CN102600984A - 一种含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法，针对结合率高、钙镁碳酸盐脉石矿物含量高的氧化铜矿，先通过浮选将矿石分类成含铜碳酸盐和含铜硅酸盐，再用硫酸浸出含铜硅酸盐中的铜，用氨浸出含铜碳酸盐中的铜，浸出液经过萃取反萃后混合，进行电解得电解铜，属于选矿冶金技术领域。该方法选冶结合，优势互补，高效回收利用目前无法处理的含钙镁碳酸盐脉石结合氧化铜矿，同时减少二氧化碳、硫酸钙镁等废弃物的排放，具有良好的经济效益和环境效益。
Description
技术领域：
本发明涉及一种含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法，具体为含钙镁碳酸盐脉石、高结合率氧化铜矿的处理方法，属于选矿冶金技术领域。
背景技术：
氧化铜矿是铜矿资源的重要组成部分，占到铜矿资源20%的比例。由于硫化铜矿选矿回收相对容易，所以目前80%以上的铜来源于硫化铜矿资源。氧化铜选矿回收难度大，选矿回收率低，在铜矿资源短缺的今天，高效利用氧化铜资源已经提到日程上来，所以氧化铜矿的选冶回收已成为研究的重要课题之一。
氧化铜矿的处理，主要有浮选法、湿法冶金法、选冶联合处理法。氧化铜矿的浮选，主要有硫化浮选法、直接浮选法两种，对于结合铜含量低，嵌布粒度粗的氧化铜矿，前者得到广泛使用，在硫化的过程中，添加硫酸铵、D2等强化硫化反应，取得了一定的效果，工业生产上硫酸铵作为硫化促进剂得到应用。直接浮选适合于一些脉石矿物简单的氧化铜矿石，如脉石矿物主要为石英时，羟肟酸和脂肪酸直接浮选能获得好的技术指标。但对于钙镁碳酸盐型脉石，羟肟酸和脂肪酸的选择性都不好，钙镁碳酸盐会与铜矿物一起大量上浮，导致精矿品位低，不能获得质量合格的铜精矿。
低结合率的高钙镁氧化铜矿，原矿常温常压氨浸能获得较好的效果，即对于其中的氧化铜矿，采用原矿直接氨浸回收，在铜矿物嵌布粒度较粗时，该工艺在云南东川得到应用。但对于高结合率的氧化铜矿，由于氨浸对结合铜不能浸出，对微细粒包裹体铜矿物也难以浸出，故这种方法不能获得好的技术指标。
堆浸是处理氧化铜矿的有效方法，在云南、江西、安徽等省得到广泛应用。但对于高钙镁的氧化铜矿，硫酸浸出时，钙镁碳酸盐与硫酸的反应将消耗大量的硫酸，浸出成本高，产生的硫酸钙镁污染环境，这种方法不适用于高钙镁碳酸盐型氧化铜矿的处理。
申请号为CN94111476.7的一种处理氧化铜矿以提取铜的方法，是将矿石破碎后，加入碳酸铵、硫酸铵和氯化铵，在氨水中浸出，铜进入溶液，用沉淀剂将铜沉淀出来，从而回收铜资源。由于氨浸不能溶出结合铜中的铜，所以该方法不能处理含结合铜高的矿石。
申请号为CN200610136735.2的一种硫化-氧化混合铜矿浮选方法，是采用黄药和羟肟酸混合浮选硫化铜矿和氧化铜矿，获得较高的回收率。但对于矿石中的结合铜矿，该方法不能回收。
申请号为CN200510031356.2的低品位高碱性混合铜矿、镍矿和锌矿的湿法浸出方法，先将矿石破碎后再用铵盐浓度为0.5~5mol/L，氨浓度为0.1~0.5mol/L的铵盐和氨水配制的配合浸出剂浸出。该方法也不能处理含结合铜的矿石。
所以，对于结合率低的氧化铜矿，浮选可以获得较好的技术指标，浮选技术得到较好的应用。对于钙镁含量低的氧化铜矿，硫酸堆浸能够获得良好的效果。对于结合率低，高钙镁氧硫混合铜矿，原矿常温常压氨浸—渣浮选技术得到应用。对于这些铜矿的回收利用，国内都达到了较高的技术水平，推进了氧化铜矿选冶技术的进步。对于高结合率钙镁碳酸盐型氧化铜矿，选矿与冶金相结合，发挥各自的优势，是处理这种铜矿的基本原则。但是，目前所采用的先选矿后冶金或者先冶金后选矿，均不能同时解决高结合率、高钙镁含量的氧化铜矿的回收利用问题，致使高结合率、高碳酸盐脉石型氧化铜矿资源选冶问题一直没有得到突破。
发明内容：
本发明的目的就是针对这种高结合率碳酸盐脉石型氧化铜矿，采用一种含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法，选冶联合，优势互补，实现该难处理铜矿资源的高效利用。
本发明通过以下技术方案来实现：将氧化铜矿磨矿至钙镁碳酸盐和硅酸盐矿物单体解离，然后在矿浆中依次加入抑制剂、调整剂、捕收剂和起泡剂，浮选出钙镁碳酸盐获得含铜碳酸盐产物，留下含结合铜和游离氧化铜的硅酸盐型产物最后将分离的矿物分别采用氨浸和酸浸得到含硫酸铜的溶液，电解得到电解铜。具体包括如下步骤：（如图1所示）
