CN103184333B - 高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺 - Google Patents

高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，是将高品位含氧化铜物料经球磨浓密后加硫酸搅拌浸出，固液分离后的浸出液进行萃取和反萃，浸出液的萃余液返回用于浸出，固液分离后的浸出渣经逆流洗涤，洗涤水进行萃取和反萃，洗涤水的萃余液进行中和，浸出液与洗涤水的反萃液进入电积得到阴极铜。本发明优点是解决了高品位含氧化铜物料硫酸浸出萃取过程中的残酸回用与杂质积累之间的矛盾，实现了残酸最大程度的回用，有效降低了杂质因素的干扰，减少了石灰的使用量，并降低了中和渣量。

Description

高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺
技术领域
本发明涉及一种含氧化铜物料湿法浸出分段萃取工艺，特别是高品位含氧化铜物料湿法浸出分段萃取工艺。
背景技术
高品位含氧化铜物料通常来自于高品位氧化铜矿和二次资源含铜废料(铜冶炼产生的尘渣等)。湿法浸出是处理此种物料较为有效的方式。氨浸因其对设备密闭性要求很高，一般在实际生产中采用较少，而硫酸搅拌浸出最为可行。经硫酸搅拌浸出得到的浸出液中铜离子浓度一般在10g/L以上，终点pH值在1左右。通常处理这种浸出液的方法是萃取-电积，产品为高纯度的阴极铜。高浓度铜浸出液中除含有较高浓度的铜离子外，还含有多种较高浓度的杂质，如：铁、锌、铝、硅等。但是较高浓度杂质离子会降低萃取过程的分相时间；而较低的pH值则会降低萃取剂的萃取效率。此外，由于这种高品位含氧化铜物料通常粒度细小，固液分离中必须进行洗涤，洗涤水中的铜含量通常占总浸出铜含量的30％左右，其中的铜也必须回收。目前是采用高浓度铜浸出液合并洗涤水加入碱调节pH值到2后萃取，之后加入石灰中和的方法去除大部分的杂质离子。但是这无疑使得大量的残酸没有得到合理的回用，增大了生产成本。因此，急需一种经济有效的方法解决高品位含氧化铜物料硫酸浸出萃取的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其特点是采用较低固液比提高处理量，将浸出段与洗涤段的分开萃取，实现了残酸回用，减少了生产成本。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其中，所述高品位含氧化铜物料是指矿物原料中氧化铜的含量在5wt％以上，它包括以下步骤：
a.将矿物原料粒度控制在至占矿物总量60wt％以上的矿物粒度小于0.074mm，调浆后浓密至矿浆浓度在40wt％以上；
b.加硫酸搅拌浸出，控制固液比在重量比1∶2-1∶4，控制终点pH在1以上；
c.当氧化铜浸出率达到95wt％以上时，浸出终止，固液分离，对浸出液进行萃取和反萃，萃取时有机相(O)与水相(A)的体积比为1∶1-1∶2，萃余液全部返回步骤b中的硫酸浸出阶段，反萃液进行电积；
d.对步骤c中与浸出液分离的浸出渣进行洗涤，对洗涤水进行萃取和反萃，萃取时有机相(O)与水相(A)的体积比为1∶1-2∶1，萃余液进行中和，反萃液进行电积；
e.步骤d中洗涤水的萃余液使用石灰或石灰石中和，终点pH值控制在6.5-8.0之间，中和后的液体中的所有离子的浓度均低于10mg/L，可返回到步骤c中的洗涤阶段；
f.将步骤c中浸出液经过萃取和反萃和步骤d中洗涤水经过萃取和反萃得到的反萃液进行电积，得到合格的阴极铜。
如上所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其中优选地，步骤a中，通过对矿物原料进行一段球磨，使占矿物总量60wt％以上的矿物粒度小于0.074mm。
如上所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其中优选地，步骤b中，浸出时间为2-3小时，浸出时的温度控制在15-45℃。
如上所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其中优选地，步骤c中所述浸出液中铜离子浓度在10g/L以上。
如上所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其中优选地，步骤c中，对浸出液萃取的级数为2-5级，反萃的级数2-5级。
如上所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其中优选地，步骤d中，所述洗涤是将浸出渣采用逆流洗涤，洗涤用水为清水或步骤e中经过中和后的萃余液。
如上所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其中优选地，步骤d中，对洗涤水萃取的级数为1-3级，反萃级数为1-3级。
本发明的有益效果在于：
解决了高品位含氧化铜物料硫酸浸出萃取过程中的残酸回用与杂质积累之间的矛盾，实现了残酸最大程度的回用，有效降低了杂质因素的干扰，减少了石灰的使用量，并降低了中和渣量。
附图说明
图1为本发明一种实施例的工艺流程框图
具体实施方式
如图1所示，本发明的工艺流程为：高品位含氧化铜物料1经过球磨浓密2后，加入硫酸搅拌浸出3；浸出后，进行固液分离4；分离出的浸出液进行萃取和反萃5，萃余液6返回到硫酸搅拌浸出3；固液分离后的浸出渣7经逆流洗涤8后，洗涤水进行萃取和反萃9，萃余液进行中和10，浸出液的萃取和反萃5和洗涤水的萃取和反萃9得到的反萃液进行电积11，得到合格的阴极铜12。
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例中所用原料矿石来自于我国西藏玉龙高品位氧化铜矿，矿石中铜含量为4.5wt％，氧化铜含量6.4wt％，铁含量22wt％，二氧化硅17.3wt％。
(1)高品位氧化铜矿硫酸搅拌浸出
将氧化铜矿使用球磨机进行一段球磨，将矿石球磨至占矿物总量65wt％以上的矿物粒度小于0.074mm；球磨后的矿物调浆，并使用浓密机将矿浆浓密至浓度在40wt％以上。加入硫酸搅拌浸出，固液比调节至重量比1∶4，浸出时间2小时，温度30℃，控制终点pH值在1.0。
(2)浸出液中铜的萃取
当浸出终止时，高品位氧化铜矿中的铜浸出率达到97wt％，添加絮凝剂沉降，使用浓密机浓密后固液分离。此时得到的浸出液中铜离子达到12g/L，其他杂质离子如Fe3+在3g/L左右，Al3+、SiO3 2-也在1g/L左右。对分离出的浸出液进行萃取和反萃，采用萃取剂M5640或lix984N或CP150，萃取时相比有机相∶水相(O∶A)为1∶2，萃取级数为5级，反萃级数4级。萃余液全部返回至浸出阶段，反萃液进入电积。
(3)浸出渣洗涤水中铜的萃取
固液分离后，浸出渣用清水逆流洗涤。洗涤水萃取时相比O∶A为2∶1，萃取级数为2级，反萃级数为2级。反萃液进入电积。
(4)洗涤水萃余液中和
洗涤水的萃余液中铜离子浓度在0.02g/L以下，添加浓度为20wt％石灰乳中和，终点pH值控制在7.3-7.5之间，中和渣浓密机浓密，固液分离，中和后溶液中铜、铁、硅、铝等含量均在2mg/L以下，可以作为新的浸出渣的洗涤水使用。
(5)反萃液电积
温度为室温，得到的电积铜浓度在40～45g/L，电流密度150A/m2，铁浓度低于0.1g/L，电积铜质量达到GB466-84中的1#电铜标准。
本发明的有益效果在于：解决了高品位含氧化铜物料硫酸浸出萃取过程中的残酸回用与杂质积累之间的矛盾，实现了残酸最大程度的回用，有效降低了杂质因素的干扰，减少了石灰的使用量，并降低了中和渣量。

