氧化矿和硫化矿共同利用的生物-化工冶金方法

摘要

本发明属于矿产资源综合利用领域，涉及生物和化学催化的氧化矿的还原浸出，及硫化矿的氧化浸出方法，特别涉及氧化矿和硫化矿共同利用的生物-化工冶金方法。利用自养型微生物、异养型微生物或它们的混合物，在温和条件下实现金属氧化矿的还原浸出和金属硫化矿的氧化浸出，可以添加有机生物质调整金属氧化矿与金属还原矿的配比。浸出液经净化、浓缩、结晶获得金属硫酸盐，金属硫酸盐还原热分解为二氧化硫和金属氧化物产品，二氧化硫经生物氧化制造硫酸循环回用。

主权项

一种氧化矿和硫化矿共同利用的生物‑化工冶金方法，其特征是，该方法包括以下步骤：1)原料制备将金属氧化矿和金属硫化矿破碎和球磨，使金属氧化矿和金属硫化矿的粒径均达到‑100目至‑200目；2)酸性条件下金属氧化矿和金属硫化矿的共同浸出将步骤1)得到的‑100目至‑200目的金属氧化矿和金属硫化矿以金属氧化矿与金属硫化矿的重量比为4∶1到1∶1的比例混合后浸入浸出槽中的水中，再加入硫酸并搅拌，控制浸出槽中溶液的pH值在1.5～7之间，再加入微生物菌液，微生物菌液的加入量为上述固液总体积的10～30％，搅拌浸出，得到金属硫酸盐溶液；所述的微生物菌液中的微生物含量为108个微生物/ml～1010个微生物/ml；所述的微生物是自养型微生物、异养型微生物或它们的混合物；3)金属硫酸盐提纯将步骤2)得到的金属硫酸盐溶液通过加净化剂进行沉淀或通过加净化剂调pH值的方式进行净化，再将净化后的金属硫酸盐溶液进行蒸发，当金属硫酸盐溶液的比重大于1.2～1.5克/毫升时，静置10小时以上，过滤，冷结晶或热结晶得到相应的无水金属硫酸盐；4)硫酸盐热解制金属氧化物将步骤3)得到的无水金属硫酸盐在高温炉中与还原性物质混合，升温至800～1100℃进行还原热解，获得金属氧化物和二氧化硫气体；5)自养型微生物氧化二氧化硫气体制硫酸常温下，将步骤4)还原热解中产生的二氧化硫气体通入氧化塔中的自养型微生物菌液中，同时向菌液中通入氧气并喷淋水，自养型微生物菌液的量为二氧化硫气体体积的10～20％，经自养型微生物氧化制得硫酸；所述的自养型微生物菌液中的微生物含量为108个微生物/ml～1010个微生物/ml；所述的自养型微生物是氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌或它们的混合菌；所述的异养型微生物是异化金属还原菌；所述的金属氧化矿是选自氧化锰矿、赤铁矿及五氧化二钒矿中的一种；金属硫化矿是选自黄铁矿、硫化铜矿、黄铁矿、硫化铅锌矿及海洋热液硫化物中的一种。