用细菌浸出锌精矿沸腾焙烧烟灰中锌的方法

摘要

一种用细菌浸出锌精矿沸腾焙烧烟灰中锌的方法，包括细菌培养、细菌浸锌、固液分离三个步骤，本发明采用氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺菌、嗜热氧化亚铁钩端螺菌和硫化叶菌中的一种或多种的混合细菌，对含锌40％以上锌精矿沸腾焙烧烟灰进行细菌浸锌，锌浸出率可达95％以上，本发明工艺方法操作简单，环境友好，效益显著。

说明书

技术领域

本发明属于生物冶金技术领域，特别涉及一种用细菌浸出锌精矿沸腾焙烧烟灰中锌的方法。

背景技术

在锌冶金中，无论是火法冶炼还是湿法治炼，硫化锌精矿的焙烧或烧结都是采用氧化焙烧，不可避免地产生大量的烟尘，约占22～25％，烟尘含锌40％以上。处理锌精矿高温流态化焙烧过程所产的烟尘，采用回转窑二次焙烧流程，该流程存在着燃料消耗较高，劳动条件差和环境污染等严重问题。高温高压酸浸工艺在实际生产中存在设备要求严格，生产投资大等问题。而常压热酸浸出的流程较长，设备腐蚀严重。

有的生产企业采用将该烟灰掺入到锌精矿中进行焙烧的方法来进行处理，这不仅加重了沸腾焙烧工序的负担，也降低了实际产能。

发明内容

针对现有锌精矿沸腾焙烧烟灰的处理方法存在的问题，本发明提供一种用细菌浸出锌精矿沸腾焙烧烟灰中锌的方法。

本发明包括以下工艺步骤：

(1)细菌培养：在带有搅拌装置的氧化槽中，将浸矿细菌接种至培养基中，进行扩大培养，接种量按体积比为：菌种液∶培养基＝1∶10～20，培养温度为25～60℃，培养液pH值为1.0～2.0，培养时间12～24小时；

(2)细菌浸锌：将锌精矿沸腾焙烧烟灰加入到细菌氧化槽中，槽中的矿浆浓度为10～30％，充空气并搅拌，充气量为0.3～0.5m³/h，搅拌转数为600～1400rpm，温度保持在25～60℃，用浓度为30～40％的硫酸调整pH值为1.0～2.0，氧化时间为12～36小时，氧化的时间与烟灰的含量、粒度以及细菌氧化的矿浆浓度有关，控制上述浸出体系的条件进行浸出，并定时监测体系的酸度、电位；

(3)固液分离：将氧化槽中的矿浆进行固液分离，得到含锌浸出液和废渣。

得到的含锌浸出液用湿法冶金中常规的方法净化并电沉积锌，得到金属锌。

所述的浸矿细菌包括氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁微螺菌、嗜热氧化亚铁钩端螺菌和硫化叶菌中的一种或多种的混合；

所述的培养基包括Leathen、9K、Wakesman、ONM、或Colmer培养基中的一种；

所述的锌精矿沸腾焙烧烟灰的含锌量在40％以上；

所述的固液分离方法为过滤、自然沉降方法之一；

所述细菌浸锌的浸出率在95％以上。

本发明工艺方法均有操作简单，环境友好，效益显著等特点。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

本发明方法处理含锌40.52％的锌精矿沸腾焙烧烟灰。

(1)细菌培养：在带有搅拌装置的氧化槽中，将氧化亚铁硫杆菌接种至9K培养基中，进行扩大培养，接种量按体积比为：菌种液∶培养基＝1∶10～20，培养温度为25℃，培养液pH值为1.0～2.0，培养时间12小时；

(2)细菌浸锌：将锌精矿沸腾焙烧烟灰加入到细菌氧化槽中，槽中的矿浆浓度为10～30％，充空气并搅拌，充气量为0.3～0.5m³/h，搅拌转数为600rpm，温度保持在25℃，用浓度为30～40％的硫酸调整pH值为1.0～2.0，氧化时间为36小时，氧化的时间与烟灰的含量、粒度以及细菌氧化的矿浆浓度有关，控制上述浸出体系的条件进行浸出，并定时监测体系的酸度、电位；

(3)固液分离：将氧化槽中的矿浆进行固液分离，得到含锌浸出液和废渣，细菌浸锌的浸出率为95.07％。

实施例2

本发明方法处理含锌49.08％的锌精矿沸腾焙烧烟灰。

(1)细菌培养：在带有搅拌装置的氧化槽中，将嗜热氧化亚铁钩端螺菌接种至Leathen培养基中，进行扩大培养，接种量按体积比为：菌种液∶培养基＝1∶10～20，培养温度为45℃，培养液pH值为1.0～2.0，培养时间24小时；

