CN117089714A - 氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法 - Google Patents

氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，包括：将氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣按照质量比为(7～6):(3～4)的比例混合得到混合渣料；将所得混合渣料与浸出剂进行搅拌混合，得到料浆，对所得料浆依次进行加温浸出和氧化浸出，再进行固液分离，对分离所得浸出液进行萃取，得到负载有机相与萃余液，对所得负载有机相进行反萃、电积，得到金属铜。本发明通过对氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣先进行加温协同浸出，添加强氧化剂继续对两种混合渣浆料中的铜金属进行氧化浸出，最终得到的浸出率达88％以上。

Description

氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属 的方法
技术领域
本发明涉及湿法冶金技术领域，特别地，涉及一种氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法。
背景技术
目前非洲地区特别是刚果(金)的铜矿石基本都是硫化矿和氧化矿的混合矿石，由于混合矿的物理化学性质极为复杂，大部分混合矿石处理工艺为先硫后氧浮选产出氧化铜精矿和硫化铜精矿，氧化铜精矿进入湿法冶金系统，硫化铜精矿进行焙烧处理产出焙砂后进入湿法冶金系统，在先硫后氧浮选过程中由于矿物歉布粒度较细，或者不均匀，造成了氧化铜矿物和硫化铜矿物在浮选过程中存在连生夹杂，氧化铜精矿中含有无法用常规湿法浸出的硫化态矿物；同时硫化铜精矿经焙烧后产出的焙砂中含有未充分氧化的硫化态的铜矿物。从而造成两种精矿湿法酸浸渣中含有大量的未回收的铜金属。
低品位氧化铜精矿酸浸渣中的铜品位一般为2％-4％，为复杂混合矿采用先浮选硫化铜，再浮选氧化铜的工艺生产的氧化铜精矿产品经浸出后得到的酸浸渣。硫化铜精矿焙砂酸浸渣中的铜品位一般为4％-8％，为高品位的硫化铜精矿焙烧后得到的焙砂经过二段浸出后得到的酸浸渣。目前这些低品位酸浸渣的单独处理都比较困难，大多数的酸浸渣都堆存在渣堆场，在带来环境污染的同时还造成大量铜资源的浪费。然而，铜资源属不可再生资源，随着人类的不断开采消耗，储量逐渐降低，现有工艺在处理“贫、细、杂”矿石上的问题日益突出。因此，如何从复杂低品位酸浸渣中回收铜金属己成为业界的一个难点和一个重要的开拓方向。
目前，湿法冶金在面对难处理的复杂低品位氧化铜酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣时，其处理方法主要集中在通过浮选富集后精矿进行火法冶炼、加压浸出、氯盐浸出、氨浸和生物浸出等几个方向。但浮选+火法工艺要求的精矿品位较高，对杂质含量要求比较苛刻，工艺复杂、基础设施投资大、能耗高。加压浸出同样也存在工艺复杂、投资大、能耗高，对设备性能要求高，且生产操作安全管理投入和风险较高；氯盐浸出工艺只能处理Cu品位在25％以上的铜矿物，整个过程固液分离量大，处理过程中带入系统的氯离子会在影响阴极铜质量的同时会加速设备腐蚀，对设备防腐性能要求高；氨浸法对人体伤害大、环境污染严重，所需的环保投入大；生物浸出即生物冶金，是微生物学与湿法冶金技术交叉互用的产物，但微生物必须先经过驯化或诱变的育种才能有效浸出，且由于菌群较难培养，周期长，浸出率低，受到地域条件、自然环境及矿石性质等多重条件的制约，难以在我国大规模的应用。
鉴于以上处理工艺提取铜的多重条件限制，又加上目前对于结构复杂、多元素共存的低品位氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣仍未有较好的处理工艺，使得氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣因难以回收铜金属而被大量堆存或遗弃，造成铜资源的浪费的同时又带来了极大的环保压力。
