CN105256134A - 一种黄铜矿浸渣旋流脱硫工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黄铜矿浸渣旋流脱硫工艺，它首先混合均匀的黄铜矿浸直流给入摇床进行粗选，轻产物用泵给入旋流器进行精选，得到旋流器溢流和底流，摇床重产物和旋流器底流合并进入逆流洗涤工艺，经过洗涤后获得的洗涤液进入萃取—电积提铜工艺，洗涤渣抛弃；旋流器溢流进入浓缩机进行一段脱水，浓缩机底流进入压滤机进行二段脱水，浓缩机溢流和压滤机滤液合并后直接进入萃取—电积提铜工艺，压滤机滤饼即为高质量的元素硫资源。本发明将旋流器和摇床结合在一起，不用任何药剂和浮选机，将元素硫从铜浸渣中脱除，工艺简单，投资少，耗电量小，运行费用低，在确保回收效率的前提下，安全性和经济性更加优化。

Description

一种黄铜矿浸渣旋流脱硫工艺

技术领域

本发明涉及黄铜矿浸渣脱硫工艺，尤其是对黄铜矿常压化学氧化浸出工艺的浸渣进行脱除元素硫的分选技术。

背景技术

从黄铜矿中提铜所采用的传统方法主要是火法冶炼，但是，火法炼铜存在着投资大、成本高、污染严重等缺陷，与可持续发展的要求越来越不相适应。

在此背景下，湿法炼铜工艺的研究得到了很大的发展，各国的冶金学家越来越重视黄铜矿的湿法炼铜工艺的研究与开发，目前从黄铜矿湿法炼铜工艺主要有常压化学氧化浸出工艺(以氯化铁或硫酸铁等作为氧化剂)、生物氧化工艺和热压浸出工艺和矿浆电解工艺。本发明涉及常压化学氧化浸出法。

在常压化学氧化浸出法过程中，会产生大量的元素硫，而元素硫对后续的萃取—电积(SX—EW)提铜工艺造成很大的影响。要从根本上解决这个问题，只有将浸出渣中的元素硫在萃取—电积(SX—EW)提铜工艺之前脱除。

通常回收浸渣中元素硫的方法有物理法和化学法，物理法有:浮选法、热过滤法、高压倾析法、真空蒸馏法等；化学法包括有机溶剂法和无机溶剂法。这些方法都存在回收工艺设备复杂、安全性差、不经济等缺点。因此，开发一种低成本、高效率的元素硫回收工艺具有十分重要的意义。

《中国有色冶金》2011年6月第3期公开了一篇“常压富养浸出工艺中复选回收元素硫的研究与应用”，在该文献第2.1节中记载了浮选回收元素硫的工艺原理，它是利用矿物硫元素天然可浮性好的特点和疏水特性，在浮选机中通过充气作用，使浮选机中的空气与矿浆充分接触，元素硫由于疏水特性，与气泡附着，随着气泡上浮至矿浆表面形成泡沫层，泡沫被刮板刮出成为浮选精矿，实现元素硫的浮选回收，该技术虽然虽然不需要添加任何浮选药剂，但是还是存在以下缺陷：浮选过程需要加入起泡剂，有时还需要加入柴油等捕收剂，不仅增加了生产成本，还提高了操作控制的难度；另外，浮选设备能耗一般较高，进一步提高了生产运行成本，增加了企业的负担。

目前，市场上有一种水力旋流器，其上部是一个中空的圆柱体，下部是一个与圆柱体相通的倒锥体，二者组成水力旋流器的工作简体，圆柱形筒体上端切向装有给矿管，顶部装有溢流管及溢流导管。这种水力旋流器主要用来对矿物按照颗粒大小进行分级，作为分选的作用目前仅体现在煤炭上，通过由切线方向给入旋流器的悬浮液形成离心力场，使煤炭按密度进行分选，密度低的精煤随在旋流器中央部分形成的内旋流由溢流管排出，密度高的中煤或矸石则随在旋流器壁形成的外旋流排出。由于水力旋流器分选效率低，所以至今为止还没有见到用该设备对黄铜矿浸渣进行脱硫的相关报道。

发明内容

为了克服现有黄铜矿浸渣脱硫工艺存在的回收工艺设备复杂、安全性差、不经济等缺点，本发明提供一种在保证回收效率的前提下，安全性和经济性均占优势的黄铜矿浸渣旋流脱硫工艺。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种黄铜矿浸渣旋流脱硫工艺，由矿浆准备、摇床粗选、旋流器精选和脱水作业三部分组成，具体步骤如下：

第一步：将常压化学氧化浸出法过程中得到的黄铜矿浸出矿浆置入搅拌桶混合均匀，

第二步：将混好的料浆给入摇床进行粗选，经过摇床分选后，以黄铁矿、脉石矿物等为主的重产物被选出，轻产物用泵给入旋流器进行精选，得到旋流器溢流和底流；要求旋流器锥角150°-180°，旋流器的直径不能大于50mm，旋流器给料压力0.05-0.3MPa；

