[发明专利]段式制备海绵铜的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种海绵铜的生产工艺，具体涉及的是一种段式制备海绵铜的工艺。

背景技术

现有从铜矿石中提取铜的方法有多种，如常规的铜矿石提取方法，包括铜矿石破碎—铜矿石磨粉—铜矿石粉浮选—提纯烘干的步骤。其中，铜矿石粉浮选步骤需要将经过研磨的铜矿石粉进入浮选机，通过与浮选机中添加的各种化学溶剂发生作用，浮选机通过脉石、附属金属矿物质、铜的亲水性等特性的不同，而将铜矿分与之分离。该方法对设备的要求较高，设备投入成本高，且筛选出的铜收率较低。

现阶段也有许多利用硫酸制备海绵铜的工艺，其步骤主要是在反应池中通过硫酸提取出铜矿石中的铜，然后在一个净化池中分批次加入铁粉。因而该工艺操作复杂，液体中铜的收率较低。

发明内容

本发明的目的在于解决现有海绵铜的生产工艺复杂且铜收率较低的问题，提供一种有效提高液体中铜的收率的段式制备海绵铜的工艺。

为解决上述缺点，本发明的技术方案如下：

段式制备海绵铜的工艺，主要由以下步骤组成：

（1）将粒径小于20mm的原生铜矿石颗粒放置在反应池中，并加入浓度为50%-55%的硫酸溶液直至淹没固体颗粒；

（2）当反应池中硫酸溶液的浓度低于3%时，将反应池中的液体引出至置换池组中的第一个置换池中，该置换池组由两个以上的置换池组成，且每个置换池中均放置有铁粉；

液体在第一个置换池中反应1h-2h后，将前一个置换池中的液体引流到下一个置换池中反应1h-2h；当第一个置换池中液体引流出后，及时用反应池中的液体进行补充；

（3）置换池中的铁粉与溶液中的铜元素经过分段式置换后生产出海绵铜；

上述步骤（2）中溶液的温度始终保持在45℃-55℃。

为了达到最好地反应效果，所述反应池中每隔30min搅拌一次。所述每个置换池中液体流入与流出之间的搅拌次数为1-3次。

进一步，所述最后一个置换池流出的液体均放置在液体收集池中。

    本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、本发明中由于采用分段提取的方法对液体中的铜元素进行置换，通过分段式的多次置换，有效提高液体中铜的收率，其收率可高达99%以上，同时铁粉置换成铜的效率也可高达99%以上，效果极其显著；

2、本发明采用的设备简单，有效节约设备的投入成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，图中附图标记对应的零部件名称为：

1－反应池，2－置换池，3－液体收集池。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

段式制备海绵铜的工艺，主要由以下三个步骤组成，其采用的设备如图1所示。

第一步：将粒径小于20mm的原生铜矿石与浓度为50%-55%的硫酸溶液在反应池中反应；

即，首先将原生铜矿石破碎成粒径小于20mm的颗粒状，然后将颗粒放置在反应池中，最后将浓度为50%-55%的硫酸溶液添加到反应池中，当硫酸溶液刚好淹没原生铜矿石颗粒即可。

本实施例中硫酸溶液的浓度选择为53%，同时为了在较短时间内使硫酸溶液将原生铜矿石中的铜提取出来，每隔30min对反应池中物体进行一次搅拌。

第二步：当反应池中硫酸溶液的浓度低于3%时，将反应池中的液体引出至置换池组中与铁粉进行分段式置换，该置换池组由两个以上的置换池构成，且每个置换池中均放置有铁粉。

即，反应池中液体流出至第一个置换池中，在第一个置换池中反应1h-2h后，再将第一个置换池中的液体引流到下一个置换池中反应1h-2h，一直到所有置换池均与该反应池中液体反应后再排出或通入液体收集池中，如图1所示。

本实施例中，置换池组中置换池的数量设置为四个，分别命名为第一置换池、第二置换池、第三置换池和第四置换池。且每个置换池中液体与铁粉的反应时间优选为1.5h，在该反应时间内分别对每个置换池进行3次搅拌，即每隔23min-27min进行一次搅拌。

本实施例中本步骤的具体过程如下：

①每隔一段时间对反应池中的液体进行检测，当反应池中硫酸溶液的浓度低于3%时，将反应池中的液体引出至第一置换池中；同时，再在反应池中添加浓度为53%的硫酸溶液直至淹没固体颗粒，当原生铜矿石中铜提取完成后更换原生铜矿石。