某硫化铜矿尾矿碱性细菌浸出试验研究

矿
冶
工 程
第 ３ 卷 １
表 ２ 尾 矿 铜 物 相 分 析 结 果
一
次 性加 入 培 养 基 ， 后 接 种 并 在 一 定 条 件 下 培 养 。 然
从加 尾 矿开始 直 到浸矿 结束 不再加 任何 物料 。浸 出结 束后 放 出培养 液进行 化验 分 析 。
分别取 配 制好 的 １０ ｍＬ的 培 养 基 放 入 ５只 １ ０ ０ ５ ｍ Ｌ的锥行 瓶 内 ， 编号 为 Ｔ ， ， ，４，５ 将 ５个 试 并 １ Ｔ Ｔ ；
５ ７ ９ｄ把尾 矿分 别 放 人对 应 的锥 形瓶 中尾 矿摇 瓶试 ， ，
验共 进 行 ５ ０ｄ左 右 ， 隔 ４ｄ取 样 检测 ， 析其 中 的 每 分
ｐ Ｓ Ｈ、Ｏ 卜含量以及 ｃ 含量等参数的变化情况 。 ｕ
２ ２ 主 要仪器 及分 析方 法 ．
图 １ 尾 矿 级 配 曲线 圈
ｗ ｓｉｏ ａｅ ｎ ｔｉ ｎ ｓ ｄ ｍ ｔ ｎ ｃ ｍｅ ｔ ｃ ｌ ｒ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｓ ｌｔ ｄ ｉ ａｌ ｇ ａ ｗｉ ｅ ｒ ｈ ｎ ｕ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ．Ｔ ｅ ｅｆ ｃ ｆ ｉ ｏ ｕ ａｉ ｎ ａ ｕ ｔ ｄ ｐ ａｉｎ ｔ ｆ ｉ ｈ ｉ ｕ ｈ ｆ ｔ ｏ ｎ ｃ ｌｔ ｍｏ ｎ ，ａ ａ ｔｔ ｉ ｏ ｅ ｏ ｏ ｍｅ
样在高压灭菌器 中消毒 ｌ ２ ｉ。硫代硫酸钠在高 ５～ ０ｍｎ 温灭 菌时 极 易 被 氧 化 分 解 成 硫 酸 钠 和二 氧化 硫 而 失 效 ， 量元 素 中也 含有 在高 温下 易分解 的盐 类 ， 以培 微 所 养基 中的 Ｎ ： ，Ｎ ： 、 量 元 素溶 液 应该 采 用 常温 ａＳＯ 、 ａＳ 微
用 。而 碱性 环 境 中利 用 微 生 物 回收 尾 矿 中 的金 属 不仅 可 以降低 生 产成 本 ， 可 以把 弱 碱 性： 又 的浸 出产 物
向环 境 中无 害排 放 。所 以 ， 究 碱 性 环 境 下 尾 矿 的 微 研
生物 浸 出 ， 尾 矿 的 回 收利 用 具 有 重 要 指 导 意义 。本 对 试验 针对 某硫 化 铜 矿选 厂尾 矿 ， 用 了 自己培 育 的 碱 采 性硫 杆 菌进行 尾 矿 中铜 的 浸 出试 验 ， 用『 匀 设 计 方 利 均 案， 考察 碱性 菌对 尾 矿 的 浸 出 效果 及 不 同 因 素对 铜 的
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｍｉｒ ｂ ａ ｒ ｃ ｓ ｉ ｃ ｏ ｉ ｌｐ ｏ ｅ ｓｎｇ；ｃ ｐｐ ｒｔｉｉ ｇ ；ａｋ ｌｎ ｏ ｅ ｃ ｉ ｇ；ｌａ ｈｉ ａ ｅ ｏ ｏ ｐ ｒ ｏ ｅ ａｌｎ ｓ ｌ ａ ｉ ｅ ｂｉｌ ａ ｈ ｎ ｅ ｃ ｎｇ ｒ ｔ ｆｃ ｐ ｅ
