CN115404352A - 一种硫化铜矿浸出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫化铜矿浸出方法，属于湿法冶金技术领域。所述方法包括：在浸出体系中外加8～167mg/L硫酸银、1～12g/L黄铁矿以及1.8～36.4g/L过二硫酸钠作为硫化铜矿的复合强化浸出剂，提高硫化铜矿湿法浸出效率，降低浸出温度。当温度20℃时，在强化浸出剂的联合作用下硫化铜矿浸出率比50℃条件下不添加强化剂的对照组浸出率提高了8.4～12.4％，温度降低了30℃。本发明的方法能够实现节能强化浸出硫化铜矿，提高铜浸出率，降低能耗，节约生产成本。
Description
技术领域
本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种硫化铜矿浸出方法。
背景技术
随着含铜矿物的不断开采利用，导致硫化铜矿品位逐年下降，传统火法冶金方法难以从低品位硫化铜矿中经济、高效的提取铜。同时，火法冶金过程会产生大量SO2等对环境和人体有害的气体。与火法工艺相比，湿法工艺提铜具有能耗低、环境友好的优点，特别适合低品位复杂硫化铜矿的处理，但硫化铜矿的成分复杂，湿法浸出过程存在效率不高的问题，制约了该方法的推广与发展。因此亟需探寻可行的方法来强化硫化铜矿湿法浸出效率。
为了提高硫化铜矿浸出效率，研究者们从化学、物理和矿物学等多个角度进行了大量强化硫化铜矿浸出过程的研究，例如添加银离子、活性炭、黄铁矿等催化剂，调整浸出体系的温度、pH值、氧化还原电位。这些强化手段虽一定程度上提高了硫化铜矿浸出效率。然而，单一强化浸出方法难以高效回收铜、降低生产成本。基于此，申请人提出了一种硫化铜矿低温高效强化浸出技术，该技术通过使用硫酸银、黄铁矿以及过二硫酸钠作为复合强化浸出剂，强化硫化铜矿浸出过程，提高浸出效率，降低经济成本，大幅增加可利用的铜矿资源，最终有望解决我国铜矿资源短缺的难题。
发明内容
本发明的目的是为了提高硫化铜矿的浸出效率，提出了一种硫化铜矿高效强化浸出方法，此方法能够显著促进硫化铜矿浸出。
本发明的目的是通过以下步骤实现：
一种硫化铜矿浸出方法，是在硫化铜矿浸出过程中添加复合浸出剂；所述的复合浸出剂组成包括：硫酸银、黄铁矿以及过二硫酸钠。
本发明首次将硫酸银、黄铁矿以及过二硫酸钠混合，让它们发挥协同作用，实现了高浸出率。
所述的复合浸出剂中硫酸银在浸出体系中的添加浓度为8～167mg/L。
所述的复合浸出剂中黄铁矿在浸出体系中的添加浓度为1～12g/L。
所述的复合浸出剂中过二硫酸钠在浸出体系中的添加浓度为1.8～36.4g/L。
本发明通过大量探索试验，获得复合浸出剂中三种组分在矿浆中的最适合的添加比例。
所述的方法，硫化铜矿浸出体系中矿浆浓度为0.5～5％。
所述的硫化铜矿包括：黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉铜矿中的一种或多种。
所述的硫化铜矿的粒径大小在74μm以下。
所述的方法，浸出体系pH 1.5～3.0，摇床转速为100～200rpm，
所述的方法，使用稀H2SO4调节浸出体系的pH，优选使用浓度为0.1mol/L的H2SO4。
本发明方法处理的矿浆浓度、硫化铜矿种类、pH、转速，以及硫化铜矿的粒径等均为硫化铜矿浸出体系常规条件。
所述的方法，浸出体系温度为10～65℃，优选20-30℃。
本发明首次发现当温度20℃时，在复合浸出剂各组分的联合作用下硫化铜矿浸出率比50℃条件下不添加强化剂的对照组浸出率提高了8.4～12.4％，温度降低了30℃。说明使用本发明的复合浸出剂可以降低能耗，节省成本。
本发明一种硫化铜矿低温高效强化浸出方法，优选具体包括以下步骤：
(1)将硫化铜矿加入到pH为1.5～3.0的浸出液中，使矿浆浓度为0.5～5％，并外加8～167mg/L硫酸银、1～12g/L黄铁矿以及1.8～36.4g/L过二硫酸钠复合强化浸出剂，在摇床转速为100～200rpm，温度为10～40℃条件下进行浸出。
(2)每半个小时采用双环己酮草酰二腙分光光度法测定溶液中Cu2+浓度。
本发明通过外加复合强化浸出剂，能够实现节能强化浸出硫化铜矿，改善浸出效率，降低经济成本，提高铜浸出率，大幅增加可利用的铜矿资源，最终有望解决我国铜矿资源短缺的难题。该发明主要适应于硫化铜矿物，特别是硫化铜实际矿物浸出。
附图说明
图1为实施例1的浸出体系中铜离子浸出率变化趋势图；
图2为实施例2的浸出体系中铜离子浸出率变化趋势图；
图3为实施例3的浸出体系中铜离子浸出率变化趋势图。
图4为不同温度条件下浸出体系中铜离子浸出率变化趋势图。
具体实施方式
以下具体实施例或实施方式目的是为了进一步说明本发明，而不是对本发明的限定。
实施例1
本实施例所述方法主要按以下步骤进行：
(1)先将黄铜矿样品粉碎过筛获得粒径小于74μm的黄铜矿粉末样品，使用前保存于氮气氛围中，防止矿物氧化，X射线衍射分析表明矿物的主要组成为黄铜矿和少量的二氧化硅，X射线荧光光谱分析表明矿物元素组成为Cu,32.14％,S,32.01％,Fe,29.02％,O,4.49％,其它元素,2.34％；
