1、四川里伍铜矿铜锌多金属尾矿微生物浸出工艺研究与实践 西南科技大学环境与资源学院 焦作2018年10月 焦作2018年10月 第七届黄金科学技术论坛 固体废物处理与资源化教育部重点实验室 固体废物处理与资源化教育部重点实验室 自1994年投产，初步估计就里伍铜矿产生 尾 矿 量 为546万吨。自1994年投产，初步估计就里伍铜矿产生 尾 矿 量 为546万吨。500t/d 1500t/d 1500t/d 200t/d 铜铜 0.2%、锌、锌 0.4%、金、金 0.05 g/t、银、银6 g/t 含含1.1万吨铜、万吨铜、2.2万吨锌、万吨锌、273Kg金和金和3.3吨银吨银 项目背景项目背景-四

2、川里伍铜矿四川里伍铜矿 技技术术路路线线 图图 汇报内容汇报内容 工艺矿物学及两段生物浸出工艺工艺矿物学及两段生物浸出工艺 高效浸矿微生物的筛选高效浸矿微生物的筛选 多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究 微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 微生物柱浸试验微生物柱浸试验 1.工艺矿物学及“两段生物浸出”工艺矿物学及“两段生物浸出”1.工艺矿物学及“两段生物浸出”工艺矿物学及“两段生物浸出”铜物相分析结果铜物相分析结果 相 别 游离氧化铜 硫化铜 结合氧化铜 含量 铜 含 量(%)0.01 0.13 0.0023 0.15 铜分布率(%)6.67

3、91.8 1.53 100 锌物相分析结果锌物相分析结果 相 别 氧化物 硫化物 其他 含量 锌 含 量(%)0.06 0.49 0.05 0.60 锌分布率(%)10.0 81.67 8.33 100 1.工艺矿物学及“两段生物浸出”工艺矿物学及“两段生物浸出”矿物组成 007080QQQCpQSSMQQQQQCCMC2()C:绿泥石 Q:石英M:白云母S:蛇纹石Cp:黄铜矿尾矿尾矿 废石废石 Py 黄铁矿、黄铁矿、Spy 铁闪锌矿、铁闪锌矿、Ccp 黄铜矿黄铜矿 Qtz 石英、石英、Pl 斜长石、斜长石、Bt 黑云母、黑云母、Ms 白云母白云母 1.工艺矿物学及“两段

4、生物浸出”工艺矿物学及“两段生物浸出”矿物组成 金属矿物金属矿物 黄铜矿黄铜矿 磁黄铁矿磁黄铁矿 斑铜矿斑铜矿 铁闪锌矿铁闪锌矿 方铅矿方铅矿 方黄铜矿方黄铜矿 黄铁矿黄铁矿 麦基诺矿麦基诺矿 脉石矿物脉石矿物 石石 英英 白云母白云母 绢云母绢云母 黑云母黑云母 绿泥石绿泥石 阳起石阳起石 黄铁矿：黄白色，均质性，无内反射色。多呈细粒状或不规则状，部分有变形被压扁拉长呈条状，一般粒度黄铁矿：黄白色，均质性，无内反射色。多呈细粒状或不规则状，部分有变形被压扁拉长呈条状，一般粒度0.080.20.61.1 mm，整体分布显定向性。，整体分布显定向性。铁闪锌矿：灰色较明亮，均质性，无内反射；多为不

5、规铁闪锌矿：灰色较明亮，均质性，无内反射；多为不规则粒状，粒度则粒状，粒度0.02-0.05 mm，分布极不均匀。，分布极不均匀。黄铜矿：铜黄色，无内反射色。多为它形粒状的集合体，部分交代黄铁矿，整体分布极不均匀，多呈细粒状，粒黄铜矿：铜黄色，无内反射色。多为它形粒状的集合体，部分交代黄铁矿，整体分布极不均匀，多呈细粒状，粒度度0.05 mm左右。左右。1.工艺矿物学及“两段生物浸出”工艺矿物学及“两段生物浸出”铁闪锌矿 铁闪锌矿 原电池工作原理 原电池工作原理 黄铜矿 黄铜矿 黄铜矿黄铜矿 铁闪锌矿铁闪锌矿 铁闪锌矿铁闪锌矿 静电位：铁闪锌矿黄铜矿静电位：铁闪锌矿黄铜矿 1.工艺矿物学及“两