第三步：摇床重产物和旋流器底流合并进入逆流洗涤工艺，经过洗涤后获得的洗涤液进入萃取—电积提铜工艺，洗涤渣抛弃；旋流器溢流进入浓缩机进行一段脱水，浓缩机底流进入压滤机进行二段脱水，浓缩机溢流和压滤机滤液合并后直接进入萃取—电积提铜工艺，压滤机滤饼即为高质量的元素硫资源，可根据需要进行利用。

本发明的优点是：

长期以来，本领域技术人员一直注重于终端产品提铜工艺的优化开发，总是想办法提高提铜的效率，而黄铜矿浸渣元素硫回收工艺是萃取—电积(SX—EW)提铜工艺之前的流程，浸渣元素硫回收效率的高低势必影响终端产品的产率，鉴于此，本领域技术人员在探索黄铜矿浸渣元素硫回收工艺时总是把回收效率作为重点，却忽略了回收工艺的安全性和经济性，在实施高质量竞争战略的今天，单单考虑效率是没有竞争优势的。本发明打破常规思维，大胆创新，考虑到元素硫密度低于铜浸渣中的其他成分，提出采用水力重力分选的方法，将旋流器和摇床结合在一起，不用任何药剂和浮选机，将元素硫从铜浸渣中脱除，工艺简单，投资少，耗电量小，运行费用低，在确保回收效率的前提下，安全性和经济性更加优化，不仅从根本上消除元素硫对黄铜矿常压化学氧化浸出工艺的影响，完善了黄铜矿常压化学氧化浸出工艺，同时也实现对硫资源的回收利用。

经试验：本发明的硫回收工艺生产成本为5元左右/吨浸渣：现有的回收工艺生产成本一般为10-20元/吨浸渣，本发明的元素硫回收率为90％左右，与现行浮选工艺回收率相当。

附图说明

图1是本发明回收工艺的原理流程图。

具体实施方式

下面结合附图和一个具体实施例进一步说明本发明的技术方案，为了综合说明本发明回收工艺的效果，具体实施方式中给出了完整的常压化学氧化浸出法工艺。

吉林某铜冶炼厂采用常压化学氧化浸出－重选脱硫-铜萃取电积工艺，对选矿得到的黄铜矿精矿进行处理，处理量为150t/d。黄铜矿精矿首先进行常压化学氧化浸出，浸出条件为：矿浆浓度16％、起始H₂S0₄浓度42g/L、起始NaCl浓度30g/L、粒度-325目88～90％、反应温度90℃、搅拌线速度为4.40m/s、反应时间16小时、充氧气量为240Nm³/t，浸出率为95.61％，浸出液中铜浓度为26.74g/L；浸出矿浆按照本发明技术方案所述的方法进行硫元素回收，具体见图1，首先将浸出矿浆给入搅拌桶，经过混匀后自流给入摇床进行粗选，粗选精矿收集后泵送给入两套旋流器组，每套旋流器组由8台φ50旋流器组成，旋流器的锥角为180°、给料压力为0.21MPa，旋流器溢流经过浓缩、压滤后，滤饼作为硫精矿排出，硫精矿品位81.21％、硫回收率90.23％，旋流器底流与摇床粗选尾矿合并进入逆流洗涤作业，洗涤液采用浓度为5.0g/L的硫酸水溶液，洗涤渣抛弃，洗涤液和旋流器溢流的浓缩溢流、压滤滤液一同进入铜萃取-反萃取工艺，萃取剂选用Cognis公司的Lix973，萃取剂的浓度为20％，相比O/A＝2：1，指标为：萃余液铜浓度1.96g/L，反萃液铜浓度45.02g/L，铜回收率为99.50％；反萃液给入电积工艺，电积液硫酸浓度为180g/L,槽电压1.9～2.1V，获得的阴极铜达到国标要求，铜回收率为99.45％。

Claims (1)

1.一种黄铜矿浸渣旋流脱硫工艺，其特征在于，该工艺由矿浆准备、摇床粗选以及旋流器精选和脱水作业三部分组成，具体步骤如下：

第一步：将常压化学氧化浸出法过程中得到的黄铜矿浸出矿浆置入搅拌桶混合均匀，

第二步：将混好的料浆给入摇床进行粗选，经过摇床分选后，以黄铁矿、脉石矿物等为主的重产物被选出，轻产物用泵给入旋流器进行精选，得到旋流器溢流和底流；要求旋流器锥角150°-180°，旋流器的直径不能大于50mm，旋流器给料压力0.05-0.3MPa；

第三步：摇床重产物和旋流器底流合并进入逆流洗涤工艺，经过洗涤后获得的洗涤液进入萃取—电积提铜工艺，洗涤渣抛弃；旋流器溢流进入浓缩机进行一段脱水，浓缩机底流进入压滤机进行二段脱水，浓缩机溢流和压滤机滤液合并后直接进入萃取—电积提铜工艺，压滤机滤饼即为高质量的元素硫资源，可根据需要进行利用。