黑铜泥氧压酸浸工艺研究

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1、黑铜泥氧压酸浸工艺研究刘永平(江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪335424)doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.12.004摘要：采用单因素试验法探讨了反应压力、初始硫酸浓度、浸出温度、液固比、反应时间等对氧压酸浸黑铜泥时铜、砷浸出率的影响。结果表明，在最佳条件下铜、砷浸出率可达98.64%、95.72%，渣中锑、铋含量较原料分别富集了7.8倍和9.5倍。关键词：黑铜渣；氧压酸浸；铜；砷；富集中图分类号：TF811文献标志码：A文章编号：1007-7545（2015）12-0000-00TechnicalStudyonOx

2、ygenPressureAcidLeachingofBlackCopperMudLIUyong-ping(GuixiSmelter,JiangxiCopperCorporation,Guixi335424,Jiangxi,China)Abstract：Theeffectsofreactionpressure,initialacidityofsulfuricacid,leachingtemperature,ratioofliquidtosolid,andreactiondurationonoxygenpressureacidleachingratesofcop

3、perandarsenicinblackcoppermudwereinvestigatedbysinglefactorexperiment.Theresultsshowthat,theleachingrateofcopperandarsenicis98.64%and95.72%respectivelyundertheoptimumconditions.Antimonyandbismuthinslagareenrichedby7.8timesand9.5timesoforiginalmaterialrespectively.Keywords:blackcopp

4、erslag;oxygenpressureacidleaching;copper;arsenic;enrichment在铜电解精炼过程中，随着电解液的循环，砷、锑、铋等杂质在电解液中逐渐积累。为保证阴极铜产品的品质，需要定期根据生产情况将部分电解液开路出来进行脱杂[1]。目前，贵溪冶炼厂采用分段脱铜、脱杂技术处理电解液，大部分砷、锑、铋在脱杂工序中得到沉积，在阴极上析出黑色泥沙状混合物，我们称其为黑铜泥或黑铜渣[2-3]。黑铜泥富含铜、砷、锑、铋，若为了回收铜，将其返回铜熔炼系统，由此导致大量砷、铋、锑在系统中恶性循环，增加系统杂质负担，严重威胁阳极板产品质

5、量；大部分的锑、铋进入炉渣，未得到有效利用，造成资源浪费。近年来，以高压、高温为强化手段的加压浸出技术已广泛应用于复杂、难处理物料的处理，作为一种强化冶金新技术[4-6]，加压浸出克服了传统冶炼工艺存在的缺陷，具有高分离效率、低成本、作业环境友好等优点。本文在硫酸体系下借助加压浸出手段，研究黑铜泥中铜、砷与锑、铋的分离工艺。1试验部分1.1试验原料黑铜泥为黑色疏松团聚状，显酸性，粒度-0.35mm占77%。典型化学成分(%)：Cu30.77、As38.24、Sb2.84、Bi2.96、Ni0.93、Pb0.096。黑铜泥中铜、砷主要以单质存在，部分以CuxA

6、sy形态存在，锑、铋与砷以稳定的复盐形式存在，赋存状态不详。1.2试验原理在常压下、浸出温度80~85℃、初始硫酸浓度200g/L、液固比6︰1、通空气反应10h，黑铜泥中铜浸出率仅8.05%、砷浸出率仅11.33%。鉴于黑铜泥常压下铜、砷浸出效果非常不理想，因此采用氧压酸浸进行试验。黑铜泥氧压酸浸工艺是以硫酸溶液为介质，以空气中的氧作为氧化剂进行的铜、砷浸出反应，在此过程中锑、铋基本不被浸出，富集在残渣中，主要反应：收稿日期：2015-07-21基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2013AA064005)作者简介：刘永平（1982-），男，江西吉安人，

7、工程师.（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）上述过程看似为固—液—气三相参与的反应，但氧气是先溶入水中，参与反应的仅是溶于水中的这部分氧。反应实质上仍是液固体系，增加水中氧浓度，式（2）~（5）向右反应，有利于黑铜泥的浸出。试验过程的速率受表面化学反应速率和扩散速率控制。常压下，氧在水中的溶解度小，反应受扩散速率控制。因此，氧溶于水的速率是控制反应速率的关键环节。加压浸出是在特殊密闭容器中高于0.1MPa和液体沸点温度条件下进行的湿法冶金过程[5-6]。增大反应容器压力，氧在水中的溶解度也随之增大，增大了氧与矿浆颗粒表面接触的机会，可以加快黑铜泥的反应

8、速率。1.3试验方法氧压酸浸设备采用自制压力反应釜，