6、段生物浸出”工艺矿物学及“两段生物浸出”（1）尾矿主要有用金属矿物为铁闪锌矿、磁黄铁矿和黄铜矿，其次为斑铜矿、黄铁矿，少量为方铅矿、方黄铜矿、麦基诺矿。主要脉石矿物为石英，其次为白云母、绢云母、黑云）尾矿主要有用金属矿物为铁闪锌矿、磁黄铁矿和黄铜矿，其次为斑铜矿、黄铁矿，少量为方铅矿、方黄铜矿、麦基诺矿。主要脉石矿物为石英，其次为白云母、绢云母、黑云母、绿泥石、阳起石等。采场废石矿物组成与尾矿基本相同。母、绿泥石、阳起石等。采场废石矿物组成与尾矿基本相同。小结（2）铁闪锌矿、黄铜矿和微生物溶液构成原电池，根据黄铜矿和铁闪锌矿静电位差异，提出优先浸出锌后浸铜的“两段微生物浸出工艺”。）铁闪锌矿、

7、黄铜矿和微生物溶液构成原电池，根据黄铜矿和铁闪锌矿静电位差异，提出优先浸出锌后浸铜的“两段微生物浸出工艺”。汇报内容汇报内容 工艺矿物学及两段生物浸出工艺工艺矿物学及两段生物浸出工艺 高效浸矿微生物的筛选高效浸矿微生物的筛选 多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究 微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 微生物柱浸试验微生物柱浸试验 2.高效浸矿微生物的筛选高效浸矿微生物的筛选 pH=6.50 Eh=432mV 采坑水采坑水 pH=3.20 Eh=498mV 02468608010012015 菌浓(107cells/mL)浸出

8、时间(d)0816 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96050菌浓(107cells/mL)时间(h)2.高效浸矿微生物的筛选高效浸矿微生物的筛选 土著菌培养特性研究 024686080100120菌浓(107cells/mL)培养时间(d)pH=1.5 pH=2.0 pH=2.5 pH=3.0100120菌浓(107cells/mL)浸出时间(d)130rpm 150rpm 170rpm 190rpm100120菌浓(107cells/L)

9、培养时间(d)Cu2+=0 g/L Cu2+=1 g/L Cu2+=3 g/L Cu2+=5 g/L Cu2+=9 g/L15pH=2 转速转速=170rpm 2.高效浸矿微生物的筛选高效浸矿微生物的筛选 土著菌培养特性研究 最佳培养条件最佳培养条件pH=2、170rpm 060306090菌浓(107cells/mL)培养时间(h)pH=1.5 pH=2.0 pH=2.5 pH=3.0060306090菌浓(107cells/mL)培养时间(h)130rpm 150rpm 170rpm 190rpm016

10、32486480960306090120150180菌浓(107cells/L)培养时间(h)Cu2+=0 g/L Cu2+=1 g/L Cu2+=3 g/L Cu2+=5 g/L Cu2+=7 g/L30048236012345pH时间(d)0482360480560640Eh(mV)Time(d)0482360.00.10.20.30.40.5Zn2+(g/L)时间(d)2.高效浸矿微生物的筛选高效浸矿微生物的筛选 高效菌种筛选 0482360.0000.0050.0100.015

11、0.0200.0250.030Cu2+(g/L)时间(d)菌种：菌种：At f6、In-bac和和At f-cs 铜浸出率铜浸出率 12%、12.67%和和19.33%锌浸出率锌浸出率 66.67%、70%和和68.33%：At f6：At f-cs：In-bac“两段生物浸出”两段生物浸出”第一段浸出第一段浸出 土著菌土著菌In-bac 第二段浸出第二段浸出 菌菌At f-cs 汇报内容汇报内容 工艺矿物学及两段生物浸出工艺工艺矿物学及两段生物浸出工艺 高效浸矿微生物的筛选高效浸矿微生物的筛选 多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究 微生物浸出液中铜锌分离提取微

12、生物浸出液中铜锌分离提取 微生物柱浸试验微生物柱浸试验 3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.1 接种量 0482360.0000.0050.0100.0150.0200.025Cu2+(g/L)Time(d)0482360.00.10.20.30.40.5Zn2+(g/L)时间(d)048236240320400480560640Eh(mV)Time(d)0482361.52.02.53.03.5pHTime(d)接种量接种量 5%、10%和和15%铜浸出率铜浸出率 14%、1

13、4.67%和和13.33%锌浸出率锌浸出率 66.67%、70.83%和和65%：5%：10%：15%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.2 矿浆浓度：50 g/L：80 g/L：100 g/L：120 g/L 0482360.0000.0050.0100.0150.0200.025Cu2+(g/L)时间(d)0482360.000.080.160.240.320.400.48Zn2+(g/L)时间(d)0482361.52.02.53.03.54.04.5pH时间(d)048

14、236200300400500600700Eh(mV)Time(d)矿浆浓度矿浆浓度 50 g/L、80 g/L、100 g/L和和120 g/L 铜浸出率铜浸出率 11.33%、13.33%、12.67%和和11.67%锌浸出率锌浸出率 86.67%、77.08%、70%和和55.55%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.3 pH值：pH=1.5：pH=2.0：pH=2.5 0482360.0000.0050.0100.0150.0200.025Cu2+(g/L)时间(d)0482360.00.10.20.30.40.