Claims (7)

1.一种高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其中，所述高品位含氧化铜物料是指矿物原料中氧化铜的含量在5wt%以上，其特征在于，它包括以下步骤：
a.将矿物原料粒度控制在矿物粒度小于0.074mm占矿物总量60wt%以上，调浆后浓密至矿浆浓度在40wt%以上；
b.加硫酸搅拌浸出，控制固液比在重量比1:2-1:4，控制终点pH在1以上；
c.当氧化铜浸出率达到95wt%以上时，浸出终止，固液分离，对浸出液进行萃取和反萃，萃取时有机相与水相的体积比为1:1-1:2，萃余液全部返回步骤b中的硫酸浸出阶段，反萃液进行电积；
d.对步骤c中与浸出液分离的浸出渣进行洗涤，对洗涤水进行萃取和反萃，萃取时有机相与水相的体积比为1:1-2:1，萃余液进行中和，反萃液进行电积；
e.步骤d中洗涤水的萃余液使用石灰或石灰石中和，终点pH值控制在6.5-8.0之间，中和后的液体中的所有离子的浓度均低于10mg/L，返回到步骤d中的洗涤阶段；
f.将步骤c中浸出液经过萃取和反萃和步骤d中洗涤水经过萃取和反萃得到的反萃液进行电积，得到合格的阴极铜。
2.根据权利要求1所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其特征在于，步骤a中，通过对矿物原料进行一段球磨，使矿物粒度小于0.074mm占矿物总量60wt%以上。
3.根据权利要求1或2所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其特征在于，步骤b中，浸出时间为2-3小时，浸出时的温度控制在15-45℃。
4.根据权利要求1或2所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其特征在于，步骤c中所述浸出液中铜离子浓度在10g/L以上。
5.根据权利要求1或2所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其特征在于，步骤c中，对浸出液萃取的级数为2-5级，反萃的级数2-5级。
6.根据权利要求1或2所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其特征在于，步骤d中，所述洗涤是将浸出渣采用逆流洗涤，洗涤用水为清水或步骤e中经过中和后的萃余液。
7.根据权利要求1或2所述的高品位含氧化铜物料硫酸浸出分段萃取工艺，其特征在于，步骤d中，对洗涤水萃取的级数为1-3级，反萃级数为1-3级。
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