利用細菌氧化從尾礦堆中回收賤金屬的製作方法
2023-10-29 12:27:37 2
專利名稱：利用細菌氧化從尾礦堆中回收賤金屬的製作方法
背景技術：
本發明涉及從尾礦中回收賤金屬，更具體而言，與尾礦垛或堆中硫化物礦石的氧化有關。
現有相當多數量的文獻涉及利用細菌作用自然氧化廢巖石的堆浸法。這種類型的氧化要求空氣能自由地滲透巖石。這種情況通常是巖石比較粗大，故空氣能容易地滲透到一堆巖石的內部。因此，細菌能夠氧化硫化物礦石並可利用溶液滲過巖石堆而使賤金屬溶解。
如果尾礦堆是由例如具有粒徑小於100微米的細粒徑物質形成的，那麼，通常必然會使這尾礦堆緻密，故而使空氣滲透到這尾礦堆內部的能力充其量是受到限制，但更一般而言是受到制止。
二份發表的資料已論及了具有細粒徑的尾礦，亦即礦泥有關回收金的細菌浸出法問題，這二份參考資料指的是1.利維西-戈德布萊德E著含有金、鈾、黃鐵礦的緻密尾礦礦泥的細菌浸出法，發表在紐約州埃爾西維爾出版社1986年出版的，由勞倫斯RW，布雷尼奧RMR，埃比內爾GH編輯的「基礎和應用生物溼法冶金學」第89-99頁上；2.勞桑NE，泰勒JL，赫爾西GA著關於從礦泥垛中回收金的生物預處理，發表在1990年的南非採礦和冶金學會期刊上。
在這些資料所述方法中，呈可溶性的鐵和硫酸鹽形式的氧化礦石被溶解。但是這些方法不是以回收賤金屬為目標的。
(f)從該溶液中回收賤金屬。
上述方法其本身尤其適用於從尾礦堆中回收銅。
弄鬆表面層可以採用任何合適的方法例如採用攪拌或機械疏鬆表面層的方法來實現。這可以採用犁松表面層至數量級為0.5-1.0米的要求深度來完成。
表面層的pH可通過向其添加酸例如硫酸的方法來調整。可達到使pH值為1.3-2.0。
表面層的含溼量可調整到其值在16％-20％範圍內，而優選調整到其值的數量級為18％。
在此時期內進行細菌氧化的受控期持續時間應足以保證基本上所有硫化物礦石被氧化。這受控期持續時間視物理條件和礦石的性質而定。因而，例如這受控期持續時間可能與溫度有關，且也可能受表面層深度，所達到的疏鬆程度和所針對的回收圖的影響。因此，受控期持續時間可以是至少為4個星期。
這氧化表面層可採用任何合適的技術去除。於是，這氧化表面層可以機械方式去除，然後可將水添加到此表面層中。這也可利用由水槍之類工具噴出的水注並用水衝洗從尾礦堆上衝下的有面層。附加的水，或適當的水溶液，可被添加到衝走的物質中，從而形成所要求稠度的漿料。
可以攪拌這漿料。這一步驟可在一容器內進行。
可將在溶液中呈硫酸鹽形態的賤金屬與漿料分離。可以用水衝洗剩餘的固體顆粒以保證有效地回收賤金屬硫酸鹽。分離步驟後的固體顆粒殘留物可作為廢料處理。
可以採用任何適合的技術例如溶劑萃取或離子交換技術，從溶液中回收所要求的賤金屬或金屬。
優選實施方案的闡述本操作程序附圖
闡明了按照本發明的銅回收方法。
本發明的方法特別適用於由先碾碎銅礦石隨之浮選石形成的尾礦的處理。通常這尾礦被注入尾礦堆，尾礦中的顆粒是細粒，且通常會自動地緻密至空氣不可能透入尾礦堆的程度，除非藉助外部工具促成這種滲透。
根據本發明，上述類型的尾礦堆10在步驟12中調整到具有的含溼量為16％-20％，優選為18％。之後，在步驟14中採用機械工具將尾礦堆表面層犁松至深度為0.5-1.0米。由此使表面層鬆散和弄疏鬆。壓實密度被有效地降低。同時，將稀硫酸添加到表面層中以調整其pH至數值為1.3-2.0(步驟16)。表面層可以分幾次犁松，以保證具有合適的pH和含溼量，並保證上述量值基本不變地分布在整個表面層內。
於是，可在一個受控時期內在表面內進行硫化物礦石的細菌氧化，此受控期持續時間依賴於一些因素，這些因素包括礦石的類型和諸如溫度和降雨量的氣候條件。例如，對於如輝銅礦或斑銅礦一類的礦石來說，約為4個星期的氧化期可以足夠了。對於黃銅礦將要求更長的時間。如果尾礦堆的溫度由於氣候條件而上升，一般認為這是有利的，因為溫度增加促進了細菌的活性。
尾礦堆的含溼量可以要求調整，例如可利用灑水器進行調整(步驟18)，但是，按照低溼度條件，本步驟取決於氣候和尾礦堆的降雨量或乾燥程度。
