CN103436712A - 一种提高难处理矿物中铜浸出率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高难处理矿物中铜浸出率的方法，包括：对矿物配矿，使矿物中含有20-25%的硫、6-10%的砷，加水和添加剂，调整矿浆浓度为65-70%；将矿浆放入焙烧炉中，排出的含尘烟气经过布袋收砷装置回收三氧化二砷，再经湿法收尘产出浓度为5-15%的稀硫酸，其余含尘烟气进入制酸系统产出98%的硫酸；矿浆焙烧后产生的焙砂与湿法收尘产出的5-15%的稀硫酸混合，添加二氧化锰和高锰酸钾，经酸浸工艺浸出回收其中的铜。本发明方法克服现有方法铜回收率低的缺陷，通过生产实践，提高了含铜、砷、硫等复杂矿物中铜的回收率，达到了显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高难处理矿物中铜浸出率的方法，属于矿物焙烧、酸浸提铜技术领域。
背景技术
目前，含铜、砷、硫等多金属矿物属于冶金领域中难处理复杂矿物，矿物中铜的提取处理工艺通常有火法冶金和湿法冶金两种工艺，采用哪一种方法决定于矿石中的化学成分和矿物组成、矿石中铜的含量、当地的条件（燃料、水、电力、耐火材料等的价格）等因素。
目前，对硫化铜矿物主要用火法冶金，这种方法适应性相对较强，但存在成本高、环境污染大等问题；
湿法冶金是从处理氧化矿、选矿尾矿和铜矿山废矿石发展起来的，此法铜的浸出剂通常采用硫酸、氨的水溶液或其他溶剂来浸出，铜进入溶液中，下一工序以金属、氧化物或硫酸铜的形式从溶液中析出，但存在矿物适应性差，铜浸出率不高，难以处理含硫、砷等的复杂矿物等缺点。
目前，采用焙烧、酸浸工艺处理低于10%的硫化铜矿物成为一种比较经济实用的工艺方法，该方法通过控制焙烧条件，使矿物中的铜矿物转化为氧化铜、硫酸铜等酸溶性铜化合物。酸浸过程工业应用主要采用硫酸作为浸出剂，铜的浸出率通常低于91%。在浸渣中的铜主要以残余硫化铜的形式存在，主要是焙烧前部分包裹于黄铁矿、石英等矿物中的黄铜矿，在焙烧过程中氧化不完全或未氧化所致。由于铜的焙烧酸浸效果差，铜回收率低，造成部分资源的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高难处理矿物中铜浸出率的方法，克服现有方法铜回收率低的缺陷。通过生产实践，提高了含铜、砷、硫等复杂矿物中铜的回收率，达到了显著的经济效益。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种提高难处理矿物中铜浸出率的方法，包括：
1）对矿物检测细度、分析含量，组织配矿，使矿物中含有20-25%的硫、6-10%的砷，加水和添加剂，调整矿浆浓度为65-70%，搅拌均匀；
2）将1）得到的矿浆用喷枪喷入焙烧炉中，焙烧温度580℃-650℃，经炉顶排出含尘烟气，进入二级降温收尘器，一、二级降温收尘器的含尘烟气，经过布袋收砷装置回收三氧化二砷，再经湿法收尘产出浓度为5-15%的稀硫酸，其余含尘烟气进入制酸系统，产出98%的硫酸；
3）矿浆焙烧后所产生的焙砂与湿法收尘产出的5-15%的稀硫酸混合，添加按照质量比1:1混合的二氧化锰和高锰酸钾的混合物，添加量为每吨焙砂加入10-30kg，经酸浸工艺浸出回收其中的铜。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，在1）中，所述添加剂为硫代硫酸钠和二氧化锰按质量比1:1混合的混合物，所述添加剂的加入量为1-5%。
进一步，在2）中，所述布袋收砷的工艺流程为：来自焙烧炉的含尘烟气，采用高温收尘和低温收尘两部分工艺处理，其中高温收尘收集普通烟尘，低温收尘回收三氧化二砷；在高温收尘和低温收尘之间，设置一台烟气骤冷装置，含尘烟气通过时急剧冷却至120℃，含尘烟气中的气态砷可直接变成固态砷，在底纹布袋收砷装置中被分离出来。
进一步，在2）中，所述湿法收尘工艺流程为：经过布袋收砷后的120℃的含尘烟气，经过稀酸循环喷淋装置冷却净化，含尘烟气中的细粒矿尘、三氧化硫进入稀酸中，形成浓度5-15%、60-80℃的稀硫酸，稀酸进入下一步工序；
进一步，在2）中，所述制酸系统硫酸生产的流程为：含尘烟气进入制酸系统后，经过烟气净化SO2、干燥SO2、四段转化SO3、二级吸收产出98%硫酸；
