CN103194617B - 一种强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法 - Google Patents

一种强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法。针对矿石粒度细,以碳酸盐形式存在的钙镁含量低,赤铜矿为主,氧化率高的氧化铜矿,通过在矿浆中添加臭氧和双氧水,进行加温硫酸浸出,由于活性氧化剂的添加,降低了浸出温度、缩短了浸出时间,提高了浸出效率,降低了浸出成本,使这种难处理的赤铜矿型氧化铜矿得到了经济高效的回收利用。

Description

一种强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法
技术领域
    本发明涉及一种强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法,属于选矿冶金技术领域。
背景技术
氧化铜矿占到铜矿资源量的25%至30%,在硫化铜资源不断枯竭和贫化的今天,回收利用氧化铜矿已经成为选矿冶金工作的重要课题之一。氧化铜矿的回收利用方法主要有浮选法、浸出回收法,对于结晶粒度粗、以孔雀石、蓝铜矿等形式存在的游离氧化铜矿物,硫化浮选可以得到满意的效果,以结合铜矿形式存在的铜,只有硫酸浸出才能实现其较好的回收利用,但对于含钙镁碳酸盐的矿石,酸浸受到限制。而对于赤铜矿,硫化黄药浮现因硫化困难,直径也还没有获得良好的效果,特别是嵌布粒度细微的赤铜矿,磨矿单体解离困难,浮选回收的难度就更大。对于主要以微细粒级赤铜矿形式存在的氧化铜矿,采用搅拌浸出是实现该铜矿资源的回收的方法之一。
在微细粒级赤铜矿搅拌浸出的生产实践中,仍然存在浸出需要加温、浸出时间长,浸出低的问题,这使得浸出成本高,高温浸出设备腐蚀严重,含酸水蒸气的产生使得生产环境恶劣,所以研究微细粒级赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出新技术,对高效利用这种铜矿资源具有重要意义。
申请号为02114466.4的一种利用铜氧化矿湿法生产CuSO4·5H2O的工艺,矿石不经过浮选、高温熔炼、电解等复杂工序,将铜氧化矿石经粉碎、球磨后,直接用稀硫酸浸出,料液经澄清过滤后,经分析检验或直接浓缩、离心甩干制取CuSO4·5H2O。该专利技术的氧化铜矿石中包含了部分赤铜矿,验证试验结果表明,该方法中赤铜矿的浸出率很低,不适合于赤铜矿型氧化铜矿的浸出。
公知的硫化铜、硫化锌、硫化钼等硫化矿精矿的氧化浸出,已经有众多的专利和文献报道,加温、加压是加快浸出速度的通用方法。但这些方法用于赤铜矿型氧化矿原矿,由于原矿含铜品位低,一般不高于1.5%,生产成本是无法承受的。
常规的硫酸浸出,由于赤铜矿中的铜为一价铜,浸出过程中需要转化成二价铜,所以单一硫酸浸出速度缓慢,浸出温度高,带来的是浸出成本高,浸出率低。简单的通空气氧化或氧气氧化,由于空气中氧为惰性氧,氧化性不足,氧化速度慢,也不能提高浸出速度。
添加次氯酸盐、氯酸盐、过硫酸铵、二氧化锰等氧化剂可以提高赤铜矿的氧化速度,但药剂成本高,残留于浸出液中的氧化剂组分对后来的萃取、电积有不利的影响,不利于赤铜矿的浸出回收利用。
发明内容
本发明的目的是针对矿石粒度细、以碳酸盐形式存在的钙镁含量低、赤铜矿为主、氧化率高的氧化铜矿,提供一种加速赤铜矿氧化、强化硫酸浸出、降低浸出温度、提高浸出率的强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法,实现赤铜矿型氧化铜矿的有效回收利用。
本发明通过以下技术方案来实现:
(1)空气通过风机引入高压放电式臭氧机中,空气中的氧气5~8%转化为臭氧,将含臭氧的空气通过气液混合泵与赤铜矿型氧化铜矿混合,含臭氧的空气的混入量控制在矿浆溶液中臭氧含量为5~10mg/L,矿浆泵入浸出搅拌桶;
(2)在步骤(1)的浸出搅拌桶中添加双氧水500~1000g/t原矿,添加硫酸,硫酸的加入量控制在浸出终点pH值为1.0~1.5,矿浆通过水蒸气加热至35℃~60℃,进行搅拌浸出,浸出时间为60~120min。
浸出液过滤、萃取、电积回收铜。
本发明的技术原理:
(1)赤铜矿的氧化
Cu2O+O3=2CuO+O2
Cu2O+H2O2=2CuO+H2O
臭氧和双氧水的作用是将赤铜矿从氧化亚铜氧化成氧化铜。
(2)氧化铜的硫酸浸出