顯而易見的是，關於這一點本發明的目的是要為在尾礦堆上層中進行銅礦石的細菌氧化創造有利條件(步驟20)。
在上層已被氧化至要求程度之後，採用機械設備去除氧化材料(步驟22)。或者利用水槍或噴水管通過衝洗或衝刷從尾礦堆上衝下的材料的方法去除氧化層。將這再生材料輸送到攪拌容器內，將水24，或將可能從本方法的部分循環回來的合適水溶液，添加到容器中以形成漿料26。
在上述容器內銅溶解到水中，從而形成硫酸銅和太酸鐵的酸性溶液。在分離步驟28中，利用過濾或潷析技術，將這漿料分離成固體顆料和溶液。在步驟30中，這些固體顆粒被衝洗並將液體添加到由分離步驟28得到的溶液中。然後，這些固體顆粒被堆積在一個新的尾礦垛上(步驟32)。
利用溶劑萃取或離子交換技術，使溶液經受提銅步驟34。
一旦為了形成漿料而去除了表面層(步驟32)，則按所述方法對尾礦堆的新的上表面層進行處理，以形成含有合適的含溼量和pH值的疏鬆物質，從而建立了有利的氧化條件。充分氧化的物質保留在尾礦堆的上層部分，從而使尾礦堆保留大量的活性細菌。
已經發現，雖然含溼量可以從16％變化到20％，但使其值保持為約18％是重要的。如果尾礦堆太溼，那麼空氣進入是不可能的。另一方面，如果尾礦堆是乾燥的，那麼細菌的作用不能有效地進行，因此細菌在整個物質中移動是困難的。
權利要求
1.一種從尾礦堆中回收賤金屬的方法，該方法包括以下步驟(a)疏鬆尾礦堆的表面層；(b)調整表面層的pH和含溼量，以便形成對硫化物礦石的細菌氧化有利的條件；(c)在一個受控時期內進行的細菌氧化；(d)受控期後去除氧化表面層並將水添加其中以形成漿料；(e)使漿料分離成固體顆粒和溶液；和(f)從溶液中回收賤金屬。
2.權利要求1的方法，其中疏鬆表面層可採用攪拌或機械鬆散該表面層的方法。
3.權利要求2的方法，其中疏鬆表面層可採用犁松該表面層至0.5-1.0米深度的方法。
4.權利要求1-3之任一項的方法，其中pH值被調整為1.3-2.0。
5.權利要求1-4之任一項的方法，其中的pH採用向表面層添加硫酸的方法來調整。
6.權利要求1-5之任一項的方法，其中表面層的含溼量被調整到數值為16％-20％。
7.權利要求6的方法，其中含溼量被調整到數量級為18％。
8.權利要求1-7之任一項的方法，其中步驟(c)中所述受控期至少為4個星期。
9.權利要求1-8之任一項的方法，其中氧化表面層將採用至少下述一種方法去除利用機械工具，和利用水注。
10.權利要求1-9之任一項的方法，其中漿料被引向至少一個容器內，並在其中進行漿料攪拌。
11.權利要求1-10之任一項的方法，其中使在溶液中呈硫酸鹽形態的賤金屬與漿料分離。
12.權利要求1-11之任一項的方法，其中步驟(f)採用溶劑萃取或離子交換技術來實現。
13.權利要求1-12之任一項的方法可用來從尾礦堆中回收銅。
14.權利要求13的方法，其中尾礦由先碾碎銅礦石隨之浮選來形成。
15.一種銅回收的方法，其中銅礦石被碾碎，然後經受浮選，由此形成尾礦，並將這尾礦輸送到尾礦堆上，和其中尾礦堆經受以下處理鬆散和疏鬆尾礦堆的表面層，調整表面層的pH至其值為1.3-2.0，調整尾礦堆的含溼量至處於16％-20％，和在表面層中至少硫化物礦石被細菌氧化一個受控時期，此後表面層被去除，與水混合以形成漿料，該漿料被輸送到至少一個攪拌容器中，並在容器內使漿料分離成固體顆粒和溶液，採用溶劑萃取或離子交換技術從該溶液中提取銅。
全文摘要
一種從尾礦堆中回收賤金屬的方法,該方法包括以下步驟:疏鬆尾礦堆的表面層;調整表面層的pH和含溼量以形成對硫化物礦石的細菌氧化有利的條件;在一個受控時期內進行細菌氧化;在受控期後去除氧化表面層並將水添加其中以形成漿料;將漿料分離成固體顆粒和溶液;和從溶液中回收賤金屬。
文檔編號C22B15/00GK1387580SQ00815180
公開日2002年12月25日 申請日期2000年8月31日 優先權日1999年9月1日
發明者P·M·克拉文, T·H·藤利 申請人:比利頓股份有限公司