Способ подготовки суспензии микроорганизмов к бактериальному окислению руд и концентратов Советский патент 1987 года по МПК C22B3/00 

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к бактериаль- нвму выщелачиванию руд и концентратов цветных и редких металлов, например золотомышьяковых, оловянно- мышьяковых, медно-цинковых, и может быть использовано для окисления солей закисного железа до окисного.

Целью изобретения является повышение реакционной способности суспензии . .

Пример 1. Проводят бактериальное выщелачивание мышьяковистого золотосодержащего концентрата для удаления мышьяка как вредной примеси и вскрытия золота. Крупность концентрата 100% класса 74 мкм. Содержание в исходном концентрате,%: мьш1ьяк 8,5; сера 17; железо 18; окись кремния 20; углерод 20, а также золота 94 г/т. Выщелачивание проводят в двух реакторах объемом по 0,5 л с мешалкой турбинного типа при 400 об/мин и бар- ботаже воздухом 1,5 л/мин в кислой среде рН 1,8-2,0 и подогреве до 30°С, Т:Ж пульпы 1:5, Используют суспензию микроорганизмов Thiobacillus ferro- oxidans, В первый реактор добавляют суспензию микроорганизмов, выделенную центрифугированием при 6000 об/мин пульпы от вьш);елачивания. Во второй реактор добавляют суспензию микро- .организмов, предварительно обработан10

15

всех примерах постоянно и составляет 99,5%.

Пример 2. Проводят бактери альное окисление раствора сульфата закисного железа при рН 1,5 и концентрации железа 5 г/л в двух реакторах емкостью 1 л при перемешивании механической мешалкой турбинног типа при 600 об/мин и барботаже воз духом 3 л/мин. В первый реактор до бавляют суспензию Th.ferrooxi.dans, выделенную после 10 операций центри фугирования при 6000 об/мин из реак тора от окисления железа. Во второй реактор добавляют суспензию Th.fer- rooxidans, обработанную в электрохимической ячейке в течение 20 ч при постоянном потенциале катода -0,5 В. Концентрации других солей и состав барботируемой газовой смеси соответствуют описанным в примере 1 В первом реакторе концентрация Th. ferrooxidans составляет 0,5 г/л,

25 во втором - 10 г/л. В первом реакто ре железо полностью окислено за 1 ч, во втором - за 5 мин,т.е. в 20 раз быстрее Пример 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но по2Q тенциап катода поддерживаетс51 на уровне -0,1 В, Концентрация микроорганизмов во втором реакторе состав ляет. 2, 25 г/л, а время выщелачивания 78 ч при извлечении мыЬьяка 81%

20

ную в течение 24 ч в электрохимической золота 99,5%, т.е. прирост скорости ячейке с платиновыми электродами пло- выщелачивания 2,5%.

Пример

щадь по 700 см при постоянном потенциале катода - 0,2 В. Суспензия, по - мимо бактерий, содержит, г/л: сульфат железа 15; калий 0,1; магний 0,1; фосфора 0,02; нитрат 0,5; микроэлементы по Арнону и барботируется воздухом., обогащенным углекислым газом до 6% по объему. Концентрация Th.ferrooxidans в первом реакторе после 10 операций центрифугирования составляет 2 г/л, во втором - 10 г/л. В первом реакторе за 80 ч выщелачивания извлечено 81% мышьяка, содержание сульфидного мышьяка в остатках вьще- лачивания ниже 2%. Во втором реакторе тот же уровень извлечения мышьяка достигается за 60 ч, т.е. при предварительной обработке суспензии микроорганизмов постоянным электрическим током скорость выщелачивания мышьяка возрастает на 33% по сравнению с известным способом. Извлечение золота в кек выщелачивания во

40

45

50

55

4. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но поте циал катода поддерживается на уровн 1,0 В. Концентрация микроорганизмов во втором реакторе 2,5 г/л;а время вьш( лачивания мышьяка 76 ч,при его, извлеч нии 81%. Извлечение золота 99,5%. Прирост скорости выщелачивания по сравнению с известным способом составляет 5%.

Пример 5. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но потенциал катода поддерживается на уровне -0,05 В.Концентрация микроорганизмов во втором реакторе за 24 обработки электрическим током не пр вышает 0,5 г/л, время выщелачивания мышьяка 110 ч, что на 38% больше, чем в первом реакторе.

.Пример 6. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но потенциал катода поддерживается на уровне -1,2 В. Концентрация микро

5

всех примерах постоянно и составляет 99,5%.

