臧 宏

（廣西賽可昱新材料科技有限公司，廣西壯族自治區(qū) 防城港 538000）

黃金是一種非常重要的金屬，其可以用作儲(chǔ)備、投資、電子業(yè)、首飾業(yè)、現(xiàn)代通訊等行業(yè)中。直到2013年，世界黃金的總產(chǎn)量約為2700噸。難處理金礦在金礦中占有的比例大概有30%左右，目前難處理金礦的預(yù)處理技術(shù)包括焙燒氧化、壓熱氧化、生物氧化、化學(xué)氧化等，其中生物預(yù)氧化技術(shù)是比較成熟的一種技術(shù)。

1 難處理金礦以及生物氧化技術(shù)概述

1.1 難處理金礦概述

金具有親硫、親氧的化學(xué)性質(zhì)，因此在礦石中可以形成各種各樣的形態(tài)，并且還會(huì)存在一些伴生元素。隨著人們對(duì)金礦資源的大力開(kāi)采，易處理的金礦數(shù)量大量減少。難處理金礦中含有的黃金已經(jīng)占到世界黃金儲(chǔ)量的一半以上。難處理金礦主要是傳統(tǒng)的氰化處理法無(wú)法浸取的金礦。通常情況下，難處理金礦還有不同的分類。第一類是含金硫化礦，常見(jiàn)的載金礦物為砷黃鐵礦和黃鐵礦，其內(nèi)部的金形態(tài)為固溶體。第二種是含碳型金礦，其中含有一定數(shù)量的無(wú)機(jī)碳和有機(jī)碳等碳質(zhì)物。碳質(zhì)物的活動(dòng)較高，因此可以吸附金，并且可以將氰化處理過(guò)程中的溶解金吸附，從而產(chǎn)生貴液浸吞的情況。第三種是粘土型金礦。使用生物預(yù)氧化可以改變載金礦體的性質(zhì)，進(jìn)而解離出包裹金，從而保證后續(xù)氰化處理的順利進(jìn)行[1]。

難處理金礦石難浸的主要原因：包裹物理的機(jī)械包裹、化學(xué)的晶體固熔體和化學(xué)覆蓋膜，從而造成氰化物不能與金礦物接觸；耗氰耗氧物質(zhì)的存在，砷、銅、銻、鐵、錳、鎳、鈷等金屬硫化物和氧化物在溶液中有較高的溶解度，且大量消耗溶液中的氰化物和溶解氧。

1.2 生物氧化預(yù)處理技術(shù)概述

生物氧化技術(shù)主要是通過(guò)細(xì)菌來(lái)浸出氧化鐵、砷、硫等元素，暴露出被包裹的金，從而為后續(xù)的氰化處理提供條件。我國(guó)黃金工業(yè)產(chǎn)生中最早使用生物氧化技術(shù)是在20世紀(jì)80年代，并且就是用于難處理金礦的處理。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，生物氧化技術(shù)也得到了實(shí)踐應(yīng)用，我國(guó)很多企業(yè)都開(kāi)始使用生物氧化預(yù)處理技術(shù)。

2 生物預(yù)氧化處理典型工藝工業(yè)應(yīng)用

2.1 BIOX處理工藝的工業(yè)應(yīng)用

20世紀(jì)70年代末，南非某公司開(kāi)始研究難浸礦石的處理工藝，研究的主要目的是此公司金礦的含砷金精礦焙燒所造成的污染問(wèn)題。此公司還建立半工業(yè)試驗(yàn)廠以及首座細(xì)菌氧化廠，同時(shí)將使用的細(xì)菌氧化工藝命名為BIOX工藝。后來(lái)開(kāi)始向全球范圍內(nèi)進(jìn)行此工藝的商業(yè)轉(zhuǎn)讓。20世紀(jì)90年代，巴西某金礦將BIOX處理工藝應(yīng)用到金礦氧化處理車江中，后來(lái)又被澳大利亞兩個(gè)企業(yè)使用。目前世界上規(guī)模最大的BIOX氧化廠位于烏茲別克斯坦，其日處理能力已經(jīng)能夠達(dá)到1000t左右。

