[发明专利]一种铜矿制粒-堆浸方法

说明书

本发明涉及一种铜矿制粒‑堆浸方法，将铜矿按比例加入硅酸钠和氟硅酸钠进行制粒处理，具体包括：(1)将铜矿进行破碎处理；(2)将步骤(1)破碎后的铜矿按比例加入硅酸钠和氟硅酸钠进行制粒处理，得到团矿；(3)将步骤(2)所述团矿进行固化处理；(4)将步骤(3)固化后的团矿进行堆浸处理；(5)将步骤(4)堆浸得到的浸出液进行萃取‑电积处理，得到阴极铜产品。所述方法采用硅酸钠和氟硅酸钠作为粘结剂，不仅可以制备出粒度均匀、强度较高的团矿，还具有抗酸性强、粘结性高、价格较低等优势。此外，所述方法采用制粒和堆浸两段式工艺，提高了堆场通气性和溶液渗透性，进一步加快了铜浸出效率，提高了经济效益。

技术领域

本发明涉及冶金与矿业工程领域，具体地说，涉及一种铜矿制粒-堆浸方法。

背景技术

目前，世界范围内的铜资源品位不断下降，传统的浮选—火法冶炼工艺存在工艺流程复杂、生产成本高、环境污染严重等问题，不宜直接处理低品位的铜矿，而堆浸法因其工艺流程短、操作简单、生产成本低、投资省、环境友好、资源利用广等特点，广泛应用于从低品位矿石中回收金属。

在堆浸法中，堆浸体系是由散体矿石颗粒、矿石间孔隙以及提取液共同组成的。其中，散体矿石颗粒形成了整个堆浸体系的骨架，矿石间孔隙形成了整个堆浸体系的孔隙网络，孔隙网络为提取液提供了储存空间和渗流通道，使得目标金属离子能够随着提取液下渗，进而从堆场中浸出。然而，孔隙网络的堵塞是堆浸法面临的主要问题。首先，散体矿石颗粒的粒径分布不合理，尤其是存在过量粉矿，不仅会造成孔隙网络的堵塞，也会影响堆场溶液的均匀下渗；然后，在堆浸过程中，散体矿石颗粒不仅与提取液发生化学反应生成次生离子沉淀，还面临着风化问题，导致粉矿比例进一步增加，提取液通道被进一步堵塞，从而进一步改变了孔隙网络结构；此外，在设备及矿石自重作用下，矿堆中矿粒之间会发生相互挤压，矿粒会发生破碎并进一步被压实，导致孔隙网络结构进一步演化。因此，矿堆中矿石粒径分布不合理、矿石颗粒分布非均相、矿石风化降解、非均匀区域中溶液沟流等问题，导致提取液在矿堆中渗流特性的改变，甚至丧失渗透性或者形成区域性通道，造成矿石无法均匀接触提取液并淋洗出目的金属，同时目的金属的溶解、传递与运移过程也被深刻影响，最终影响到浸矿效率及浸出率，从而影响企业的经济效益。

对于含有泥质成分、粉矿比例较高或者易风化的铜矿，如果采用堆浸法直接进行堆浸处理，就会造成堆场均一性不足，堆场中提取液和空气通道堵塞，堆场中气液传递通道显著受限，提取液在堆场中的渗透受到显著影响，最终造成铜的浸出速率慢，浸出率低等问题。制粒技术可以将粉矿或泥质物质粘附在粗粒矿石上，可以有效地优化粉矿在堆场中的分布，减少粉矿在堆场中的运移，保证堆场中的溶液通道，从而可以保证堆场的渗透性，从而实现较高的铜浸出效率。制粒技术通过在矿石中加入一定量的粘结剂和水，就能在制粒设备中形成具有一定粒度分布和机械强度的球团，然后将这些球团进行筑堆喷淋浸出，不仅可以避免筑堆过程中的粒度偏析现象，还可以提高矿石本身和整个矿堆的渗透性。

制粒技术虽然在碱性浸出体系中已经成功应用，但是对于铜、镍、铀矿等酸性浸出体系应用不多，原因在于大部分的制粒剂存在抗酸性较差，粘结性不够，价格较高等问题，而且在制粒堆浸工业的应用也不够成熟。

CN105506272A公开了一种适用于金矿堆浸的制粒方法，所述制粒方法通过向粒度小、不适宜直接堆浸的碎矿和粉矿或金精矿中添加一定量的粘结剂，利用圆盘制粒机制粒，制粒过程中控制制粒机转速、水分添加量、制粒时间，最终制成粒度较大，抗压强度、落下强度、浸出强度等各项性能指标良好的团块。所述制粒方法虽然可以得到粒度大小均匀且强度较好的矿球，但是没有给出具体的固化工艺，采用的粘结剂水泥和聚丙烯酰胺也存在抗酸性较差、粘结性不够、价格较高等问题。

CN108118147A公开了一种氧硫混合铜矿的两段浸出工艺，所述两段浸出工艺包括原矿破碎、搅拌浸出、浸渣制粒与固化、团粒筑堆和生物堆浸等步骤。所述两段浸出工艺针对氧硫混合铜矿，虽然可以分步回收氧化矿和硫化矿中的铜，提高铜的浸出率，但是采用羧甲基纤维素和聚丙烯酰胺的复合粘结剂，存在抗酸性较差、粘结性不够、价格较高等问题。