(2)细菌浸锌：将锌精矿沸腾焙烧烟灰加入到细菌氧化槽中，槽中的矿浆浓度为10％，充空气气并搅拌，充气量为0.3～0.5m³/h，搅拌转数为1400rpm，温度保持在45℃，用浓度为30～40％的硫酸调整pH值为1.0～2.0，氧化时间为12小时，氧化的时间与烟灰的含量、粒度以及细菌氧化的矿浆浓度有关，控制上述浸出体系的条件进行浸出，并定时监测体系的酸度、电位；

(3)固液分离：将氧化槽中的矿浆进行固液分离，得到含锌浸出液和废渣，细菌浸锌的浸出率为96.03％。

实施例3

本发明方法处理含锌52.24％的锌精矿沸腾焙烧烟灰。

(1)细菌培养：在带有搅拌装置的氧化槽中，将硫化叶菌接种至Wakesman培养基中，进行扩大培养，接种量按体积比为：菌种液∶培养基＝1∶10～20，培养温度为60℃，培养液pH值为1.0～2.0，培养时间24小时；

(2)细菌浸锌：将锌精矿沸腾焙烧烟灰加入到细菌氧化槽中，槽中的矿浆浓度为20％，充空气并搅拌，充气量为0.3～0.5m³/h，搅拌转数为1000rpm，温度保持在60℃，用浓度为30～40％的硫酸调整pH值为1.0～2.0，氧化时间为20小时，氧化的时间与烟灰的含量、粒度以及细菌氧化的矿浆浓度有关，控制上述浸出体系的条件进行浸出，并定时监测体系的酸度、电位；

(3)固液分离：将氧化槽中的矿浆进行固液分离，得到含锌浸出液和废渣，细菌浸锌的浸出率为95.48％。

实施例4

本发明方法处理含锌46.39％的锌精矿沸腾焙烧烟灰。

(1)细菌培养：在带有搅拌装置的氧化槽中，将氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和氧化亚铁微螺菌三种菌的混合菌接种至9K培养基中，进行扩大培养，接种量按体积比为：菌种液∶培养基＝1∶10～20，培养温度为44℃，培养液pH值为1.0～2.0，培养时间24小时；

(2)细菌浸锌：将锌精矿沸腾焙烧烟灰加入到细菌氧化槽中，槽中的矿浆浓度为25％，充空气并搅拌，充气量为0.3～0.5m³/h，搅拌转数为750rpm，温度保持在44℃，用浓度为30～40％的硫酸调整pH值为1.0～2.0，氧化时间为24小时，氧化的时间与烟灰的含量、粒度以及细菌氧化的矿浆浓度有关，控制上述浸出体系的条件进行浸出，并定时监测体系的酸度、电位；

(3)固液分离：将氧化槽中的矿浆进行固液分离，得到含锌浸出液和废渣，细菌浸锌的浸出率为95.83％。

实施例5

本发明方法处理含锌45.38％的锌精矿沸腾焙烧烟灰。

(1)细菌培养：在带有搅拌装置的氧化槽中，将氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌和嗜热氧化亚铁钩端螺菌三种菌的混合菌接种至9K培养基中，进行扩大培养，接种量按体积比为：菌种液∶培养基＝1∶10～20，培养温度为48℃，培养液pH值为1.0～2.0，培养时间20小时；

(2)细菌浸锌：将锌精矿沸腾焙烧烟灰加入到细菌氧化槽中，槽中的矿浆浓度为25％，充空气并搅拌，充气量为0.3～0.5m³/h，搅拌转数为900rpm，温度保持在48℃，用浓度为30～40％的硫酸调整pH值为1.0～2.0，氧化时间为28小时，氧化的时间与烟灰的含量、粒度以及细菌氧化的矿浆浓度有关，控制上述浸出体系的条件进行浸出，并定时监测体系的酸度、电位；

(3)固液分离：将氧化槽中的矿浆进行固液分离，得到含锌浸出液和废渣，细菌浸锌的浸出率为95.93％。

实施例6

本发明方法处理含锌47.21％的锌精矿沸腾焙烧烟灰。

(1)细菌培养：在带有搅拌装置的氧化槽中，将氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌两种种菌的混合菌接种至9K培养基中，进行扩大培养，接种量按体积比为：菌种液∶培养基＝1∶10～20，培养温度为30℃，培养液pH值为1.0～2.0，培养时间16小时；

(2)细菌浸锌：将锌精矿沸腾焙烧烟灰加入到细菌氧化槽中，槽中的矿浆浓度为25％，充空气并搅拌，充气量为0.3～0.5m³/h，搅拌转数为1000rpm，温度保持在30℃，用浓度为30～40％的硫酸调整pH值为1.0～2.0，氧化时间为20小时，氧化的时间与烟灰的含量、粒度以及细菌氧化的矿浆浓度有关，控制上述浸出体系的条件进行浸出，并定时监测体系的酸度、电位；

(3)固液分离：将氧化槽中的矿浆进行固液分离，得到含锌浸出液和废渣，细菌浸锌的浸出率为96.46％。