生物选矿:让清洁选矿不是梦
——中国地质科学院矿产综合利用研究所开展生物冶金技术攻关纪实
2014年10月09日 10:30 8959次浏览 来源: 中国矿业报 分类: 重点新闻
借助国家项目“小试牛刀”
生物学和矿物学似乎是风马牛不相及的。然而随着生物工程的兴起,相关领域的学者们把它们巧妙地结合在一起,创造了新兴的交叉学科——生物探矿学、生物冶金学以及生物选矿学,其综合效能随之释放爆发。
而当生物学专业的技术人员真正融入到成都综合所时,其“生物潜能”和同行们的“矿物潜能”不仅得到了淋漓尽致的发挥,而且碰撞后产生的裂变效应也十分惊人。
生物冶金又称“微生物浸矿”或“细菌浸出”,是利用细菌或其代谢产物的作用将矿石中的金属溶解出来,然后提取回收这些金属。成都综合所技术人员如数家珍地说,这种将微生物用作冶金的方法,其实由来已久。早在公元前2世纪,中国就有胆水浸铜的记载。上世纪40年代开始,美国的科学家注意到一些硫化细菌在氧化金属硫化物中所起的作用。生物工程出现以后,世界各国的科学家研究筛选那些专门用于冶金的细菌,并且利用遗传工程技术培育出高效多能的工程细菌。可以预测,随着科学技术的深入发展,生物冶金学必将在矿物加工过程中扮演更为重要的角色。
而生物选矿学的发展前景和应用潜力也十分被看好,在未来还有取代某些传统技术的趋势。据了解。近几年来,为了适应矿业可持续发展的需要,世界各国都在尝试采用新的矿物加工技术来改造传统矿物加工技术。特别是对于一些过去被忽视的低品位、细分散、难处理矿石,人们开始重视并设法经济而又环保地对其进行利用。
虽然成都综合所以前从未从事过生物冶金研究,但其在选矿领域的综合实力、创新能力以及多年来积累的优势和经验,还是为生物冶金技术的拓展赢得了一定的空间。该所成立生物冶金实验室的时间不长,就得到了高度认可,先后得到了地调项目——丹巴低品位铜镍矿高效利用新技术研究和川西难处理金矿高效提金技术研究以及国土资源部公益性行业科研专项——铜矿山废石资源调查与综合利用技术研究等国家项目。
在生物冶金技术方面,他们依托地调项目《丹巴低品位铜镍矿高效利用新技术研究》,开展铜镍矿生物浸出工作。在工艺矿物学和选矿研究基础上,他们通过对丹巴铜镍矿原矿和混合浮选精矿的生物浸出研究,获得了3项主要成果:通过选育驯化获得BC-2(30℃)和BM-1(48℃)浸矿细菌,能较好地适应丹巴铜镍矿特性,具有较好的浸矿性能;丹巴铜镍矿中镍矿物和铜矿物的最佳浸出条件略有不同,通过优化浸出条件可获得镍浸出率>95%、铜浸出率>80%的良好指标;以柱浸实验模拟堆浸现场实验,通过酸浸预处理优化工艺可显著改善矿柱的渗流性和透气性,提升生物柱浸效果,缩短生物浸出周期,最终在161天的柱浸周期内,应用BM-1细菌浸出-20毫米粒级矿石,获得镍浸出率76.72%、铜浸出率51.30%的指标。
该所依托国土资源部公益性行业科研专项《铜矿山废石资源调查与综合利用技术研究》开展含铜废石生物浸出工作,也取得了明显成效:从白银矿坑水中选育出来的BY1#细菌具有较好的浸矿性能,尤其对氧化黄铁矿表现出一定优势。试验发现采用BioMetal SM-3中等嗜热嗜酸菌可获得较高的铜浸出率(190天,-15毫米粒级铜浸出率60.53%),且不存在常温生物浸出后期铜浸出速率明显由快转慢的钝化问题,同时确定了生物堆浸工业试验方案。
责任编辑:彭薇
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