新型微生物反应器氧化金精矿的工业试验.doc

新型微生物反应器氧化金精矿的工业试验 赵磊，周立杰，董干国 （北京矿冶研究总院，北京 100160） 摘要：采用自主研发的700 m3新型生物反应器开展金精矿预氧化平行对比工业试验，在给与金精矿一致、控制硫化物氧化程度基本一致的条件下，新型生物反应器比传统生物反应器气耗降低17.8%，效率提高20%。 关键词：金精矿；细菌氧化；生物反应器 中图分类号：TF831 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2016）12-0000-00 Industrial Test for Oxidation of Gold Concentrates in Novel Bioreactor ZHAO Lei, ZHOU Li-jie, DONG Gan-guo (Beijing General Research Institute of Mining Metallurgy, Beijing 100160, China) Abstract：A bacterial oxidation parallel industrial test of gold concentrates was carried out in novel self-developed 700 m3 bioreactor. Under the basically same condition of gold concentrates and sulfide oxidation indexes, gas consumption in novel 700 m3 bioreactor drops by 17.8% and efficiency rises by 20% compared with traditional bioreactor. Key words：gold concentrates; bacterial oxidation; bioreactor 南非的Fair-view金矿在20世纪80年代就已经将生物氧化技术应用于难处理金矿。与传统的难浸金矿加压氧化和焙烧氧化预处理方法相比，生物氧化的流程简单、设备投资少、环境污染小、操作方便。随着微生物氧化技术的不断发展[1-4]，微生物槽浸技术成功实现产业化。 目前，工业上应用的搅拌槽式和气升式微生物反应器对细菌在矿浆条件下的生长环境考虑不足，反应器的运行效率低、氧化速度慢，已经不能满足工业实践的需要[5-7]。在“十一五”以来先后开发的30 m3、200 m3新型微生物冶金反应器[4,8-9]基础上，2013年我们采用自主研发的700 m3新型微生物冶金反应器在新疆某金矿进行工业平行对比试验。与现场使用的700 m3传统反应器相比，新型微生物冶金反应器效率提高20%以上，处理单位体积矿浆能耗降低15.3%。新型微生物冶金反应器的开发，对于突破国外金精矿预氧化核心装备的垄断，提升金精矿生物冶金行业装备水平具有重要意义。 1 原料性质 工业试验从2013年9月20日到10月31日，共取得有效班样216组，金精矿含Au 26.4~41.4 g/t、S 10.9%~16.8%、Fe 14.8%~18.5%、As 1.9%~2.6%。 2 试验研究方法 新疆某金矿共有7台Φ9.5 m×10 m反应器，生物氧化分为两段，1#、2#、3#、4#反应器并联，组成一级氧化，3用1备，其中2#反应器为备用。5#、6#、7#反应器串联，组成二级氧化。本文的工业试验将2#反应器进行改造，成为新型微生物冶金反应器。将浮选金精矿通过分矿器分为3份，分别给入1#、2#、3#反应器，3个反应器的溢流给入5#反应器。在相同给矿性质条件下，对1#、2#反应器溢流指标进行检测，以此对新型生物冶金反应器的工艺性能进行考核。 1#、3#～7#传统生物反应器的低压空气通过环形管路进入反应器后，经叶轮搅拌，为生物氧化提供溶解氧。这种充气系统为内置式，易堵塞，检修难，不仅造成严重的空气浪费，而且氧传质速率低。另外，搅拌系统的能耗也比较高。新型微生物冶金反应器的设计思路为加强充气弱化搅拌：一是采用大高径比槽体设计，增大压力，提高溶解氧量；二是采用压力喷射式充气器，减小气泡直径，增加气液界面，提高溶气效率。在2#反应器基础上改造而成的新型微生物冶金反应器示意图见图1，采用42个喷嘴直径5 mm的充气器为2#反应器进行供气。 收稿日期：2016-05-27 基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2012AA061503) 作者简介：赵磊（1982-），男，辽宁人，硕士，高级工程师. 图1 新型700 m3微生物冶金反应器示意图 Fig.1 Schematic diagram of novel 700 m3 bioreactor 3 试