世界銅資源以黃銅礦為主，占到世界銅資源儲量的70%。我國銅資源中硫化礦占87%，其中原生硫化銅礦(主要為黃銅礦)約占90%。目前，黃銅礦主要采用浮選——火法冶煉技術處理，但隨著高品位銅礦資源的日益減少，對于大量的銅品位0.4%以下的低品位銅礦資源，現有技術將無法解決。
近年來發展起來的生物冶金技術已在低品位次生硫化銅礦生物堆浸方面實現了工業應用，但是黃銅礦的生物堆浸還處于研究階段[1]。這主要是因為相對于輝銅礦、銅藍等次生硫化銅礦，黃銅礦具有較高的晶格能(17500 KJ/mol)，是次生硫化銅礦晶格能的5倍，其氧化溶解需要消耗較高的能量[2]。此外，采用嗜溫菌、中等嗜熱菌浸出黃銅礦時，礦物表面會形成鈍化膜進而阻礙黃銅礦的進一步溶解[3]。對于這種鈍化膜，目前主要的觀點有黃鉀鐵礬層、硫層、中間硫化產物層(多硫化物)，但是以哪種產物為主，學術界還沒有統一的認識[4]。為了消除黃銅礦浸出過程中的鈍化膜，研究人員開發了Ag離子催化浸出、低電位生物浸出、極端嗜熱菌浸出等技術。雖然采用Ag離子催化浸出和低電位生物浸出均可改善黃銅礦的浸出效果，但由于成本及工程實施困難，至今沒有成功應用的工業實例。BHP Billiton在BIOX®工藝的基礎上，從1995年開始研究黃銅礦精礦的攪拌浸出技術，成功開發了BioCOPTM技術，并于2003年在智利Chuquicamata的Codelco礦山建成年產2萬噸陰極銅的工廠[5]。該工廠采用嗜熱菌浸出黃銅礦精礦(Cu33%、S35%、As4.5%)，浸出溫度78~80℃，浸出周期7~10天，銅浸出率可達到95%。該工廠的成功運行證實嗜熱菌浸出(高溫浸出)黃銅礦的可行性。然而由于攪拌浸出需要耐腐蝕性的設備，能耗、投資成本、運行成本均較高，該工廠曾一度停產。次生硫化銅礦生物堆浸的大規模應用，在投資、運行成本方面顯示出較大的優勢，因此，研究者一直致力于尋求采用堆浸的方法解決黃銅礦的浸出難題。
本文將結合文獻及已有的研究成果，從菌種、礦石性質、工藝條件等方面對黃銅礦生物堆浸的可行性進行研究，期望對黃銅礦生物堆浸的工業應用有一定的啟發性。
1 黃銅礦生物堆浸的技術開發現狀
目前，已有多個公司開發了相關的適宜黃銅礦生物堆浸時的接種、控溫技術，并已用于現場試驗研究。
1.1 G
聲明：
“黃銅礦生物堆浸的可行性研究” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：北京有色金屬研究總院
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2025年07月23日 ~ 26日 
