Способ подготовки суспензии микроорганизмов к бактериальному окислению руд и концентратов

Способ подготовки суспензии микроорганизмов к бактериальному окислению руд и концентратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,80„„1359324 (S1)4 С 22 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4030887/31-02 (22) 27.02.86 (46) 15.12.87. Бюл. У 46 (71) Московский институт стали и сплавов и Институт биофизики СО

АН СССР (72) С.И.Гришин, Э.В.Адамов, Б.Г.Ковров, В.В.Панин, Г.В.Денисов, Т.О.Скакун и А.В.Качелкин (53) 622.775(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 234376, кл. С 22 В 3/00, 1969.

Авторское свидетельство СССР

У 1041593, кл, С 22 В 3/00, 1983. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СУСПЕНЗИИ МИКРООРГАНИЗМОВ K БАКТЕРИЛЛЬНОМУ ОКИС+ЛЕНИЮ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ (57) 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,О) В в присутствии сульфата железа концентрацией 1-30 г/л, после чего вводят в процесс бактериального вы- а щелачивания.

1 1З59З

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к бактериальнему выщелачиванию руд и концентратов цветных и редких металлов, на5 пример золотомышьяковых, оловянномышьяковых, 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 1007. класса 74 мкм. Содержание в исходном концентрате,%: мышьяк 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 барботаже воздухом 1,5 л/мин в кислой 25 среде рН 1,8-2,0 и подогреве до 30 С, Т:Ж пульпы 1:5. Используют суспензию микроорганизмов Thiobacillus ferrooxidans. В первый реактор добавляют суспензию микроорганизмов, выделен- gp ную це нтрифу гиро вани ем при 6000 об /мин пульпы от выщелачивания. Во второй реактор добавляют суспензию микро.организмов, предварительно обработанную в течение 24 ч в электрохимической ячейке с платиновыми электродами площадь по 700 см при постоянном потен1 циале катода - О, 2 В. Суспензия, по— мимо бактерий, содержит, г/л: сульфат железа 15; калий О, 1; магний О, 1; 4О 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 45 операций центрифугирования составляет

2 г/л, во втором — 10 г/л ° В первом реакторе за 80 ч выщелачивания извлечено 81Х мышьяка, содержание сульфидного мышьяка в остатках выщелачивания ниже 2%. Во втором реакто— ре тот же уровень извлечения мышьяка достигается за 60 ч, т, е. при предварительной обработке суспензии микроорганизмов постоянным электрическим током скорость выщелачивания мышьяка возрастает на 337. по сравнению с известным способом. Извлечение золота в кек выщелачивания во всех примерах постоянно и составляет 99,5Х.

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.ferrooxidans, выделенную после 10 операций центрифугирования при 6000 об/мин из реактора от окисления железа. Во второй реактор добавляют суспензию Th.ferrooxidans, 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, 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 потенциал катода поддерживается на уровне -0,1 В, Концентрация микроорганизмов во втором реакторе составляет 2,25 г/л, а время выщелачивания 78 ч при извлечении мышьяка 81%, золота 99,57., т.е. прирост скорости выщелачивания 2,5Х, Пример 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 выщелачивания мышьяка 76 ч, при его, извлечении 81Х ° Извлечение золота 99,5Х.

Прирост скорости выщелачивания по сравнению с известным способом составляет 57.

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 пре вышает 0 5 г/л, время выщелачивания мышьяка 110 ч, что на 387. бопьше, чем в первом реакторе. . Пример 6. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но потенциал катода поддерживается на уровне -1,2 В, Концентрация микроСоставитель Л.Рякина

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор Е.Копча

Заказ 6117/27 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 с

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

3 13593 организмов во втором реакторе 0,8 г/л, при этом в ячейке происходит бурное выделение водорода. Время вьпцелачивания 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 вы- 10 щелачивания с использованием биомассы, обработанной электрическим током при разных концентрациях сульфата железа, равных соответственно

0,05; 1; 30; 32 г/л. Во втором и тре- 15 тьем опытах концентрация биомассы составляет 2,2-2,5 г/л, а время выщелачивания мышьяка 75 ч, что на б . меньше, чем в первом реакторе, В первом и четвертом опытах концентрация биомассы составляет 0,7-1,2 г/л, а время вьпцелачивания 90 — 95 ч, т.е. в этих условиях не достигается положительного результата по сравнению с известным способом. Извлечение зо- 25 лота в кек во всех четырех опытах

99,5 .

Пример 8. Проводят бактериальное окислечие мышьяковистой золотосодержащей руды аналогично приме- 3р ру 1, Содержание мь|шьяка в руде 1,1%, железа 6, серы З,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 вьпцелачивания и степени вскрытия мышьяка, 10 равных соответственно 97,5 и 92, время вьпцелачивания в первом реакторе состалвяет 24 ч, во втором—

16 ч, что на 30 . быстрее.

24 4

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

0 5-1,0 г/л.

Проведение процесса бактериального окисления при обрботке исходной суспензии микроорганизмов постоянным электрическим током способствует повышению производительности процесса за счет увеличения скорости вьпцелачивания без снижения полноты извлечения. Скорость вьпцелачивания 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.

Формула и з о б р е т е н и я

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