（1）将氧化铜矿，磨矿至其中钙镁碳酸盐和硅酸盐矿物80%以上单体解离，加水调整矿浆浓度在25～40wt%；
（2））向步骤（1）的矿浆中依次添加如下试剂：添加200g/t～800g/t醇基二硫代碳酸钠抑制氧化铜矿物，添加500g/t～1500g/t水玻璃抑制硅酸盐矿物，添加氢氧化钠作为pH值调整剂调整矿浆pH值在9～11，搅拌反应3～5分钟后，添加100g/t～800g/t脂肪酸类作为钙镁碳酸盐矿物的捕收剂，添加起泡剂10g/t～80g/t浮选钙镁碳酸盐获得含铜碳酸盐产物，留下含结合铜和游离氧化铜的硅酸盐型产物；
（3）将步骤（2）中得到的含铜的碳酸盐型产物，采用搅拌氨浸浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液；得到的含铜硅酸盐产物，采用硫酸搅拌浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液，最后将两种硫酸铜溶液混合进行电解获得电解铜。
所述氧化铜矿的成分及百分比为：铜0.6～1.5wt%，铜的氧化率大于90wt%，铜的结合率10～30wt%，氧化钙和氧化镁含量8%～25%，其余为杂质。
所述捕收剂为脂肪酸类：油酸、氧化石钠皂或塔尔油中的任意一种。
所述起泡剂为：松醇油或混合酚中的任意一种。
本发明提到的试剂均为普通市售。
本发明具有以下优点和积极效果：
1、含钙镁碳酸盐脉石的结合氧化铜矿，脂肪酸直接浮选由于碳酸盐矿物易浮，导致铜精矿品位低，结合铜不能回收。本发明利用这一特点，采用脂肪酸类捕收剂浮选钙镁碳酸盐矿物，使含钙镁碳酸盐的结合氧化铜矿石通过浮选分成两种类型的含铜矿石，即碳酸盐型氧化铜矿和硅酸盐型氧化铜矿。
2、由于氨浸的浸出率比酸浸的要低，为了尽可能回收铜，采用醇基二硫代碳酸盐作为氧化铜矿物的抑制剂，使大部分铜矿物进入硅酸盐型氧化铜矿产物中，便于后续酸浸高效回收。
3、充分利用硫酸对结合铜具有良好的浸出性能的特点，浸出回收浮选和氨浸都难以回收的结合铜资源。
4、利用氨浸对钙镁碳酸盐中残留的氧化铜矿物具有浸出回收能力的特点，回收碳酸盐型矿石中的铜矿物。
5、碳酸盐采用氨浸，避免了这部分碳酸盐矿物与硫酸反应，其中固化的二氧化碳释放出来，造成二氧化碳排放，也大大减少钙镁硫酸盐的排放，减少环境污染。
附图说明：
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式：
以下结合附图和实施例对本发明做进一步描述，但本发明不限于以下所述范围。
实施例1：参见图1，本含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法的具体步骤是：
（1）将氧化铜矿(铜0.6～0.9wt%，铜的氧化大于95wt%，铜的结合率10～15wt%，氧化钙和氧化镁含量8～15wt%，其余为杂质),磨矿至其中钙镁碳酸盐和硅酸盐矿物80%单体解离，加水调整矿浆浓度在25wt%；
（2））向步骤（1）的矿浆中依次添加如下试剂：添加200g/t醇基二硫代碳酸钠抑制氧化铜矿物，添加1500g/t水玻璃抑制硅酸盐矿物，添加氢氧化钠作为pH值调整剂调整矿浆pH值在9，搅拌反应3分钟，添加1300g/t油酸作为钙镁碳酸盐矿物的捕收剂，添加松醇油10g/t浮选钙镁碳酸盐获得含铜碳酸盐产物，留下含结合铜和游离氧化铜的硅酸盐型产物；
（3）将步骤（2）中得到的含铜的碳酸盐型产物，采用搅拌氨浸浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液；得到的含铜硅酸盐产物，采用硫酸搅拌浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液，最后将两种硫酸铜溶液混合进行电解获得电解铜。铜的综合回收率大于70%。
实施例2：参见图1，本含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法的具体步骤是：
（1）将氧化铜矿(铜0.8～1.2wt%，铜的氧化率大于92wt%，铜的结合率15～25wt%，氧化钙和氧化镁含量8～25wt%，其余为杂质),磨矿至其中钙镁碳酸盐和硅酸盐矿物85%单体解离，加水调整矿浆浓度在35wt%；