15、5Zn2+(g/L)时间(d)048236240320400480560640Eh(mV)Time(d)pH值值 1.5、2.0和和2.5 铜浸出率铜浸出率 10.67%、14.67%和和13.34%锌浸出率锌浸出率 13.5%、70.83%和和65.83%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.4 电位：400 mV：500 mV：600 mV 0482360.0000.0050.0100.0150.020Cu2+(g/L)Time(d)0482360.00.10.20.30.4Zn2+(g/L)时间

16、(d)0482361.52.02.53.03.54.0pHTime(d)电位电位 400 mV、500 mV和和600 mV 铜浸出率铜浸出率 12.67%、13.33%和和10.0%锌浸出率锌浸出率 58.33%、66.67%和和56.67%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.5 黄铁矿：0.3%：0.6%：0.9%：1.2%0482360.0000.0050.0100.0150.0200.0250.030Cu2+(g/L)时间(d)0482360.00.10.20.30.4Zn2+(g/L)时间

17、(d)0482361.52.02.53.03.54.0pH时间(d)048236200300400500600700Eh(mV)时间(d)黄铁矿添加量为黄铁矿添加量为 0.3%、0.6%、0.9%和和1.2%铜浸出率铜浸出率 11.33%、16%、17.33%和和14.67%锌浸出率锌浸出率 51.67%、56.67%、60%和和41.67%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.6 初始Fe2+：0 g/L：1.5 g/L：3.0 g/L：4.5 g/L 0482360.000.010.020.03C

18、u2+(g/L)时间(d)0482360.00.10.20.30.40.5Zn2+(g/L)时间(d)0482361.52.02.53.03.54.0pH时间(d)048236200300400500600700Eh(mV)时间(d)Fe2+initial为为0 g/L、1.5 g/L、3.0 g/L和和4.5 g/L 铜浸出率铜浸出率 17.33%、20.67%、20%和和19.33%锌浸出率锌浸出率 70.83%、71.67%、72.5%和和73.33%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.7 初

19、始Fe3+：0 g/L：1.5 g/L：3.0 g/L 0482360.000.010.020.03Cu2+(g/L)时间(d)0482360.00.10.20.30.40.5Zn2+(g/L)时间(d)0482361.52.02.53.03.54.0pH时间(d)048236200300400500600700Eh(mV)时间(d)Fe3+initial为为0 g/L、1.5 g/L、3.0 g/L 铜浸出率铜浸出率 17.33%、19.33%和和18.0%锌浸出率锌浸出率 70.83%、68.33%和和

20、65.0%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.8 浮选药剂 T-207：0 g/t：10 g/t：20 g/t 0482360.0000.0080.0160.0240.032Cu2+(g/L)时间(d)0482360.000.090.180.270.360.45Zn2+(g/L)时间(d)0482361.52.02.53.03.5pH时间(d)048236240320400480560640Eh(mV)时间(d)浮选药剂浮选药剂T-207 0 g/t、10 g/t和和20 g/

21、t 铜浸出率铜浸出率 20.67%、10.0%和和8.0%锌浸出率锌浸出率 71.67%、60.0%和和36.67%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.9 浮选药剂 H-406：0 g/t：10 g/t：20 g/t 0482360.000.010.020.03Cu2+(g/L)时间(d)0482360.00.10.20.30.40.5Zn2+(g/L)时间(d)0482361.52.02.53.03.5pH时间(d)048236200300400500600700Eh(mV)

22、时间(d)浮选药剂浮选药剂H-406 0 g/t、10 g/t和和20 g/t 铜浸出率铜浸出率 20.67%、11.34%和和10.0%锌浸出率锌浸出率 71.67%、58.34%和和46.67%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.10 废石生物浸出：LW-2600：LW-2640：LW-2660：LW-2700 0482360.000.040.080.120.16Cu2+(g/L)时间(d)0482360.000.030.060.090.120.15Zn2+(g/L)时间(d)0482361.6

