專利名稱：含砷較高的次生硫化銅礦石的地表生物堆浸工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種次生硫化銅礦石的地表生物堆浸工藝，尤其是一種原礦含砷較高的(0. 035%)次生疏化銅礦石的地表生物浸出工藝。
技術背景按選冶技術條件，將銅礦石以氧化銅和石危化銅的比例劃出三個自然類型。 即硫化礦石，含氧化銅小于10%;氧化礦石，含氧化銅大于3 0%;混合礦 石，含氧化銅l 0%~ 3 0%。各類礦石在礦床的空間分布順序， 一般是氧化 礦處在礦床的上部，是石克化礦長期受到風化淋漓而致，往下是混合礦，硫化礦 因遠離地表處在礦床的下部。氧化銅礦采用常規的浮選方法難于回收銅， 一般 采用濕法工藝；疏化銅礦只能采用浮選法，盡管世界上已有硫化銅礦的細菌浸 出的研究，但至今無突破性g;而混合礦目前出現了先浮后浸或先浸后浮的 聯合工藝。另外在礦床分布上，氧化礦與硫化礦之間常常出現以輝銅礦、藍輝 銅礦為主的次生富集帶，稱為次生碌u化銅礦石，該類型礦石以前均采用傳統的 浮選法(包括破碎、磨礦、選別、脫水工序)生產銅精礦，最后還得送冶煉廠 (包括熔煉、吹煉、精煉、電解工序)生產陰極銅。由于砷與銅的浮選性質相似，總是在銅精礦中富集。當原礦中的砷含量較 高時>0. 022%，銅精礦中的砷含量將〉0. 5%。而冶煉中砷是進入煙氣，經稀釋并 石危化產生三硫化二砷(雌黃)，必須采取防滲防酸法專門堆放。對砷的處理從 投資、成本、處理過程和環保的角度全面考慮，冶煉廠要求銅精礦含砷必須小 于0. 5%。盡管冶煉廠會采取各種措施處理砷，但以目前的技術水平仍有少量的 砷進入大氣，因砷在動物體內的毒作用主要是與細胞中的酶系統結合，使許多 酶的生物作用受到抑制失去活性，造成代謝障礙。采用傳統選冶工藝處理含砷 較高的銅礦石，必然造成破壞環境的高昂代價，并且對入選礦石的品位要求較 高，因此，有必要尋找一種新工藝。堆浸工藝是近幾十年國際上新興的選礦工藝，目前可有效地用于處理若干 礦種。就銅礦石而言，國內有一些氧化銅礦已采用此工藝，本發明第一次成功 地用于次生硫化銅礦工藝生產，為全國同類型礦石采用地表堆浸工藝作出了示 范，可普遍推廣。發明內容本發明的目的在于提供一種含砷較高的次生硫化銅礦石的地表生物堆浸工藝。采用該工藝生產，砷絕大部分呈固體留在浸出渣中；少量的進入浸出液 和萃余液的砷大約0. 2g/L,電積液僅有0. 005g/L，且在生產中閉路循環，對萃取、電積均無影響，完全可以生產標準陰極銅。本發明的技術方案為 一種含砷較高的次生石克化銅礦石的地表生物堆浸工 藝，該工藝將礦石破碎至10~ 30mm，進行筑堆，邊筑堆邊噴灑含氧化亞4失石危桿 菌和氧化硫疏桿菌的浸礦微生物的酸性礦坑水，其采自附近含砷較高的次生硫 化銅礦體中的礦坑集水。待筑堆到一定高度后，在堆上繼續噴淋含浸礦;微生物 的酸性礦坑水。合格的浸出液再經萃取、電積后可獲得符合倫敦金屬交易所 AMD5 72 5標準陰極銅產品。本發明的優點在于該工藝(l)對礦石性質和礦山自然條件的適應性強，可 降低入選礦石品位，擴大資源利用程度；(2)浸礦菌液來源方便，礦體附近就 可采集，且繁殖簡單迅速；(3)流程短，投資少；(4)省去了礦石磨礦所耗費的巨 大能耗，與火法冶煉過程所需高溫反應的能耗，總生產成本大大降低；(5)反應 溫和，環境友好，可實現無污染生產。生物提銅工藝利用生物催化作用，將傳 統工藝中礦物必須高溫及使用強酸堿的苛刻化學環境改變為常溫及低濃度下 的溫和反應，被稱為清潔工藝。火法冶煉過程伴隨CO、 C02、 S02等有害氣體及 廢液、廢渣的排放。尤其銅精礦含砷超標，火法冶煉中的煙氣必含砷，若進行 較徹底治理，難度大，投資也大，比含砷不超標的銅精礦，冶煉須增加投資約 8%,成本也增加。火法冶煉之前的選礦過程中還將產生大量的尾礦，其中含有 大量的浮選藥劑和多種重金屬離子，須建造尾礦庫，既增加投資，又增加了尾 礦庫維護、防治和環保方面的費用及工作量。而生物提銅工藝在生產中產生的 浸出液、萃余液、貧電解液均構成閉路循環，因而無廢水排放；浸出后的廢渣 因粒度較粗，也易于穩定堆放。


附圖為本發明含砷較高的次生硫化銅礦石的地表生物濕法冶煉工藝(含生 物堆浸工藝)流^E框圖。
具體實施方式
