CN101886169B - 一种从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺 - Google Patents

Abstract

目前的萃取方法对铜浓度的波动适应性较强，但是设备占地大、投资多，不利于在物资较为匮乏的地区建设。本发明提供了一种从铜钴矿浸出液中萃取铜的新工艺，其由有机环路、洗涤循环、高铜萃取循环、低铜萃取循环和反萃循环组成整个萃取系统；本发明将传统的两段萃取合并为一段萃取，将萃取槽的设置由两套一洗两萃两反改为一套两洗两高萃一低萃两反萃，其中高铜浸出液及低铜浸出液进入同一套萃取系统，有机相共用，充分利用有机相每次循环时的萃取容量。本发明在保证相同萃取结果的前提下，减少了萃取设备的占地面积及数量，减少了固定资产投资，非常适用于物资较为匮乏的地区。

Description

一种从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺

技术领域

本发明涉及钴湿法冶炼行业中的萃取方法，具体地说是一种从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺。

背景技术

铜钴精矿的湿法冶炼，一般都是在硫酸体系下，将矿物中的Co、Cu等有价金属浸出到溶液中，并在后期的净化过程中，除去其中的Cu、Fe、Mn、Mg、Al、Si等杂质，得到较为纯净的硫酸钴溶液。Cu作为含量及价值均较高的金属，在钴湿法冶炼系统中一般都配备有专门的工序对其进行回收。

铜钴精矿的浸出过程分为两段浸出，一段浸出是控制一定的pH值及温度，浸取精矿中的Cu，还有少量的Co，一段浸出的矿浆经过压滤机压滤后，得到含Cu浓度在8-20g/L的高Cu浸出液，以及含Co较高的一段浸出渣；二段浸出是控制一定的pH值及温度，同时加入药剂，浸取一段浸出渣中的Co和少量的Cu，二段浸出的矿浆经过压滤机压滤后，得到含铜浓度在3-7g/L的低Cu浸出液，以及含Co、Cu均较低的二段浸出渣(水洗后报废)。

由于铜钴矿的湿法浸出过程中存在两种含Cu浓度不同的浸出液，因此，传统的铜钴矿浸出液的萃Cu工艺也是采用两段萃取的工艺形式，即一段萃取和二段萃取，一段萃取的料液是一段浸出的高Cu浸出液，采用一洗两萃两反的萃取方式，加上有机循环槽共计6个槽参与生产过程，得到含Cu浓度在1-6g/L的一段萃余液；二段萃取的料液是二段浸出的低Cu浸出液，同样是采用一洗两萃两反的萃取形式，加上有机循环槽共计6个槽参与生产过程，得到含Cu浓度在0.5-1g/L的二段萃余液；上述萃取方法对Cu浓度的波动适应性较强，但是设备占地大、投资多，不利于在物资较为匮乏的地区建设。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种从铜钴矿浸出液中萃取Cu的新工艺，其在保证相同萃取结果的前提下，减少萃取设备的占地面积及数量，减少固定资产投资。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺，其由有机环路、洗涤循环、高铜萃取循环、低铜萃取循环和反萃循环组成整个萃取系统；

有机环路：有机相由有机循环泵从有机循环槽泵入反萃第一级，然后依次流经反萃第二级、低铜萃取萃取箱、高铜萃取第一级萃取箱、高铜萃取第二级萃取箱、洗涤第一级、洗涤第二级，最终又流入有机循环槽中，形成有机相的循环；

洗涤循环：洗液由洗水供液泵从洗水配制槽泵入洗涤第二级，与从洗涤第一级流出的有机相在洗涤第二级的搅拌混合室中混合，水相经该级澄清室流入洗涤第一级，与从高铜萃取第二级萃取箱流出的有机相在洗涤第一级的搅拌混合室中混合，水相澄清后流入洗水澄清槽中；而有机相在洗涤第二级中澄清后流入有机循环槽中，形成洗涤的循环；