23、1.71.81.92.02.12.2pH时间(d)048236200300400500600700Eh(mV)时间(d)LW-2600、LW-2640、LW-2660 和和LW-2700 铜浸出率铜浸出率 53.57%、15.16%、16.5%和和28.13%锌浸出率锌浸出率 83.33%、62.73%、54.55%和和55.77%3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.11 尾矿渣“第二步”浸出试验 浸渣浸渣:pH值为值为2生物浸出浸渣（铜浸出率生物浸出浸渣（铜浸出率14.67%、锌浸出率、锌浸出率70.83%)浸渣浸渣:土著菌为菌种生物浸出浸

24、渣土著菌为菌种生物浸出浸渣(铜浸出率铜浸出率12.67%、锌浸出率、锌浸出率70%)浸渣浸渣:矿浆浓度为矿浆浓度为80g/L浸渣（铜浸出率浸渣（铜浸出率13.33%、锌浸出率、锌浸出率77.08%）渣渣:初始初始Fe2+=1.5g/L浸渣（铜浸出率浸渣（铜浸出率20.67%、锌浸出率、锌浸出率71.67%）浸渣浸渣:初始初始Fe3+=1.5g/L浸渣（铜浸出率浸渣（铜浸出率19.33%、锌浸出率、锌浸出率68.33%）浸渣浸渣:混合样混合样A（铜浸出率（铜浸出率13.28%、锌浸出率、锌浸出率90.91%）浸渣浸渣:混合样混合样B（铜浸出率（铜浸出率25%、锌浸出率、锌浸出率72.92%）浸渣

25、浸渣:混合样混合样C（铜浸出率（铜浸出率14.64%、锌浸出率、锌浸出率84.82%）浸渣浸渣:混合样混合样D（铜浸出率（铜浸出率8.65%、锌浸出率、锌浸出率60.49%）3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.11 尾矿渣“第二步”浸出 048236540铜浸出率(%)Time(d)pH=2 本源菌 80g/L Fe2+=1.5g/L Fe3+=1.5g/L 混合样A 混合样B 混合样C 混合样D04823660708090100锌浸出率(%)Time(d)0482362.02

26、.12.22.32.42.52.6pHTime(d)048236400450500550600650Eh(mV)Time(d)3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.11 尾矿渣“第二步”浸出试验 “第二步”微生物浸出“第二步”微生物浸出36天后，浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣中天后，浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣中铜离子铜离子浸出率分别为浸出率分别为7.9%、7.89%、8.33%、8.13%、18.48%、5.86%、6.82%、3.39%和和3.78%。加上“第一步”铜离子浸出率，。加上“第一步”

27、铜离子浸出率，样品铜离子总浸出率分别为样品铜离子总浸出率分别为22.57%、20.56%、21.63%、28.8%、37.81%、19.14%、31.82%、18.03%和和12.43%。3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 “第二步”微生物浸出“第二步”微生物浸出36天后，浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣中天后，浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣、浸渣中锌离子锌离子浸出率分别为浸出率分别为13.17%、17%、14.59%、17.09%、17.67%、6.75%、20.79%、13.89%和和22.11%。加上“第一步”锌离子浸出率。加

28、上“第一步”锌离子浸出率，样品锌离子总浸出率分别为，样品锌离子总浸出率分别为84%、87%、91.67%、88.76%、86%、97.66%、93.71%、98.71%和和82.6%。3.11 尾矿渣“第二步”浸出试验 3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.12 小结（1）里伍铜矿尾矿“第一步”生物的最佳条件为：温度为）里伍铜矿尾矿“第一步”生物的最佳条件为：温度为30、摇床转速为、摇床转速为170 rpm、初始亚铁离子浓度为、初始亚铁离子浓度为1.5 g/L、接、接种量为种量为10%、矿浆浓度为、矿浆浓度为80 g/L、初始、初始pH值为值为2.0，此时尾矿铜，此

29、时尾矿铜离子浸出率为离子浸出率为20.67%，锌离子浸出率为，锌离子浸出率为71.67%。（2）浮选药剂）浮选药剂H-406对微生物属于慢性毒害，在停滞期和对数生长期，可作为碳源利用，细菌大量代谢对微生物属于慢性毒害，在停滞期和对数生长期，可作为碳源利用，细菌大量代谢H-406时，时，H-406对细菌生长繁殖的毒性体现出来，这一现象在电位和对细菌生长繁殖的毒性体现出来，这一现象在电位和pH值的变化上有所表现。值的变化上有所表现。3.多因素耦合条件下生物浸矿行为多因素耦合条件下生物浸矿行为 3.12 小结（3）废石场）废石场LW-2600、LW-2640、LW-2660 和和LW-2700的的废

