CN103966434A - 一种用氧化铜矿或铜碴生产铜精粉的方法 - Google Patents

Abstract

一种用氧化铜矿或铜碴生产铜精粉的方法，采用粉矿-氨浸-过滤-沉铜的流程生产铜精粉，特别适合处理含铜量0.5-5％的低品位氧化铜矿或铜碴。首先将矿石磨制成矿粉，其次用氨水和碳酸氢氨的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨的混合溶液为浸矿剂与矿粉反应，使矿石中的铜以铜氨络合物的形式进入溶液，并使铝、镉、锰、钙及硅等杂质留在矿渣中，实现铜与杂质分离，然后用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉铜的沉淀剂生产铜精粉，过滤铜精粉待其干后得铜精粉产品，滤液返回浸矿池循环使用。此方法具有常温作业、能耗低、质量好、流程短、净液作业简单的优点，能充分有效地利用待开发的铜资源。

Description

一种用氧化铜矿或铜碴生产铜精粉的方法

技术领域

本发明所涉及用氧化铜矿或铜碴生产铜精粉的方法，采用粉矿-氨浸-过滤-沉铜的流程生产铜精粉，特别适合处理含铜量0.5-5％的低品位氧化铜矿或铜碴。该方法属湿法冶金中的化学选矿工程领域。

铜精粉是生产金属铜的主要原料之一，我国生产铜的主要原料-铜精粉是用硫化铜型矿石经浮选工艺生产的，但随着原生矿的大量开发，矿产资源日趋紧张，同时在开发硫化铜矿和高品位的氧化铜矿石过程中，大量低品位氧化铜矿石和铜碴都作为废石抛弃，对国家的矿产资源造成极大的浪费，低品位的氧化铜矿特别是碱性砂岩型氧化铜矿一直无大工业规模生产开发，因此工业化利用低品位氧化铜的研究一直受到我国各相关部门的的重视。

背景技术

目前氧化铜矿石或铜碴有以下几种利用方法：

专利申请号91106864.3提供了一种金属化合物的生产及精制，特别是利用含有多种杂质的低品位氧化铜矿制取优质硫酸铜的方法。它是用硫酸与氧化铜矿粉进行化学反应制得粗制硫酸铜溶液，然后通过吸附分离和解吸再生的方法，有效快速地分离杂质，从而制得40％以上的精制硫酸铜溶液，极大地减少了溶液的蒸发量。该方法提供了一种简单易行的除杂方法，从而制得96％以上纯度的硫酸铜晶体。这种方法工艺路线短，能耗低，而且综合利用经济效果好，但是吸附效率低下，动力消耗较大！

专利申请号200810226785.9提供一种泥、铁、钙、镁高含量氧化铜矿的综合处理方法，包括洗矿，酸堆浸和酸搅浸，其中洗矿经过下列步骤：A、将块粉混合矿通过一级洗矿除泥，经筛分得洗净的+5mm以上的块粒矿和-5mm以下的夹泥矿；B、将洗净的+5mm以上的块粒矿送堆浸场；而-5mm以下的夹泥矿再进行二次洗涤，经筛分得+1～5mm的砂矿和1mm以下的泥矿；C、将+1～-5mm的砂矿送堆浸场；而-1mm以下的泥矿送搅浸工序。既省去了能耗较高的磨矿设备，又能充分发挥堆浸和搅浸各自的选矿优势，从根本上解决了现有块、粉混合的氧化铜无法浸出的问题，不仅降低了生产成本，更为重要的是不向外排放任何污染液，有利于保护生产和周边环境。但是这种方法投资大，建设周期长，有一定的推广难度！

申请号：200610163880.X提供一种复杂氧化铜矿的选矿方法。它针对复杂氧化铜矿，有易选难选氧化铜矿物的特点，采用多种复配药的方式，先浮选易选、细粒的氧化铜，脱掉泥后再强化浮选粗粒、难选的氧化铜矿，对特别复杂的浸染型氧化铜矿，在采用搅拌磨细磨后再强化浮选，不仅对复杂氧化铜矿、泥质氧化铜矿、硫氧混合矿均能提高其回收率及精矿品位，减少尾矿含铜量，而且还将贵金属与铜精矿一起回收，使泥质、复杂的氧化铜矿得以综合利用。

