 ．2 ；1 选取1 0 月1 、3 、5 、7 日白班样品，此段时间内 28 槽与1 。槽的给矿量比为1 ．2 1 ，氰化浸出率如 图3 b 所示。由图3 b 可看出，28 槽生物氧化渣的金 氰化浸出率略高于1 。槽，金的平均氰化浸出率提高 O ．2 ～o ．5 个百分点，但比二级氧化的68 、78 槽的氧 化渣的氰化浸出率略低。 2 ．2 ．3 流量比1 ．3 1 选取l o 月1 2 、1 4 、1 5 、1 6 日白班样品，此段时间 内2 8 槽与1 8 槽的给矿量比为1 ．3 1 ，氰化浸出率 如图3 c 所示。由图3 c 可见，2 8 槽生物氧化渣的金 氰化浸出率略低于18 槽。 综合上述试验结果，在给矿量比分别为1 ．1 1 和1 ．2 1 情况下，新型生物反应器的生物氧化渣的 金氰化浸出率均高于常规反应器。 3结论 1 在给矿量比为1 ．2 1 的情况下，新型生物反 应器中的硫化物氧化情况略优于常规生物反应器， 仍然具有较好的工艺指标。 2 在给矿量比分别为1 ．1 1 和1 ．2 1 的情况 下，新型生物反应器的生物氧化渣的金氰化浸出率 比常规反应器分别提高了o ．5 ～1 ．3 个百分点和 O ．2 ～O ．5 个百分点，证明了新型生物冶金反应器具 有良好的冶金工艺性能。 参考文献 [ 1 ] 袁喜振，孙春宝，李绍英，等．某含铜难处理金矿提金试 验[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 4 1 1 4 3 4 7 ． [ 2 ] 杨丽丽，杨洪英，范有静，等．难处理金矿石细菌氧化的 影响因素研究[ J ] ．贵金属，2 0 0 7 ，2 8 1 5 8 6 2 ． [ 3 ] 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