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青海省赛什塘铜矿位于青海省海南州兴海县境内,该地区平均海拔3350~3460米,矿区地势西高东低,全年平均气温1.2℃。该铜矿床位于柴达木准地台南缘台褶皱带的东南端,以铜为主,矿体116个,主矿体铜的平均品位约1.23%,其它矿体一般为0.55~0.75%,矿区平均品位1.12%,总贮量约60万个金属t。铜矿石的自然类型以硫化矿石为主,氧化矿石只占总储量的0.34%。
赛什塘铜矿的硫化铜矿以黄铜矿的形式存在,常被磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿所包裹。矿物赋存粒度细小,矿石贫矿和富矿分布均匀,传统浮选入选品位要求较高,目前是1.2%。在现有高铜价(≥3万元/金属t)条件下,每年开采处理50万t铜矿石,利润仅400-600万元。开采过程中附带采出的低于0.9%的铜矿石难以经济利用。若将技术调整为:高品位部分仍采用传统浮选工艺,品位较低、难选铜矿石采用细菌浸出技术,那么该铜矿的资源可利用率将增加50%左右,直接增加近90亿元的可利用资源量。其次,由于细菌浸出技术的生产成本约是传统技术成本的1/3,产品结构由出售铜精矿提升为铜材,提高了产品的附加值,改善了矿山的经营状况。这部分品位较低难选铜矿石就目前技术而言,生物浸出技术在赛什塘铜矿的开发和利用具有十分重要的意义和作用。
本研究通过实验对赛什塘铜品位较低,难以经济利用的资源进行了系统的细菌浸铜实验,结果取得了以下几点认识:
摇瓶实验表明,铜浸出率达到55%,黄铜矿(CuFeS<,2>)全部被细菌氧化转化成赤铜矿(Cu<,2>O),铜的总浸出率高达91.1%以上,说明赛什塘铜矿具有较好的细菌可浸性。
柱浸实验表明,铜浸出率在20%以前铜的浸出较快,仅需85天,此后,溶液铜量不再增加甚至减少,但细菌氧化转化作用仍在进行;表面除铁处理,同时离子催化细菌柱浸,浸出30天,溶液铜的最高浸出率可达41.2%。
赛什塘铜矿含黄铁矿(FeS<,2>)和磁黄铁矿(Fe<,1-x>S)较多,铁含量高,细菌浸出的铜离子(Cu<2+>易交代黄铜矿(CuFeS<,2>)、磁黄铁矿(Fe<,1-x>S)、黄铁矿(FeS<,2>)等矿物,并固化成辉铜矿(Cu<,2>S)、赤铜矿(Cu<,2>O)和单质铜等富铜矿物,使溶液铜量降低。故此种实验室研究方法,使观测到的铜浸出率远小于细菌氧化率。