进一步，在3）中，所述酸浸工艺处理流程为：矿物经过焙烧后产生焙砂，将焙砂用5-15%稀硫酸溶液酸浸,酸浸时焙砂与稀硫酸的质量比1:3，酸浸温度60-80℃，酸浸时间4-6h；酸浸后所得的浸泡液即酸浸液进入铜的萃取电积工艺，产出2#标准阴极铜，提铜后液返回所属焙砂酸浸工序；
本发明的有益效果是：
本发明方法工艺简单，节能环保，利用焙砂的热能提高酸浸过程的温度为铜的浸出提供了热能，有效的提高了含铜、砷、硫等难处理矿物酸浸铜浸出率，不仅扩展了铜矿物的处理适应性，而且焙烧制酸工艺中产出的稀硫酸作为铜的浸出剂得到进一步的综合利用，达到了显著的经济效益。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
（1）配矿：根据对进厂含铜、砷、硫等难处理矿物检测细度、分析含量，组织料场配矿，使矿浆含有25%的硫、10%的砷，加水和添加剂，调整矿浆浓度65%；
加入的添加剂为硫代硫酸钠、二氧化锰两种，混合质量比例为1:1，加入量为5%。
（2）焙烧：将搅拌均匀后的矿浆用喷枪喷入焙烧炉中，焙烧温度控制在580℃，经炉顶排出含尘烟气，进入二级降温收尘器，一、二级降温收尘器的烟气，经过布袋收尘器，回收三氧化二砷，再经湿法收尘产出15%的稀硫酸，其余烟气进入制酸系统产出98%硫酸产品；
所述布袋收砷工艺流程为：
来自焙烧炉的含尘烟气，采用高温收尘和低温收尘两部分工艺处理，其中高温收尘是收集普通烟尘，低温收尘主要是回收三氧化二砷；在高温收尘和低温收尘之间，设置一台烟气骤冷装置，烟气通过时急剧冷却至120℃，烟气中的气态砷可直接变成固态砷，在底纹布袋收尘器中被分离回收。
所述湿法收尘工艺流程为：
经过布袋收砷后的温度120℃的烟气经过稀酸循环喷淋装置冷却净化，烟气中的细粒矿尘、三氧化硫等进入稀酸中，形成浓度15%、温度80℃的稀硫酸，进入焙砂酸浸工序；
所述制酸系统硫酸生产的流程为：
烟气进入制酸系统后，经过烟气净化SO2、干燥SO2、四段转化SO3、二级吸收产出98%硫酸；
所述焙砂酸浸工艺处理流程为：
含铜、砷、硫等难处理矿物经过焙烧后产生焙砂，将焙砂用15%稀硫酸进行酸浸,酸浸时焙砂与稀硫酸的质量比1：3，按照质量比1:1加入二氧化锰与高锰酸钾的混合物，每吨焙砂添加10kg，酸浸温度80℃，酸浸时间6h.，酸浸后所得的浸泡液即酸浸液进入铜的萃取电积工艺，产出2#标准阴极铜，提铜后返回所属步骤1）作为配矿部分调浆液；
表1生产技术指标表
实施例2
（1）配矿：根据对进厂含铜、砷、硫等难处理矿物检测细度、分析含量，组织料场配矿，使矿浆含有26%的硫、8%的砷，加水和添加剂，调整矿浆浓度68%；
加入的添加剂为硫代硫酸钠、二氧化锰两种，混合质量比例为1:1，加入量为3%。
（2）焙烧：将搅拌均匀后的矿浆用喷枪喷入焙烧炉中，焙烧温度控制在590℃，经炉顶排出含尘烟气，进入二级降温收尘器，一、二级降温收尘器的烟气，经过布袋收尘器，回收三氧化二砷，再经湿法收尘产出14%的稀硫酸，其余烟气进入制酸系统产出98%硫酸产品；
所述布袋收砷工艺流程为：
来自焙烧炉的含尘烟气，采用高温收尘和低温收尘两部分工艺处理，其中高温收尘是收集普通烟尘，低温收尘主要是回收三氧化二砷；在高温收尘和低温收尘之间，设置一台烟气骤冷装置，烟气通过时急剧冷却至120℃，烟气中的气态砷可直接变成固态砷，在底纹布袋收尘器中被分离回收。
所述湿法收尘工艺流程为：
经过布袋收砷后的温度120℃的烟气经过稀酸循环喷淋装置冷却净化，烟气中的细粒矿尘、三氧化硫等进入稀酸中，形成浓度14%、温度82℃的稀硫酸，进入焙砂酸浸工序；
所述制酸系统硫酸生产的流程为：
烟气进入制酸系统后，经过烟气净化SO2、干燥SO2、四段转化SO3、二级吸收产出98%硫酸；
所述焙砂酸浸工艺处理流程为：
含铜、砷、硫等难处理矿物经过焙烧后产生焙砂，将焙砂用15%稀硫酸进行酸浸,酸浸时焙砂与稀硫酸的质量比1：3，按照质量比1:1加入二氧化锰与高锰酸钾的混合物，每吨焙砂添加量20kg，酸浸温度82℃，酸浸时间7h.，酸浸后所得的浸泡液即酸浸液进入铜的萃取电积工艺，产出2#标准阴极铜，提铜后返回所属步骤1）作为配矿部分调浆液；
表2生产技术指标表
实施例3
（1）配矿：根据对进厂含铜、砷、硫等难处理矿物检测细度、分析含量，组织料场配矿，使矿浆含有27%的硫、9%的砷，加水和添加剂，调整矿浆浓度65%；
