生物选矿在金银矿方面的应用摘要：本文主要介绍了生物选矿的概念，生物选矿技术的特点和应用前景，生物氧化预处理难浸金矿，生物浸出难处理金银矿物，难选金矿石的两段细菌预处理法以及微生物在金银回收方面的应用等的一些生物选矿在金银矿上的应用。

关键词：生物选矿金银矿吸附预处理应用Abstract: this paper mainly introduces the concept of biological ore dressing, biological processing technology and application in the future, the characteristics of biological oxidation pretreatment of refractory gold mine, biology leaching difficult to deal with gold and silver, and the gold ore minerals to choose the two paragraphs bacteria pretreatment methods and microorganisms in gold and silver recycling of the application of some biological dressing in the application of the mine gold and silver.Keywords:biological dressing and the silver and the gold ore adsorption pretreatment applications1. 前言随着金矿的大规模开采，容易选别的金矿资源日益枯竭，开发利用有微细粒嵌布、含高砷、高硫的难浸金矿是我国黄金选矿的一大趋势。

因此处理难浸金矿的技术开发与研究也日显重要。

微生物技术是一项古老的技术，迄今已有几千年的应用历史。

早在1762年西班牙人就在Riotit矿利用矿坑水浸出含铜黄铁矿中的铜，我国人民也早在北宋时期就知道用酸性水浸铜(胆水浸铜)酿酒、酱醋制造、面粉发酵、家肥沤制等均属于微生物技术的范畴。

目前，微生物技术在食品、医药、化工、能源等工业部门以及农业上的应用极其广泛。

微生物技术在现代矿业上的应用始于上世50年代，最初主要用在对矿石中的铜、铀的回收上。

随着工业的发展，尤其是近几年高新技术产业的迅猛发展，对黄金的需求量不断的增加，世界金矿资源得以大量开发利用。

近一、二十年来开采的金矿，易选易浸的出现得越来越少，而难选难浸的越来越多。

为寻求难浸金矿降低生产成本、提高回收率的途径，在80年代中期微生物氧化预处理难浸金矿受到人们的重视。

人类对生物技术的研究和利用已经有了几百年的历史。

如今，现在生物技术的应用涉及非常广泛的领域，包括基因工程、化学工程、食品工程、电子工程、矿物工程等等。

生物技术在矿物工程的应用虽然有了数十年的历史，但真正引起人们的重视却是近十来年的事。

80年代以来，人类对矿物的需求量不断增加，矿床开采难度不断加大，同时环境法规日趋严厉，这就迫使人们不断开发新技术，以期充分利用矿物资源，特别是低品位、细分散和难处理矿石。

因此，如何从低品位难处理矿石中提取目的矿物就成了矿物工程的重要课题。

为此，科技人员从各方面(包括选矿设备和药剂、生物技术等)进行了深人的研究，并取得了巨大的发展，尤其是生物技术的研究与应用倍受人们的关注。

其原因主要在于运用生物技术具有简单易行、成本低、能耗小且污染少等特点。

生物技术在矿物工程中的应用主要有以下三个方面：①微生物浸出(或预处理) 目的矿物；②微生物浮选矿物；③利用微生物回收水中的金属或净化污水。

2. 生物选矿的概念生物法选矿是生物学、化学及其他工程学科在矿物加工领域中的综合应用。

生物选矿是指微生物或其代谢产物与矿物相互作用产生氧化反应过程和微生物或其代谢产物与矿物相互作用产生还原、溶解、吸附等反应从而脱除矿石中不需要的组分或回收其中的有价金属的过程。

徽生物选矿的实质是由细菌从矿石浸出金属，这种细菌是被化能营养的，即“吃石头” 。

它们靠氧化无机物、尤其是金属来获得能量，在很高浓度的硫酸和高温（50～105℃）条件下依然生长旺盛。

3.生物氧化预处理难浸金矿与常规提金工艺相比，生物氧化的缺点是细菌活性对温度、酸度及有害物质浓度较敏感，氧化速度慢，工艺流程长；投资增大、成本升高也是阻碍该工艺在工业上应用的主要原因；细菌氧化处理硫化矿针对性强，不同的菌种适用于不同性质的矿石。

其重要的影响因素有：操作温度、pH值、溶解氧量、空气的分散、矿浆浓度、氧化时间、培养液中氨基酸浓度等。

我国在细菌提金方面的开发研究已进入产业化阶段，唯细菌活性及耐砷能力尚待解决。

刘春谦和韩晓光等对某含砷金精矿用细菌预氧化处理，氰化浸金浸出率为95.03%。

郑存江和柏全金等研究了陕西某金矿难浸金精矿工艺矿物特性和细菌预氧化工艺。

该金精矿为低砷低硫微细粒包裹型难浸金精矿，金的粒度极细，包裹在黄铁矿中。

试验细菌预氧化工艺条件为磨矿细度选择-0.037mm占98.26%，菌液浓度20%、pH值为2.0、温度30～35℃；氰化浸出条件为：矿浆浓度40% 、石灰用量10kg／t、NaCN用量3.5kg/t。

在上述条件下，黄铁矿分解率有41.33%，砷氧化率92.4% ，细菌氧化5天后，金的氰化浸出率可达到92.52% 。

杨凤和徐祥彬等对广东某含碳高砷难浸金精矿进行了细菌氧化试验研究。

试验样工艺矿物学研究表明，精矿中金属硫化物含量较多，占矿石矿物相对含量的64.75% ，有害元素砷、碳及有机碳含量高，分别占13.31%、3.6% 和1.2% 。

