CN105112655A - 一种土状高结合率氧化铜矿的分级浸出方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是针对土状高结合率氧化铜矿开发的组合浸出方法，属于氧化铜矿选冶领域内的新工艺。土状高结合率氧化铜矿指，原矿-0.074mm粒级占比大于30％，结合态氧化铜矿物的比例大于40％，矿石呈土状，微细粒级组份易形成胶状物质的难处理氧化铜矿石。发明中的新型工艺将多种工艺按照一定的要求组合到一起，形成组合工艺。1.综合给矿粒级和结合氧化铜矿物占比制定分级制度，分为块状矿(+3mm)、结合率低粒度粗的粗粒级矿(-3mm+0.106mm)、结合率高粒度细的泥质矿(-0.106mm)。2.块状矿进入两段堆浸作业，一段堆浸为酸浸脱泥作业，浸出产物进入加温搅拌浸出作业；3.次粗粒级矿进入搅拌浸出作业；4泥质矿进入加温搅拌作业。使用新工艺处理该矿石，铜综合浸出率可达80.12％，吨铜酸耗13.62t。较常规工艺回收率提高20-30％，吨铜酸耗降低40-50％。

Description

一种土状高结合率氧化铜矿的分级浸出方法
技术领域
本发明是针对土状高结合率氧化铜组合浸出工艺的研究，属于选冶工艺领域内的新型工艺。
背景技术
随着时间的推移，大部分易处理矿石即将被开采殆尽，越来越多的难处理矿石急需得到开发和利用。土状氧化铜矿石性质复杂，几乎不含硫化矿物，不适用于微生物处理工艺。现有处理工艺流程单一，无法适应复杂的矿石性质，导致现有工艺流程无法取得满意的选别指标。虽然基于矿石的特有性质，按照一定方式将不同处理工艺进行组合，由此形成的组合处理工艺，往往能够较好的处理此类矿石。虽然工艺组合使用能够较好的处理此类矿石，但是在矿石特有性质的表征，以及单项工艺的选择和搭配上存在较多问题。
目前，处理高结合率土状氧化铜矿的处理方法，主要有制粒堆浸，制粒生物堆浸，搅拌浸出，分粒级筑堆以及强化浸出工艺。处理工艺针对性较强，单一工艺处理特定粒级组成矿物时效果明显，如铜土状氧化矿微生物制球堆浸方法(CN101781705B)，对土状含硫氧化铜矿处理效果佳，但对复杂矿石适应性较差。由于土状铜矿矿石性质及其复杂，目前针对此类铜矿处理工艺的研究多见于多工艺联合处理的集成开发，常见工艺有水洗分级-搅拌浸出-堆浸联合工艺，分级-强化浸出-堆浸联合工艺。此类工艺多采用将矿石按一定粒度分级，不同粒级分别使用不同的工艺处理方式。分级分别处理，使工艺的针对性更强，相对单一工艺流程，此类工艺往往能取得较好的回收指标。然而，此类工艺中的矿物分级较为简单，只针对矿石的粒度很少考虑其他性质，导致分级后矿物性状不明确，无法进一步提升浸出指标。
综上所述，更精细的分级标准和多工艺的优化配置是难处理铜矿处理工艺研究开发的主要难题。在此基础之上.本发明开发了精细分级和组合浸出工艺优化方案，工艺流程如图1。综合矿物粒级组成、可浸性和结合氧化铜占比三项指标对矿石进行精细分级；其次，针对此类矿石，浸出过程中的性质的动态变化，进行两段工艺处理。增加酸浸脱泥作业，并将酸浸脱泥作业浸出液送入加温搅拌浸出作业。解决堆浸作业前期部分包裹矿石泥化进入浸出液，导致浸出效率降低的问题。
发明内容
技术问题
针对上述问题，本发明开发出了精细分级和组合浸出工艺优化方案。综合矿物粒级组成、可浸性和结合氧化铜占比三项指标对矿石进行精细分级；其次，针对此类矿石，浸出过程中的性质的动态变化，进行两段工艺处理。增加酸浸脱泥作业，并将酸浸脱泥作业浸出液送入加温搅拌浸出作业。解决堆浸作业前期部分包裹矿石泥化进入浸出液，导致浸出效率降低的问题。
技术方案
采集有代表性的矿样，对矿物进行分粒级分析测试，使用结合氧化铜占比来表征矿物可浸性质。并依据结合率高低和矿物粒度对矿石进行分级。结合氧化铜矿物含量低且粒度大的矿物(+3mm)进入堆浸作业，前期堆浸作业浸出液进入搅拌浸出作业；待浸出液清澈稳定后后进入净化分离萃取作业。结合氧化铜矿物含量高且粒度细的矿物(-3mm)进入搅拌浸出作业。搅拌浸出作业进一步细分为，常温搅拌浸出和加温搅拌浸出。(-0.106mm)微细粒级分散性差且结合氧化铜矿物含量更高的矿物进入加温搅拌浸出，其余(-3mm+0.106mm)经过酸洗脱泥，进入常温搅拌浸出。堆浸浸出药剂制度和搅拌浸出初始酸浓度依据试验确定。