加入的添加剂为硫代硫酸钠、二氧化锰两种，混合质量比例为1:1，加入量为1%。
（2）焙烧：将搅拌均匀后的矿浆用喷枪喷入焙烧炉中，焙烧温度控制在600℃，经炉顶排出含尘烟气，进入二级降温收尘器，一、二级降温收尘器的烟气，经过布袋收尘器，回收三氧化二砷，再经湿法收尘产出13%的稀硫酸，其余烟气进入制酸系统产出98%硫酸产品；
所述布袋收砷工艺流程为：
来自焙烧炉的含尘烟气，采用高温收尘和低温收尘两部分工艺处理，其中高温收尘是收集普通烟尘，低温收尘主要是回收三氧化二砷；在高温收尘和低温收尘之间，设置一台烟气骤冷装置，烟气通过时急剧冷却至120℃，烟气中的气态砷可直接变成固态砷，在底纹布袋收尘器中被分离回收。
所述湿法收尘工艺流程为：
经过布袋收砷后的温度120℃的烟气经过稀酸循环喷淋装置冷却净化，烟气中的细粒矿尘、三氧化硫等进入稀酸中，形成浓度13%、温度78℃的稀硫酸，进入焙砂酸浸工序；
所述制酸系统硫酸生产的流程为：
烟气进入制酸系统后，经过烟气净化SO2、干燥SO2、四段转化SO3、二级吸收产出98%硫酸；
所述焙砂酸浸工艺处理流程为：
含铜、砷、硫等难处理矿物经过焙烧后产生焙砂，将焙砂用13%稀硫酸进行酸浸,酸浸时焙砂与稀硫酸的质量比1：3，按照质量比1:1加入二氧化锰与高锰酸钾的混合物，添加量为每吨焙砂加入30kg，酸浸温度78℃，酸浸时间5h.，酸浸后所得的浸泡液即酸浸液进入铜的萃取电积工艺，产出2#标准阴极铜，提铜后返回所属步骤1）作为配矿部分调浆液；
表3生产技术指标表
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种提高难处理矿物中铜浸出率的方法，其特征在于，包括：
1）对矿物检测细度、分析含量，组织配矿，使矿物中含有20-25%的硫、6-10%的砷，加水和添加剂，调整矿浆浓度为65-70%，搅拌均匀；
2）将1）得到的矿浆用喷枪喷入焙烧炉中，焙烧温度580℃-650℃，经炉顶排出含尘烟气，进入二级降温收尘器，一、二级降温收尘器的含尘烟气，经过布袋收砷装置回收三氧化二砷，再经湿法收尘产出浓度为5-15%的稀硫酸，其余含尘烟气进入制酸系统，产出98%的硫酸；
3）矿浆焙烧后所产生的焙砂与湿法收尘产出的5-15%的稀硫酸混合，添加按照质量比1:1混合的二氧化锰和高锰酸钾的混合物，添加量为每吨焙砂加入10-30kg，经酸浸工艺浸出回收其中的铜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在1）中，所述添加剂为硫代硫酸钠和二氧化锰按质量比1:1混合的混合物，所述添加剂的加入量为1-5%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在2）中，所述布袋收砷的工艺流程为：来自焙烧炉的含尘烟气，采用高温收尘和低温收尘两部分工艺处理，其中高温收尘收集普通烟尘，低温收尘回收三氧化二砷；在高温收尘和低温收尘之间，设置一台烟气骤冷装置，含尘烟气通过时急剧冷却至120℃，含尘烟气中的气态砷可直接变成固态砷，在底纹布袋收砷装置中被分离出来。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在2）中，所述湿法收尘工艺流程为：经过布袋收砷后的含尘烟气，经过稀酸循环喷淋装置冷却净化，含尘烟气中的细粒矿尘、三氧化硫进入稀酸中，形成浓度5-15%、60-80℃的稀硫酸，稀酸进入下一步工序。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在2）中，所述制酸系统生产流程为：含尘烟气进入制酸系统后，经过烟气净化SO2、干燥SO2、四段转化SO3、二级吸收产出98%硫酸。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在3）中，所述酸浸工艺处理流程为：将焙砂用5-15%稀硫酸溶液酸浸，焙砂与稀硫酸的质量比1:3，酸浸温度60-80℃，酸浸时间4-6h；酸浸后所得的浸泡液即酸浸液进入铜的萃取电积工艺，产出2#标准阴极铜，提铜后液返回所属焙砂酸浸工序。
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