近 十余年 来 我 国 的铜 消 费快 速 增 长 ， 致 了金 属 导 铜矿 选 矿厂排 出的尾 矿 量 １益 增 加 ， 仅 造 成 生 态 环 ３ 不 境 的破 坏 ， 造成 了铜 资 源 的浪 费 … 。因 此 回收 尾 矿 还 中的铜 事在 必行 。但 尾 矿里 面含 有 大量 高耗 酸 的碱性
பைடு நூலகம்
１ 试 验 用 矿 样 及 菌 液
１１ 矿 ． 样
试验 尾矿 取 自于 云南 某硫 化铜 矿 大选 厂尾 矿排 出 口 ， 过 ｘ 荧 光 、 物 相 分 析 、 径 分 析 等 ， 定 矿 石 通 一 铜 粒 确 中有 用矿 物 和脉 石矿 物 的种 类 、 对 含 量 及 存 在 状 态 相 等 。尾矿 的全 元 素分 析 结 果 见 表 １ 物 相 分 析 结 果 见 ，
ｂ ｃｅ ｉ ｎ ｕ ｐ ｄ ｎ ｉｙ ｏ ｈ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｔ ｆ ｔ ｅ ｃ ｐ ｅ ｓ ｎａｙ ｅ ａ ｔ ｒａ ａ ｄ ｐ ｌ ｅ ｓｔ ｎ ｔ ｅ ｌ ａ ｈ ｎ ａ ｅ ｏ ｈ ｏ ｐ ｒ ｗａ ａ ｌ ｚ ｄ． Ｒｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｃ ｎ ａ ｅ ｏ ｓ ｌｓ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅ ｌａ ｈｉ ｇ ｒ ｔ ｆ ｃ ｐ ｅ ｒ ｍ ａ ｌ ｇ ａ ｅ ｃ ｘｍｕ ｏ ４． ％ ａｔ ｒｂ ｏｅ ｃ ｎ ｏ ０ ｄ ｗｉ ｕ ｐ ｄ ｎ ｉ ｆ５ ｇ ｏ ｐ ｒｆｏ ｒ ｉ ｎ ｓ ｃ ｎ ｒ ａ ｈ ａ ｍａ ｉ ｍ ｆ２ ５１ ｉ ｆｅ ｉｌ ａ ｈｉｇ ｆｒ５ ｔ ａ ｐ ｌ ｅ ｓｔ ｏ ／Ｌ．２ ｈ ｙ ５％ ｏ ｆ
第 ３ 第 ３期 １卷 ２１ ０ １年 ｏ ６月
矿 冶 工 程
ＭＩ Ｎｇ￣ ＡＮＤ ＥＴＡＬＬＵＲＧＩ Ｉ Ｇ Ｍ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ０ ． １ ３ｌ№ ３
Ｊ ｎ ０ｌ ｕ ｅ２ ｌ
某 硫 化 铜 矿 尾 矿 碱 性 细 菌 浸 出试 验 研 究①
ｕ ｄｅ ｋａ ｉ ｎ ｉｉ ｎ ｎ ｒ Ａｌ ｌ ｎｅ Ｃｏ ｄ ｔｏ ｓ
Ｌ Ｕ Ｗ ｅ ｆ ｇ Ｗ Ａ Ｇ Ｈｏｇｊ ｎ ，ＨＡ Ｇ Ｘ ， ｉ ｉｎ Ｉ ｉ ａ ， Ｎ ｎ －ａｇ Ｚ Ｎ ｕ ＷＵ Ａ — ａ ｇ —ｎ ｉ ｘ
（ ｃｏｌｆＣｖ ｎ ｎｉ ｎ ｎａ ｎ ｉ ｅｉ Ｂ ｎ ｎｖｒ ｔ ｏ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈｏｏ ｙ Ｂ ｎ ０ ０ ３ Ｃ ｉ ） Ｓ ｈｏ ｉ ｌ ｄＥ ｖ ｏｍｅｔｌ ｇｎ ｒ ｇ， ｅ ｇ Ｕ ｉ ｓｙｆ ｃ ｎｅａ ｄ Ｔｃｎ ｌ ， ｅ ｇ １０ ８ ， ｈｎ ｏ ｉａ ｒ Ｅ ｅ ｎ ｅ ｉ ｅ ｇ ａ
