水山矿务局白坊铜矿地表有大量含铜和稀有金属的贫矿和尾矿。近年来,在中国科学院微生物研究所的帮助和指导下,开展了硫酸菌浸出尾矿中铜和稀有金属的研究工作,并于1972年正式投产。
近几年的生产实践证明,硫酸1菌浸出贫矿工艺能综合浸出矿石中的铜和稀有金属,回收率高,操作简单,设备少,成本低。是变废为宝、化害为利、综合利用矿产资源的有效途径。该矿含铜尾矿以除铜外的稀有金属为特征,矿石呈酸性,但脉石碳酸盐含量高,粒度细(1mm),粘度大,渗流性能差。
含铜尾矿包括浮选尾矿、重选尾矿和矿泥,目前都在处理。浮选尾矿粒度为99%-20目,具有良好的逾渗性能,可直接单独浸出。粒径-2mm的重尾矿约占95%,具有较好的逾渗性能,可直接单独处理。
煤泥是浮选尾矿和重选尾矿的细颗粒冲刷下来形成的,而且是细颗粒,不能单独渗滤溶液,所以用重砂(1:1)混合处理。
(1)细菌培养
该菌株为从铜官山铜矿分离筛选的氧化亚铁硫杆菌9号菌株,细菌培养物为列人无碱亚铁培养基。(2)渗滤浸出。
浮选尾矿含铜0.11 ~ 0.2%,重选尾矿含铜1.25 ~ 1.5%。两种尾矿都含有稀有金属。由于尾矿粒度细,不易渗滤,所以采用浸出槽进行生产。先加入酸化水和矿石中的碱性脉石,当溶液PH值达到2.0左右时,加入含菌高铁(Fe2+)的浸出剂或浸出贫液(。然后加入铜稀有金属含量极低的细菌高铁溶液,浸出液浓度较低时,水洗两三天后排放。尾矿的浸出时间为20天。
(3)铜的回收
吸附稀有金属后的尾液含铜约2 ~ 1.5 (g/L),铜以海绵铜的形式通过铁或铁屑置换沉淀回收。置换工艺的操作条件为:a .置换液中铜含量越高越好,铁含量尽量降低,pH = 1.8 ~ 2.0。
B.当溶液的pH值约为1.5,铜的浓度为2 ~ 4 (g/L)时,铁的消耗比是铜的1.5倍。当pH值为2左右,铜的浓度较高时,铁的消耗量是铜的1.5倍。
C.更换时间与温度、铁屑的质量和数量、溶液的酸度、更换配方有关,一般在温度>:200C通风条件下,9小时即可完成更换。
d、置换后立即排放尾液,调整尾液中Fe2+的浓度和酸度,重新用作细菌培养液。
(4)主要技术经济指标
稀有金属的总回收率为75-80%,铜的总回收率为70-75%(产率75-80%,沉淀率90-95%)。海绵铜含铜60 ~ 65%,每吨矿料消耗硫酸40 ~ 45公斤,每吨铜消耗铁2.5t。每吨铜的纯金属成本为2000元。
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