高铜萃取循环：高铜浸出液由高铜浸出液输送泵从高铜浸出液储池泵入高铜萃取第二级萃取箱，与从高铜萃取第一级萃取箱流出的有机相在高铜萃取第二级萃取箱的搅拌混合室中混合，水相经该级澄清室流入高铜萃取第一级萃取箱，与从低铜萃取萃取箱流出的有机相在高铜萃取第一级萃取箱的搅拌混合室中混合，水相澄清后流入高铜萃取萃余液储池中；而有机相在高铜萃取第二级萃取箱澄清后流入洗涤第一级，形成高铜萃取的循环；

低铜萃取循环：低铜浸出液由低铜浸出液输送泵从低铜浸出液储池泵入低铜萃取萃取箱，与从反萃第二级流出的有机相在低铜萃取萃取箱的搅拌混合室中混合，水相经由该级澄清室流入低铜萃取萃余液储池；而有机相在低铜萃取萃取箱澄清后流入高铜萃取第一级萃取箱，形成低铜萃取的循环；

反萃循环：反萃前液与来自反萃第一级的有机相在反萃第二级的搅拌混合室中混合，水相经该级澄清室流入反萃第一级，与有机循环泵泵过来的有机相在反萃第一级的搅拌混合室中混合，水相澄清后流入反萃后液澄清槽；而有机相在反萃第二级澄清后流入低铜萃取萃取箱，形成反萃的循环。

本发明将传统的两段萃取合并为一段萃取，将萃取槽的设置由两套一洗两萃两反(5级)改为一套两洗两高萃一低萃两反萃(7级)，其中高铜浸出液及低铜浸出液进入同一套萃取系统，有机相共用，充分利用有机相每次循环时的萃取容量。

本发明采用两级洗涤的形式，对饱和有机相进行充分有效洗涤，避免有机相中夹带过多杂质金属。因为杂质在进入反萃段后，会由反萃前液反萃到反萃后液中，并被带到铜电积系统，对电积系统的正常稳定及成品阴极铜的品质造成严重影响。洗涤水相流动的方向与饱和有机相流动的方向相反，形成错流洗涤，洗涤相比(O/A)为10∶1。

本发明采用高铜萃取两级萃取的形式，高Cu浸出液作为萃取过程的料液，其流动的方向与有机相流动的方向相反，形成错流萃取，即含Cu高的水相与饱和度高的有机相发生萃取反应，而含Cu低的水相与饱和度低的有机相发生萃取反应，以达到最佳的萃取效果，萃取过程中控制相比(O/A)为2-3∶1。

本发明采用低铜萃取一级萃取的形式，低Cu浸出液与有机相在搅拌室混合，经过一级萃取，完成整个低萃过程，萃取过程中控制相比(O/A)为3-5∶1。

本发明采用两级反萃的形式，水相流动的方向与有机相流动的方向相反，形成错流反萃，反萃过程中控制相比(O/A)为1∶1。

本发明具有以下有益效果：

1、采用本发明的工艺配置萃取设备，在保证相同萃取结果的前提下，可减少三分之一的设备占地面积，可以节约近40％的固定资产投资，非常适用于物资较为匮乏的地区。

2、采用本发明的工艺，管道连接等施工量减少40％，缩减了施工时间。

3、本发明可通过自动控制系统控制各泵的流量、以及各气动阀的开闭大小，实现各级的相比能按工艺需求自动控制，实现全自动控制，连续生产，生产效率高，降低了工人的劳动强度及工人数量，操作流程严格规范，将人为因素降至最低。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图中，1、高铜浸出液储池；2、高铜浸出液输送泵；3、洗水输送泵；4、洗水澄清槽；5、低铜浸出液储池；6、低铜浸出液输送泵；7、低铜萃取萃余液储池；8、虹吸筒；9、低铜萃取萃余液输送泵；10、反萃第一级；11、反萃第二级；12、低铜萃取萃取箱；13、高铜萃取第一级萃取箱；14、高铜萃取第二级萃取箱；15、洗涤第一级；16、回流管；17、洗涤第二级；18、搅拌混合室；19-20、洗水配制槽；21、洗水供液泵；22、有机循环槽；23有机循环泵；24、高铜萃取萃余液储池；25、虹吸筒；26、高铜萃取萃余液输送泵；27、反萃后液澄清槽；28、反萃后液输送泵。