下 ０ ２ ｌ ．５ｎｍ针头 滤器 进行 灭 菌 ， 后 再 与其 它 培养 基 然 溶液 均匀 混 合 。然 后 按 实 验 方 案 分 别 接 种 １％ 一 ｊ ０
３ ％ 的菌样 如上述 对 应 的锥 行 瓶 中， ０ 用透 气 膜 封 口后
把锥 形 瓶 放 入 摇 床 中 振 荡培 养 ， 时 温度 调 ３ 同 ０℃ 恒 温 ， 床转 速调 至 １０ｒｍｉ。在细 菌接 种后 的第 １３ 摇 ５ ｎ ／ ，，
ｉ ｏ ｕ ａ ｉｎ ａ ｏ ｔａ ｄ ５ ｄ ｏ ｄ ｐ ａｉ ｎ ｔｍｅ ｏ ａ ｔ ｒａ Ａｆｅ ｈ ｐ ｉ ｉｉ ｇ ｔ ｅ ｔ ｓ ｏ ｄｉ ｏ ｓ，ｔ ｅ ｌａ ｈ ｎ ｔ ｆ ｎ ｃ ｌｔｏ ｍ ｕｎ ｎ ｆａ ａ ｔｔｏ ｉ ｆｂ ｃｅ ． ｉ ｔ ｒｔ ｅ ｏ ｔ ｚｎ ｈ ｅ ｔｃ ｎ ｔ ｎ ｍ ｉ ｈ ｅ ｃ ｉ ｇ ｒ ｅ ｏ ａ ｃ ｐ ｅ ａ ｘ ｅ ｔｄ ｔ ｅ ｃ ａ ｉ ｍ ｆ３３ ４％ ．ｕ ８９ ｐ ｒ ｅ ｔ ｇ ｏ ｎ ． ｏ ｐ ｒｃ ｎ ｂｅ ｅ ｐ ｃｅ ｏ ｒ ａ ｈ ａ ｍ ｘ ｍｕ ｏ ． ｐ ８． ｅ ｃ ｎ ａ ｅ ｐ ｉ ｔ
菌 的浓度低 ， 化能 力 不 强 ， 能 达 到浸 矿 的 目的 ； 氧 不 接
种 量太 大时 ， 不经 济 ， 工业上 无 法使用 。细菌 的适应 时 间主要 指细 菌从接 种 到 开 始 浸矿 的适 应 时 间 ， 即为 细
１２ 试 验用 菌液 ．
本试 验用 于分 离 菌种 的样 品 ， 自于 现 场尾 矿 坝 取 中的尾矿水 及 淤泥 。通 过 细 菌 的 培养 ， 现该 菌 为 短 发 小杆 状 ， 大小 为 １ｍｍ 左 右 。菌 体 两 端 圆形 ， 芽 孢 ， 无
讨细菌对铜 浸出率的影响 。试样结果 显示 ， 当接种量为 ２ ％ ， ５ 细菌 的适 应时间为 ５ｄ 矿浆浓度为 ５ｇ Ｌ 在 浸出时间为 ５ ， ， ／ ， ０ｄ时 尾矿 中铜的浸 出率最 高达 ２ ． １ 。浸 出试 验优 化后 ， 浸出率预期最大值 ３ ． ％ ， ４５％ 铜 ３ ４ 可提 高 ８８ ． ９个百分点 。 关键词 ： 物选矿 ； 尾矿 ； 生 铜 碱性 细菌浸 出；铜浸 出率
中 图分 类 号 ： Ｆ ８ Ｔ １ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ２ ３— ０ ９ ２ １ ） ３— ０ ９— ４ ０ ５ ６ ９ （０ １ ０ ０ ８ ０
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｏ ｅ ｃ ｉ ｆＣｏ ｐ ｒ Ｓ ｌ ｄ ｉ ｎｇ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ Ｂｉｌａ ｈ ｎｇ ｏ ｐ ｅ ｕ ｆ ｅ Ｔａｌ ｓ ｉ ｉ