申请号：200810003670.3本发明涉及一种处理含铜量在0.5％以上的报废氧化铜矿石时采用的利用报废氧化铜矿石生产海绵铜的方法，将报废氧化铜矿石破碎成2-4公分的石子，加入不锈钢锅炉中，加水，再加入浓度为40％-60％的稀硫酸，每吨石子加入水量以掩盖住石子为标准，每吨石子加入稀硫酸量是20-30公斤，对不锈钢锅炉进行加热，加热温度不低于100℃，加热时间不低于8个小时，将石子从不锈钢锅炉中捞出放弃，保留不锈钢锅炉中反应后的溶液，将反应后的溶液放入反应池中，放入铁屑进行搅拌，溶液发白时，将废水排出，将铁屑从反应池中捞出，反应池中剩余即为海绵铜，具有回收率高、工艺简单易行、操作方便、无污染、产生的优点。但也存在成本高、利润低、废气污染严重等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用氧化铜矿或铜碴生产铜精粉的方法，该方法是用颚式破碎机将含铜量0.5-5％低品位的氧化铜矿或铜碴进行破碎，破碎矿石粒度为50mm以下。再经磨矿设备将矿石磨制至粒径0.05-0.5mm的矿粉，用砂泵运至浸取池。然后在搅拌桶里配好氨水和碳酸氢氨的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨的混合溶液浸取剂，氨性浸取液输入浸取池中，浸取液与矿粉发生反应，生成的铜络合物溶液靠自重向浸取池底层渗透，由矿层底部的排液管流出，进入集液池。并使铝、镉、锰、钙及硅等杂质留在矿渣中，实现铜与杂质分离，当浸出液中铜离子浓度小于5g/l时，再次循环浸取，达到5g/l时，泵至搅拌桶进行沉铜生产。

沉铜工段采用一级反应，用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉铜的沉淀剂，抽取一定体积的铜溶液于搅拌桶中，化验桶中的铜含量，计算桶内总铜含量，根据沉铜系数(1-4倍)计算出投药量(沉铜剂)，开启搅拌装置，加入沉铜剂于常温常压下反应0.1-1小时，搅拌桶中的铜就生成铜精粉，再通过产品收集池过滤把铜精粉收集起来，滤液进入沉淀池沉淀微量的铜精粉以后，溢流至集液池中，泵入浸取池中循环使用。铜精粉出池前用水浸泡洗涤，晾干或压干后包装出厂。本发明提供的方法具有效果高、能耗低、成本低、简单易于操作、适应性宽、不污染环境等优点。

本发明的技术内容包括矿石粉碎磨矿设备、搅拌桶、浸取池和料液循环泵。

本发明提出的方法是用颚式破碎机将含铜量0.5-5％低品位的氧化铜矿或铜碴进行破碎，破碎矿石粒度为50mm以下。再经磨矿设备将破碎的矿石磨至粒径0.05-0.5mm的矿粉，用砂泵运至浸取池。然后在搅拌桶里配好的氨水和碳酸氢氨(氨水溶度为2-8％，碳酸氢氨溶度为1-6％)的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨(氢氧化钠溶度为2-4％，碳酸氢氨溶度为5-12％)的混合溶液作为浸取剂，氨性浸取液输入浸池中，浸取液与矿粉发生反应，液固体积比为1-4∶1，生成的铜络合物溶液靠自重向浸取池的底层渗透，由矿层底部的排液管流出，进入集液池。并使铝、镉、锰、钙及硅等杂质留在矿渣中，实现铜与杂质分离，当浸出液中铜离子浓度小于5g/l时，再次循环浸取，达到5g/l时，泵至搅拌桶进行沉铜生产。

沉铜工段采用一级反应，用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉铜的沉淀剂，抽取一定体积的铜溶液于搅拌桶中，化验桶中的铜含量，计算桶内总铜含量，根据沉铜系数(1-4倍)计算出投药量(沉铜剂)，开启搅拌装置，加入沉铜剂，于常温常压下反应0.1-1小时，搅拌桶中的铜元素就生成铜精粉，再通过产品收集池过滤把铜精粉收集起来，滤液进入沉淀池沉淀微量的铜精粉以后，溢流至集液池中。泵入浸取池中循环使用。铜精粉出池前用水浸泡洗涤，晾干或压干后包装出厂，洗液泵至浸取池中循环使用。

附图说明

附图给出了实施本发明的设备装置及设施示意图。这套装置由矿石破碎机(1)、磨矿机(2)、砂泵(3)、浸取池(4)、搅拌桶(5)、集液池(7)、产品收集池(8)、沉淀池(9)、料液泵(10)组成。

