用微生物氧化预处理-硫脲法综合回收金尾矿中金的研究

摘要

随着我国黄金提取技术的高速发展,黄金矿山的数量、规模及产量也日趋增长,金尾矿的量越来越大。然而,金尾矿中含有的黄金资源非常可观,具有粒度细、处理成本低等特点,是非常珍贵的二次资源,开发利用前景广泛。面对当今环境矛盾和矿资源匮乏的现状,寻找一种高效、清洁的方法回收金尾矿中的金显得刻不容缓,具有相当可观的经济效益和社会环境效益。
　　本文以内蒙古包头市泉山金矿尾矿为研究对象,从泉山金矿矿井污水和尾矿粉中筛选获得氧化亚铁硫杆菌,在研究了泉山金矿尾矿成分的基础上,利用该菌进行微生物氧化预处理试验最佳条件,确定微生物氧化预处理对后续硫脲浸金试验的影响效果,并对硫脲浸金试验最佳试验条件进行研究,同时研究了超声波对微生物氧化预处理和硫脲浸金过程的影响,最后配合浮选法对泉山金矿尾矿中的金进行综合回收试验,得到最大金的回收率。本研究主要包括四方面内容:
　　1.微生物氧化预处理试验。试验研究了微生物氧化预处理菌种接种量、预处理时间、矿粉粒度、液固比、水质,菌种驯化等因素对微生物预处理的影响,通过后续硫脲浸金试验金的浸出率的大小来反映判断其对微生物预处理的影响效果,并确定其最优值。试验结果表明:微生物氧化预处理可以提高后续硫脲浸金试验金的浸出率,尾矿粉与自来水配置的9K液体培养基调浆,液固比为2:1,接种原菌液15 mL,处理5 d后,后续硫脲浸金试验金的浸出率可达50.54％,比不经预处理的浸出率高27.26％,同时细菌经传代培养后,氧化亚铁硫杆菌的纯度更高,经过驯化的菌在微生物氧化预处理体系中生长能力更强,更适合微生物氧化预处理应用。
　　2.超声波作用对微生物氧化预处理的影响试验。试验结果表明:(1)超声波作用于微生物预处理过程可以起到强化微生物预处理效果的作用,提高后续硫脲浸金试验金的浸出率,比不经超声波作用时的55.67％高出4.73％,达到60.4％;(2)微生物氧化预处理过程中,超声波处理3 d,超声波发射功率90 W为超声波作用最佳条件。
　　3.硫脲浸金试验。试验过程中研究了硫脲浸金液固比、浸出温度、浸出 pH、硫脲溶液浓度、Fe2(SO4)3质量分数等试验条件对酸性硫脲浸金效率的影响,获得了最佳硫脲浸金试验条件:液固比2:1、浸出温度25℃,浸出pH为2,硫脲浓度15 g/L, Fe2(SO4)3质量分数0.4％,超声波发射功率90 W,超声波处理时间40 min,浸出时间60 min,在此条件下进行酸性硫脲浸金试验,大大缩短了硫脲浸金时间,提高了金的浸出率,可达62.4％。
　　4.浮选—微生物氧化预处理—硫脲浸金综合试验。将浮选得到的金精矿经微生物氧化预处理后,按照酸性硫脲浸金试验最佳条件进行硫脲浸金试验,与未经微生物氧化预处理的硫脲浸金试验进行对比,经微生物预处理后金的总回收率可达到约60％,比未预处理的高出24％,效果较好。

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引言

1文献综述

1.1金矿资源概述

1.2金矿尾矿资源概述

1.3金尾矿综合利用的必要性

1.4金尾矿综合利用现状

1.5微生物冶金技术的应用

1.6硫脲法在尾矿回收金领域应用

1.7课题的研究意义与目的

2微生物氧化预处理菌种的筛选

2.1实验材料

2.2实验方法

2.3实验结果

2.4矿样成分分析

3微生物氧化预处理试验

3.1主要试剂及设备

3.2后续硫脲浸金试验金的浸出率计算

3.3微生物氧化预处理对硫脲浸金试验的影响

3.4菌种接种量和预处理时间对微生物氧化预处理的影响

3.5矿粉粒度对微生物氧化预处理的影响

3.6液固比对微生物氧化预处理的影响

3.7水质对微生物氧化预处理的影响

3.8菌种培育及驯化对微生物氧化预处理的影响

3.9本章小结

4超声波对微生物氧化预处理的影响试验

4.1试验主要试剂及设备

4.2硫脲浸金试验金浸出率的计算

4.3超声波处理时间对微生物氧化预处理过程的影响

4.4超声波发射功率对微生物氧化预处理的影响

4.5本章小结

5硫脲浸金试验的条件优化

5.1液固比对金浸出率的影响

5.1所示。

5.2浸出温度对金浸出率的影响

5.3 pH对金浸出率的影响

5.4硫脲溶液浓度对金浸出率的影响

5.5 Fe2(SO4)3质量分数对金浸出率的影响

5.6超声波处理时间对硫脲浸金的影响

5.7超声波处理功率对硫脲浸金的影响

5.8综合性试验方法及结果

5.9本章小结

6浮选—微生物氧化预处理—硫脲浸金综合试验

6.1总的金回收率的计算

6.2浮选—微生物氧化预处理—硫脲浸金综合试验

结论

参考文献

在学研究成果

致谢