30、石铜离子浸出率分别为废石铜离子浸出率分别为53.57%、15.16%、16.5%和和28.13%；锌离子浸出率为；锌离子浸出率为83.33%、62.73%、54.55%和和55.77%。（4）通过两步生物浸出试验结果比较，初始）通过两步生物浸出试验结果比较，初始Fe2+=1.5g/L、初始、初始Fe3+=1.5g/L和混合样和混合样B浸出效果较好，铜离子总浸出率分别为浸出效果较好，铜离子总浸出率分别为28.8%、37.81%和和31.82%，相应的锌浸出率为，相应的锌浸出率为88.76%、86%和和 93.71%。则 在“第 一 步”微 生 物 浸 出 时 初 始。则 在“第 一 步”微 生

31、物 浸 出 时 初 始Fe3+=1.5g/L时，两步生物浸出效果较好。时，两步生物浸出效果较好。汇报内容汇报内容 工艺矿物学及两段生物浸出工艺工艺矿物学及两段生物浸出工艺 高效浸矿微生物的筛选高效浸矿微生物的筛选 多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究 微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 微生物柱浸试验微生物柱浸试验 4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.1 酵母菌吸附铜锌多因素耦合实验酵母菌吸附铜锌多因素耦合实验 浸出液：浸出液：Cu2+0.30 g/L、Zn2+3.0 g/L 2.53.03.54.04.55.05.5

32、6.048121620吸附率(%)pH Cu ZnpH值实验结果值实验结果 0204060802124吸附率(%)酵母菌浓度(g/L)Cu Zn酵母菌浓度实验结果酵母菌浓度实验结果 4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.1 酵母菌吸附铜锌多因素耦合实验酵母菌吸附铜锌多因素耦合实验 浸出液：浸出液：Cu2+0.30 g/L、Zn2+3.0 g/L 吸附时间实验结果吸附时间实验结果 06003604200510152025吸附率(%)吸附时间(min)50 g/L Cu 50 g/L Zn 100g/L Cu 100g/L Zn4

33、.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.1 酵母菌吸附铜锌多因素耦合实验酵母菌吸附铜锌多因素耦合实验 浸出液：浸出液：Cu2+0.30 g/L、Zn2+3.0 g/L 金属离子浓度实验结果金属离子浓度实验结果 0.00.10.20.30.40.50.00.20.40.60.81.0铜离子吸附量(g/Kg)铜离子浓度(g/L)y=-5.5887x2+4.6299x+0.0294R2=0.9911a0416锌离子吸附量(g/Kg)锌离子浓度(g/L)y=-0.46x2+4.1953x+4.7969R2=0.9964b4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出

34、液中铜锌分离提取 4.2萃取萃取沉淀沉淀 原理：原理：Lix984N为铜萃取剂，为铜萃取剂，260#煤油为稀释剂，煤油为稀释剂，CaCO3调调节萃余液节萃余液pH值，值，Na2CO3沉淀分离锌。沉淀分离锌。1.01.52.02.53.0020406080100萃取率(%)pH Cu Zn Fe6080100萃取率(%)搅拌时间(min)Cu Zn FepH值值 2.3，Cu萃取率为萃取率为96.45%，Zn萃取率萃取率 11.96%，Fe萃取率萃取率8.41%时间时间 4 min，Cu萃取率萃取率 96.45%Zn萃取率萃取率 11.96%，Fe萃取率为萃取率为8.41%

35、4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.2萃取萃取沉淀沉淀 Lix984N 4.0%，Cu萃取率为萃取率为98.65%Zn萃取率萃取率 12.28%，Fe萃取率萃取率8.93%相比相比 1:1，Cu萃取率为萃取率为98.65%Zn萃取率萃取率 12.28%，Fe萃取率萃取率8.93%6080100萃取率(%)萃取剂浓度(%)Cu Zn Fe0.40.81.21.6020406080100萃取率(%)相比(%)Cu Zn Fe4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.2萃取萃取沉淀沉淀 洗涤级数 洗涤后液组成（g/L）Zn Fe 第