BIOX處理工藝使用的細(xì)菌種類被嚴(yán)格保密，但是普遍認(rèn)為其使用了氧化鐵螺旋菌、氧化硫硫桿菌以及氧化鐵硫桿菌組成的混合物。其比例根據(jù)礦石的成分不同而有所調(diào)整。此技術(shù)處理的過(guò)程中，首先會(huì)對(duì)金礦進(jìn)行磨礦處理，然后將其放入到細(xì)菌氧化槽中，氧化槽的數(shù)量較多，這樣能夠保證細(xì)菌可以在單槽內(nèi)具有最夠多的停留時(shí)間，進(jìn)而使細(xì)菌可以正常繁殖，也不會(huì)使礦漿流出現(xiàn)短路的情況。一般情況下，還需要冷卻礦漿，從而保證細(xì)菌的生存溫度適宜，溫度通常在40℃左右。冷卻的方式為蛇形管水冷卻。BIOX生物氧化技術(shù)的關(guān)鍵就是合理的充氣，并且保證彌散度較高。

2.2 Bac Tech工藝的工業(yè)應(yīng)用

Bac Tech工藝是在1984年出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)英國(guó)某研究小組想尋找一種耐熱的氧化細(xì)菌。最終，此小組在澳大利亞的沙漠地區(qū)尋找到嗜熱細(xì)菌菌族，此菌族的最佳生長(zhǎng)溫度為46℃。將此細(xì)菌應(yīng)用到金礦的生物氧化中，不需要坑卻礦漿。這種細(xì)菌還可以耐受較高的鹽度，比較適合缺乏淡水的地區(qū)。

Bac Tech工藝的處理與BIOX工藝比較相似，為了保證細(xì)菌的繁殖時(shí)間足夠，其也存在兩段氧化過(guò)程。雖然這種嗜熱細(xì)菌可以在55℃下存活較長(zhǎng)時(shí)間，但是為了保證細(xì)菌具有較高的活性，還需要對(duì)其進(jìn)行冷卻處理。因此，在工業(yè)應(yīng)用的過(guò)程中還需要尋找一種更加耐熱的細(xì)菌。

2.3 MINBAC工藝的工業(yè)應(yīng)用

MINBAC工藝是國(guó)際著名的三家礦業(yè)工藝聯(lián)合開(kāi)發(fā)的，包括南非Mintek公司、南非英美公司以及Bateman工程公司，這些公司在黃金開(kāi)采行業(yè)都有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前，已經(jīng)建立了一座中間試驗(yàn)廠來(lái)用于半工業(yè)試驗(yàn)。南非英美公司某金礦建立了氧化廠，使用的細(xì)菌為氧化鐵螺旋菌和氧化亞鐵硫桿菌。此工廠通過(guò)試運(yùn)行來(lái)獲得有關(guān)冷卻、充氣、混合等過(guò)程的比擬放大參數(shù)以及動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

2.4 Geobiotics工藝的工業(yè)應(yīng)用

Geobiotics公司一直都致力于生物氧化難處理金礦的經(jīng)濟(jì)效益以及工藝創(chuàng)新的研究。Geobiotics工藝結(jié)合了生物氧化技術(shù)中的原礦堆浸工藝和攪拌浸出的優(yōu)點(diǎn)，并且將這兩種工藝的缺點(diǎn)排除。相對(duì)于生物攪拌浸出技術(shù)來(lái)說(shuō)，Geobiotics技術(shù)能夠提高黃金的回收率。

Geobiotics工藝可以將難處理金礦包覆在支撐物料上，并使用層疊法來(lái)進(jìn)行堆浸處理。包括氧化金礦層通常需要90d左右，硫化礦的氧化硫最高可以達(dá)到70%，而黃金的回收率最高可以達(dá)到95%。難處理金礦的氧化物可以為氰化處理過(guò)程中金的回收以及金精礦的溶解起到促進(jìn)作用?；厥站V包覆層時(shí)可以使用碳浸、水洗或者一些氰化方式。生物氧化的過(guò)程中，支撐礦物會(huì)逐漸降解和磨損，從而有利于金的氰化回收。

3 結(jié)語(yǔ)

生物氧化技術(shù)對(duì)難處理金礦的處理有著重要的作用，其可以使用細(xì)菌將金粒暴露出來(lái)，進(jìn)而為后續(xù)的氰化處理提供方便。目前，BIOX、Bac Tech、MINBAC、Geobiotics等生物氧化工藝已經(jīng)在工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮重要的作用。