專利名稱：硫化鋅礦浸礦細(xì)菌選育方法
專利說明硫化鋅礦浸礦細(xì)菌選育方法 本發(fā)明涉及一種硫化鋅礦浸礦細(xì)菌選育的方法。濕法煉鋅由精礦焙燒、煙氣制酸、浸出、凈液、電積、熔鑄等主要工序組成，金屬回收率高，產(chǎn)品質(zhì)量高，易于實現(xiàn)大規(guī)模的連續(xù)化、自動化生產(chǎn)。但傳統(tǒng)的濕法煉鋅工藝流程長、工序復(fù)雜，如精礦須焙燒，煙氣處理不當(dāng)容易造成大氣污染，浸出渣不易處理，浸出液凈化難，存在能耗較高、污染較大的缺點。
細(xì)菌浸出-萃取-電積工藝已成功應(yīng)用于鈾、黃金、銅等金屬的工業(yè)提取，它在處理低品位礦、難選氧化礦、多金屬共生礦和廢雜金屬回收方面有巨大的潛力。硫化鋅礦細(xì)菌浸出的優(yōu)點是工藝簡單，成本低廉，選擇性好，處理低品位閃鋅礦或混合精礦具有較大優(yōu)勢，但細(xì)菌浸出的最大缺點是浸出動力學(xué)速率慢。為了解決硫化鋅礦特別是以鐵閃鋅礦為主要礦物的礦石的細(xì)菌浸出速度難題，特提出本發(fā)明。
本發(fā)明包括培養(yǎng)基底物的選擇、細(xì)菌培育。
棲生于金屬硫化礦床中的細(xì)菌以礦物為營養(yǎng)源浸蝕礦物，這過程中伴隨著對Fe2+和S的氧化。以某種合適礦物為培養(yǎng)基底物培育細(xì)菌，根據(jù)自然選擇規(guī)律，通過礦物自身特性選擇菌種，可以最大限度地減少有效菌種的損失，發(fā)展適合礦物浸出的優(yōu)勢菌種。
本發(fā)明采用磁選方法將硫化鐵礦按S/Fe比值分組，礦石粒度為70～90目，將不同S/Fe比值的礦石組分別溶于無鐵9K培養(yǎng)基中，接種原始菌液，放在氣浴恒溫振蕩器中培養(yǎng)，溫度25～35℃。調(diào)節(jié)pH值至1.50～2.00，當(dāng)細(xì)菌生長到對數(shù)期時轉(zhuǎn)移其中的1/4培養(yǎng)液至新鮮的硫化鐵礦上再次培養(yǎng)。細(xì)菌轉(zhuǎn)移培養(yǎng)三次后用孔徑為0.22μm的微孔濾膜過濾浸出上清液，用pH＝1.8的去離子水洗滌濾膜上的細(xì)菌懸浮液以盡可能使Fe3+過濾，最后用9K培養(yǎng)基將菌液稀釋到含108cell/ml，即得用作浸礦的接種細(xì)菌。
采用本發(fā)明選育的硫化鋅礦浸出細(xì)菌有以下特點(1)選育的細(xì)菌是混合菌，主要菌種是氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌，此外還有氧化亞鐵鐵桿菌和氧化亞鐵微螺球菌，細(xì)菌的浸礦速度得到明顯提高。
(2)細(xì)菌的特性隨培養(yǎng)基的硫鐵比變化而變化。在高鐵低硫培養(yǎng)環(huán)境中，氧化亞鐵硫桿菌是優(yōu)勢菌種；相反，氧化硫硫桿菌是優(yōu)勢菌種。
(3)具有較強(qiáng)的亞鐵或硫氧化能力的細(xì)菌適合于浸出鋅精礦；具有均衡優(yōu)勢的混合細(xì)菌適合于浸出硫化鋅原礦。細(xì)菌的作用是氧化浸出反應(yīng)產(chǎn)物Fe2+和元素S。1.