发明内容
本发明提供了一种氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，以解决现有技术对低品位的氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣因难以回收铜金属而被大量堆存或遗弃，造成铜资源的浪费和环境污染的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，所述氧化铜精矿酸浸渣的Cu品位为2～4％，所述硫化铜精矿焙砂酸浸渣的Cu品位为4～8％，所述方法包括如下步骤：
(1)将氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣按照质量比为(7～6):(3～4)的比例混合，得到混合渣料；
(2)将所得混合渣料与浸出剂进行搅拌混合，得到料浆，其中，浸出剂为硫酸溶液体系浸出剂；所得料浆的质量浓度为15-17％；
(3)对所得料浆进行加温浸出，其中，浸出温度为80～90℃；
(4)加温浸出完成后加入氧化剂，进行氧化浸出，得浸出料浆；
(5)对所得浸出料浆进行固液分离，得到浸出渣与浸出液；
(6)对所得浸出渣进行洗涤，得到洗涤渣与洗涤液；对所得浸出液进行萃取，得到负载有机相与萃余液，其中，所得洗涤液用于所述萃取步骤中，所得洗涤渣排尾处理；所述萃取所得萃余液用于制取所述硫酸溶液体系浸出剂；
(7)对所得负载有机相进行反萃、电积，得到金属铜。
进一步地，步骤(3)中浸出剂在料浆中的初始浓度为180-220g/L。
进一步地，步骤(3)中加温浸出的浸出时间为4-6小时。
进一步地，步骤(3)中加温浸出的浸出率不低于80％。
进一步地，步骤(4)中氧化浸出的浸出时间为2-3小时。
进一步地，步骤(4)中所述氧化浸出的浸出率不低于88％。
进一步地，步骤(4)中加入的氧化剂包括赤铁矿或磁铁矿。
进一步地，所述赤铁矿相对所述混合渣料的加入量为4-8kg/t。
进一步地，步骤(5)中所述固液分离前还包括对浸出后的料浆进行浓缩。
进一步地，步骤(6)中所述对所得浸出渣进行洗涤包括用自然条件下pH为6.5-7.5的清水对所得浸出渣进行搅拌洗涤。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过对氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣进行一段加温协同浸出后，添加强氧化剂继续对两种混合渣浆料中的铜金属进行氧化浸出，最终得到的浸出率达88％以上的技术指标。
本发明提出的强氧化分步协同处理过程的实质是对氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣进行协同浸出，待协同浸出充分后，再添加强氧化剂对渣料中的已经充分暴露但由于氧化不充分而未完成反应的铜金属进行持续加强浸出。浸出体系为氧化铜精矿酸浸渣、硫化铜精矿焙砂酸浸渣、强氧化剂、硫酸、水相、气相组成，在80-90℃的温度下物料中难浸出的Cu等有价金属，不断地转化为可溶性的硫酸盐，使之以离子形态进入溶液，进行再回收。
该协同处理工艺对于矿物组成复杂、性质多变的低品位氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣具有很强的实用性，有效地实现了二者的协同处理，且通过二段强氧化浸出进一步提高浸出效率，浸出成本低、回收效果好、后续处理工艺简单成熟，通过对复杂的低品位氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣进行上述处理，使得最终浸渣中的铜含量大幅下降，降低了铜产品在开采加工过程中产生的浸出尾渣大量堆存和浪费。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例中低品位铜钴混合矿的处理工艺流程图；