（2））向步骤（1）的矿浆中依次添加如下试剂：添加600g/t醇基二硫代碳酸钠抑制氧化铜矿物，添加500g/t水玻璃抑制硅酸盐矿物，添加氢氧化钠作为pH值调整剂调整矿浆pH值在11，搅拌反应4分钟，添加100g/t氧化石钠皂作为钙镁碳酸盐矿物的捕收剂，添加混合酚40g/t浮选钙镁碳酸盐获得含铜碳酸盐产物，留下含结合铜和游离氧化铜的硅酸盐型产物；
（3）将步骤（2）中得到的含铜的碳酸盐型产物，采用搅拌氨浸浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液；得到的含铜硅酸盐产物，采用硫酸搅拌浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液，最后将两种硫酸铜溶液混合进行电解获得电解铜。铜的综合回收率大于78%。
实施例3：参见图1，本含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法的具体步骤是：
（1）将氧化铜矿(铜1.1～1.5wt%，铜的氧化率大于93wt%，铜的结合率20～30wt%，氧化钙和氧化镁含量15～25wt%，其余为杂质),磨矿至其中钙镁碳酸盐和硅酸盐矿物90%以上单体解离，加水调整矿浆浓度在40wt%；
（2））向步骤（1）的矿浆中依次添加如下试剂：添加800g/t醇基二硫代碳酸钠抑制氧化铜矿物，添加1000g/t水玻璃抑制硅酸盐矿物，添加氢氧化钠作为pH值调整剂调整矿浆pH值在10，搅拌反应5分钟，添加800g/t塔尔油作为钙镁碳酸盐矿物的捕收剂，添加松醇油80g/t浮选钙镁碳酸盐获得含铜碳酸盐产物，留下含结合铜和游离氧化铜的硅酸盐型产物；
（3）将步骤（2）中得到的含铜的碳酸盐型产物，采用搅拌氨浸浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液；得到的含铜硅酸盐产物，采用硫酸搅拌浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液，最后将两种硫酸铜溶液混合进行电解获得电解铜。铜的综合回收率大于84%。
Claims (4)
1.一种含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）将氧化铜矿，磨矿至其中钙镁碳酸盐和硅酸盐矿物80%以上单体解离，加水调整矿浆浓度在25～40wt%；
（2）向步骤（1）的矿浆中依次添加如下试剂：添加200g/t～800g/t醇基二硫代碳酸钠抑制氧化铜矿物，添加500g/t～1500g/t水玻璃抑制硅酸盐矿物，添加氢氧化钠作为pH值调整剂调整矿浆pH值在9～11，搅拌反应3～5分钟后，添加100g/t～800g/t脂肪酸类作为钙镁碳酸盐矿物的捕收剂，添加起泡剂10g/t～80g/t浮选钙镁碳酸盐获得含铜碳酸盐产物，留下含结合铜和游离氧化铜的硅酸盐型产物；
（3）将步骤（2）中得到的含铜的碳酸盐型产物，采用搅拌氨浸浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液；得到的含铜硅酸盐产物，采用硫酸搅拌浸出其中的铜，获得含铜浸出液后，萃取反萃得到含硫酸铜的溶液，最后将两种硫酸铜溶液混合进行电解获得电解铜。
2.根据权利要求1所述的含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法，其特征在于：所述氧化铜矿的成分及百分比为：铜0.6～1.5wt%，铜的氧化率大于90wt%，铜的结合率10～30wt%，氧化钙和氧化镁含量8～25wt%，其余为杂质。
3.根据权利要求1所述的含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法，其特征在于：所述捕收剂为脂肪酸类：油酸、氧化石钠皂或塔尔油中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的含钙镁脉石氧化铜矿的处理方法，其特征在于：所述起泡剂为松醇油或混合酚中的任意一种。
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