具体实施方式

如图1所示，本发明所用的萃取设备为7级箱体，7级箱体(即反萃第一级10、反萃第二级11、低铜萃取萃取箱12、高铜萃取第一级13、高铜萃取第二级14、洗涤第一级15和洗涤第二级17)、有机循环槽及反萃后液澄清槽均采用钢衬玻璃材质，整个工艺运行过程分为有机环路、洗涤循环、高铜萃取循环、低铜萃取循环和反萃循环，4个循环通过有机环路连接在一起，组成整个萃取系统。本发明设置有机循环槽及反萃后液澄清槽，有机循环槽用来储存经过洗涤段的有机，反萃后液澄清槽用来储存反萃后液，并在其中澄清除油。

下面对4个循环和有机环路进行详细描述。

有机环路，有机相由有机循环泵23从有机循环槽22泵入反萃第一级10，然后依次流经反萃第二级11、低铜萃取萃取箱12、高铜萃取第一级萃取箱13、高铜萃取第二级萃取箱14、洗涤第一级15、洗涤第二级17，最终又流入有机循环槽22，由此形成了有机相的循环。

洗涤循环，洗液由洗水供液泵21从洗水配制槽19或20泵入洗涤第二级17，与来自洗涤第一级15的有机相在搅拌混合室混合，水相经该级澄清室流入洗涤第一级15，与高铜萃取第二级萃取箱14流过来的有机相在搅拌混合室混合，水相澄清后流入洗水澄清槽4，并由洗水输送泵3送入其它工序，而有机相在洗涤第二级17澄清后流入有机循环槽22，由此形成了洗涤的循环。洗涤水相流动的方向与饱和有机相流动的方向相反，形成错流洗涤，洗涤相比(O/A)为10∶1。

高铜萃取循环，高铜萃取的料液(即高铜浸出液)由高铜浸出液输送泵2从高铜浸出液储池1泵入高铜萃取第二级萃取箱14，与来自高铜萃取第一级萃取箱13的有机相在搅拌混合室混合，水相经该级澄清室流入高铜萃取第一级萃取箱13，与低铜萃取萃取箱12流过来的有机相在搅拌混合室混合，水相澄清后流入高铜萃取萃余液储池24，并由高铜萃取萃余液泵26送入其它工序，而有机相在高铜萃取第二级萃取箱14澄清后流入洗涤第一级15，由此形成了高铜萃取的循环。高铜浸出液流动的方向与有机相流动的方向相反，形成错流萃取，即含Cu高的水相与饱和度高的有机相发生萃取反应，而含Cu低的水相与饱和度低的有机相发生萃取反应，萃取过程中控制相比(O/A)为2-3∶1。

低铜萃取循环，低铜萃取的料液(即低铜浸出液)由低铜浸出液输送泵6从低铜浸出液储池5泵入低铜萃取萃取箱12，与来自反萃第二级11的有机相在搅拌混合室混合，水相经该级澄清室流入低铜萃取萃余液储池7，并由低铜萃取萃余液泵9送入其它工序，而有机相在低铜萃取萃取箱12澄清后流入高铜萃取第一级萃取箱13，由此形成了低铜萃取的循环。萃取过程中控制相比(O/A)为3-5∶1。

反萃循环，反萃前液与来自反萃第一级10的有机相在搅拌混合室混合，水相经该级澄清室流入反萃第一级10，与有机循环泵23泵过来的有机相在搅拌混合室混合，水相澄清后流入反萃后液澄清槽27，并由反萃后液输送泵28送入其它工序，而有机相在反萃第二级11澄清后流入低铜萃取萃取箱12，由此形成了反萃的循环。水相流动的方向与有机相流动的方向相反，形成错流反萃，反萃过程中控制相比(O/A)为1∶1。

所述的反萃第一级10、反萃第二级11、低铜萃取萃取箱12、高铜萃取第一级萃取箱13、高铜萃取第二级萃取箱14、洗涤第一级15和洗涤第二级(17)均设有水相回流管16。

