CN100467632C - 一种铜氧化矿石酸法堆浸生产铜及硫酸铜的方法 - Google Patents

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Abstract

一种铜氧化矿石酸法堆浸生产铜及硫酸铜的方法,是将铜氧化矿石破碎上堆,用稀硫酸进行浸出,含有硫酸铜的水溶液流经置换槽、尾液池、用泵再泵至矿堆进行循环浸出。在置换槽中用铁进行悬浮式置换,实现铜铁有效分离,产生海绵铜。将海绵铜熔炼浇铸成铜锭或采用半干法技术生产硫酸铜。这是一种简易快捷、廉价高效的铜氧化矿水法冶金方法。

Description

一种铜氧化矿石酸法堆浸生产铜及硫酸铜的方法
技术领域
本发明涉及一种由铜氧化矿石回收金属铜及生产硫酸铜的方法,属于湿法冶金领域。
背景技术
铜氧化矿石主要有孔雀石(Cu2[CO3](OH)2)和蓝铜矿(Cu3[CO3]2(OH)2),传统选矿工艺(原生矿的硫化矿选矿)难以利用,大部分未能开采或作为矿山废石而被剥离。《结晶学与矿物学》(地质出版社,南京大学地质学系岩矿教研室偏);《化工辞典》(化学工业出版社,第二版,王箴主编);《综合性矿物原料的经济评价》,(冶金工业出版社,苏B·H维诺格拉多夫著)均有记载。铜氧化矿的利用方法一般是采用水法冶金的方法,在含有铜元素的水溶液中置换沉淀出金属铜,我国古代就有“胆矾炼铜”的先例,是利用含有硫酸铜的矿山水在铁锅中加热置换金属铜的方法。
由于传统方法对铜氧化矿石的利用效率不高,而且方法较复杂。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明提供了一种简易快捷、廉价高效的水冶工艺流程从铜氧化矿石中提取高品质金属铜和制取高品质硫酸铜的方法。
为了实现上述目的,本发明采用的方法包括以下步骤:
一种铜氧化矿石酸法堆浸生产铜及硫酸铜的方法,用浓度5-30%硫酸进行循环堆浸浸出,浸出液流经置换槽、尾液池、用泵再泵至矿堆,在置换槽中置换得到海绵铜,将海绵铜熔炼浇铸成铜锭或生产硫酸铜,其特征在于:
(1)在置换槽中采用金属铁悬浮式置换得到海绵铜;
(2)海绵铜采用半干法生产硫酸铜。
将矿石破碎至10mm以下粒度,用运载工具送至堆浸场地,硫酸浸出液是在尾液池中配备,根据矿石含铜量的大小,一般取硫酸浓度5-30%,用泵送至矿堆进行浸出,矿石中的铜化合物与硫酸发生如下化学反应。
Cu3[CO3]2(OH)2+3H2SO4=3CuSO4+4H2O+2CO2
或Cu2[CO3](OH)2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2
反应生成的硫酸铜溶解于水从矿堆底部渗出,流入置换槽进行悬浮式置换,在置换槽中用金属铁进行悬浮式置换,置换得到的海绵铜(铜粉)自行落入置换槽底部,终端产品是由置换槽卸出的海绵铜进行熔炼浇注成商品铜或采用半干法技术生产高品质硫酸铜。
一种铜氧化矿石酸法堆浸生产铜及硫酸铜的方法,其特征在于所述采用金属铁悬浮式置换方法为:反应生成的硫酸铜溶解于水从矿堆底部渗出,流入置换槽进行置换,用耐酸材料编织成筐式容器,悬挂于置换槽中,铁屑置于其中进行置换,筐式容器的底部安装有磁筛。
其方法是用耐酸材料聚乙烯,聚氯乙烯,PVC等,编织成多个筐式容器,悬挂于置换槽中,铁屑置于其中进行置换,为防止细小铁屑污染海棉铜,筐式容器的底部安装有磁筛,以吸住细小铁屑,防止与铜粉一并落入池底。由此实现了铜铁有效分离.置换槽底部海绵铜可用人工卸出,在渗滤池中用2%稀硫酸进行洗涤,用离心机甩干,即得高品质海绵铜(铜粉)。将海绵铜用2%聚乙烯醇水溶液制成颗粒,干燥,置于钳锅或电熔炉中熔炼注锭,即得商品铜锭。
一种铜氧化矿石酸法堆浸生产铜及硫酸铜的方法,其特征在于所述的海绵铜采用半干法生产硫酸铜是:海绵铜不进行任何氧化处理(包括焙烧),而用浓度80%硫酸搅拌至半干状态,浓硫酸用量是海绵铜的1.5倍;在常温、常压及静态下自发热反应,由此而制得粉末状硫酸铜。
将海绵铜与80%硫酸搅拌均匀至半干状态进行自发热反应,由此反应制得的硫酸铜是粉沫状硫酸铜,再溶解结晶可制得高品质五水硫酸铜。
一种铜氧化矿石酸法堆浸生产铜及硫酸铜的方法,其特征在于所述耐酸材料为聚乙烯、聚氯乙烯或PVC材料。
本方法采用铜氧化矿石进行生产,原料易购;通过悬浮式置换方法提取的铜品位高,方法简易快捷、廉价高效;采用半干法生产硫酸铜方法简便易用,不需要专门的设备,只需要适当的场地即可,适合各种规模的生产,值得大力推广。
具体实施方式
某矿厂采用铜氧化矿石200吨进行小规模生产。其中铜氧化矿石金属品位0.9%左右,在矿山坑口进行浸出。
将矿石破碎至10mm以下粒度,用运载工具送至堆浸场地,硫酸浸出液是在尾液池中配备,取硫酸浓度10%,用泵送至矿堆进行浸出,矿石中的铜化合物与硫酸发生如下化学反应:
Cu3[CO3]2(OH)2+3H2SO4=3CuSO4+4H2O+2CO2
或Cu2[CO3](OH)2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2
反应生成的硫酸铜溶解于水从矿堆底部渗出,流入置换槽进行悬浮式置换,在置换槽中用金属铁进行悬浮式置换,置换得到的海绵铜(铜粉)自行落入置换槽底部。
所述悬浮式置换方法为:用耐酸材料聚乙烯,聚氯乙烯,PVC等,编织成多个筐式容器,悬挂于置换槽中,铁屑置于其中进行置换,为防止细小铁屑污染海棉铜,筐式容器的底部安装有磁筛,以吸住细小铁屑,防止与铜粉一并落入池底,由此实现了铜铁有效分离。
置换槽底部海绵铜可用人工卸出,在渗滤池中用2%稀硫酸进行洗涤,用离心机甩干,即得高品质海绵铜(铜粉)。将海绵铜用2%聚乙烯醇水溶液制成颗粒,干燥,置于钳锅或电熔炉中熔炼注锭,即得商品铜锭。
采用半干法生产硫酸铜是:将海绵铜与80%硫酸搅拌均匀至半干状态(浓硫酸用量是铜粉的1.5倍),置于常温,常压及静态下进行自发热反应,由此反应制得的硫酸铜是粉沫状硫酸铜,再溶解结晶可制得高品质五水硫酸铜。
主要生产指标如下:
1、每百吨矿石硫酸消耗量3-4吨;
2、置换每吨金属铜消耗金属铁1.1-1.2吨;
3、浸出置换时间48小时;
4、浸出率95%;
5、置换率95%;
6、海绵铜的品位≥90%;
7、硫酸铜品位≥98%。