36、0级 0.38 0.058 第1级 0.056 0.014 第2级 0.012 0.002 第3级 0.001 0.001 负载有机相洗涤结果 负载有机相洗涤结果 4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.2萃取萃取沉淀沉淀 反萃取时间反萃取时间 2 min Cu2+反萃取率反萃取率 94.51%相比相比 0.41.0 Cu2+反萃取率反萃取率 94.95%095100萃取率(%)反萃取时间(min)0.40.60.81.01.21.41.6707580859095100反萃取率(%)相比(%)4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取

37、4.2萃取萃取沉淀沉淀 反萃取硫酸浓度反萃取硫酸浓度 100 g/L Cu2+反萃取率反萃取率 94.51%Na2CO3用量用量/Na2CO3理论用量理论用量 1.5 锌沉淀率锌沉淀率 99.32%高锌渣中锌高锌渣中锌 39.56%和和 铁铁0.86%4060800707580859095100反萃取率(%)硫酸浓度(g/L)1.01.11.21.31.41.5707580859095100锌沉淀率(%)Na2CO3用量/Na2CO3理论用量4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.3 两段萃取两段萃取 实验原料：实验原料：Cu2+0.0036 g/L

38、 Zn2+2.75 g/L Fe3+0.59 g/L pH=1.3“两段萃取”：即第一段采用“两段萃取”：即第一段采用Lix984N萃取铜，萃余液中锌离子也采用萃取的方法回收。萃取铜，萃余液中锌离子也采用萃取的方法回收。锌萃取：以二锌萃取：以二-（2-乙基己基）磷酸（乙基己基）磷酸（D2EHPA）为锌离子）为锌离子萃取剂，萃取剂，260#煤油为稀释剂，研究铜萃余液中锌离子的萃取工艺。煤油为稀释剂，研究铜萃余液中锌离子的萃取工艺。4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.3 两段萃取两段萃取 溶液溶液pH值为值为2.5 Zn2+萃取率为萃取率为74.28%D2EHPA体积分数

39、体积分数10%Zn2+萃取率为萃取率为74.28%1.01.52.02.53.03.5304050607080锌萃取率(%)pH48065707580锌萃取率(%)D2EHPA体积分数(%)4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.3 两段萃取两段萃取 相比相比 1.0 Zn2+萃取率为萃取率为74.28%反萃取时间反萃取时间 10 min Zn2+萃取率为萃取率为74.28%0.40.60.81.01.21.41.64050607080锌萃取率(%)相比(%)5065707580锌萃取率(%)萃取时间(min)4.微生物浸出液中

40、铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.3 两段萃取两段萃取 Na2CO3皂化剂，浓度皂化剂，浓度30 g/L Zn2+萃取率为萃取率为91.24%反萃取时间反萃取时间 10 min，相比，相比(O/A)1.0 硫酸硫酸 60 g/L，Zn2+反萃取率反萃取率 95.34%00707580859095100锌萃取率(%)皂化剂浓度(g/L)Na2CO3 NaOH20406080859095100锌反萃取率(%)硫酸浓度(g/L)4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.4 小结小结 （1）酵母菌吸附铜和锌离子的最佳条件为：）酵

41、母菌吸附铜和锌离子的最佳条件为：pH值为值为5.0，酵母菌浓度为酵母菌浓度为50.0 g/L，吸附时间为，吸附时间为60 min。Cu2+为为0.3 g/L时时，酵母菌对，酵母菌对Cu2+饱和吸附量为饱和吸附量为0.93 g/Kg，Cu2+吸附率为吸附率为15.49%；Zn2+为为3.0 g/L时，酵母菌对时，酵母菌对Zn2+饱和吸附量为饱和吸附量为13.28 g/Kg，Zn2+吸附率为吸附率为22.14%。（2）采用“萃取）采用“萃取-沉淀”工艺能分离回收浸出液中铜和锌离子，以沉淀”工艺能分离回收浸出液中铜和锌离子，以Lix984N为铜萃取剂，为铜萃取剂，260#煤油为稀释剂，煤油为稀释剂，

42、CaCO3调节萃调节萃余液余液pH值，值，Na2CO3沉淀分离锌。沉淀分离锌。4.微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 4.4 小结小结 （3）“两段萃取”工艺，即第一段采用）“两段萃取”工艺，即第一段采用Lix984N萃取铜，萃余液中锌离子也采用萃取的方法回收。锌离子萃取条件为：萃取铜，萃余液中锌离子也采用萃取的方法回收。锌离子萃取条件为：pH值为值为2.5、萃取剂、萃取剂D2EHPA体积分数为体积分数为10%、相比（、相比（O/A）为）为1.0、萃取时间为、萃取时间为10 min，经，经Na2CO3（30 g/L）皂化后，锌离子萃取率为）皂化后，锌离子萃取率为91.24%；