如圖所示，1為從含砷較高的次生硫化銅礦體附近的礦坑集水，釆集主要 含有氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫疏桿菌的浸礦微生物的酸性礦坑水，2為對含砷 較高的次生硫化銅礦礦石，經礦石破碎3，且粒度控制在10~30mm，由自卸 汽車或膠帶輸送機運送到整治好的堆場筑堆4,筑堆過程中引入一定量的含浸 礦;f鼓生物的酸性礦坑水，5為繼續用含浸礦」微生物的酸性礦坑水噴、淋浸出過 程，不合格浸出液6返回堆場噴淋，合格的浸出液7經萃取電積，獲得標準陰 才及銅產品8。以下結合實施例對本發明作進一步說明。 實施例1該新工藝在國內首次應用于福建某含砷較高的次生疏化銅礦，建成了大規模工業化生產廠，于2005年底投產。生產實踐表明，該工藝技術先進，成本 低，經濟、社會和環保效益顯著。礦石中金屬礦物中以硫化物為主，金屬硫化 物除黃鐵礦外，主要為銅的硫化物，已發現銅的硫化物16種，其中藍輝銅礦、 銅藍、塊辟u砷銅礦、石危砷銅礦占99.26%以上，其次為輝銅礦、斑銅礦等，其 他銅金屬-克化物量極少。非金屬礦物主要為石英，次為地開石、明訊石、絹云母，少量重晶石、長 石、白云母、氯黃晶等。礦石中主要有害元素是砷。砷化物及含砷礦物約8種。砷元素主要賦存于 硫砷銅礦中，部分疏砷銅礦在黃鐵礦中呈細小顆粒包裹體。礦石中的銅浸出將礦石破碎至10~30mm，然后汽車配推土機或膠帶配堆取料機筑堆，筑堆過 程中均勻引入一定量的含有氧化亞鐵硫桿菌和氧化缺J克桿菌的浸礦微生物的 酸性礦坑水，同時采用挖掘機進行松堆，堆高5~10米，筑堆完成后，用噴淋 泵再將含浸礦微生物的酸性礦坑水，揚至堆場噴淋，該噴淋液中含浸礦細菌濃 度20-70x 1()6個/Lm，浸出液PH值1.5~2.5,浸出液電位350 ~ 600mv。不合 格浸出液(Cu2+<1. 5g/L)直接進中間池，中間池溶液返回堆場噴淋；合格的 浸出液(Cu2+>1. 5g/L)送富液池。富液用泵送萃取，萃余液也由泵返回堆場 循環噴淋，砷絕大部分則以固體形態留在浸出渣中。浸出周期約270天，銅浸 出率達80%，萃取率96%，電積率97.6%，綜合回收率約75%。噴淋結束后可以 不卸堆、不需鋪設底墊，直接在廢堆場上面繼續下一輪堆浸作業，如此循環數 次后，當浸出速度減低時，則再在廢堆場上面重新鋪設底墊，開始新一輪堆浸 作業。
權利要求
1、一種含砷較高的次生硫化銅礦石的地表生物堆浸工藝，其特征在于該工藝將含砷較高的次生硫化銅礦石經破碎至10～30mm，由自卸汽車或膠帶輸送機運送到整治好的堆場；筑堆過程中均勻引入含氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌的浸礦微生物的酸性礦坑水，待筑堆到一定高度后，在堆上繼續噴淋含浸礦微生物的酸性礦坑水；每次筑堆高5～10米，筑堆完成后，用噴淋泵將浸礦微生物的菌液揚至堆場噴淋，Cu2+＜1.5g/L的不合格浸出液返回堆場噴淋；Cu2+≥1.5g/L的合格浸出液送萃取、電積后可獲得標準陰極銅產品；萃余液也由泵返回堆場循環噴淋。
全文摘要
本發明公開一種含砷較高的次生硫化銅礦石的地表生物堆浸工藝，該工藝將含砷較高的次生硫化銅礦石經路破碎至10～30mm，用含有氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌的浸礦微生物的酸性礦坑水，浸出含砷較高的次生硫化銅礦石，而礦石中的砷大部分仍留在浸渣中，少部分在浸出液、萃余液和電積液中，但在生產中閉路循環，對萃取、電積均無影響，且仍可獲得標準陰極銅產品，因而避免砷對環境造成的危害。本工藝流程短，投資少，成本和能耗低，無污染、回收率高，能夠處理傳統選冶工藝不能處理的含砷高的銅礦石，也可處理含砷低、含銅低的次生硫化銅礦石，和類似的次生硫化銅礦石，以擴大資源利用范圍。
文檔編號C22B3/00GK101403037SQ20081010737
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月11日 優先權日2008年11月11日
發明者李春林, 松 楊, 王莉萌, 肖春蓮, 胡根華, 袁國才 申請人:中國瑞林工程技術有限公司