细菌选矿的基本原理是什么,它有什么优缺点,它在生产中的应用情况如何

          细菌选矿又叫细菌浸出，它是利用某些微生物的催化作用，使矿石中的金属溶解出来。例如，有一种硫氧化细菌，具有使元素硫氧化的能力，在溶液中能生成硫酸。还有一种叫铁氧化细菌，它具有把FeSO4加速氧化为Fe2(SO4)3的能力，使溶液中的Fe2(SO4)3含量大大增加。而H2SO4及Fe2(SO4)3溶液都是硫化矿及其他矿物的有效溶剂。 例如，在多金属硫化矿中一般都含有黄铁矿，在有水和氧存在的条件下，黄铁矿缓慢氧化，并生成FeSO4与H2SO4，其反应式为： 铁氧细菌在有氧与硫酸存在的条件下，则用极快的速度把FeSO4氧化成Fe2(SO4)3，其反应式为： Fe2(SO4)3能把矿物中的金属溶解出来，例如对辉铜矿作用时能生成CuSO4、FeSO4及S，其反应式为： 上式反应生成的。FeSO4可由铁氧化细菌进行再氧化，生成Fe2(SO4)3。如果该反应在溶液中反复循环，浸出作用会不断进行。如果溶液中有硫氧化细菌存在时，则会使反应生成的S被硫氧化细菌氧化牛成H2SO4，这时矿石的浸出作用更为有效，其反应式为： 细菌浸出的优点有：①设备简单，操作方便;②适应于处理贫矿、废矿、尾矿及炉渣等;③可以综合浸出，综合回收多种金属;④目前对铜、铀的细菌浸出工艺比较成熟，并且铜的浸出液可以经萃取-电积法或铁置-浮选法回收其中的铜。 细菌浸出的主要和缺点是细菌的培养比较麻烦，浸出周期比较长。 国内有不少应用细菌选矿的实例，如广东某铜矿，安徽某铜矿老采区细菌浸出，湖南某铜矿等。现简介湖南某铜矿应用细菌浸出处理含铜尾矿的情况。 湖南某铜矿地表堆存着大量浮选尾矿与重选尾矿，浮选尾矿含铜0.11%～0.20%;重选尾矿含铜1.25%～1.50%，并且两种尾矿都含有稀有金属。 尾矿用细菌浸出的工艺流程如图7-7所示。由于尾矿粒度细，所以采用浸出池进行浸出，先加入酸，酸化水与矿石中的碱性脉石，待pH值达到2.0左右时，加入含菌高铁(Fe3+)的浸出液进行循环浸出，直至浸出液的铜、稀有金属浓度很低为止。然后追加铜、稀有金属很低的细菌浸出液，当浸出液浓度更低时，再水洗2~3天则可排料。 尾矿浸出时间为20天，浸出结果如表7-2所列。浸出液中的稀有金属经过吸附之后，尾液含铜约1.5～2.0克/升，采用铁置换泼使铜沉淀为海绵铜，其化学反应式为： 表7-2 尾矿细菌浸出的结果 铁置换的操作条件为： ①置换液含铜越高越好，含铁应尽可能少，pH：1.8～2.0; ②当溶液pH值在1.5左右，铜浓度为2～4克/升时，耗铁比为铜的2.0～2.5倍;当pH值在2左右时，铜浓度较高时，耗铁比为铜的1.5倍; ③铁置换时间与温度、废铁质量和数量、溶液酸度及置换方式等因素有关，一般在温度大于20℃，通气情况下，6小时可以置换完毕; ④置换后立即排放尾液，调节尾液中的Fe2+浓度和酸度，并返回细菌培养液使用。 其主要技术经济指标有： ①铜的总回收率为70%～75%，稀有金属的总回收率为75%～80%; ②海绵铜品位为60%～65%; ③每吨矿耗硫酸40～45千克，每吨铜耗铁为2.5吨。