Пример 2. Проводят бактериальное окисление раствора сульфата закисного железа при рН 1,5 и концентрации железа 5 г/л в двух реакторах емкостью 1 л при перемешивании механической мешалкой турбинного типа при 600 об/мин и барботаже воздухом 3 л/мин. В первый реактор до бавляют суспензию Th.ferrooxi.dans, выделенную после 10 операций центрифугирования при 6000 об/мин из реактора от окисления железа. Во второй реактор добавляют суспензию Th.fer- rooxidans, обработанную в электрохимической ячейке в течение 20 ч при постоянном потенциале катода -0,5 В. Концентрации других солей и состав барботируемой газовой смеси соответствуют описанным в примере 1. В первом реакторе концентрация Th. ferrooxidans составляет 0,5 г/л,

5 во втором - 10 г/л. В первом реакторе железо полностью окислено за 1 ч, во втором - за 5 мин,т.е. в 20 раз быстрее. Пример 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но поQ тенциап катода поддерживаетс51 на уровне -0,1 В, Концентрация микроорганизмов во втором реакторе составляет. 2, 25 г/л, а время выщелачивания 78 ч при извлечении мыЬьяка 81%,

0

золота 99,5%, т.е. прирост скорости выщелачивания 2,5%.

Пример

0

5

0

5

4. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но потенциал катода поддерживается на уровне 1,0 В. Концентрация микроорганизмов во втором реакторе 2,5 г/л;а время вьш(е- лачивания мышьяка 76 ч,при его, извлечении 81%. Извлечение золота 99,5%. Прирост скорости выщелачивания по сравнению с известным способом составляет 5%.

Пример 5. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но потенциал катода поддерживается на уровне -0,05 В.Концентрация микроорганизмов во втором реакторе за 24 ч обработки электрическим током не превышает 0,5 г/л, время выщелачивания мышьяка 110 ч, что на 38% больше, чем в первом реакторе.

.Пример 6. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но потенциал катода поддерживается на уровне -1,2 В. Концентрация микро

организмов во втором реакторе 0,8 г/л при этом в ячейке происходит бурное выделение водорода. Время вьщелачи- вания мышьяка 105 ч, что на 31% больше, чем в первом реакторе, кроме того, создается взрывоопасная ситуация .

Пример 7. Процесс осуществляется аналогично примеру 1, но во втором реакторе проводят 4 опыта выщелачивания с использованием биомассы, обработанной электрическим током при разных концентрациях сульфата железа, равных соответственно 0,05; 1; 30; 32 г/л. Во втором и тре тьем опытах концентрация биомассы составляет 2,2-2,5 г/л, а время выщелачивания мышьяка 75 ч, что па 6% меньше, чем в первом реакторе. В первом и четвертом опытах концентрация биомассы составляет 0,7-1,2 г/л, а время выщелачивания 90-95 ч, т.е. в этих условиях не достигается положительного результата по сравнению с известным способом. Извлечение зо- лота в кек во всех четырех опытах 99,5%.

Пример 8. Проводят бактериальное окисление мышьяковистой золотосодержащей руды аналогично примеру 1. Содержание мышьяка в руде 1,1% железа 6%, серы 3%,золота 2,5 г/т. В реакторы добавляют по 50 мп суспензии микроорганизмов: в первый - выделенную центрифугированием при 6000 об/мин, во втором - обработанную током в течение 20 ч в режиме, описанном в примере 1. При постоянном извлечении золота в кек вьш;ела- чивания и степени вскрытия мышьяка, равных соответственно 97,5 и 92%, время вьш1;елачивания в первом реакторе состалвяет 24 ч, во втором - 16 ч, что на 30% быстрее.

Редактор Е.Копча

Составитель Л.Рякина

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 6117/27 Тираж 605Подписное

, ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий , 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно- полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

fO

0

15 5

Концентрация сульфата железа в суспензии микроорганизмов должна быть в пределах 1-30 г/л. Ниже этого интервала скорость роста бактерий ограничена количеством восстановленного закисного железа на катоде. При концентрации сульфата железа выше 30 г/л катод зарастает гидрооксидами железа и ярозитом, что препятствует протеканию процесса восстановления железа. В этих случаях концентрация биомассы не превышает 0,5-1,0 г/л.

Пр оведение процесса бактериального окисления при обрботке исходной суспензии микроорганизмов постоянным электрическим током способствует по- вьш1ению производительности процесса за счет увеличения скорости вьпцелачи- вания без снижения полно ты извлечения. Скорость выщелачивания сульфидов возрастает на 20-50%.

При использовании предлагаемого способа концентрация Th.ferrooxidans возрастает до величины максимально возможной плотности упаковки клеток - 10-200 г/л, т.е. в 5-70 раз больше по сравнению с известным способом.

30 Формула изобретения

Способ подготовки суспензии микроорганизмов к бактериальному окислению руд и концентратов цветных и редких металлов и солей закисного железа, включающий обработку суспензии микроорганизмов Th.ferrooxidans, отличающийся тем, что, с целью повьшения реакционной способности суспензией микроорганизмов, ее обрабатывают постоянным током при потенциале катода (-0,1) - (-1,0) В в присутствии сульфата железа концентрацией 1-30 г/л.

5

0

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к. бактериальному выщелачиванию руд и концентратов цветных и редких металлов и солей закисного железа. Цель изобретения - повышение реакционной способности .суспензии. Суспензию микроорганизмов предварительно обрабатывают электрическим током при постоянном потенциале катода (-0,1) - (-1,0) В в присутствии сульфата железа концентрацией 1-30 г/л, после чего вводят в процесс бактериального выщелачивания. W со СП со