图2是本发明优选实施例的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种及以上，“一个或多个”中的“多个”的含义是两个及以上。
本发明的实施例提供一种氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，所述氧化铜精矿酸浸渣的Cu品位为2～4％，所述硫化铜精矿焙砂酸浸渣的Cu品位为4～8％，所述方法包括如下步骤：
(1)将氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣按照质量比为(7～6):(3～4)的比例混合，得到混合渣料；
(2)将所得混合渣料与浸出剂进行搅拌混合，得到料浆，其中，浸出剂为硫酸溶液体系浸出剂；所得料浆的质量浓度为15-17％；
(3)对所得料浆进行加温浸出，其中，浸出温度为80～90℃；
(4)加温浸出完成后加入氧化剂，进行氧化浸出，得浸出料浆；
(5)对所得浸出料浆进行固液分离，得到浸出渣与浸出液；
(6)对所得浸出渣进行洗涤，得到洗涤渣与洗涤液；对所得浸出液进行萃取，得到负载有机相与萃余液，其中，所得洗涤液用于所述萃取步骤中，所得洗涤渣排尾处理；所述萃取所得萃余液用于制取所述硫酸溶液体系浸出剂；
(7)对所得负载有机相进行反萃、电积，得到金属铜。
在本申请的实施例中，“硫化铜精矿焙砂酸浸渣”是由品位2-4％的铜钴混合矿经过先浮选硫化铜，后浮选氧化铜工艺浮选后得到的铜品位为60-70％的硫化铜精矿，硫化铜精矿经氧化焙烧和部分酸化焙烧后得到品位为50-60％的焙砂，焙砂经硫酸浸出工艺后得到最终得硫化铜精矿焙砂酸浸渣，硫化铜精矿焙砂酸浸渣中的铜品位为4-8％。
在本申请的实施例中，“氧化铜精矿酸浸渣”，是由品位2-4％的铜钴混合矿经过先浮选硫化铜，后浮选氧化铜工艺浮选后得到的铜品位为15-25％的氧化铜精矿，氧化铜精矿经过硫酸浸出工艺后得到最终氧化铜精矿酸浸渣，其中氧化铜精矿酸浸渣中的铜的品位约为2-4％。
根据本发明的一种典型实施方式，该硫化铜精矿焙砂酸浸渣和氧化铜精矿酸浸渣的产生方法如图1所示。图1示出了硫化铜精矿焙砂酸浸渣和氧化铜精矿酸浸渣的简单产生过程。
在本申请的实施例中，步骤(4)对所得料浆进行加温浸出，其中，浸出温度为80～90℃，优选85℃。所述浆料的浸出温度为80～90℃的浸出效果最佳，低于80℃的温度不能满足反应要求，高于90℃可能造成矿浆沸腾，生产无法有效控制。
在本申请的实施例中，加温浸出过程是利用焙烧炉预热锅炉产生的高温蒸汽进行加温的，利用高温蒸汽加温浸出可以对高温蒸汽进行循环利用，起到节能环保的作用。
在本申请的实施例中，步骤(4)中加入的氧化剂包括赤铁矿或磁铁矿。选择赤铁矿作为氧化剂的理由是：赤铁矿中的三氧化二铁，铁离子为三价铁，氧化还原反应最佳。此外，还可选用磁铁矿作为氧化剂，磁铁矿中的四氧化三铁既有二价铁也有三价铁，但磁铁矿需要添加的量较赤铁矿要多。
在一些实施例中，所述赤铁矿相对所述混合渣料的加入量为4-8kg/t，优选为5kg/t。赤铁矿低于4kg/t，氧化还原反应不完全，浸出率不高；赤铁矿高于8kg/t会造成赤铁矿的浪费。
在本申请的实施例中，协同浸出所用浸出体系包括：调浆给料系统、调浆系统、加温系统、有浸出反应槽和过滤-洗涤组成的湿法处理系统等。
根据本申请的实施例，加温浸出过程中的浸出原料是未经富集的氧化铜精矿酸浸渣，节省了浸出渣浮选的过程，本申请还创造性的在加温浸出后引入氧化浸出的步骤，使得浸出效果进一步强化，最终浸出率可达到88％以上。
在本申请的实施例中，如图2所示，氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，包括如下步骤：
