Способ выщелачивания руд и концентратов с использованием микроорганизмов

и 910815 Союз СоветсиииСоциалистическиеРеспублии ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИяК ДетО 1 еСКОМУ СВИДЕтЕЛЬСтВУ(5 )М. Кд. С 22 В 3/00 Ъеударетееивй каиитет СССР во делен изобретений и вткрытий/ 1 Московский ордена Октябрьской Революции и дщериТрудового" э.Красного Знамени институт стали и сплавов- ,(72) Авторы . изобретения(54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРООРГАНИЗМОВ Изобретение относится к гидрометал"лургии, в частности к вышелачиваниюруд и концентратов с помощью микроорганизмов, т. е, бактериальному выщелачиванию,Известны способы выщелачивания руди концентратов с использованием микроорганизмов, которые осуществляются внесколько стадий: контактирование рудынли концентрата с питательной средой,содержащей микроорганизмы ТЪ 1 оЪО с 110с,оъ тяггоХ 1805, отделение остатковвыщелачивания от растворами,выделениеметаллов из раствора и возврат раствора в процесс 21.Однако эти способы не предусматривают повторное использование наиболееактивных клеток бактерий из оборотныхрастворов, адаптированных к условиямвьпцелачивания и повышенным концентрациям ионов тяжелых металлов в растворе. Активные клетки микроорганизмовлибо 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 продолжительностьпроцесса.Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ бактериального вьпцелачивания медно-цинковых концентратов, включающий контактирование концентрата с водой и питательнойсредой, содержащей Т. еггоох 1 доьь, сгущение продуктов вышелачивания, 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 освв дения железа, цинка, меди и кадмия о3 91081разуются тонкодисперсные осадки, которые вызывают соосвжаение значительнойчасти клеток, В результате концентрация клеток падает с 10 ф до 10 "-10 Зв 1 мл., т. е.в 10000-1000000 раэ,а оставшиеся клетки малоактивны и требуют дополнителЬной активации придобавлении питательных солей и аэрациираствора в течение.8-24 час. Несмотря на это, активность бактерий остаелся ниже, чем у производственной культуры. Таким образом в оборот поступает,раствор, содержащий низкие концентрации бактериальных клеток. Посколькувремя генерации клеток Т. ЗЕИгоох 1 даиб и8-12 ч, то к концу процесса, имеющегопродолжительность 80-126 ч, не удаемся получить концентрации клеток выше10 в 1 мл, А это в свою очередь является фактором, ограничивающим .макси 20мальную скорость выщелачивания,1 Целью изобретения является повышениескорости выщелачивания беэ сниженияполноты извлечения ценных компонентовв раствор за счет повышения концентрации микроорганизмов в выщелвчиваюшихрастворах и сохранения их активности.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу выщелачивания руди концентратов с использованием микроорганизмов, включающему контактирование руды или концентрата с водой и питательной средой, содержащей микроорганизмы, отделение остатков вышела пмвания от раствора, содержащего ионыметаллов и микроорганизмы, выделениеметаллов из раствора, возврат растворав оборот, перед выделением металлов израствора от выщелачивания проводят кон 40центрирование микроорганизмов, после чего отделяют получаемую биомассу в виде пасты от раствора и возвращает еев процесс. Концентрирование биомассыпроводят центрифугированием,Таким образом, выделенйе клетокбактерий до оперепии извлечения металлов иэ раствора непосредственно послевыщелачивания предотвращает их потерюс осадками металлов и сохраняет активность, присущую производственной культу-Оре. Проведение операций центрифугирования способствует повышению числа клеток в единице объема вышелачиврюшегораствора в 10 раз и повьппение скоростивыщелачивания на 15% без снижения сте- фпени извлечения металлов в раствор.Проводится бактериальное вьпцелачиввние цинка иэ медно-пинкового конпентВ 4рата по схеме, включающей бактеривль ное выщелачивание концентрата в пачках объемом 160 л каждый при рН 2-2,2, обезвоживание остатков вьпцелачиввния, 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 П), серной кислоты до рН 2-2,2 и аэрации воздухом.Проводится также бактеривльное выщелачивание по схеме .с использованием центрифугирования клеток бактерий до операцйй выделения металлов. Получаемая биомасса клеток в вийе пасты возвращается в процесс. Регенерация бакте рий приэтом не проводится, Выделение металлов из раствора проводится по той же схеме, что и в опыте без центри фугирования микробов. Исходная культура микроорганизмов в обоих опытах Т 1 оЬосйбоб Его"оохМоИВ. Выщелачиваемый 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.В 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 предложенной технологии с центрифугированием клеток Т. хОоох 1 даи с содержание цинка 4% в кеке достигнуто уже за 73 ч. Концентрация ценных компонентов в растворе и в остатках вьпцелачивания остается на том же уровне, что и по известной технологии, Таким образом, беэ снижения полноты извлечения, которая составляет по цинку 80%, получено увеличение скорости вьпцелачивания на 15%. Увеличение скорости выщелачивания сопровождается повышением концентрации бактерий, которые составо ляют в опыте с центрифугированием 10- 0,5 10 ф клеток/мл по сравнению с 10 клеток/мл без центрифугирования.Увеличение скорости выщелачивания на 15% 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 ения1. Способ вьпцелачнвання руй и концентратов с использованием микроорганиз910815 Составитель А. Важина Ко екто А, ференц Тех ед Т.Маточка Редактор И. Мнтровка Заказ 1048/5 Тираж. 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗБ, Ра ская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород., ул. Проектная 4 5мов, включающий контактирование руды или концентрата с водой и питательной средой, содержащей микроорганизмы, отделение остатков вьпцелачивания от раст вора, содержащего ионы металлов и мик роорганизмы, выделение металпов из раст вора, возврат раствора в оборот, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с целью увеличения скорости выщелачивания, перед выделением металлов из раствора от выщелачивания проводят концентрирование микроорганизмов, после чего отделяют полученную биомассу от раствора и возвращают ее в процесс. 62. Способ поп. 1, отлича ющ и й с я тем, что концентрирование микроорганизмов проводят центрифугирг ванием. Источники информации,принятые во вна.ание при акспертизе 1. Патент США % 3305353,кл. 75-101, опубпик 1969.2, Патент Канады % 960463,кл. 5318, опублик. 1975,3. Известия ВУЗов Цветная металлургия, 1979, % 3, с, 5-12.