硫化矿原料矿物组成对有色金属生物浸出效率的影响机制研究

研究人员针对镍铜硫化矿、两种硫化铜镍精矿及铜锌精矿的生物浸出（bioleaching）效率差异问题展开研究。结果表明：镍的比浸出速率稳定在54.4-59.3 mg/(g·day)，锌在铜锌精矿中高达248.6 mg/(g·day)且提取率达98.5%，而铜的比浸出速率较低（7.3-14.8 mg/(g·day)）但残留含量反增，最终形成符合火法冶金标准的16-19%高铜沉积物。该研究为多金属硫化矿的生物湿法冶金工艺优化提供了重要数据支撑。

　　

硫化矿原料的矿物组成显著影响有色金属的生物浸出（bioleaching）动力学。实验对比了镍铜硫化矿、两种铜镍精矿（concentrate 1/2）和铜锌精矿的处理效果，发现镍的比浸出速率（specific rate）差异微小——矿石、精矿1和精矿2分别达到59.3、58.7和54.4 mg/(g·day)，残留镍含量从初始4.6-7.5%降至0.71-0.85%。铜锌精矿中的锌表现出惊人效率，比速率达248.6 mg/(g·day)，提取率98.5%使锌含量从7.4%骤降至0.21%。有趣的是，铜的浸出动力学截然不同：尽管比速率仅7.3-14.8 mg/(g·day)，残留铜含量却逆势上升——铜镍精矿中从15.1-19.1%增至17.8-19.7%，铜锌精矿中从10.1%跃升至16.1%。这种选择性富集现象直接生成符合火法冶金（pyrometallurgical）标准的高铜沉积物（16-19% Cu），为复杂共生矿的生物湿法冶金（biohydrometallurgy）工艺设计提供了关键参数。研究揭示矿物共生结构通过改变微生物-矿物界面反应，最终调控了Ni、Cu、Zn的溶解-再沉淀平衡。