镍矿湿法冶金技术应用进展及研究展望（收藏）(4)

不同的浸出体系对菌种有不同的要求。高镁型硫化镍矿生物浸出环境下浸矿微生物最重要的特点为耐高pH值的能力、耐高Mg2+的能力。PLUMB等【37】发现At．thiooxidans在pH在3.0、3.5时仍具有较高的硫氧化能力；L．ferriphilum在pH为3.0时亚铁氧化能力也维持在较高的水平。MERUANE鲳]认为pH过高影响At．ferrooxidans氧化Fe+能力的原因主要是Fe3+形成沉淀后阻碍了细菌表面的传质过程，实验得出了初始亚铁浓度为1g／L时不同初始pH值条件下的亚铁氧化速率以及细菌浓度变化，结果显示当pH在5.0～7.0之间，亚铁的化学氧化作用要大于f．ferrooxidans菌的生物氧化作用，当pH在2.5～5.0之间，细菌的氧化作用要大于化学氧化作用。甄世杰等【39】经过近两年的驯化，将一株细菌对Mg2+的耐受能力由10 L提高到30 L，采用该菌株进行柱浸实验最终镍、钻的浸出率分别达到91％、81％。

加拿大学者Cameron对硫化镍矿非常规生物浸出进行了初步的探究【40-43】，对某高镁型硫化镍矿在pH为2~6下进行生物搅拌浸出，发现在pH<~5时镍的浸出率均在70％以上，而镁的浸出率在pH=2时为70％，当pH=5时仅为10％；对比不同镁含量的硫化镍矿在不同pH值下的浸出行为发现在pH=3时，无论是否为高镁型硫化镍矿，浸出酸耗均有明显下降，有个别矿样浸出终了甚至出现产酸现象，pH=2和pH=3两种体系下Ni的浸出率无明显差距，而pH=2时溶液中Fe、Mg2+的浓度远高于pH=3时的，可见在非常规体系下浸出可以实现在不影响镍浸出率的同时降低酸耗、降低浸出液后期处理难度；不同温度下的浸出实验显示低温不利于镍的浸出，但低温条件下pH越高镍浸出率越高。在对菌群群落结构进行分析后发现，不同pH值(pH为3、4、5菌群群落结构无明显差异。

3.3硫化镍矿生物冶金技术应用现状

3.3.1硫化镍矿生物搅拌浸出应用现状

DEW等【44】以Acidimicrobium、SuDCobacillus和caldus为主要浸矿细菌在50℃下开展了针对镍精矿的生物搅拌浸出扩大试验，结果显示磁黄铁矿和镍黄铁矿的生物浸出效果优先于黄铁矿的，当采用最适温度为68℃、78℃的两种古菌时，硫化物快速氧化，在68℃下浸出4 d后，镍的浸出率为98％。

荷兰Mondo mineral公司是世界第二大滑石生产商，该公司在芬兰有两个矿山Sotkamo和Vuonos。在滑石生产过程中会产生含镍钴砷的副产品：一种为富镍浮选精矿(NFC：Ni 10.5％，Co 0.5％，Fe 35％，As1.3％)；一种为富砷浮选精矿(GFC：Ni14.3％，Co2.7％，Fe25.3％，Asl5.4％)，采用生物搅拌浸出的方式回收其中的有价金属，镍浸出率为95％，回收率为93％。

该生物搅拌浸出厂设计年处理精矿1.2万t，镍产量1 kt。

澳大利亚Cosmic Boy浮选厂隶属于Western area公司，年处理能力为55万t，每年产生大量浮选尾矿，主要为红砷镍矿和辉砷镍矿。2009年，Western area收购了BioHeap公司后开始尝试采用生物浸出技术回收浮选尾矿中的镍，在矿石粒度小于150 gm的占80％，在矿浆浓度28％的条件下，搅拌浸出连续运行了76 d，镍的总回收率接近90％。

3.3.2硫化镍矿生物堆浸应用现状

芬兰Talvivaara矿业公司【45】在芬兰东部拥有一座低品位硫化镍矿山(Ni0.23％，Zn0.51％，Cu0.13％，Co0.02％)，由于原矿品位过低，采用常规选冶难以实现经济利用，2005年开始筑堆进行生物浸出，原矿破碎后采用硫酸酸化至pH=1.8，采用双堆浸出，第一堆浸出镍锌，浸出一年半后移至第二堆浸出铜钴，堆内温度在30～90℃，浸出液细菌浓度在1×10^5~1×10^8／mL，2006年底第一堆镍锌钴铜的浸出率分别达到94％、83％、14％、3％，移堆后最终镍锌浸出率达到100％，钴和铜浸出率分别为35％和22％【46-47】。该堆场2012年共产镍 t，锌 t。

澳大利亚西部地区拥有丰富的硫化镍矿资源，但原矿镁含量高达20.10％，镍仅有0.68％。2009年，开始将生物堆浸技术应用在镍矿的生产中。最初堆浸浸出液pH值在1.8～2.5之间，导致酸耗过高。FEWINGS等【48】提出可以在较高pH值下进行生物堆浸。生物堆浸实验结果表明在一定范围内(1.8≤pH≤3.5)pH对镍的浸出率影响不大，通过提高浸出液pH值可以明显降低酸耗。目前该矿正在进行工业应用试验。

云南墨江硫化镍钴矿属于含砷低品位镍矿床，镍平均品位为0.5％，钴平均品位为0.05％。北京有色金属研究总院针对墨江镍矿矿石性质开展了生物浸出实

验室摇瓶小试和柱浸扩大试验。在实验室试验研究成果的基础上，又进行了单堆矿石量分别为2、4、10和20 kt的工业试验，常温浸矿菌(25～45℃)和中等嗜热浸矿菌(45～60℃)混合应用，浸出周期12个月，镍、钴浸出率均达到70％【49】。

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