Способ выщелачивания руд и концентратов с использованием микроорганизмов

Способ выщелачивания руд и концентратов с использованием микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii)910815

Союз Советсиии

Социалистические

Республии

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН Ия @ТОPCNOhAY CBNQETEJlbCT83f (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.80 (2l ) 2951697/22-02 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.82. бюллетень Фе 9

Дата опубликования описания 07.03.82 (5l )M. Кл.

С 22 В 3/00

1Ъаударетееииьй каиитет

СССР

II0 аелеи изобретений и вткрытий (5З ) ЛК622,775 (088.8) С.И. Полькнн, Г.И. Каравайко, Э.В. Адамов, В.Ь. Панин,, С. И, Гришин, Т. О. Скакун и О. Б. Линник

1

/ .5

Московский ордена Октябрьской Революции и @щей -Трудового

i, р

Красного Знамени институт стали и сплавов " "--, (72) Авторы . изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РУД И KOHUEHTPATOB

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к гидрометал "лургии, в частности к вышелачиванию руд и концентратов с помощью микроорганизмов, т. е. бактериальному выщелачиванию.

Известны способы выщелачивания руд и концентратов с использованием микро организмов, которые осуществляются в несколько стадий: контактирование руды или концентрата с питательной средой, содержащей микроорганизмы Т 1ОМС1

1оъ тяггоХ Й05, отделение остатков выщелачивания от раствора 1, выделение металлов из раствора и возврат раствора в процесс 2).

Однако эти способы не предусматривают повторное использование наиболее активных клеток бактерий из оборотных растворов, адаптированных к условиям вьпцелачивания и повышенным концентрациям ионов тяжелых металлов в раст воре. Активные клетки микроорганизмов либо теряются полностью в случае разомкнутой схемы выщелачивания, либо боль

Шая часть их погибает на стадии выделения металлов из растворов после выщелачивания. В результате не удается достичь высокой скорости выщелачивания металлов и снизить продолжительность процесса.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ бактериального выщелачивания медна-цинковых концентратов, включающий контактирование конпентрата с водой и питательной средой, содержащей Т. f e,I.rooX dagq, сгущение продуктов выщелачивания, вы- деление железа, цинка, меди и кадмия из осветленных растворов, возвра раст воров в процесс. Извлечение металлов проводят при изменении величины рН раствора от 1,5 при цементации меди до 3-3,5 при осаждении железа и до рН 6,8-7 при осаждении цинка. При этих операциях дополнительно в раствор добавляют известь(3).

Однако при проведении операций осаиф дения железа, цинка, меди и кадмия о

3 91081 разуются тонкодисперсные осадки, кото рые вызывают соосаждение значительной части клеток. В результате концентрация клеток падает с 10О до 10 "-10 З в 1 мл., т. е.в 10000 1090000 раэ, а оставшиеся клетки малоактивны и тре буют дополнителЬной активации при добавлении питательных солей и аэрации раствора в течение.8-24 час. Несмотря на это, активность бактерий остает 10 ся ниже, чем у производственной куль туры. Таким образом в оборот поступает ,раствор, содержащий низкие концентрации бактериальных клеток. Поскольку время генерации клеток Т. ЗВггооХ1дс1иб 1s

8-12 ч, то к концу процесса, имеющего продолжительность 80-126 ч, не удаемся получить концентрации клеток выше

10 в 1 мл. А это в свою очередь sans9 ется фактором, ограничивающим .макси 20 мальную скорость выщелачивания.

I целью изобретения является повышение скорости выщелачивания беэ снижения полноты извлечения ценных компонентов в раствор за счет повышения концентрации микроорганизмов в выщелачивающих растворах и сохранения их активности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выщелачивания руд и концентратов с использованием микроорганизмов, включающему контактирова» ние руды или концентрата с водой и питательной средой, содержащей микроорганизмы, отделение остатков выщелачивания от раствора, содержащего ионы металлов и микроорганизмы, выделение металлов из раствора, возврат раствора в оборот, перед выделением металлов из раствора от выщелачивания проводят кон40 центрирование микроорганизмов, после че го отделяют получаемую биомассу в виде пасты от раствора и возвращает ее в процесс. Концентрирование биомассы проводят центрифугированием.