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(3)赤铜矿的氧化和硫酸浸出是同时进行的,反应如下:
Cu2O+O(活性)+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
根据以上原理,添加活性氧可以达到降低浸出时间和温度,提高铜浸出率的目的,同时氧化剂的残留组分也不会对后来的萃取、电积带来不利的影响。
本发明具有以下优点和积极效果:
1、赤铜矿直接硫酸浸出速度慢,添加活性氧,提高氧化速度,可以提高浸出速度。
2、臭氧和双氧水结合,可以提高矿浆溶液中的含氧量,保持赤铜矿氧化能够长时间持续进行,单一的臭氧由于容易随空气快速溢出,难以确保赤铜矿的长时间持续氧化,而单一的双氧水成本高,二者结合可以起到保持上时间持续氧化和降低成本的作用。
3、臭氧和双氧水在浸出完成后不会在浸出液中留下有害成分,对后来的萃取、电积有利。
4、该方法通过添加低成本活性氧化剂的方法降低浸出温度、缩短浸出时间,可显著降低浸出成本,提高微细粒嵌布赤铜矿型氧化铜矿回收铜的经济效益。
具体实施方式: 
实施例一:
赤铜矿型氧化铜矿石粒度小于1mm,脉石为凝灰岩,含铜品位0.95%,氧化率80%,氧化铜矿主要为赤铜矿,孔雀石次之,少量硅孔雀石,赤铜矿中的铜占矿石含铜的60%,以碳酸盐形式存在的钙镁含量小于10%。
(1)空气通过风机引入高压放电式臭氧机中,空气中的氧气5~8%转化为臭氧,将含臭氧的空气通过气液混合泵与赤铜矿型氧化铜矿混合,含臭氧的空气的混入量控制在矿浆溶液中臭氧含量为10mg/L,矿浆泵入浸出搅拌桶。
(2)在步骤(1)的浸出搅拌桶中添加双氧水1000g/t原矿,添加硫酸,硫酸的加入量控制在浸出终点pH值为1.0~1.5,矿浆通过水蒸气加热至60℃,进行搅拌浸出,浸出时间为60min。
浸出液过滤、萃取、电积回收铜。
铜的回收率为85%。
实施例二:
赤铜矿型氧化铜矿石粒度小于1mm,脉石为凝灰岩,含铜品位0.80%,氧化率85%,氧化铜矿主要为赤铜矿,蓝铜矿次之,少量硅孔雀石,赤铜矿中的铜占矿石含铜的55%,以碳酸盐形式存在的钙镁含量小于10%。
(1)空气通过风机引入高压放电式臭氧机中,空气中的氧气5~8%转化为臭氧,将含臭氧的空气通过气液混合泵与赤铜矿型氧化铜矿混合,含臭氧的空气的混入量控制在矿浆溶液中臭氧含量为9mg/L,矿浆泵入浸出搅拌桶。
(2)在步骤(1)的浸出搅拌桶中添加双氧水800g/t原矿,添加硫酸,硫酸的加入量控制在浸出终点pH值为1.0~1.5,矿浆中通过水蒸气加热至50℃,进行搅拌浸出,浸出时间为90min。
浸出液过滤、萃取、电积回收铜。
铜的回收率为80%。
实施例三:
赤铜矿型氧化铜矿石粒度小于1mm,脉石为凝灰岩,含铜品位0.70%,氧化率85%,氧化铜矿主要为赤铜矿,蓝铜矿次之,赤铜矿中的铜占矿石含铜的55%,以碳酸盐形式存在的钙镁含量小于10%。
(1)空气通过风机引入高压放电式臭氧机中,空气中的氧气5~8%转化为臭氧,将含臭氧的空气通过气液混合泵与赤铜矿型氧化铜矿混合,含臭氧的空气的混入量控制在矿浆溶液中臭氧含量为5mg/L,矿浆泵入浸出搅拌桶。
(2)在步骤(1)的浸出搅拌桶中添加双氧水500g/t原矿,添加硫酸,硫酸的加入量控制在浸出终点pH值为1.0~1.5,矿浆中通过水蒸气加热至35℃,进行搅拌浸出,浸出时间为120min。
浸出液过滤、萃取、电积回收铜。
铜的回收率为75%。

Claims (1)

1.一种强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法,其特征在于按以下步骤进行:
(1)空气通过风机引入高压放电式臭氧机中,空气中的氧气5~8%转化为臭氧,将含臭氧的空气通过气液混合泵与赤铜矿型氧化铜矿混合,含臭氧的空气的混入量控制在矿浆溶液中臭氧含量为5~10mg/L,矿浆泵入浸出搅拌桶;
(2)在步骤(1)的浸出搅拌桶中添加双氧水500~1000g/t原矿,添加硫酸,硫酸的加入量控制在浸出终点pH值为1.0~1.5,矿浆通过水蒸气加热至35℃~60℃,进行搅拌浸出,浸出时间为60~120min;浸出液过滤、萃取、电积回收铜;
所述的赤铜矿型氧化铜矿,矿石粒度小于1mm,以碳酸盐形式存在的钙镁含量小于10%,赤铜矿中含的铜占到矿石含铜的50%以上,氧化率大于80%。 
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