将-0.074mm颗粒占70-80％，的氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣按照7：3或6：4的比例混合，将混合后的矿样输送进调浆槽中，加入配制好的浸出剂，搅拌均匀进行调浆。然后通过进料阀和卧式渣浆泵将调好的料浆输送到浸出槽中。固液比采用1：5，打开蒸气阀门。通蒸汽升温，通过数显温度控制器维持浸出槽内温度为80-90℃，最佳为85℃。通过搅拌器进行搅拌浸出，而后在浸出时间达到4-6小时的槽内添强氧化剂继续进行搅拌浸出，直至浸出反应完成。
在上述条件下，混合酸浸渣中主要赋存在硅孔雀石、胆矾、亚铁酸铜、铁酸铜、铜蓝、斑铜矿等矿物中的有价金属铜，和石英、石膏、量磁铁矿、高岭石、白云母、绿泥石、金红石中的其他物质发生反应，以离子形态进入溶液转化为可溶性的硫酸盐。协同浸出过程所发生的主要反应如下：
(一)协同浸出主要化学反应：
矿石中的Cu2O·Fe2O3和CuFe2O4在硫酸的水溶液中发生以下反应：
2Cu2O·Fe2O3+4H2SO4+O2＝4CuSO4+2Fe2O3+4H2O (1)
CuO·Fe2O3+H2SO4＝CuSO4+Fe2O3+H2O (2)
CuFe2O4+H2SO4+2H2O＝CuSO4+2Fe(OH)3 (3)
CuFe2O4+H2SO4＝CuSO4+Fe2O3+H2O (4)
矿石中的CuS等硫化物被Cu2O·Fe2O3和CuFe2O4与硫酸反应生产的Fe3+氧化，再次生成So、Cu2+，Fe3+本身被还原为Fe2+。浸出过程所发生的总反应如下：
2CuS+2H2SO4+O2＝2CuSO4+2S+2H2O (5)
具体氧化铜精矿酸浸渣中的CuS在溶液中的反应过程如下：
CuS在溶液中存在电离平衡：
CuS＝Cu2++S2－ (6)
电离出的S2－离子被体系中的硫酸变为氢硫酸：
S2－+2H+＝H2S (7)
因为氢硫酸是弱酸，在酸性溶液中S2－几乎全部以氢硫酸的形式存在。同时，氢硫酸被溶液中的Fe3+氧化单质硫：
H2S+2Fe3+→2H++S↓+2Fe2+ (8)
生成的单质硫极易以胶体的形式出现，由于硫胶体能吸附溶液中的硫氢根离子HS－而带负电荷，加上胶团本身的吸咐作用使硫胶团的表面吸咐有相当量的Fe2+离子，Fe2+与搅拌过程中溶进溶液的氧气反应又生成Fe3+：
4Fe2++4H++O2→4Fe3++2H2O (9)
生成的Fe3+继续氧化单质S为HSO3－、H2SO3和少量的SO3 2－：
S+4Fe3++3H2O→H2SO3+4Fe2++4H+ (10)
H2SO3与溶进溶液的O2反应又生成SO4 2－：
2H2SO3+O2→2SO4 2－+4H+ (11)
(二)二段强氧化浸出化学反应：
矿石中未被协同浸出充分反应的CuS等硫化物被加入的赤铁矿粉中的Fe2O3与硫酸反应生产的Fe3+氧化，再次循环氧化还原反应，进一步将已经充分暴露但因氧化不充分而未完成转化的CuS转换为CuSO4
(三)在浸出过程中，通过蒸汽加温可以促进氧化还原反应，同时蒸汽加温所带入的部分O2也起到了很好的氧化作用。浸出剂和物料同时置于浸出槽中搅拌，通过加温的强化手段，氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣被协同浸出，硫以单质硫和硫酸根产出，浸出过程完全消除S02、H2S、NOX蒸气的排放，同时也提高二者中Cu金属的协同浸出率。
本发明采用的氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣作为协同浸出原料，从根本上解决了单一处理氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣高成本、高投入的难题。浸出在80-90℃温度条件下进行，与浮选+火法、高温焙烧、氧压浸出、氨浸、生物浸出等操作工艺比较，在节约能源、节约环保投入的同时，工艺操作安全性得到了极大的提高。
在一些实施例中，全过程浸出时间为6-9小时。当浸出时间达到6-9小时以后时停止其作业，应用渣浆泵将浸出后的混合矿浆给入到浓密机浓缩后液固分离。