利用本发明得到的高铜萃取萃余液含铜1-3g/L，低铜萃取萃余液含铜小于0.5g/L。

Claims (6)

1.一种从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺，其由有机环路、洗涤循环、高铜萃取循环、低铜萃取循环和反萃循环组成整个萃取系统；

有机环路：有机相由有机循环泵(23)从有机循环槽(22)泵入反萃第一级(10)，然后依次流经反萃第二级(11)、低铜萃取萃取箱(12)、高铜萃取第一级萃取箱(13)、高铜萃取第二级萃取箱(14)、洗涤第一级(15)、洗涤第二级(17)，最终又流入有机循环槽(22)中，形成有机相的循环；

洗涤循环：洗液由洗水供液泵(21)从洗水配制槽泵入洗涤第二级(17)，与从洗涤第一级(15)流出的有机相在洗涤第二级的搅拌混合室中混合，水相经该级澄清室流入洗涤第一级(15)，与从高铜萃取第二级萃取箱(14)流出的有机相在洗涤第一级的搅拌混合室中混合，水相澄清后流入洗水澄清槽(4)中；而有机相在洗涤第二级(17)中澄清后流入有机循环槽(22)中，形成洗涤的循环；

高铜萃取循环：高铜浸出液由高铜浸出液输送泵(2)从高铜浸出液储池(1)泵入高铜萃取第二级萃取箱(14)，与从高铜萃取第一级萃取箱(13)流出的有机相在高铜萃取第二级萃取箱的搅拌混合室中混合，水相经该级澄清室流入高铜萃取第一级萃取箱(13)，与从低铜萃取萃取箱(12)流出的有机相在高铜萃取第一级萃取箱的搅拌混合室中混合，水相澄清后流入高铜萃取萃余液储池(24)中；而有机相在高铜萃取第二级萃取箱(14)澄清后流入洗涤第一级(15)，形成高铜萃取的循环；

低铜萃取循环：低铜浸出液由低铜浸出液输送泵(6)从低铜浸出液储池(5)泵入低铜萃取萃取箱(12)，与从反萃第二级(11)流出的有机相在低铜萃取萃取箱的搅拌混合室中混合，水相经由该级澄清室流入低铜萃取萃余液储池(7)；而有机相在低铜萃取萃取箱(12)澄清后流入高铜萃取第一级萃取箱(13)，形成低铜萃取的循环；

反萃循环：反萃前液与来自反萃第一级(10)的有机相在反萃第二级的搅拌混合室中混合，水相经该级澄清室流入反萃第一级(10)，与有机循环泵(23)泵过来的有机相在反萃第一级的搅拌混合室中混合，水相澄清后流入反萃后液澄清槽(27)；而有机相在反萃第二级(11)澄清后流入低铜萃取萃取箱(12)，形成反萃的循环。

2.根据权利要求1所述的从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺，其特征在于：洗涤循环中采用两级洗涤，洗涤水相流动的方向与饱和有机相的流动方向相反，形成错流洗涤，洗涤相比10∶1。

3.根据权利要求1或2所述的从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺，其特征在于：高铜萃取循环中采用两级萃取，高铜浸出液流动的方向与有机相流动的方向相反，形成错流萃取，即含铜高的水相与饱和度高的有机相发生萃取反应，而含铜低的水相与饱和度低的有机相发生萃取反应，萃取过程中控制相比2-3∶1。

4.根据权利要求3所述的从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺，其特征在于：低铜萃取循环中采用一级萃取，萃取过程中控制相比3-5∶1。

5.根据权利要求4所述的从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺，其特征在于：反萃循环中，反萃水相流动的方向与有机相流动的方向相反，形成错流反萃，反萃过程中控制相比1∶1。

6.根据权利要求5所述的从铜钴矿浸出液中萃取铜的工艺，其特征在于：所述的反萃第一级(10)、反萃第二级(11)、低铜萃取萃取箱(12)、高铜萃取第一级萃取箱(13)、高铜萃取第二级萃取箱(14)、洗涤第一级(15)和洗涤第二级(17)均设有水相回流管。

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