装置(1)为矿石破碎机，装置(2)为磨矿机，将含铜量0.5-5％低品位的氧化铜矿或铜碴投入破碎机进口(1)，破碎机(1)将矿石或矿碴破碎至50mm以下。再经磨矿机(2)将破碎的矿石磨至粒径0.05-0.5mm的矿粉，用砂泵(3)将打好的矿粉运至浸取池(4)。然后在搅拌桶(5)里配好的氨水和碳酸氢氨(氨水溶度为1-8％，碳酸氢氨溶度为1-6％)的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨(氢氧化钠溶度为2-4％，碳酸氢氨溶度为5-12％)的混合溶液作为浸取剂，送至浸取池(4)中，浸取液与矿粉发生反应，液固体积比为1-4∶1，生成的铜络合物溶液靠自重向浸取池的底层渗透，由矿层底部的排液管(6)流出，进入集液池(7)。当浸出液中铜离子浓度小于5g/l时，通过料液泵(10)泵至浸取池(4)循环浸取，达到5g/l时，通过料液泵(10)泵至搅拌桶(5)进行沉铜生产。

沉铜工段采用一级反应，用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉铜的沉淀剂，抽取一定体积的铜溶液于搅拌桶(5)中，化验搅拌桶(5)中的铜含量，计算桶内总铜含量，根据沉铜系数(1-4倍)计算出投药量(沉铜剂)，开启搅拌桶(5)中的搅拌装置，加入沉铜剂，于常温常压下反应0.1-1小时，搅拌桶中的铜就生成铜精粉，再通过产品收集池(8)把铜精粉过滤收集起来，滤液进入沉淀池(9)沉淀微量的铜精粉以后，溢流至集液池(7)中，通过料液泵(10)泵入浸取池(4)中循环使用。铜精粉出产品收集池(8)前用水浸泡洗涤，晾干或压干后包装出厂，洗液溢流至集液池中并通过料液泵(10)泵至浸取池(4)中循环使用。

本发明所涉及的用氧化铜矿或铜碴生产铜精粉的方法，采用粉矿-氨浸-过滤-沉铜的流程生产铜精粉，工艺过程简单易于控制，设备生产能力范围大，更适于规模化工业生产，氧化铜矿或铜碴的氧化铜组分被充分回收，制得铜精粉。

达到的产品指标如下：

一、干基铜含量大于50％。

二、铁含量小于2.0％。

三、硅含量小于1.0％。

具体实施方式

本发明的具体实施方案是用颚式破碎机将一含铜量0.8％低品位的氧化铜矿进行破碎，破碎矿石粒度为50mm以下。再经磨矿设备将破碎的矿石磨至粒径0.05-0.5mm的矿粉，砂泵运至浸取池。然后在搅拌桶里配好的氨水和碳酸氢氨(氨水溶度为2％，碳酸氢氨溶度为6％)的混合溶液作为浸矿剂，氨性浸取液输入浸池中，浸取液与矿粉发生反应，液固体积比为2∶1，生成的铜络合物溶液靠自重向浸取池的底层渗透，由矿层底部的排液管流出，进入集液池。并使铝、镉、锰、钙及硅等杂质留在矿渣中，实现铜与杂质分离，当浸出液中铜离子浓度小于5g/l时，再次循环浸取，达到5g/l左右时，泵至搅拌桶进行沉铜生产。

沉铜工段采用一级反应，用硫化氨、硫化钠按1∶4配合使用做沉铜的沉淀剂，抽取10立方的铜溶液于搅拌桶中，化验桶中的铜含量为11g/l，计算桶内总铜含量为110公斤，根据沉铜计算出投药量为200公斤(沉铜剂)，打开搅拌装置，加入沉铜剂，于常温常压下反应0.5小时，搅拌桶中的铜就生成铜精粉，再通过产品收集池把铜精粉过滤收集起来，滤液进入沉淀池沉淀微量的铜精粉以后，溢流至集液池中，泵入浸取池中循环使用。铜精粉出池前用水浸泡洗涤，晾干或压干后包装出厂，洗液溢流至集液池中，泵至浸取池中循环使用。

上述实施例所获得的结果如下：

一、产品铜精粉干基铜含量56.5％。

二、铁含量0.5％。

三、硅含量0.9％。

Claims (1)

1.一种用氧化铜矿或铜碴生产铜精粉的方法，采用粉矿-氨浸-过滤-沉铜的流程生产铜精粉，其特征在于：适合处理含铜量0.5-5％的低品位氧化铜矿或铜碴，首先将矿石磨制成矿粉，其次用氨水和碳酸氢氨的混合溶液或氢氧化钠和碳酸氢氨的混合溶液作为浸矿剂与矿粉反应，使矿石中的铜以铜氨络合物的形式进入溶液，并使铝、镉、锰、钙及硅等杂质留在矿渣中，实现铜与杂质分离，然后用硫化氨、硫化钠及硫化钾三种的任意一种或任意两种及两种以上配合使用做沉铜的沉淀剂得以生产铜精粉，过滤铜精粉待其干后得铜精粉产品，滤液返回浸矿池循环使用。