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生物氧化提金技术


氧化还原电位(Eh)的影响 Eh是进军活性的一种量度。Eh值随固体浓度的增加 呈下降趋势,较低的Eh更容易使砷黄铁矿优先氧 化。Eh值下降可能有2种不同方式引起。一是较 低的细菌-固体比导致Fe3+的细菌再生不走成为速 率限制步骤,从而导致[Fe3+]/[Fe2+]降低;二是其 他效应(如较高的剪切条件或高浓度毒素的存在) 一直细菌对Fe3+的氧化能力。我厂要求一级氧化 保证在500以上,最后一个槽体600以上。
由上面的化学反应方程式可知,氧化槽中硫化物氧化血药大量的O2 , 同时氧化的高速度导致消耗氧也是高速度。生产过程中,如果矿浆中冲入气 体含氧浓度低于8%,细菌的生长就会受到限制,因此进坑能保重氧化通风, 保持溶液中含氧为4mg/ L,保证生物反应器空气均匀弥散。一级氧化同福 尤为重要。
• 酸碱度 • PH值是氧化工艺的重要参数,参与氧化的 化能自养型细菌非常喜欢酸性环境,最适 宜的PH值为1.5左右。这时细菌活性最高, 一级氧化有时PH值会超过2.0达到2.5,坑 能生存硬模造成铁、砷化物或硫酸盐的沉 淀析出,这时需要添加硫酸予以调整。
• 温度 在生物氧化工艺流程中,温度是最为重要 的技术参数之一。这一工艺通过冷却循环 系统使氧化温度保持在要求温度。温度升 高,虽然会对氧化速率影响不大,但会大 大降低细菌活性。生产过程中的系统温度 受矿石性质天气影响,必须确保循环水管 通畅,方能保持系统恒温。
溶解氧浓度
充气的目的是为了提供细菌生存所需要的O2,其好坏直接影响到细菌的 活性。 如何合理进行充气并保证很好的弥散性,是氧化工艺的技术关键之一。用于 生物氧化的细菌,需要氧来氧化溶液中的FeSO4、黄铁矿和砷黄铁矿。产生 的Fe2(SO4)3是一种强氧化剂,反过来氧化黄铁矿和砷黄铁矿,反应成的 FeSO4和S又被细菌氧化为Fe2(SO4)3和H2SO4。反应方程式:
Fe3+浓度 适宜的Fe3+浓度容易形成液相的高铁氧化胶, 促进细菌与矿石接触。 Fe3+参与初级反应 和As3+的二级氧化反应,较低的Fe3+浓度会 导致较慢的氧化速度,过高易于形成复杂 的胶体物覆盖在矿石表面,妨碍细菌与矿 石接触从而疾驰初级氧化反应。 Fe2+是初级和二级氧化反应的产物。初级反 应中,矿石氧化溶解产生的Fe2+,是Fe3+参 与初级反应的中间产物;同时Fe3+氧化As3+ 也会产生Fe2+。
生物氧化提金技术的主要优点
(1)该工艺在生产过程中不产生烟尘,不向大气排放有害气体,也 不产出硫酸,砒霜等难以向外运输的产品。与传统的焙烧工艺相比, 有利于环境保护。 (2)生产工艺大部份采用常规的矿物处理设备[1]。基建投资不仅明 显比国外低,与国内已经建成投产的几种预处理方案比较。 除去化学氧化法之外,生物氧化提金技术方案的基建投资是最低 的。 (3)生物氧化提金技术的生产工艺运行稳定可靠,操作更容易,从 而可进一步降低生产成本、改善操作。 (4)可通过控制氧化作业参数或条件。选择性地氧化目的矿物,达 到高效的浸出效果。该工艺以对列复杂的含砷、高硫、微细包裹型 的含金矿石。其适应性更强,资源的利用率更高。 (5)建设规模可大可小。它非常适合我国新的黄金矿山地处边远山 区, 但又相对集中的特点。只要每天能生产或收购几十吨金精矿就可 以建厂。 (6)耗材料容易供应。生物氧化工厂直接生产成本当中基本上是电 量和石灰的消耗和人工费用,还有少量化肥(氮、磷、钾) 一般在当 地能解决。
生物氧化 提金技术
生物氧化提金技术
生物氧化工艺是一种新兴的处理含 砷、硫金精矿的选矿工艺,是近年来在黄 金难选冶技术领域中发展最迅速和最具 有应用前景的一项高新技术。生物氧化 提金技术是利用自然界中的微生物,优选 出嗜硫、铁的浸矿菌株,经过适应性培养、 驯化,在适宜的环境下,利用这些微生物新 陈代谢的直接提金的技术
培养基 培养基中的元素是细菌生长繁殖的能量。生 产中培养基的添加要科学合理、连续稳定。 既要考虑到培养基的现场操作又要兼顾培 养基的市场价格
水系因素
残留培养基影响
停电
设备
4 FeSO4+2 H2SO4 + O2 2 Fe2(SO4)3+2 H2O 4FeS2 +2H2O+15 O2 2 Fe2(SO4)3 +2 H2SO4 FeS2+ Fe2(SO4)3 3FeSO4+2S 2FeAsS+ H2SO4 +2H2O+7 O2 Fe2(SO4)3+H2AsO4 2FeAsS+ Fe2(SO4)3 +H2O+6 O2 4 Fe2(SO4) 3+H2SO4+2H2AsO4
三分器进矿ຫໍສະໝຸດ •• • • •2 3 6
1 4 5 7

氧化渣
影响因素
磨矿细度 氧化过程取决于矿物粒度,细菌主要以附着形式存在。供生物氧化 处理的难浸金精矿,氧化速度与颗粒表面积总和成正比,即颗粒径 越小,作用在矿物表面细菌数目相对越多,氧化速度越快。生产时 间表明,并不是细度越细,氧化效果就越好。本厂现在细度控制在 -400网目含量90%左右。 矿浆浓度 一般的,硫化物含量高的物料的氧化速率、谷底浓度在20%时最 大。高矿浆浓度干扰了氧气或二氧化碳与细菌的有效接触,会使 混合溶液中细菌量减少到最低标准,二级反应基本停止。造成 As3+的积累,导致细菌繁殖停止,氧化速率降低。现场生产浓度 要控制在一定范围内,本厂基本控制在一级氧化16%-18%;二级 氧化18%-20%。

生物氧化提金技术的主要缺点如下
1)氧化作业的特料停留时间长,一般需要6天左右;氧化作业矿浆 浓度低,一般在18%~2 0%左右;因此,工艺的核心设备氧化应 器的容积大(单槽容积达400~900m3);氧化过程的能耗所占比例 高( 目前每吨精矿的充气动力耗约为1 2 0 kw.h.氧化槽搅拌动力 消耗约为45kw.h.),在酸性溶液中氧化,氧化反应槽需要防腐。 (2)不能综合回收伴生的有价元素。矿石经过生物氧化后,其中 伴生的硫、砷、铁等元素将进入氧化液中。由于目前氧化液的 环保处理工艺是中和法。这些元素大部份进入中和渣而被废弃。 另外,氧化液的环保处理成本也较高会产生大量废渣。 (3)工程菌放大周期长。工艺生产要求的连续性强。如果在生产 的“误操作” 导致菌种大量死亡,则需要几个星期才能恢复正 常生产 (4)生物氧化渣中的细菌代谢物的起泡性易发生冒槽事故,影响 浸出作业生产。细菌及其代谢物,在氰化浸出作业中生成大量 泡沫,目前生产中用大量消泡剂抑制泡沫,其价格高。用量大, 影响生产成本。
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