硫化铜生物浸出的流程与存在的问题

生物浸出是使用环境中天然存在的材料从硫化矿或精矿中提取金属；即水、空气和微生物。换句话说，生物浸出是将自然界中发现的某些细菌和古细菌催化硫化物矿物氧化的能力商业化。生物浸出与仅浸出氧化矿物的传统酸浸的区别在于硫化物矿物的浸出。

硫化铜生物浸出涉及使用微生物催化硫化铁的氧化以产生硫酸铁和硫酸。硫酸铁是一种强氧化剂，然后氧化硫化铜矿物，然后所含的铜被形成的硫酸浸出。

生物浸出处理根据待处理资源的类型而有所不同。如今，根据要加工的原材料类型，它在三种不同的情况下使用：

01 转储浸出- 废石、低品位矿石或选矿尾矿（低品位、氧化物和二次硫化物）在放置处进行浸出以供处置。（技术成熟，应用广泛）

02 堆浸- 新开采的原矿 (ROM) 材料（中级、氧化物和次生硫化物）沉积在不透水的自然表面或垫上的堆中并浸出。ROM 可以在开采时浸出，也可以在沉积到堆上之前部分压碎并与酸混合。（技术成熟，使用量不断增加）；初级硫化物；即，黄铜矿，浸出（仅实验阶段）

03 搅拌浸出- 中等到高品位的黄铜矿精矿沉积在罐中，并使用机械搅拌进行浸出。

大多数铜矿物是硫化物，其中黄铜矿 (CuFeS2) 含量最丰富，因此经济上最重要。其他具有经济重要性的矿物有斑铜矿 (Cu 5 FeS 4 )、辉铜矿 (Cu 2 S) 和蓝铜矿 (CuS)。硫化物矿物不溶于水或酸性溶液，除非它们首先被氧化。虽然暴露在空气中足以氧化这些矿物质，但该过程缓慢且低效。通过在系统中引入亚铁硫杆菌和硫氧硫杆菌细菌，氧化过程的动力学得到了极大的改善。前者催化铁的氧化，而后者催化硫的氧化。

黄铜矿的总体化学反应为： 

4CuFeS 2 + 11O 2 + 6H 2 O亚铁氧硫杆菌>> 4CuSO 4 + 4Fe(OH) 3 + 4S                                                       (1)

2S + 3O 2 + 2H 2 O硫氧硫杆菌>> 2H 2 SO 4                                                                                                    (2)

在黄铜矿浸出过程中必须克服的问题之一是，当使用天然细菌时，会在矿物表面形成钝化层，从而阻止进一步浸出。该钝化层可能来自两个来源之一或两者：(1) Fe(OH) 3倾向于形成黄钾铁矾 (KFe 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 )，其覆盖未反应的材料并形成钝化层，并且/或，(2)反应(1)中形成的元素硫，其也倾向于覆盖表面。钴蓝和辉铜矿更容易浸出。从基础电化学中发现，使用嗜热微生物的新技术可以将温度升至 60°C (140°F) 或更高，从而破坏黄铜矿上钝化层的稳定性。