过滤渣含有铁、锰、钙、硅等，自然条件下pH为6.5-7.5的清水搅拌洗涤，洗涤后浆料再次给入压滤机压滤。洗涤液混入浸出液给入下一流程，浸出渣送渣场堆放。
采用本发明，协同处理回收氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣中有价金属铜的方法。该处理方法适用于处理低品位的氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣。低品位的氧化铜精矿酸浸渣含亚铁酸铜、铁酸铜、硅孔雀石、胆矾和微量铜蓝、斑铜矿、黄铜矿、蓝辉铜矿、硫砷铜矿等含铜物质，氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出可获得较好的铜回收率。钙、铁、镉、锰、磷等杂质元素的含量高也不影响二者协同浸出过程中Cu金属的浸出，铜金属的浸出率可达88％以上。因此可实现硫化铜精矿焙砂渣和氧化铜精矿酸浸渣中铜资源的综合回收。
本发明提出的协同处理方法在湿法冶金领域具有非常广泛的应用前景，它具有传统流程不具备的特点：
(1)低品位的氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣无需进行任何形式的前处理直接混合组成协同浸出物料。
(2)充分利用了两种渣料中的不同化学组分，使两种渣料形成互补的反应体系，在同一系统中完成了初步的浸出反应；
(3)二段浸出(氧化浸出)加入强氧化剂有助于进一步改善因两种渣料中氧化不充分导致的可溶铜的浸出效果；
(4)浸出过程物料组成简单，利用蒸汽加温过程中蒸汽中携带的高温富氧离子可起到很好的氧化作用，气-液-固三相在浸出槽在均匀混合，利用硫化铜精矿焙砂酸浸渣中富含的主要氧化物Fe3+去氧化浸出氧化铜精矿酸浸渣中的Cu，在降低氧化剂和酸消耗的同时，二者中的主要金属铜被同时浸出。
(5)二段强氧化浸出过程中所添加的少量的氧化剂为市场上易于获得的赤铁矿粉，不会增加太多的生产成本；
(6)协同浸出过程在密闭容器中进行，温度中等，搅拌适中，利于传质速率的提高和生产控制。
(7)协同浸出过程不存在因S、SO2、H2S的外排造成的环境污染问题，工艺流程简单、洁净。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
原料：刚果(金)某铜钴矿氧化铜精矿酸浸渣(含铜3.02％)和硫化铜精矿焙砂酸浸渣(含铜5.28％)。
将含铜3.02％的氧化铜精矿酸浸渣和含铜5.28％的硫化铜精矿焙砂酸浸渣按7：3比例配置好的混合矿渣按照20t/h的处理量投料加入型号规格为3*3.5m的搅拌槽中，搅拌槽有效容积取21m3，加入浓度为200g/L的硫酸水溶液，调整矿浆的质量百分比浓度为17％，将矿浆送入浸出槽，边搅拌边通蒸汽进行升温，待温度达到85℃后保持浸出槽温度不变开始计时，浸出时间为4小时。在第三个浸出槽处按照添加5kg/t渣的比例添加赤铁矿粉，持续保持温度85℃，继续浸出2小时。
浸出结束后将混合料液通过排料泵进入下一流程进行浓缩过滤等后续处理。用原子吸收光谱仪测定浸出后洗渣中的总铜含量，最终酸浸渣中铜品位为0.61％，计算得氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣中铜的协同浸出率为88.12％，渣率72％。
实施例2
原料：刚果(金)某铜钴矿氧化铜精矿酸浸渣(含铜2.98％)和硫化铜精矿焙砂酸浸渣(含铜6.43％)。
将含铜2.98％的氧化铜精矿酸浸渣和含铜6.43％的硫化铜精矿焙砂酸浸渣按7：3比例配置好的混合矿渣按照25t/h的处理量投料加入型号规格为3*3.5m的搅拌槽中，搅拌槽有效容积取21m3，加入浓度为200g/L的硫酸水溶液，调整矿浆的质量百分比浓度为17％，将矿浆送入浸出槽，边搅拌边通蒸汽进行升温，待温度达到85℃后保持浸出槽温度不变开始计时，浸出时间为4小时。在第三个浸出槽处按照添加5kg/t渣的比例添加赤铁矿粉，持续保持温度85℃，继续浸出2小时。
