[发明专利]一种铜矿石的处理工艺

说明书

 

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其涉及一种铜矿石的处理工艺。

背景技术

对于桂花大村铜矿来说，全区矿石平均铜含量1.81％，主要是以氧化矿为主的氧硫混合矿，而且含钙、镁、铝、铁均较高，用常规选矿法处理该矿石，使得铜的回收率低；而且该矿石为碱性脉石，酸耗高达12-15t/tCu，用湿法冶炼酸浸技术处理该矿石，会产生板结从而造成浸出液渗透困难，而且矿石中的硫化矿不易浸出，因此该矿石属于用传统方法难以处理的难选、难浸矿石，因此寻找一种经济有效的加工技术来处理这种难选、难浸矿石，具有重要的现实意义和广阔的发展前景，将桂花大村铜矿的资源优势转化为经济优势，才能取得很好的经济效益和社会效益，目前国内外对铜矿石直接浸出技术大致分为：硫酸法堆浸和地浸技术、细菌法堆浸技术、氨法加压和常压搅拌浸出技术等，这些方法经过几十年的生产应用，技术成熟可靠，但它们都存在着共同的缺陷，即对矿石浸出的适应性较差，例如：硫酸法堆浸和地浸技术主要适用于硅质酸性氧化矿，对含钙、镁、铝、铁等较高的碱性矿石不适应，对氧硫共生的硫化矿也很难浸出，靠空气中的氧来氧化硫化矿耗时长、效率低；细菌浸出法主要是对次生硫化矿浸出效果较好，而对原生硫化矿（如黄铜矿）及氧化矿则较难浸出；氨法加压氧化虽然能将硫化矿和氧化矿一起浸出，但高压设备投资大，溶液中铜浓度低，矿渣太细，固液分离困难，堆存困难，生产成本高而难以推广普及；常压氨浸只适于氧化矿浸出，不适于硫化矿的浸出，而且对氨的损失较大，既增加成本又污染环境；而且浸出液是一种氨性溶液，氨性溶液是重要的湿法冶金体系，铜离子可以形成稳定的氨配位化合物而溶解在铵盐溶液中，铜-氨配位化合物为阳离子状态，虽然可以用一般酸型萃取剂萃取，但在高PH值下大部分萃取剂溶解损失大，

从氨性溶液中萃取金属离子包括多个反应平衡：

氨加合质子：

NH₃ + H⁺ == NH₄⁺

金属离子形成氨配合物：

nNH₃ + Cu²⁺ == Cu（NH₃）²⁺n

萃取平衡：

（m+2）HR + Cu == CuR·mHR + H

氨的萃取及分配、离解平衡：

 HR + NH₃ == NH₄R

NH₄R == NH₄R == NH₄⁺ + R^-

在PH＜7时，溶液中游离氨浓度很低，铜离子大多未能形成氨配合物，萃取类似在一般盐溶液中的过程；PH＞7后，随着PH升高，溶液中游离的NH₃增加，铜离子形成铜-氨配合物，平衡向右转移，可萃取的游离Cu²⁺浓度下降，而被萃入有机相的NH₃增加，这些因素都不利于铜的萃取，一般酸性萃取剂在铵盐溶液中溶解度很大，几乎都生成铵皂溶入水相，萃取剂溶解损失大，不利于铵盐溶液中铜的萃取。

发明内容

综上所述的冶金制造工序中存在的不足，本发明提供一种适用于难选、难浸矿石的铜矿石的处理工艺，包括复合浸出剂槽浸工序、萃取工序、电积工序，其工艺流程如下：

（1）复合浸出剂槽浸工序：

1）将矿石粉碎到所需粒度，并加入浸出槽中；

2）根据加入的矿石量及矿物组成，计算出浸出剂的需要量及水量，配成浸出剂置于循环槽中；

3）加热浸出液，加入氧化剂，用泵将其泵入浸出槽中，加完氧化剂后停泵，浸出液停止循环，待反应24小时后，第二天同一时间重复上述操作；

4）每天定时化验测定铜浸出液的含铜浓度及浸出剂浓度，监测浸出槽中的反应是否正常，如果浸出率变化异常时，通过调整浸出剂加入量加以改善；

5）每天定时对浸出液中的铜和游离氨进行分析，以此来判断浸出反应是否正常，并计算每天铜的浸出率、浸出量，溶液中铜浸出量的计算公式为：

    溶液中铜浸出量W₂=溶液中铜浓度（kg/m³）×溶液体积（m³）

式中：铜浓度由分析测得

溶液体积为浸出液总体积