摘要:介紹了生物冶金技術的作用機理及常用冶金微生物、生物冶金技術的分類,總結了生物冶金技術在黃金行業的應用,包括生物攪拌氧化工藝和生物筑堆氧化工藝主要的技術類型,重點分析了生物氧化預處理高砷、高雜金精礦和電子廢棄物等資源的研究現狀和氧化液的凈化利用情況,并展望了生物冶金技術未來的重點研究方向,以期為生物冶金技術在黃金領域更好的推廣應用提供依據。
關鍵詞:生物冶金技術,金礦,生物氧化,槽浸,堆浸
中圖分類號:TF80 文章編號:1001-1277(2023)09-0084-09
文獻標志碼:Adoi:10.11792/hj20230914
引 言
生物冶金是利用天然存在的微生物催化硫化礦物的氧化,以提取銅、鎳、鈾等金屬,或提高硫化礦物(如黃鐵礦和毒砂)中包裹的貴金屬回收率的技術,具有環境友好、反應溫和、易操控、設備簡單、投資少、耗能小、流程短、生產規模靈活、資源適用范圍廣等優點,是一種在工業上已被證實有效的濕法冶金工藝。
目前生物冶金相關研究涉及的金屬主要有金、銅、鈾、鋰、鋅、鈷、鎳、錳、釩、銀、銻、鉬等,其中工業應用的主要是金、銅、鈾、鎳、鋅、鈷等[1-2]。
中國是黃金生產和消費大國,且已探明黃金儲量中大部分為難處理金礦資源。根據對難處理資源的特性調查和工藝研究的初步統計,中國難處理金礦資源中50 %以上適于用生物冶金技術處理[3]。
1 生物冶金的作用機理
從物理角度來看,微生物對硫化礦的作用機理可以分為接觸和非接觸機制[4]。在第一種情況下,細胞通過不同的相互作用附著在礦物表面,其中大多數可以生長并產生生物膜,所有過程都發生在生tweGueeQlMaloLQJMhYlgQ==物膜的微環境中,在非接觸模式中,細胞不與礦物表面直接接觸,生物氧化過程主要發生在溶液中,而硫化物的化學溶解發生在礦物表面。
從化學角度來看,學術界認為微生物處理礦物的方式包括直接作用和間接作用2種[5],且2種方式在生物冶金過程中同時存在[6]。
1.1 直接作用
直接作用時,微生物與金屬硫化物直接緊密接觸,通過微生物體內特有的鐵氧化酶和硫氧化酶直接氧化金屬硫化物,從而釋放出金屬。以微生物氧化預處理金礦為例,微生物對黃鐵礦、砷黃鐵礦的作用機理見圖1,氧化反應化學方程式如下:
1.2 間接作用
間接作用時,硫化礦物不被細菌直接氧化分解,而是在酸性
聲明:
“生物冶金技術在黃金領域的應用及展望” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)