(2)将2％矿浆浓度的黄铜矿浸出体系采用0.1mol/L的H2SO4调节pH 2，并外加8mg/L硫酸银、1g/L黄铁矿以及1.8g/L过二硫酸钠作为复合强化浸出剂，在摇床转速为170rpm，温度为20℃条件下浸出4小时。
(3)每半个小时采用双环己酮草酰二腙分光光度法测定溶液中Cu2+浓度。
结论：如图1所示，当温度20℃时，外加8mg/L硫酸银、1g/L黄铁矿以及1.8g/L过二硫酸钠作为复合强化浸出剂处理的黄铜矿浸出率比20℃条件下不添加强化浸出剂的对照组提高了23.5％；比50℃条件下不添加强化浸出剂的对照组提高了8.4％，浸出温度降低了30℃。
实施例2
本实施例所述方法主要按以下步骤进行：
(1)先将黄铜矿样品粉碎过筛获得粒径小于74μm的黄铜矿粉末样品，使用前保存于氮气氛围中，防止矿物氧化，X射线衍射分析表明矿物的主要组成为黄铜矿和少量的二氧化硅，X射线荧光光谱分析表明矿物元素组成为Cu,32.14％,S,32.01％,Fe,29.02％,O,4.49％,其它元素,2.34％；
(2)将3％矿浆浓度的黄铜矿浸出体系采用0.1mol/L的H2SO4调节pH 2，并外加40mg/L硫酸银、12g/L黄铁矿以及18.2g/L过二硫酸钠作为复合强化浸出剂，在摇床转速为170rpm，温度为20℃条件下浸出4小时。
(3)每半个小时采用双环己酮草酰二腙分光光度法测定溶液中Cu2+浓度。
结论：如图2所示，当温度20℃时，外加40mg/L硫酸银、12g/L黄铁矿以及18.2g/L过二硫酸钠作为复合强化浸出剂处理的黄铜矿浸出率比20℃条件下不添加强化浸出剂的对照组提高了25.7％；比50℃条件下不添加强化浸出剂的对照组提高了10.6％，浸出温度降低了30℃。
实施例3
本实施例所述方法主要按以下步骤进行：
(1)先将黄铜矿样品粉碎过筛获得粒径小于74μm的黄铜矿粉末样品，使用前保存于氮气氛围中，防止矿物氧化，X射线衍射分析表明矿物的主要组成为黄铜矿和少量的二氧化硅，X射线荧光光谱分析表明矿物元素组成为Cu,32.14％,S,32.01％,Fe,29.02％,O,4.49％,其它元素,2.34％；
(2)将5％矿浆浓度的黄铜矿浸出体系采用0.1mol/L的H2SO4调节pH 2，并外加167mg/L硫酸银、4g/L黄铁矿以及36.4g/L过二硫酸钠作为复合强化浸出剂，在摇床转速为170rpm，温度为20℃条件下浸出4小时。
(3)每半个小时采用双环己酮草酰二腙分光光度法测定溶液中Cu2+浓度。
结论：如图3所示，当温度20℃时，外加167mg/L硫酸银、4g/L黄铁矿以及36.4g/L过二硫酸钠作为复合强化浸出剂处理的黄铜矿浸出率比20℃条件下不添加强化浸出剂的对照组提高了27.5％；比50℃条件下不添加强化浸出剂的对照组提高了12.4％，浸出温度降低了30℃。
图4(上)为20℃、30℃、50℃、65℃，不添加浸出剂作为对照，浸出黄铜矿的浸出率；
图4(下)为20℃、30℃、50℃、65℃，添加167mg/L硫酸银、4g/L黄铁矿以及36.4g/L过二硫酸钠作为复合强化浸出剂，浸出黄铜矿的浸出率。
Claims (10)
1.一种硫化铜矿浸出方法，其特征在于：是在硫化铜矿浸出过程中添加复合浸出剂；所述的复合浸出剂组成包括：硫酸银、黄铁矿以及过二硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的复合浸出剂中硫酸银在浸出体系中的添加浓度为8～167mg/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的复合浸出剂中黄铁矿在浸出体系中的添加浓度为1～12g/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的复合浸出剂中过二硫酸钠在浸出体系中的添加浓度为1.8～36.4g/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：硫化铜矿浸出体系中矿浆浓度为0.5～5％。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于：所述的硫化铜矿包括：黄铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉铜矿中的一种或多种。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于：硫化铜矿的粒径大小在74μm以下。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于：浸出体系温度为10～65℃，优选20-30℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：浸出体系pH 1.5～3.0，摇床转速为100～200rpm。
10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于：使用稀H2SO4调节浸出体系的pH，优选使用浓度为0.1mol/L的H2SO4。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221129 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |