嗜酸性氧化亚铁硫杆菌浸矿工艺研究(2)
时间:2017-03-06 22:39 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.2.1.2铜的冶炼工艺 1.2.1.2.1火法炼铜 通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜，也即电解铜，一般适于高品位的硫化铜矿。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30%，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍（冰铜）接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95%，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。90年代出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。 1.2.1.2.2湿法炼铜 一船适于低品位的氧化铜，生产出的精铜称为电积铜。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧－浸出－电积，浸出－萃取－电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。 可见，湿法冶炼技术具有相当大的优越性，但其适用范围却有局限性，并不是所有铜矿的冶炼都可采用该种工艺。不过通过技术改良，这几年已经有越来越多的国家，包括美国、智利、加拿大、澳大利亚、墨西哥及秘鲁等，将该工艺应用于更多的铜矿冶炼上。湿法冶炼技术的提高及应用的推广，降低了铜的生产成本，提高了铜矿产能，短期内增加了社会资源供给，造成社会总供给的相对过剩，对价格有拉动作用。 1.2.1.2.3生物冶金 生物冶金技术又称为生物浸出，是指利用微生物对矿石进行细菌氧化和生物氧化，这些微生物被称为适温细菌，大约有0.5-2.0微米长、0.5微米宽，只能在显微镜下观察，依靠无机物生存，常规冶金技术在品位低的矿物加工过程中，成本比较高，污染非常大，使用生物冶金技术，可以很好的回避这些问题。 生物浸出是指利用细菌对含有目的元素的矿物进行氧化，被氧化后的目的元素以离子状态进入溶液中，然后对浸出的溶液进一步进行处理，从中提取有用元素，浸渣被丢弃的过程。如细菌对铜、锌、铀、镍、钴等硫化矿物的氧化，即属于生物浸出。人类有目的的采用生物技术从矿物中直接或间接提取有用金属的方法。根据生物作用于目的矿物的过程与结果的不同，生物对矿物的氧化过程可以分为两类：生物浸出和生物氧化 1.2.1.2.3氧化亚铁硫杆菌 氧化亚铁硫杆菌是一种革兰氏阴性菌，具有化能自养、好气、嗜酸、适于中温环境等特性，广泛存在于酸性矿山水及含铁或硫的酸性环境中。 氧化亚铁硫杆菌是一种重要的浸矿微生物。 它与矿物的界面作用机理是复杂的,涉及物理化学的和生物化学的参数。氧化亚铁硫杆菌是能产生三价铁离子的一类特殊细菌，属于铁细菌的一种。它们能加速亚铁离子的氧化，但需要非常特殊的环境（如适当的pH值、温度、氧溶剂等等）。 本实验中采用模拟矿山采矿遗留的废石作为研究对象，具有品位低的特点，符合中国铜矿石的特点。针对这一特点开展研究以确定其最适浸矿工艺条件（接种量、PH、矿浆浓度、矿石粒度等等对于氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化率及细菌生长量、细菌生长速率的影响）。 1.2.2本课题研究的目的与意义 氧化亚铁硫杆菌是一种能氧化还原性硫化合物而产生硫酸的嗜酸性细菌。这种特性，使得硫杆菌具有很好的工程使用价值。自二十世纪以来，就作为“生物浸出法冶金工艺”的主角而被广泛的应用于难浸提的矿石或贫矿中金属的溶出与回收[8]。 (责任编辑：qin) |