CN102690959B - 一种混合铜矿中钙镁碳酸盐反浮选产物的综合利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种混合铜矿中钙镁碳酸盐反浮选产物的综合利用方法，针对从混合铜矿中反浮选钙镁碳酸盐得到的含铜产物，进行压制成球、回转窑煅烧、磨矿、氨浸回收其中的铜获得铜精矿，浸出渣作为水泥的替代品，用于井下采空区的充填配料。该方法有效回收了通过浮选、酸浸、氨浸都无法回收的结合铜资源，同时使钙镁碳酸盐、硅酸盐、硅铝酸盐转化为就地使用的水泥替代品，既实现了资源综合利用，又降低了采空区充填成本，经济效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合铜矿中钙镁碳酸盐反浮选产物的综合利用方法，属于选矿技术领域。
背景技术
铜矿资源主要包括硫化铜和氧化铜两大部分，硫化铜矿占有80%的比例，氧化铜矿占到20%的比例。由于硫化铜矿资源量大，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也取得了一定的进展。但是铜矿资源中，硫化铜矿床的表面氧化，形成了数量巨大的氧硫混合铜矿资源。这种氧硫混合铜矿，选矿和冶金回收都遇到了一定的困难。
对于单一的硫化铜矿，浮选可以获得较好的技术指标，浮选技术得到较好的应用。对于简单的氧硫混合铜矿，采用以硫化铜矿为主的浮选同时回收硫化铜和氧化铜矿物，也能获得较理想的效果。对于钙镁含量低，单一的氧化铜矿，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硫混合铜矿，选矿与冶金相结合，发挥各自的优势，是处理这种氧硫混合铜矿的基本原则。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、高钙镁含量的氧硫混合铜矿的回收利用问题，致使高结合率、高碳酸盐脉石型氧硫混合铜矿资源选冶问题一直没有得到突破。
本申请人专利号为201010178875.2的一种高结合率碳酸盐脉石型氧硫混合铜矿的选冶方法，针对结合率高、钙镁碳酸盐脉石矿物含量高的氧硫混合铜矿，先通过浮选回收其中的硫化铜矿物和游离氧化铜矿物，浮选尾矿用脂肪酸反浮选其中的钙镁碳酸盐矿物，得到含钙镁碳酸盐矿物低，含结合铜的中矿，再添加硫酸搅拌浸出结合铜，固液分离后的含铜溶液通过冶金方法获得铜产品。该方法选冶结合，优势互补，高效回收利用目前无法处理的高结合率碳酸盐脉石型氧硫混合铜矿资源，已经得到了工业化应用，取得了良好的经济效益。但是对于该方法从混合铜矿中通过钙镁碳酸盐反浮选获得的含铜钙镁碳酸盐产物，由于选矿方法不能回收其中的铜，硫酸浸出的酸耗极高，氨浸又不能浸出其中的结合铜，所以目前只能作为尾矿堆存，没有得到利用。如果能有一种经济可行的方法进一步回收其中的铜，同时也能将钙镁碳酸盐综合利用，必将进一步提高铜的回收率，产生好的经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种混合铜矿中钙镁碳酸盐反浮选产物的综合利用方法，对混合铜矿钙镁反浮选产物进行处理，回收其中的铜，同时综合利用钙镁碳酸盐矿物，提高铜的回收率，实现钙镁碳酸盐矿物的综合利用。
本发明通过以下技术方案来实现：
（1）将从混合铜矿中反浮选获得的含铜钙镁碳酸盐产物，压制成12～20mm的球团，送入水泥回转窑中，在1300～1400℃的温度下煅烧60～90min，排出回转窑后冷却至室温；
（2）将从（1）步骤获得的煅烧球团放入球磨机中，在70～80wt%的浓度下磨矿至-200目大于95%，磨矿矿浆放入搅拌桶，添加提铜后的含氨溶液至矿浆浓度30～40wt%，按氨水：碳酸铵=1:1的比例补加氨水和碳酸铵，使NH3浓度保持在1～2mol/L，搅拌浸出30～60min。
（3）将从步骤（2）得到的浸出矿浆压滤获得含铜浸出液，添加沉淀铜需要的理论用量的硫氢化钠沉淀铜，压滤获得硫化铜精矿，滤液返回步骤（2）的浸出搅拌桶中浸铜。
（4）从步骤（3）得到的滤饼为水泥浆料，与尾砂混合作为充填料充填井下采空区。
本发明的技术原理：
（1）从混合铜矿中反浮选钙镁碳酸盐得到的含铜钙镁碳酸盐，经过煅烧后，碳酸盐和残留的硅酸盐晶体结构被破坏，其中的结合铜将暴露出来，添加氨使铜与氨形成铜氨络合物溶解于水中，通过过滤、沉淀实现铜的回收利用。
（2）钙镁碳酸盐中还含有大量的硅酸盐和硅铝酸盐，这些矿物在1300～1400℃的温度下煅烧，将形成水泥熟料，经过细磨水泥熟料就成为井下充填需要的水泥料浆。
本发明具有以下优点和积极效果：
1、矿山的井下采空区充填需要大量的水泥，这是充填成本高的重要原因，减少水泥用量成为降低充填成本的重要手段，本发明充分利用混合铜矿钙镁反浮选产物含有钙镁碳酸盐、硅酸盐、硅铝酸盐等水泥生料主要的成分的特点，对该产物直接煅烧就成为水泥，作为井下采空区充填需要的水泥替代品，大大降低了充填成本。
