潘文秀：我国铜尾矿处理取得阶段性进展

随着社会经济的不断发展，对能源和资源的需求量不断增加，矿产资源的开采量也与日俱增，而尾矿的排放量也随之猛增。由于我国很多种类的矿产资源都面临富矿少而贫矿多的问题，尾矿的产出量就更为可观。有资料显示，我国现有9000多个国营矿山和26万多个地方矿山，堆存的尾矿量就达50亿吨左右，年排出的尾矿量就高达5亿吨以上。铜矿在我国是一个主要矿种，每年都有大量的铜矿被开采和冶炼，同时也排出大量的铜尾矿。铜尾矿中含有Fe、S等大量的有价元素，如果将其回收并加以利用，将是一笔数目庞大的资源，因此，开展铜尾矿综合利用具有重要意义。

如何利用铜尾矿资源，减少环境污染，国内外学者在此做了很多有益工作。中国有色集团公司国家铜冶炼及加工工程技术中心副主任潘文秀认为，我国铜尾矿回收成本高、研发投入不够的现状，要求我们在铜尾矿资源再利用和尾矿环境治理方面实现技术突破。作为中国有色金属生物湿法冶金领域的杰出专家，潘文秀也在此领域做出了重要贡献。

潘文秀介绍说，铜尾矿处理的经济成本非常高昂，我国现有尾矿库每年的营运费高达7.5亿元,尾矿基建投资高达1-3元/t，而生产经营管理费用也要3-5 元/t。我国尾矿利用率相比国外，水平较低，徘徊在7%，国内企业仅有10%的矿山进行了尾矿利用，回收率实现70%以上的企业厂矿屈指可数，超过半数利用率不到25% 。同时，铜尾矿周边的地质环境复杂，极易发生滑坡、泥石流等地质灾害，破坏性极大。另一方面，我国铜资源对外依存度居高不下，已经成为世界第一铜矿石进口国和精铜生产国，这与我国铜尾矿利用率不足的现实差距密切相关，我国矿业循环经济当前的重要任务就是要开发利用长期搁置的大量尾矿。

为此，潘文秀特研发了微生物浸出技术，在行业内首次实现了用微生物浸出法对铜尾矿中有价金属的回收，并实现了产业化，为铜尾矿再利用开辟了一条全新的道路。

微生物浸出技术，即生物湿法冶金技术，是利用微生物特别是细菌的自身代谢过程对矿石中的金属元素实现氧化还原作用，从矿石中选择性浸出有价金属的过程。微生物浸出技术与传统浮选或化学浸出的处理方式相比，具有能耗较低、能够综合利用资源、投资和操作费用少、无二次污染、环境友好等特点，能够处理传统冶炼方式不能处理或难以处理的低品位矿资源，是一门新兴的湿法冶金技术。在过去一段时间里，这项技术已经开始应用于原矿的金属回收和预处理方面，但一直未能在尾矿中产业化应用，与尾矿与原生矿的差异性有关。

尾矿中除含有重金属外，还含有大量的选矿药剂，这些选矿药剂对浸矿细菌的耐受性也提出了更高的要求。因此，选育出适合尾矿的高效浸矿菌种显得尤为重要。潘文秀利用盐酸羟胺对氧化亚铁硫杆菌进行化学诱变，使得诱变菌株氧化活性提高，自主培养出了多种类尾矿专属浸矿细菌。与原始菌株相比，尾矿专属浸矿细菌渗出率提高了20%，大幅度缩短了渗出时间。在此基础上，潘文秀针对尾矿品位低、再利用成本高等问题设计了适合于尾矿的微生物浸出工艺，在尾矿中加入微生物细菌、以及适量的硫代硫酸钠、硫酸亚铁和黄铁矿来提高铜的浸出效率。

与传统的浮选法相比，微生物浸出技术使用原位浸出技术，不需要重新搬运尾矿石，不需要破碎和选矿，只要在堆放原地直接喷淋生物细菌溶液就可实现大规模就地浸出，简化了工艺环节，大大降低了成本。借助细菌的氧化作用，再经过萃取和电积工序得到铜。

对于剩下的酸性废水，潘文秀研发了“化学硫化技术”， 通过除铁和铜回收两个阶段，从低浓度AMD中回收硫化铜。在除铁阶段，潘文秀在酸性废水中添加电石渣乳，与三价铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，以减少三价铁离子对最终铜产品的影响，同时减少硫氢化钠的消耗量。铜回收阶段即为化学硫化过程，在密封反应器中，硫氢化钠与除铁后上清液中的铜反应，生成硫化铜沉淀，经压滤形成高品位的硫化铜精矿产品。

将废水的处理与有价金属的回收相结合, 不仅能够抵消废水处理工程的运行费用, 也能在产生经济效益的同时，发挥出资源综合利用的环保效益，使矿山资源利用技术提高到一个新水平。对于其他有色金属冶炼领域，同样具有宝贵的借鉴作用。

微生物浸出技术与废水回收再利用技术相结合，我国在铜尾矿处理领域已经取得了阶段性成果，但潘文秀认为，政府与企业在铜尾矿处理领域的研发投入还需要不断加强，以解决不同产地铜尾矿处理差异性大的问题，形成统一高效的综合利用技术。只有完善政策法规，加大扶持力度，依据铜尾矿特点，大力扶持铜尾矿利用关键技术的研发，加强政府行业调控杠杆作用，加大消纳铜尾矿行业的免税额度，我国才能全面实现铜尾矿利用处理的突破性进展。