a>.培養(yǎng)基底物的選擇用磁選方法可以將硫化鐵礦按S/Fe比值分成不同組分。表1是取自廣西大廠礦區(qū)的硫化鐵礦，礦石粒度80目，從表1可見分選出的5組礦樣具有較大變化的S/Fe比。
表1 培養(yǎng)基底物組分元素Weight％No. S FeZn1 30.64 67.61 1.752 32.34 62.01 4.653 28.98 58.92 5.344 28.59 45.75 14.095 30.07 35.91 7.50b>.硫化鋅礦浸礦細(xì)菌的選育分別稱取表1中15g1～5#礦樣于250ml錐形瓶中，加入150ml無鐵9K培養(yǎng)基，接種取自廣西河池地區(qū)大廠礦區(qū)鉛鋅礦的原始菌液，放在氣浴恒溫振蕩器中培養(yǎng)，溫度30℃。調(diào)節(jié)pH值至1.80，當(dāng)細(xì)菌生長到對數(shù)期時轉(zhuǎn)移其中的1/4培養(yǎng)液至新鮮的硫化鐵礦上再次培養(yǎng)。細(xì)菌轉(zhuǎn)移培養(yǎng)三次后用微孔濾膜(孔徑0.22μm)過濾浸出上清液，用pH＝1.8的去離子水洗滌濾膜上的細(xì)菌懸浮液以盡可能使Fe3+過濾，最后用9K培養(yǎng)基將菌液稀釋到含108cell/ml，準(zhǔn)備用作浸礦試驗的接種細(xì)菌。
在顯微鏡下觀察細(xì)菌和用固體培養(yǎng)基形態(tài)培養(yǎng)觀察細(xì)菌生長特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用硫化鐵礦選育得到的細(xì)菌是混合菌種，其中主要的菌種是氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌，此外還有氧化亞鐵鐵桿菌和氧化亞鐵微螺球菌。在1#細(xì)菌中，氧化亞鐵硫桿菌占主導(dǎo)優(yōu)勢，在3#，4#細(xì)菌中氧化硫硫桿菌占主導(dǎo)優(yōu)勢，而2#和5#的兩種細(xì)菌在數(shù)量上比較均衡。由菌種數(shù)量的優(yōu)勢可知選育細(xì)菌對亞鐵或元素S的氧化能力也有強(qiáng)弱之分。1#氧化亞鐵硫桿菌占優(yōu)勢的細(xì)菌在9K培養(yǎng)基中氧化Fe2+的速率快，相反，3#、4#氧化硫硫桿菌占優(yōu)勢的細(xì)菌氧化Fe2+的速率慢，而氧化S的速率較快。對照表1中硫化鐵礦的硫鐵比變化可知，在高鐵低硫的硫化鐵礦中培養(yǎng)的細(xì)菌氧化亞鐵硫桿菌占優(yōu)勢，而在高硫低鐵的環(huán)境中氧化硫硫桿菌占優(yōu)勢。
用2#和5#細(xì)菌浸出廣西大廠混和硫化鋅礦，含鋅22.24％，鐵12.8％，硫23％，硅23.7％，礦石粒度＞10mm，浸出16天，鋅的浸出率可以達(dá)到96％以上，而鐵和硅等雜質(zhì)的浸出率都比較低，浸出液成分如表2所示。
表2浸出液成分元素Zn FeSiO2CaO MgO含量g/L 10～28 0.4 3.01.20 0.63元素Cu CdNi SbAs含量mg/L84.48 0.886 0.028 0.20 3.04浸出效果優(yōu)于一般的酸浸和常規(guī)的細(xì)菌浸鋅指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.硫化鋅礦浸礦細(xì)菌選育方法，其特征在于本發(fā)明采用磁選方法將硫化鐵礦按S/Fe比值分組，礦石粒度為70～90目，將不同S/Fe比值的礦石組分別溶于無鐵9K培養(yǎng)基中，接種原始菌液，放在氣浴恒溫振蕩器中培養(yǎng)，溫度25～35℃。調(diào)節(jié)pH值至1.50～2.00，當(dāng)細(xì)菌生長到對數(shù)期時轉(zhuǎn)移其中的1/4培養(yǎng)液至新鮮的硫化鐵礦上再次培養(yǎng)。細(xì)菌轉(zhuǎn)移培養(yǎng)三次后用孔徑為0.22μm的微孔濾膜過濾浸出上清液，用pH＝1.8的去離子水洗滌濾膜上的細(xì)菌懸浮液以盡可能使Fe3+過濾，最后用9K培養(yǎng)基將菌液稀釋到含108cell/ml，即得用作浸礦的接種細(xì)菌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硫化鋅礦浸礦細(xì)菌選育方法。本發(fā)明采用磁選方法將硫化鐵礦按S/Fe比值分組，將不同S/Fe比值的礦石組分別溶于無鐵9K培養(yǎng)基中，接種原始菌液，經(jīng)培育得浸礦細(xì)菌。采用本發(fā)明選育的硫化鋅礦浸出細(xì)菌是混合菌，主要菌種是氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌，此外還有氧化亞鐵鐵桿菌和氧化亞鐵微螺球菌，細(xì)菌的浸礦速度得到明顯提高；細(xì)菌的特性隨培養(yǎng)基的硫鐵比變化而變化；細(xì)菌具有較強(qiáng)的亞鐵或硫氧化能力的細(xì)菌適合于浸出鋅精礦；具有均衡優(yōu)勢的混合細(xì)菌適合于浸出硫化鋅原礦。
文檔編號C22B3/00GK1401763SQ02114390
公開日2003年3月12日 申請日期2002年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月10日
發(fā)明者邱冠周, 覃文慶, 周洪波, 蘭卓越, 楊宇, 黎維中, 劉新星 申請人:中南大學(xué)