2、反浮选获得含铜钙镁碳酸盐在煅烧的过程中，矿物晶体被破坏，其中的结合铜暴露出来，为浸出提供了有利条件，煅烧起到了一举两得的作用。
3、水泥熟料采用湿式磨矿，为铜的浸出创造条件的同时，也为充填料配制调浆，所添加的铜浸出剂氨和铵盐对水泥具有防冻作用。
4、本发明的方法实现了含铜碳酸盐中铜的回收和反浮选产物的全部利用，具有良好的经济效益。
附图说明：
图1为本发明的综合利用方法的流程图。
具体实施方式：
实施例1：
混合铜矿钙镁反浮选产物含铜0.50%，主要是结合铜，氧化钙含量25.63%，氧化镁含量2.80%，二氧化硅含量18.56%，三氧化二铝含量13.87%，含铁4.88%。
（1）将从混合铜矿中反浮选获得的含铜钙镁碳酸盐产物，压制成12～20mm的球团，送入水泥回转窑中，在1300℃的温度下煅烧90min，排出回转窑后冷却至室温。
（2）将从（1）步骤获得的煅烧球团放入球磨机中，在70wt%的浓度下磨矿至-200目大于95%，磨矿矿浆放入搅拌桶，添加提铜后的含氨溶液至矿浆浓度30wt%，按氨水：碳酸铵=1:1的比例补加氨水和碳酸铵，使NH3浓度保持在1mol/L，搅拌浸出60min。
（3）将从步骤（2）得到的浸出矿浆压滤获得含铜浸出液，添加沉淀铜需要的理论用量的硫氢化钠沉淀铜，压滤获得硫化铜精矿，滤液返回步骤（2）的浸出搅拌桶中浸铜。
（4）从步骤（3）得到的滤饼为水泥浆料，与尾砂混合作为充填料充填井下采空区。
硫化铜精矿品位38%，铜的回收率72%，水泥达到200号水泥的强度标准。
实施例2：
混合铜矿钙镁反浮选产物含铜0.65%，主要是结合铜，氧化钙含量18.37%，氧化镁含量3.10%，二氧化硅含量22.75%，三氧化二铝含量18.66%，含铁8.56%。
（1）将从混合铜矿中反浮选获得的含铜钙镁碳酸盐产物，压制成12～20mm的球团，送入水泥回转窑中，在1350℃的温度下煅烧80min，排出回转窑后冷却至室温。
（2）将从（1）步骤获得的煅烧球团放入球磨机中，在75wt%的浓度下磨矿至-200目大于95%，磨矿矿浆放入搅拌桶，添加提铜后的含氨溶液至矿浆浓度35wt%，按氨水：碳酸铵=1:1的比例补加氨水和碳酸铵，使NH3浓度保持在1.5mol/L，搅拌浸出50min。
（3）将从步骤（2）得到的浸出矿浆压滤获得含铜浸出液，添加沉淀铜需要的理论用量的硫氢化钠沉淀铜，压滤获得硫化铜精矿，滤液返回步骤（2）的浸出搅拌桶中浸铜。
（4）从步骤（3）得到的滤饼为水泥浆料，与尾砂混合作为充填料充填井下采空区。
硫化铜精矿品位40%，铜的回收率75%，水泥达到325号水泥的强度标准。
实施例3：
混合铜矿钙镁反浮选产物含铜0.72%，主要是结合铜，氧化钙含量20.21%，氧化镁含量2.70%，二氧化硅含量21.87%，三氧化二铝含量17.90%，含铁9.36%。
（1）将从混合铜矿中反浮选获得的含铜钙镁碳酸盐产物，压制成12～20mm的球团，送入水泥回转窑中，在1400℃的温度下煅烧60min，排出回转窑后冷却至室温。
（2）将从（1）步骤获得的煅烧球团放入球磨机中，在80wt%的浓度下磨矿至-200目大于95%，磨矿矿浆放入搅拌桶，添加提铜后的含氨溶液至矿浆浓度40wt%，按氨水：碳酸铵=1:1的比例补加氨水和碳酸铵，使NH3浓度保持在2mol/L，搅拌浸出30min。
（3）将从步骤（2）得到的浸出矿浆压滤获得含铜浸出液，添加沉淀铜需要的理论用量的硫氢化钠沉淀铜，压滤获得硫化铜精矿，滤液返回步骤（2）的浸出搅拌桶中浸铜。
（4）从步骤（3）得到的滤饼为水泥浆料，与尾砂混合作为充填料充填井下采空区。
硫化铜精矿品位42%，铜的回收率75%，水泥达到200号水泥的强度标准。
Claims (2)
1.一种混合铜矿中钙镁碳酸盐反浮选产物的综合利用方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）将从混合铜矿中反浮选获得的含铜钙镁碳酸盐产物，压制成12～20mm的球团，送入水泥回转窑中，在1300～1400℃的温度下煅烧60～90min，排出回转窑后冷却至室温；
（2）将从（1）步骤获得的煅烧球团放入球磨机中，在70～80wt%的浓度下磨矿至-200目大于95%，磨矿矿浆放入搅拌桶，添加提铜后的含氨溶液至矿浆浓度30～40wt%，按氨水：碳酸铵=1:1的比例补加氨水和碳酸铵，使NH3浓度保持在1～2mol/L，搅拌浸出30～60min；
（3）将从步骤（2）得到的浸出矿浆压滤获得含铜浸出液，添加沉淀铜需要的理论用量的硫氢化钠沉淀铜，压滤获得硫化铜精矿，滤液返回步骤（2）的浸出搅拌桶中浸铜；
（4）从步骤（3）得到的滤饼为水泥浆料，与尾砂混合作为充填料充填井下采空区。
2.根据权利要求1所述的混合铜矿中钙镁碳酸盐反浮选产物的综合利用方法，其特征在于，所述的钙镁碳酸盐反浮选产物含铜矿物为结合铜。
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