43、反萃取条件：相比（；反萃取条件：相比（O/A）为）为1.0、反萃取时间、反萃取时间10.0 min、硫酸浓度为、硫酸浓度为60 g/L，锌离子反萃取率为，锌离子反萃取率为95.34%。汇报内容汇报内容 工艺矿物学及两段生物浸出工艺工艺矿物学及两段生物浸出工艺 高效浸矿微生物的筛选高效浸矿微生物的筛选 多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究多因素耦合条件下微生物浸矿行为研究 微生物浸出液中铜锌分离提取微生物浸出液中铜锌分离提取 微生物柱浸试验微生物柱浸试验 5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 微生物柱浸实验装置 微生物柱浸实验装置 5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 5.1“第一步”微生物浸出实验“第一

44、步”微生物浸出实验预处理酸度预处理酸度 00708090048121620铜浸出率(%)浸出时间(d)a00708090020406080锌浸出率(%)浸出时间(d)b007080902.02.53.03.54.0pH浸出时间(d)c00708090200300400500600700Eh(mV)浸出时间(d)d：5%：pH=2 18.36%73.33%5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 5.2“第一步”微生物浸出实验“第一步”微生物浸出实验接种量接种量：10%：20%007080900

45、48121620铜浸出率(%)浸出时间(d)a00708090020406080锌浸出率(%)浸出时间(d)b007080902.02.53.03.54.0pH浸出时间(d)c00708090200300400500600700Eh(mV)浸出时间(d)d 18.36%73.33%74.26%5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 5.3“第一步”微生物浸出实验“第一步”微生物浸出实验尾矿和废石装矿方式尾矿和废石装矿方式：尾矿：尾矿 ：装矿：装矿1 ：装矿：装矿2 00708090048121620铜浸出率(%)

46、浸出时间(d)a00708090020406080锌浸出率(%)浸出时间(d)b007080902.02.42.83.23.6pH浸出时间(d)c00708090200300400500600700Eh(mV)浸出时间(d)d18.89%78.52%5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 5.4“第一步”微生物浸出实验“第一步”微生物浸出实验粒度粒度：废石综合样；：废石综合样；：+0.63mm粒级废石粒级废石 00708090051015202530铜浸出率(%)浸出时间(d)a007080

47、900070锌浸出率(%)浸出时间(d)b007080901.01.52.02.53.0pH浸出时间(d)c00708090200300400500600700Eh(mV)浸出时间(d)d60.69%63.05%27.22%20.42%5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 5.5“第一步”微生物浸出实验“第一步”微生物浸出实验浸渣化学分析浸渣化学分析 样品名称 条 件 原矿品位 浸渣品味 渣计浸出率 Cu Zn Cu Zn Cu Zn 尾矿库尾矿 pH=2预处理 0.15 0.60 0.12 0.17 20.0 71.67 尾矿库尾

48、矿 0.5%酸，接种量10%0.15 0.60 0.13 0.21 13.33 65.0 尾矿库尾矿 接种量20%0.15 0.60 0.12 0.15 20.0 75.0 T：W=1：1 均匀混合 0.26 0.36 0.21 0.077 19.23 78.61 T：W=1：1 间隔分层 0.26 0.36 0.22 0.11 15.38 69.44 废石等比例混合 均匀混合 0.37 0.13 0.27 0.051 27.03 60.77 废石等比例混合+0.63mm粒级 0.43 0.12 0.34 0.044 20.93 63.33 5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 5.6“第二步”微

49、生物浸出实验“第二步”微生物浸出实验 样品名称 条 件 原矿品位 浸渣品位 渣计浸出率 Cu Zn Cu Zn Cu Zn 尾矿库尾矿 pH=2预处理 0.15 0.60 0.103 0.050 31.34 91.67 尾矿库尾矿 0.5%酸，接种量10%0.15 0.60 0.102 0.119 31.98 80.24 尾矿库尾矿 接种量20%0.15 0.60 0.081 0.018 32.37 88.26 T：W=1：1 均匀混合 0.26 0.36 0.172 0.028 33.99 92.23 T：W=1：1 间隔分层 0.26 0.36 0.175 0.040 32.67 88.9

