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Chemical Process Theory and Technology
化工工艺理论及技术
成分为 H 2 SO 4 和 Fe 2 （SO 4 ） 3 的浸出液对其进行浸出，不同的矿物发生的化学反
应是不同的，分别如下：
2+
+
赤铜矿 Cu 2 O+2H =Cu +Cu+H 2 O；
硅孔雀石 Cu SiO 3 .nH 2 O+H 2 SO 4 =CuSO 4 +SiO 2 +(n+1)H 2 O；
孔雀石 Cu(OH)2CuCO 3 +2H 2 SO 4 =2CuSO 4 +CO 2 +3H 2 O。
（二）硫化铜矿的浸出原理
生物浸铜对于硫化铜矿来说是最受欢迎的技术之一，它是冶金物理化学、电
化学、微生物学等多种学科融合的产物，具有易操作、低成本、有价资源回收率
高，环境友好等特点，近年美国、智利、欧盟等先进的矿业大国都从国家战略角
度高度重视该技术的发展。据统计，采用生物浸出技术生产的金属铜比例占据世
界总金属铜产量的 15%~25%。
学术界将可用于硫化铜矿浸出的细菌称为“化能自养微生物”，这些细菌可
2+
以通过氧化硫或者 Fe 等物质获得能源，属于嗜酸类细菌。它们可以按照生产
PH 分为中度嗜酸菌（PH 大于 3.0，小于 5.0）和极端嗜酸菌（PH 大于 3.0），也
可以按照生长温度分为嗜温菌（温度小于 40℃）、中等嗜热菌（温度 40~60℃）
和极端嗜热菌（温度大于 60℃）。目前，用于生物浸出的微生物主要是氧化亚
2+
铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌，前者属于好氧微生物，可以氧化 Fe ，可用于黄铜矿，
辉铜矿、铜蓝、斑铜矿等铜矿的湿法浸出；后者是一种专性自养菌，存在于富硫
环境中，它能将元素硫和无机硫化物作为能源物质，可用于浸出辉铜矿和铜蓝。
细菌生物浸出有两个主要机制：
1. 直接作用
细菌吸附到矿物质以溶解矿物，从而在直接交互的表面形成直接作用的机制。
目前针对细菌浸出的直接作用机理的研究很多，但由于矿物浸出体系错综复杂，
其机理尚无定论。
2. 间接作用
2+
Fe 随着矿物的溶解而释放，并在溶液中被细菌氧化成 Fe3+，在该反应中，
3+
Fe 被用作氧化剂，使之发生间接作用。总体来说，细菌可以对金属硫化物的溶
解起到积极的促进作用，但却不会改变硫化矿物的浸出机理，硫化矿物的溶解依
3+
然是以 Fe 为主参与的化学反应。
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