紫金山銅礦生物堆浸工業(yè)案例分析——相關(guān)動力學(xué)研究與多因素匹配.pdf

1、生物堆浸-萃取-電積提銅技術(shù)是上世紀(jì)80年代發(fā)展的低品位銅資源短流程提取技術(shù)，目前在全球得到廣泛應(yīng)用，已有20個以上生物提銅礦山在運行。我國第一座萬噸級生物提銅礦山紫金山銅礦于2005年底投入運行，由于礦石性質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂蚝凸こ檀胧┑仍?，紫金山銅礦生物堆浸系統(tǒng)形成有別于國外同類實踐的溫度高、鐵濃度高和pH值低等特點的浸出體系，并獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。本論文以紫金山銅礦生物堆浸實踐為背景，在硫化礦物溶解、亞鐵氧化和鐵礬生成動力學(xué)研究基礎(chǔ)

2、上，通過多因素匹配的柱浸實驗驗證，揭示了紫金山銅礦中銅礦物高效溶解和低成本酸鐵平衡的關(guān)鍵控制因素，為次生硫化銅礦生物堆浸實踐的優(yōu)化提供系統(tǒng)的理論依據(jù)。
　　 紫金山銅礦中主要銅礦物為藍輝銅礦和銅藍。在硫酸高鐵介質(zhì)中，藍輝銅礦第二階段和銅藍的活化能較高，因此升溫可顯著促進其溶解;Fe3+濃度在達到0.1M后，對銅礦物溶解速率的促進作用很小;高溫(60℃)下，氧化還原電位對銅礦物溶解速率影響亦很小。因此，在較高的Fe3+濃度下，盡可

3、能提高浸出體系的溫度是促進銅礦物溶解的關(guān)鍵路徑。紫金山銅礦中黃鐵礦含量較高，黃鐵礦是浸出體系中酸、鐵主要來源，黃鐵礦在硫酸高鐵介質(zhì)中的溶解速率與氧化還原電位強相關(guān)，氧化還原電位較低時，提高溫度對鐵礦溶解的促進作用有限。因此，在較高溫度下，降低氧化還原電位是紫金山銅礦實現(xiàn)選擇性浸出的關(guān)鍵。生物浸出體系中氧化還原電位受浸礦微生物亞鐵氧化能力的控制，紫金山銅礦浸礦微生物亞鐵氧化動力學(xué)研究結(jié)果表明，鐵濃度、pH值和溫度均為浸礦微生物亞鐵氧化能力