[发明专利]一种铜矿石酸浸出液的提铜除铁方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法炼铜过程中铜矿石酸浸出液的处理方法，具体涉及一种铜矿石酸浸出液的提铜除铁方法。

背景技术

低品位难选次生氧化铜矿和次生硫化矿在传统的湿法炼铜过程中，采用堆浸、柱浸、槽浸等浸出工艺将其中的铜浸出，浸出液经过萃取、反萃工序得到富铜液送去电积工序，萃余液中大量的铁及其它杂质需要处理后才能达标排放或回用。常规采用的氧化中和除铁及黄钾铁矾法除铁法，都需要消耗大量的氧化剂及中和剂，渣量大且铜随渣的损失较多，投资及生产成本较高，渣的后续处理困难，环保压力较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对传统湿法炼铜提铜后液除铁方法的上述缺陷，提供一种铜浸出率高、生产成本低、效率高的铜矿石酸浸出液的提铜除铁方法。

本发明采用的技术方案：

一种铜矿石酸浸出液的提铜除铁方法，包括以下步骤：

（1）堆浸：收集铜矿石湿法冶炼过程中产生的低品位次生氧化铜矿和次生硫化铜矿，将次生氧化铜矿和次生硫化铜矿石破碎，并按0.2~5：1的比例混合均匀，运往堆场湿法堆浸；用稀硫酸做浸取剂进行喷淋浸出，得到含铜0.2~10g/L、含铁0.5~30g/L、pH1~3的弱酸性浸出液，将浸出液送往提铜工序；

主要反应式如下：

Cu₂(OH)₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+CO₂+3H₂O

Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O

Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺

Cu₂O+2H⁺+2Fe³⁺=2Cu²⁺+H₂O+2Fe²⁺

CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O

CuSiO₃·2H₂O+2H⁺+(n-3)H₂O=Cu²⁺+SiO₂·nH₂O

Cu₂S+4Fe³⁺=2Cu²⁺+S⁰+4Fe²⁺  

CuS+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺+S⁰

4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O

（2）提铜工序：浸出液通过萃取或离子交换进行提铜，得到含铜30~60g/L、含铁低于500mg/L的铜富集液，同时得到贫铜液；将铜富集液送往电积工序电积得到阴极铜；将贫铜液送至后液储槽，经配酸氧化处理送往堆场浸出，当贫铜液中的二价铁含量达到10~35g/L、三价铁含量1~10g/L时，将部分贫铜液送至除铁工序，使系统中的铁离子浓度稳定在10~30g/L的范围内；

铜电积主要反应式：

阴极：Cu²⁺+2e=Cu

阳极：4OH^—=O₂+2H₂O+4e

（3）除铁工序：贫铜液经过滤除杂后，经蒸汽预热至90℃以上，由加压泵将贫铜液打入反应釜，在氧化气氛下进行高温高压连续除铁反应，除铁过程中维持反应釜温度150~220℃，压力1.0~2.0MPa，反应时间2~5h，反应后得到矿浆，矿浆经过滤得到赤铁矿渣，所得除铁后液返回后液储槽，经配酸氧化处理后返回堆浸工序。

主要反应式如下：

4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O