Таким образом, выделенйе клеток бактерий до оперепии извлечения металлов иэ раствора непосредственно после выщелачивания предотвращает их потерю с осадками металлов и сохраняет активность, присущую производственной культу- о ре. Проведение операций центрифугирования .способствует повышению числа клеток в единице объема выщелачиврющего раствора в 10 раз и повьппение скорости выщелачивания на 15% без снижения сте- пени извлечения металлов в раствор.

Проводится бактериальное вьпцелачи вание цинка иэ медно-пинкового конпентВ ф рата по схеме включающей бактериаль» ное выщелачивание концентрата в пачках объемом 160 л каждый при рН 2-2,2, обезвоживание остатков вьпцелачивания, осаждение железа известью до рН 3,1, цементацию меди и кадмия цинковой пылью при рН 1,8, осаждение цинка содой до рН 6,8, регенерирование растворов при добавлении сульфата железа (TI), серной кислоты до рН 2 -2,2 и аэрации воздухом.

Проводится также бактериальное выщелачивание по схеме .с использованием центрифугирования клеток бактерий до операцйй выделения металлов. Получаемая биомасса клеток в вийе пасты возвращается в процесс. Регенерация бакте рий при этом не проводится. Выделение металлов из раствора проводится по той же схеме, что и в опыте без центри фугирования микробов. Исходная куль тура микроорганизмов в обоих опытах

ThiObaciEEuS а" гОоХМаИВ. Выщела и ваемый медно-цинковый концентрат крупностью 95,7% 80 мкм содержит, %: цинка 13,5, меди 6,24, железа 28,48, серы 38,31 и кадмия 0,049. B опыте без центрифугирования получен кек выщелачивания с содержанием цинка 4% при извлечении 80% за 85 ч. При этом содержание меди и кадмия в кеке 6,8% и 0,01% соответственно. Концентрация цинка, меди и кадмия в растворе в среднем 20,87, 1,98 и 0,02 г/л соответственно. В опыте по рейложенной технологии с центрифугированием клеток T. 161"1"оох16с1и с содержание цинка 4% в кеке достигнуто уже за 73 ч. Концентрация ценных компонентов в растворе и в остатках вышелачивания остается на том же уровне, что и по известной технологии. Таким образом, беэ снижения полноты извлечения, которая составляет по цинку 80%, получено увеличение скорости выщелачивания на 15%. Увеличение скорости выщелачивания сопровождается повышением концентрации бактерий, которые состав о ляют в опыте с центрифугированием 100,5 10+ клеток/мл по сравнению с

1 0 клеток/мл без центрифугирования.

Увеличение скорости выщелачивания на 1 5% предполагает снижение экономических затрат за переработку 1 т концентрата в среднем на 12-15% в силу уменьшения капитального строительства и эксплуатационных расходов.

Формула из о брет ения

1. Способ вьпцелачнвания руй и концентратов с использованием микроорганиз910815

Cîñòàâèòåëü А. Важина

Ко екто А. Ференц

Тех ед Т.Маточка

Редактор И. Митровка

Заказ 1048/5 Тираж. 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗБ, Ра ская наб., a. 4/S

Филиал ППП Патент, г. Ужгород., ул. Проектная, 4

5 мов, включающий контактирование руды или концентрата с водой и питательной средой, содержащей микроорганизмы, отделение остатков выщелачивания от раст» вора, содержащего ионы металлов и мик- 5 роорганизмы, выделение металпов из раст. вора, возврат раствора в оборот, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью увеличения скорости выщелачивания, перед выделением металлов нз раствора от выщелачивания проводят концентрирование микроорганизмов, после чего отделяют полученную биомассу от раствора и возвращают ее в процесс.

2 Способ поп. 1 от лича юш и и с я тем, что концентрирование

MHKpoGpFQHK3MoB проводят центрифугир, ванием.

Источники информацищ, IlpHHQTble âo виза;ание при акспертизе

1. Патент США % 3305353 кл. 75-101, опублик 1969.

2, Патент Каналы % 960463, кл. 53»18, опублик. 1975.

3. Известия ВУЗов Цветная металлургия, 1979, % 3, с. 5-12.