浸出结束后将混合料液通过排料泵进入下一流程进行浓缩过滤等后续处理。用原子吸收光谱仪测定浸出后洗渣中的总铜含量，最终酸浸渣中铜品位为0.65％，计算得氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣中铜的协同浸出率为88.17％，渣率73.1％。
实施例3
原料：刚果(金)某铜钴矿氧化铜精矿酸浸渣(含铜3.15％)和硫化铜精矿焙砂酸浸渣(含铜5.98％)。
将含铜3.15％的氧化铜精矿酸浸渣和含铜5.98％的硫化铜精矿焙砂酸浸渣按7：3比例配置好的混合矿渣按照25t/h的处理量投料加入型号规格为3*3.5m的搅拌槽中，搅拌槽有效容积取21m3，加入浓度为200g/L的硫酸水溶液，调整矿浆的质量百分比浓度为17％，将矿浆送入浸出槽，边搅拌边通蒸汽进行升温，待温度达到85℃后保持浸出槽温度不变开始计时，浸出时间为4小时。在第三个浸出槽处按照添加5kg/t渣的比例添加赤铁矿粉，持续保持温度85℃，继续浸出2小时。
浸出结束后将混合料液通过排料泵进入下一流程进行浓缩过滤等后续处理。用原子吸收光谱仪测定浸出后洗渣中的总铜含量，最终酸浸渣中铜品位为0.66％，计算得氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣中铜的协同浸出率为88.25％，渣率71.2％。
实施例4
原料：刚果(金)某铜钴矿氧化铜精矿酸浸渣(含铜2.99％)和硫化铜精矿焙砂酸浸渣(含铜7.59％)。
将含铜2.99％的氧化铜精矿酸浸渣和含铜7.59％的硫化铜精矿焙砂酸浸渣按7：3比例配置好的混合矿渣按照25t/h的处理量投料加入型号规格为3*3.5m的搅拌槽中，搅拌槽有效容积取21m3，加入浓度为200g/L的硫酸水溶液，调整矿浆的质量百分比浓度为17％，将矿浆送入浸出槽，边搅拌边通蒸汽进行升温，待温度达到85℃后保持浸出槽温度不变开始计时，浸出时间为4小时。在第三个浸出槽处按照添加5kg/t渣的比例添加赤铁矿粉，持续保持温度85℃，继续浸出2小时。
浸出结束后将混合料液通过排料泵进入下一流程进行浓缩过滤等后续处理。用原子吸收光谱仪测定浸出后洗渣中的总铜含量，最终酸浸渣中铜品位为0.69％，计算得氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣中铜的协同浸出率为88.24％，渣率74.5％。
实施例5
原料：刚果(金)某铜钴矿氧化铜精矿酸浸渣(含铜2.8％)和硫化铜精矿焙砂酸浸渣(含铜6.8％)。
将上述硫化铜精矿焙砂酸浸渣与氧化铜精矿酸浸渣依次按照表1中所述的10:0～0:10的质量比依次开展多组浸出实验；其余实验参数如表1所示，实验步骤同实施例1，浸出结果见表1。
表1实施例5的多组浸出实验条件与实验结果
由表1可知，当单独进行硫化铜精矿焙砂酸浸渣(10：0)的浸出、或单独进行氧化铜精矿酸浸渣(0：10)的浸出的浸出率均低于两者协同浸出。协同浸出时，硫化铜精矿焙砂酸浸渣与氧化铜精矿酸浸渣质量比为4:6和3:7的浸出实验的浸出率最高(均达到88％以上)。
对比例1
原料：刚果(金)某铜钴矿氧化铜精矿酸浸渣(含铜3％)和硫化铜精矿焙砂酸浸渣(含铜6.3％)。
将上述硫化铜精矿焙砂酸浸渣与氧化铜精矿酸浸渣依次按照表2中所述的10:0～0:10的质量比依次开展多组浸出实验；其余实验参数如表2所示，实验中均不包括氧化浸出，其他步骤同实施例1，浸出结果见表2。
表2对比例1的多组浸出实验条件与实验结果
由表2可知，在不包含氧化浸出步骤的实验中，质量比为4:6和3:7的浸出率最高(浸出率仅为83％左右)，但无论原料比例如何变化，不包含氧化浸出的对比例1组的浸出率均低于实施例组的结果。