50、3 废石等比例混合 均匀混合 0.37 0.13 0.231 0.018 37.62 85.87 废石等比例混合+0.63mm粒级 0.43 0.12 0.327 0.022 23.99 80.67 5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 水样名称 Eh(mV)pH值 蒸馏水 22.5 5.41 尾矿库底流水 91.3 7.13 选厂新补加水 187.8 7.54 5.7 现场柱浸试验现场柱浸试验 柱 号 Cu品位(%)Zu品位(%)1 0.18 1.10 2 0.19 1.13 3 0.18 0.91 平 均 0.18 1.05 表表7-2 试验样品化学分析结果试验样品化学分析结果 5.微生物柱浸

51、试验微生物柱浸试验-2016年年 0246802224 白天10:00 蒸馏水 尾矿库底流 选厂新补加水浸出时间（Month）T()0500600Eh(mV)02468101202468铜浸出率(%)浸出时间(month)蒸馏水 尾矿库底流水 选矿厂新补加水02468025锌浸出率(%)浸出时间(month)蒸馏水 尾矿库底流水 选矿厂新补加水0246810122.02.22.42.62.83.0pH浸出时间(month)蒸馏水 尾矿库底流水 选矿厂新补加水5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验-2017年年-2018年年 04812

52、21518铜浸出率(%)浸出时间(month)蒸馏水 尾矿库底流水 选矿厂新补加水04852025303540 白天10:00 蒸馏水 尾矿库底流水 选厂新补加水浸出时间（Month）T()05006007002018年Eh(mV)2017年048121620241.01.52.02.53.03.52018年pH浸出时间(month)蒸馏水 尾矿库底水 选矿厂新补加水2017年048406080100锌浸出率(%)浸出时间(month)蒸馏水 尾矿库底流水 选矿厂新补加水5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 位

53、 置 测试条件 1#柱 2#柱 3#柱 里伍铜矿（2510m）静止水体 0.36 0.47 0.27 静止浸出液 3.45 3.77 2.44 充气浸出液 5.75 5.64 5.52 位 置 测试条件 第1天 第2天 第3天 西南科技大学（491.5m）自来水 10.33 10.25 10.37 蒸馏水 11.13 11.16 11.16 表表7-3 水中溶解氧分析检测结果（水中溶解氧分析检测结果（mg/L）水中溶解氧分析检测结果（水中溶解氧分析检测结果（mg/L）5.8 溶解氧分析溶解氧分析 5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 表表7-3 水中溶解氧分析检测结果（水中溶解氧分析检测结果（mg

54、/L）5.9 小结小结（1）初始）初始pH值为值为2，接种量，接种量10%，滴淋强度为，滴淋强度为0.35 L/(min m2)。经过“两段”生物浸出，尾矿中铜离子的最终浸出率均大于。经过“两段”生物浸出，尾矿中铜离子的最终浸出率均大于30%，锌离子浸出率大，锌离子浸出率大于于90.0%；尾矿和采场废石按照；尾矿和采场废石按照1：1均匀混合后直接装柱，浸出均匀混合后直接装柱，浸出180天后，铜天后，铜离子浸出率为离子浸出率为35.81%，锌离子浸出率为，锌离子浸出率为93.87%，+0.63 mm粒级浸出效果相对较差。粒级浸出效果相对较差。（2）在不控制温度的条件下，经过）在不控制温度的条件下

55、，经过12个月微生物浸出，以蒸馏水、尾矿库底流水和选矿厂新补加水配制培养基，尾矿中铜离子浸出率分别为个月微生物浸出，以蒸馏水、尾矿库底流水和选矿厂新补加水配制培养基，尾矿中铜离子浸出率分别为3.75%、3.45%和和7.5%，锌离子浸出率分别为，锌离子浸出率分别为12.97%、7.46%和和23.51，金属，金属离子浸出效果不理想。离子浸出效果不理想。5.微生物柱浸试验微生物柱浸试验 表表7-3 水中溶解氧分析检测结果（水中溶解氧分析检测结果（mg/L）5.9 小结小结（3）控制浸出温度于）控制浸出温度于2530之间的条件下，经过之间的条件下，经过21个月微生物浸出个月微生物浸出，以蒸馏水、尾矿库底流水和选矿厂新补加水配制培养基，尾矿中铜离子浸，以蒸馏水、尾矿库底流水和选矿厂新补加水配制培养基，尾矿中铜离子浸出率分别为出率分别为13.17%、12.5%和和17.5%，锌离子浸出率分别为，锌离子浸出率分别为80.34%、55.73%和和51.58。矿物加工工程专业全体教师 欢迎各位专家学者莅临指导！矿物加工工程专业全体教师 欢迎各位专家学者莅临指导！谢谢 谢！谢！电话：电话： E-mail： QQ：723654946