难处理金钼矿石的微生物浸出研究摘要
随着钼资源的不断开发利用,各类难选钼矿石的合理开发利用逐渐成为矿物加工领域的主要研究课题之一。开发经济合理、环境友好的难处理钼矿石加工利用方法越来越受到人们的重视。与此同时,资源微生物处理技术由于生产成本低、环境污染轻,在处理贫矿、废矿及表外矿方面已经取得了巨大的经济效益,在处理难选矿石方面也同样具有明显的技术优势。本文针对河南洛阳地区难选金钼矿石中有用矿物嵌布粒度细、单一提金工艺生产成本高、伴生的钼矿物非常难选等特点,提出采用选矿-生物浸钼-氰化浸金的工艺路线,并对难选硫化钼矿物的生物浸出进行深入研究。工艺矿物学研究结果表明,难选金钼矿石中的Mo和Au是主要回收元素,主要含钼矿物为胶硫钼矿,另有少量的钼华及钼铅矿;胶硫钼矿集合体呈胶体状,与褐铁矿毗邻共生,同时存在大量微细粒胶硫钼矿,这给钼的选矿回收带来了巨大困难,选矿试验结果也证实了这一点。鉴于该金钼矿石的难选性,就矿石中钼的生物浸出开展了系统的试验研究。首先从西藏甲玛某矿区酸性矿坑水中分离提取出了一株细菌(代号为XZ),其与实验室保存的一株Atf菌(代号为JL)一同从氧化活性、能源物质、形貌特征、培养条件、生长曲线及16SrDNA基因测序等方面进行了系统的选育和表征,确定XZ菌是一株At.f菌。采用Na2Mo04—矿浆培养基对XZ菌和JL菌进行驯化,显著提高了两株细菌对Mo离子的耐受能力,且JL菌的驯化性能优于XZ菌,耐受Mo离子的浓度更高。利用原始菌和驯化菌对金钼混合粗精矿矿进行生物浸出,试验结果表明,驯化菌对Mo的浸出率显著高于原始菌,与XZ菌比较,JL菌对Mo的浸出率更高。采用摇瓶浸出试验,以JL驯化菌作为浸矿用菌种,分别研究了有菌、无菌及Fe3+对辉钼矿精矿的氧化浸出过程,并对不同Fe离子浓度条件下辉钼矿生物浸出体系的溶液化学特性进行了研究,在此基础上,根据不同浸出体系中Fe离子浓度、pH、Eh、及矿物表面形貌等方面的变化规律进行了分析,结果发现,Fe3+能够氧化辉钼矿,但氧化效果不及JL菌浸出体系的。Fe离子浓度与溶液pH、Eh及黄钾铁矾沉淀密切相关,对Mo的浸出影响显著,就Mo的浸出率而言,4.5K体系的最优,OK体系的次之,9K体系的最低。从培养基、菌液、接种量、矿浆浓度、pH、浸出温度、振荡强度等方面对JL驯化菌浸出金钼混合粗精矿进行了摇瓶浸出条件优化矿试验,在最佳条件下对金钼混合粗精矿进行了搅拌浸出,并对浸渣进行了氰化浸金试验,获得了 Mo回收率达53.31%、Au回收率在80%以上的技术指标,表明矿石中Au的回收比较容易,实现综合利用的关键是Mo的有效回收。通过添加不同种类和浓度的金属离子以及金属硫化物矿物探索了辉钼矿微生物浸出过程的强化措施,结果表明,Co2+、Bi3+和低浓度Ag+的加入没有与辉钼矿表面发生作用,对Mo的浸出影响不明显,而较高浓度的Ag+加入后对Mo的浸出产生了抑制作用;黄铁矿和黄铜矿加入后与辉钼矿接触并构成原电池,促进了辉钼矿的电化学溶解。根据化学热力学原理绘制了 Mo-S-H2O体系的Eh-pH图,借以对MoS2的氧化浸出过程进行了分析,结果发现,当1.0
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