在氣升式反應(yīng)器中用中度嗜熱混合菌浸出含砷難浸金精礦的研究.pdf

1、隨著我國成為世界第一產(chǎn)金國，以及金礦資源日趨貧雜化，難處理、低品位金礦資源將成為我國生產(chǎn)黃金的主要原料。我國難處理含砷金礦資源比較豐富，分布廣泛。隨著全球能源危機(jī)以及環(huán)境污染加劇，傳統(tǒng)的冶金技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)。生物氧化預(yù)處理—氰化浸金法由于資源節(jié)約、環(huán)境友好、金回收率高，受到越來越多的重視。但是由于生物氧化預(yù)處理周期長，使其在工業(yè)上的應(yīng)用受到限制。本文以含砷難浸金精礦為研究對(duì)象，運(yùn)用中度嗜熱混合菌在氣升式反應(yīng)器中開展了含砷難處理金精礦的生

2、物氧化預(yù)處理的研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　實(shí)驗(yàn)選取三種中度嗜熱菌(Acidithiobacillus caldus，Sulfobacillusthermosulfidoxidans，Leptospirillums ferriphilum)按數(shù)量比1∶1∶1混合，在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的氣升式反應(yīng)器中以含砷金精礦為能源，逐漸提高礦漿濃度(5％～20％)對(duì)其進(jìn)行馴化。結(jié)果表明，該混合菌對(duì)含砷金精礦的適應(yīng)能力較強(qiáng)，在20％礦漿濃度條件下仍然生長

3、良好，對(duì)砷的耐受濃度達(dá)到15g/L以上。但是，在高的礦漿濃度條件下，反應(yīng)器中鐵、砷離子濃度不斷積累，嚴(yán)重抑制了細(xì)菌的活性，同時(shí)鐵、砷沉淀加劇，阻礙礦物的進(jìn)一步氧化，導(dǎo)致鐵、砷脫除率低。
　　在馴化過程中，通過提取混合菌的總基因組，PCR擴(kuò)增16S rRNA基因，運(yùn)用限制性片段長度多態(tài)性分析并測序比對(duì)，對(duì)15％礦漿濃度條件下經(jīng)過長期適應(yīng)難處理含砷金精礦的中度嗜熱混合菌進(jìn)行群落分析，結(jié)果顯示Acidithiobacillus cald

4、us，Sulfobacillus sp.，Pseudomonasaeruginosa為優(yōu)勢種，At.caldus其中為硫氧化細(xì)菌，Sulfobacillus sp.既能氧化鐵也能氧化硫，P.aeruginosa在生物冶金中的報(bào)道很少，三者對(duì)砷都有較強(qiáng)的抗性。
　　在馴化的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，在氣升式反應(yīng)器中研究礦漿濃度、接種量、初始pH、浸出溫度對(duì)浸出的影響，結(jié)果得出礦漿濃度10％、接種量5×107cell·mL-1、初始pH=

5、1.6、浸出溫度45℃為最優(yōu)浸出參數(shù)組合，浸出溫度對(duì)浸出過程影響最為顯著，在該條件下，浸出7天，砷的脫除率為61.7％。
　　考慮到浸出體系中不斷積累的鐵、砷離子對(duì)細(xì)菌的毒害，以及伴隨的鐵、砷沉淀加劇，嚴(yán)重影響金精礦的氧化預(yù)處理效果，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在浸出開始后第四天，分批往反應(yīng)器中補(bǔ)加pH=2的無鐵9K溶液，帶走體系中過剩的鐵離子和有毒的砷離子，控制不同的流量分別為w=0.5、1、1.5、2g/L。結(jié)果表明，w=1g/L的砷脫除率最好，