Claims (4)

1.一种铜氧化矿石酸法堆浸生产铜的方法,用浓度5-30%硫酸进行循环堆浸浸出,浸出液流经置换槽、尾液池,用泵再泵至矿堆,在置换槽中置换得到海绵铜,将海绵铜熔炼浇铸成铜锭,其特征在于:在置换槽中采用金属铁悬浮式置换方法得到海绵铜,所述采用金属铁悬浮式置换方法为:将铜氧化矿石酸法堆浸反应生成的硫酸铜溶液引入置换槽,置换槽中悬挂采用耐酸材料编织成的筐式容器,筐式容器的底部安装有磁筛,铁屑置于筐式容器中对硫酸铜溶液进行置换,置换得到的海绵铜沉入置换槽底。
2.根据权利要求1所述的一种铜氧化矿石酸法堆浸生产铜的方法,其特征在于所述耐酸材料为聚乙烯或聚氯乙烯材料。
3.一种铜氧化矿石酸法堆浸生产硫酸铜的方法,用浓度5-30%硫酸进行循环堆浸浸出,浸出液流经置换槽、尾液池,用泵再泵至矿堆,在置换槽中置换得到海绵铜,将海绵铜生产硫酸铜,其特征在于:
(1)在置换槽中采用金属铁悬浮式置换方法得到海绵铜,所述采用金属铁悬浮式置换方法为:将铜氧化矿石酸法堆浸反应生成的硫酸铜溶液引入置换槽,置换槽中悬挂采用耐酸材料编织成的筐式容器,筐式容器的底部安装有磁筛,铁屑置于筐式容器中对硫酸铜溶液进行置换,置换得到的海绵铜沉入置换槽底;
(2)海绵铜采用半干法生产硫酸铜:海绵铜不进行包括焙烧的任何氧化处理,而用浓度80%硫酸搅拌至半干状态,浓度80%硫酸用量是海绵铜的1.5倍;使混合物在常温、常压及静态下自发热反应,由此制得粉末状硫酸铜。
4.根据权利要求3所述的一种铜氧化矿石酸法堆浸生产硫酸铜的方法,其特征在于所述耐酸材料为聚乙烯或聚氯乙烯材料。
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槽浸复杂氧化铜矿石生产海绵铜. 陈顺方,钟文远.有色金属(冶炼部分),第1期. 2000
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