本发明公开了一种氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣强氧化分步协同浸出铜金属的方法，该方法包括以下步骤：以氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣为原料，先将品位为2-4％的氧化铜精矿酸浸渣与品位为4-8％的硫化铜精矿焙砂酸浸渣按照比例混合后，利用硫酸和萃余液作为浸出剂进行调浆，保持一定酸度，进行蒸汽加温协同浸出一定时间，之后保持恒定温度并添加固体强氧化剂再次持续浸出一定时间。浸出液进行萃取、电积等工艺，有效地回收了氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣这两种废渣中相对难以正常浸出的铜金属。本分步协同-氧化浸出工艺对矿物组成复杂的氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣具有很好的适用性，原料无需进行预处理，协同浸出率达88％以上。具有高回收率、工艺简单、低成本、投资少且环保高效等优点，有效的回收了难处理浸出尾渣中的Cu金属，避免了资源的浪费以及降低了酸浸渣排放的环保管理成本。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，所述氧化铜精矿酸浸渣的Cu品位为2～4％，所述硫化铜精矿焙砂酸浸渣的Cu品位为4～8％，所述方法包括如下步骤：
(1)将氧化铜精矿酸浸渣和硫化铜精矿焙砂酸浸渣按照质量比为(7～6):(3～4)的比例混合，得到混合渣料；
(2)将所得混合渣料与浸出剂进行搅拌混合，得到料浆，其中，浸出剂为硫酸溶液体系浸出剂；所得料浆的质量浓度为15-17％；
(3)对所得料浆进行加温浸出，其中，浸出温度为80～90℃；
(4)加温浸出完成后加入氧化剂，进行氧化浸出，得浸出料浆；
(5)对所得浸出料浆进行固液分离，得到浸出渣与浸出液；
(6)对所得浸出渣进行洗涤，得到洗涤渣与洗涤液；对所得浸出液进行萃取，得到负载有机相与萃余液，其中，所得洗涤液用于所述萃取步骤中，所得洗涤渣排尾处理；所述萃取所得萃余液用于制取所述硫酸溶液体系浸出剂；
(7)对所得负载有机相进行反萃、电积，得到金属铜。
2.根据权利要求1所述的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，步骤(3)中浸出剂在料浆中的初始浓度为180-220g/L。
3.根据权利要求1所述的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，步骤(3)中加温浸出的浸出时间为4-6小时。
4.根据权利要求1所述的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，步骤(3)中加温浸出的浸出率不低于80％。
5.根据权利要求1所述的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，步骤(4)中氧化浸出的浸出时间为2-3小时。
6.根据权利要求1所述的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，步骤(4)中所述氧化浸出的浸出率不低于88％。
7.根据权利要求1所述的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，步骤(4)中加入的氧化剂包括赤铁矿或磁铁矿。
8.根据权利要求7所述的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，所述赤铁矿相对所述混合渣料的加入量为4-8kg/t。
9.根据权利要求1所述的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，步骤(5)中所述固液分离前还包括对浸出后的料浆进行浓缩。
10.根据权利要求1所述的氧化铜精矿酸浸渣与硫化铜精矿焙砂酸浸渣协同浸出铜金属的方法，其特征在于，步骤(6)中所述对所得浸出渣进行洗涤包括用自然条件下pH为6.5-7.5的清水对所得浸出渣进行搅拌洗涤。
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