[发明专利]一种低品位混合铜矿石分阶段堆浸工艺

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金堆浸工艺，一种分阶段堆浸从低品位混合铜矿石中提取金属铜的方法，特别是针对一种从低品位混合铜矿石中提取金属铜的方法。

背景技术

目前，从含硫化铜矿物和氧化铜矿物的混合铜矿中提取铜的方法主要是：浮选工艺+火法冶炼工艺，即混合铜矿石碎磨后采用先选硫化矿再选氧化矿的浮选工艺，分别得到硫化铜精矿和氧化铜精矿，而后再对铜精矿采用火法冶炼和电解提纯得到电解铜。该类方法工艺复杂、投资大、运输量大、运营成本高、火法冶炼及制酸产生的废气对环境污染大，且氧化铜矿物的浮选效果较差，铜的回收率低。该类方法常用于品位较高且选别效果较好的混合铜矿物。

对于低品位混合类型的铜矿床目前很难得到开发利用，不能将这部分资源有效的利用起来，进而将当地的资源优势转化为经济优势。如何将这些资源既经济合理的利用起来，同时又不污染环境是一个值得研究的课题。

堆浸是通常从低品位矿石中回收金属的一种方法，因其工艺简单、投资低、运行成本低、对环境友好而被广泛使用。氧化铜矿物和硫化铜矿物浸出机理如下：

（1）氧化铜矿物分成自由氧化铜矿物和结合氧化铜矿物，混合类型铜矿床中的氧化铜矿物，主要是自由氧化铜矿物，自由氧化铜矿物都能被稀硫酸浸出。

氧化铜矿物经硫酸作用下，浸出反应示例如下：

Cu₂CO₃(OH)₂+2H₂SO₄→2CuSO₄ +CO₂+3H₂O；

Cu₃(CO₃)₂(OH)₂+3H₂SO₄→3CuSO₄+2CO₂+4H₂O；

CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O；

从反应式可看出，浸出反应过程中产物都以硫酸铜的形式进入溶液中。从物理化学的角度看，上述反应速度较快。浸出过程中铜氧化物溶解进入溶液，硅等杂质留入渣相中，达到分离的目的。

（2）硫化铜矿的细菌浸出技术是微生物直接或间接地参与金属硫化铜矿物的氧化和溶解过程，主要是指氧化铁硫杆菌等自养细菌浸出。经过多年的研究和实践，人们已基本掌握微生物浸矿的技术。细菌通过直接和间接的复合作用导致硫化铜矿物被氧化溶解生成硫酸铜和硫酸。

细菌浸出直接作用：细菌附着在矿物表面上，侵蚀破坏矿物晶格，使矿物氧化溶解。在有水和空气的条件下，受氧化铁硫杆菌作用浸出反应示例如下：

CuS+2O₂细菌2CuSO₄；

CuFeS₂+4O₂细菌2CuSO₄+FeSO₄；

细菌浸出间接作用：细菌的活性细胞内特有的铁氧化酶和硫氧化酶来氧化催化矿石中的二价铁成为三价铁，三价铁是强氧化剂，可氧化溶解许多硫化铜矿物。浸出示例如下：

辉铜矿浸出：Cu₂S+2Fe₂(SO4)₃→2CuSO₄+4FeSO₄+S；

由于细菌生长繁殖速度比矿物化学浸出反应慢得多，因此硫化铜矿物与氧化铜矿物浸出浸出周期差别很大，氧化铜矿物的浸出周期为25~80天，硫化铜矿物的浸出周期为180~400天。另外细菌浸出过程还受很多因素的影响，譬如：环境温度、环境酸度、铁离子的含量、通气条件等等。堆浸目前主要应用于单一低品位氧化矿物或低品位硫化矿物的浸出。

发明内容

本发明提供一种低品位混合铜矿石分阶段堆浸工艺，通过两阶段分步堆浸能最大限度地提高低品位混合铜矿石中铜金属浸出率，有利于低品位铜矿石的有效回收，扩大资源利用率。

本发明是通过以下技术方案实现的，一种低品位混合铜矿石分阶段堆浸工艺，以氧化铜矿和硫化铜矿的混合矿为原料，其特征在于，包括以下步骤：

（a）原矿破碎:对低品位混合铜矿石原料进行破碎；