金矿物嵌布粒度以微细粒和超显微金为主，赋存状态以毒砂包裹金为主。

常规氰化金浸出率只有15.02%。

采用细菌氧化，使硫化物包裹金暴露或解离，吸附金的有机碳被钝化金的浸出率达到94.41%，取得了较理想的技术指标。

4. 用氧化亚铁硫杆菌生物浸出难处理金银矿物氧化亚铁硫杆菌是一种靠硫化矿物氧化或二价铁离子氧化获得能量而生长的化学自养微生物，因此，对于一个有效的生物浸出过程来说，固相上的和进入液相里的细胞的活性是重要的。

可用直接和间接两种不同浸出机理来解释硫化矿的生物浸出，这两种机理都是由塔克西亚朱等人于1994年提出的。

在直接浸出机理中，氧化亚铁硫杆菌固着在矿物表面上，促进矿物生物氧化。

固着在矿石表面上的细菌使表面氧化电位改变，并通过S和Fe的氧化使其去极化。

在间接浸出机理中，硫化矿的化学浸出是通过溶液中三价铁离子的还原作用而进行的，还原得到的二价铁离子可被硫杆菌再氧化。

究竟是哪种机理起主导作用，取决于矿石性质和工艺操作条件。

在含金硫化矿精矿的生物氧化过程中，铁、砷和硫可发生增溶溶解作用，因此，了解氧化亚铁硫杆菌连续暴露在硫化矿石表面上对氧化活性的影响是十分必要的。

微生物活性间接测定对硫杆菌与矿物表面之间相互作用的研究是有好处的，其中包括二价铁离子、三价铁离子和全蛋白质的检测。

在确定直接溶蚀作用在矿物溶解过程中的贡献时，这些测定方法既实用又方便。

5.微生物在金银回收方面的应用用微生物法处理金矿石是近十几年发展起来的新工艺，该工艺主要依据微生物在金矿物表面的吸附作用、微生物作为选矿药剂及微生物的氧化作用来处理难浸金矿石的选冶问题。

微生物还用于处理矿山中的含氰废水。

迄今已有十余个正在生产或计划在建的细菌氧化提金厂。

例如，金科公司的Fairview金矿是世界上第一个细菌氧化提金厂，1986年10月投入生产，效益越来越好，金浸出率稳定在95％以上，氧化处理时间由原来的5～6d已缩短至3～4d，同时浸出槽的金精矿的日处理量由原来的12t增至20t；加拿大有一个选厂，处理含金、银的尾矿，氧化处理时间40h，金浸出率达74％；我国陕西金矿堆浸研究中心于1994年对双王金矿进行了2000t级细菌堆浸实验，矿石经52d预氧化后，金浸出率比常规堆浸提高32％。

据估计，细菌氧化堆浸工艺的工业成本约为4～6美元／t矿石，所以这一工艺可以用来处理低品位难浸金矿石。

5.1 微生物在物矿表面的吸附吸附是微生物生命活动的基本特征。

研究表明，细菌在其固紧器、菌毛或矿物表面粘着力的作用下，选择性地吸附在硫化矿物表面的晶界、位错区及某些活性中心，并利用其细胞内特有的活性酶的催化氧化作用，沿着金、硫化矿物晶界及晶体缺陷部位不断地氧化载金矿物，以获得自身新陈代谢所需的能量。

氧化结果导致矿物晶格严重破坏，矿粒形成多孔状，金被暴露出来。

多种微生物能从溶液中吸附金，例如曲霉属生物体，预热处理后能有效地吸附金；聚氨基葡糖生物聚合体也可以有效地吸附各种金络合物。

活性微生物和非活性微生物(死的)都用于实验条件下金的吸附。

除微生物体外，生物分子如脱乙酰几丁质或蛋白质也是捕集沉淀金的理想资源。

因为这类生物物质常具有很高的金属键合容量，有时可富集金使浓度高达几个数量级；还可表现出很高的键合专一性。

微生物在矿物表面的吸附，可不同程度地改变矿物表面的物理化学性质，如疏水性、表面元素的氧化一还原、溶解一沉淀等行为。

改变矿物表面疏水性的作用使人们自然联想到利用微生物作矿物的捕收剂、凝聚剂、调整剂。

然而，金属吸附所涉及的化学反应类型及反应机制还不太清楚，可能的反应有：氧化还原反应、细胞表面的络合或螯合反应、离子交换、沉淀作用、胞外细胞器对金属的夹杂等。

最近研究发现，许多场合下，细胞在矿物表面大量吸附形成生物膜，由吸附产生的生物膜厚度为微米量级，是原子或分子长度的104倍，可以看作介于矿物表面与环境之间的一道输运屏障，控制着固体表面与外界的物质迁移和交换。

5.2 生物作为选矿药剂的应用在利用微生物浸出矿石的研究中，人们早就已经注意到随着浸出过程的进行，某些矿物的可浮性发生改变，这给人们一种启示：可利用微生物来调整矿物的可浮性，从而实现两种或多种矿物之间的分离。

所谓生物浮选法，即是将微生物技术与传统的浮选工艺结合起来处理各种难选矿石的一种方法。

目前，研究较多的有以下几个方面：(1)用细菌改变某些矿物的表面性质(特别是润湿性)，增加矿物间可浮性的差别；(2)生物絮凝法在选矿上的应用；(3)微生物用作其他浮选药剂；(4)微生物及其代谢产物处理传统浮选药剂，提高药剂的功效。

6. 双重难选金矿石的两段细菌预处理法金矿石的难选是由一些因素引起的，其中包括矿石中含有硫化物、碲化物和含碳基质存在。

当矿石中同时有硫化物和含碳基质存在时，这种矿石称为双重难选矿石。

在这种矿石中，金粒可能以包体存在于硫化矿物中，需要预处理使矿物分解和金解离，以利于下一步的回收。