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ａ ｃ ｅｉ ｌｌ ａ ｈ ｎ ｅ ｔｗａ ｅ ｒ ｄ ｆｒｔ ａ ｌｎ ｓ ｏ ｏ ｏ ｐ ｒｓ ｌ ｄ ｔ ｌ ｌｎ ｈ ｏ ｃ ｌ ｓｗｈ ｃ ｂａ ｔ ｒａ ｅ ｃ ｉ ｇ ｔ ｓ ｓｐ ￣ｏｍｅ ｏ ｈｅｔ ｉｉ ｇ ｆｓ ｍｅ ｃ ｐ ｅ ｕ ｆ ｅ ｗｉ ａｋａｉ ｅ ｔ ｉｂａ ｉ ｕ ｉ ｈ ｉ ｈ ｌ
色谱仪 ： 测定 溶液中 Ｓ 、 ｕ 的变化。此外 ， Ｏ ｃ 还有
１０ｍＬ锥形 瓶 ５只 、 ５ 量筒 、 移液 管等 。
２ ３ 试验 方 案 ．
本次试 验 中考 虑 了接 种 量 、 菌 的适 应 时 间及 矿 细 浆浓 度三 因 素 ＩＪ ６。细 菌 的接 种 量 太 小 时 ， 液 中细 溶
碱 性脉石 成分 ＳＯ ，ａ Ａ 占 了尾矿 的较 大 比例 ， ｉ２ＣＯ，Ｉ０ 占有 率 达 ６ ． ６ 。 由表 ２可 知 ， 矿 中 铜 品 位 为 ０ １％ 尾 ０２ ４ 。其 中 氧 化 铜 中 铜 含 量 较 少 ， 占 全 铜 的 ．０ ％ 仅
４９ ， ． ％ 而硫 化 铜 中 铜 占全 铜 的 ８ ． ４ ， 铜 的主 要 ３３％ 是 回收对 象 。 由 图 １可 知 ， 矿 的 平 均 粒 径 为 １ １ ９ 尾 ０ ．２ ｍ， 大粒径 为 ２ ０ ７ ｍ。 最 ８ ．０
浸 出率 的影 响 。
①
收 稿 日期 ： ０ ０１ —７ ２ １—２ １ 基金项 目：新世纪优秀人才支持计划 （ Ｅ Ｔ…０ ０ ７ ）； ＮＣ ７ ０ ０ 国家 自然科学基金重点项 目（０ ３ ０ ２ ； ５ ９ ４ ０ ） 国家 自然科学基金项 目（０ ７０ １ ５７４１ ） 作 者 简 介 ：刘 伟 芳 （ ９ ４一） 男 ， １８ ， 山西 吕梁 人 ， 士研 究 生 ， 要 研 究 方 向为 微 生 物 湿 法 冶 金 。 硕 主
刘伟 芳 ， 洪江 ，张 王 旭 ，吴爱祥
（ 京 科 技 大 学 土 木 与 环 境 工 程 学 院 ， １０ ８ ） 北 ｊ 京 ０ ０ ３
摘
要 ：采用尾矿坝 中富集 培养的碱性硫杆 菌 ， 进行某硫化 铜矿 尾矿 的浸 出试验 ， 接种 量 、 从 细菌 的适应 时间 、 矿浆 浓度等方 面探
不锈 钢手 提式 压力 蒸 汽 灭 菌 器 ： 于 器皿 和 培 养 用
基 的灭菌 ； 立式 恒温 振荡器 ： 于细 菌 的培养 和浸 矿试 用 验 ；２ ６ ０型实验 室 ｐ Ｈ计 ： 量溶 液 的 ｐ 测 Ｈ值 变化 ； 子 离
由表 １可知 ， 矿 中主要 有用 元 素 为 ｃ ，ｅ 主要 尾 ｕＦ ，
表 ２ 级 配 曲线 如 图 １ ， 所示 。
表 １ 尾 矿 的全 元素 × 荧 光 分 析 结 果 （ 量 分 数 ） ％ － 质 ／
物质 ， Ｍ Ｏ、 １Ｏ ａ 等 ， 用 常 规 酸浸 方 法 造 成 如 ｇ Ａ ”Ｃ Ｏ 使 太 高 的成本 已是 不争 的事实 。 微生 物 浸 矿 技 术具 有 成 本 低 、 资少 、 投 污染 少 、 作 用 安 全 等 显 著 优 点 ， 经 得 到 了 越 来 越 广 泛 的 应 已