技术特点
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1引入结合氧化铜矿物占比来表征矿物性质，使分级作业更有针对性，单独处理作业更有针对性。
2堆浸作业细分为两步作业，将前期浸出作业中产生的泥状物质引入强化搅拌浸出作业，后期稳定清夜进入后续作业。
3次粗粒级(-3mm+0.106mm)矿物细分为两段作业，增加酸浸脱泥作业，将前期浸出作业中产生的泥状物质引入强化搅拌浸出作业。
4.针对微细粒级和结合率高的矿石，使用加温搅拌浸出工艺，提高矿石综合浸出率。
5.分粒级浸出粒级组成分别为，+3mm粒级组分，-3mm+0.106mm粒级组分，-0.106mm粒级组分。
附图说明
图1分级浸出工艺流程图
具体实施方式：
实例1
云南个旧土状氧化铜矿石，属土状难处理氧化铜矿石，由于缺乏经济可行的开发工艺，资源一直处于闲置状态。所取矿样中-74μm含量大于40％，结合氧化铜矿物含量41.32％，矿浆分散性极差，矿石中粘土成分易形成胶体物质，对有用矿石形成包裹。矿石含硫量极低，不适用于微生物生物浸出工艺。试验采用自行研制的组合浸出工艺对矿石进行处理。
矿石化学成分分析结果见表1，铜物相分析结果见表2，矿石结合氧化铜含量分粒级分析结果见表3。矿石各粒级组份结合氧化铜矿物占比分析表明，-0.106mm组份结合氧化铜矿物含量高达50％，而+3mm组份结合氧化铜矿物含量小于20％，在此基础之上进行了各粒级的可浸性试验，试验表明矿石的浸出难易程度随粒度减小而升高，基于各粒级的结合氧化铜含量分析和可浸性试验结果对矿石进行分级，+3mm矿石进入两步堆浸作业，-0.106mm粒级矿石进入强化搅拌浸出作业，-3mm+0.106mm粒级矿物进入常温搅拌浸出作业。试验结果表明，+3mm组份浸出率达到60.12％以上，吨铜耗酸5.13t。-3mm+150mm组份常温搅拌浸出，铜浸出率达到73.14％，吨铜耗酸11.19t。-150mm组份加温搅拌浸出，铜浸出率达到91.13％，吨铜耗酸12.45t。最终铜综合浸出率达到80.12％，吨铜耗酸10.71t。
表1原矿主要化学成分分析结果％
表2铜物相分析结果％
表3筛析结果
为对比相关工艺的处理效果，进行小型对照试验，试验矿样每次1Kg。常温20℃，加温60℃。小型全流程试验，使用硫酸作为浸出剂，常温20℃，加温60℃，搅拌浸出参数设定：转速160rpm，液固比3∶1，初始酸浓度基于最优条件试验确定。常规分级浸出工艺参数，+5mm粒级直接堆浸，-5mm+1mm矿物分粒级筑堆，-1mm搅拌浸出。试验结果如表4所示。
表4常用工艺小试指标
结果可以看出，常规分级浸出工艺，浸出效率低，且酸耗较高。该工艺对细粒级处理针对性较差，导致酸耗较高。由于试验过程中，浸出开始阶段矿石在酸性环境中进一步泥化，导致大量微细粒级的泥质矿物对粗粒级的矿物浸出形成干扰。导致综合浸出率低下，酸耗量较高。
组合工艺有效的解决了堆浸过程中矿石易松散，矿堆渗透性差的问题；高结合率细粒级矿物浸出率低下的问题，利用加温搅拌浸出，有效的处理了高结合率微细粒级矿物。

Claims (6)

1.本发明是选矿中土状氧化铜矿组合浸出工艺研究，有精细分级和组合浸出个方面构成。其特征是：采用结合氧化铜占比界定分级粒度和组合多元工艺形成各工艺组合运行。
2.依据各粒级组份结合氧化铜矿物占比和粒度大小确定分级制度，结合铜含量高且粒度细的组份，与结合铜含量低且粒度粗的矿物通过分级分离。
3.结合氧化铜矿物含量低且粒度粗(-3mm)组份分级后进入两段堆浸作业，一段堆浸浸出液不经固液分离直接进入搅拌浸出作业。
4.次粗(-3mm+0.106mm)粒级矿物，增加酸浸脱泥作业。
5.结合氧化铜矿物含量高且粒度细(-0.106mm)组份分级后进入强化搅拌浸出作业。
6.分粒级浸出粒级组成分别为，+3mm粒级组分，-3mm+0.106mm粒级组分，-0.106mm粒级组分。
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