从硫化铜矿制取饲料级硫酸铜工艺研究.pdf

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1、２０１５年第１０期（总第１６３期）江西建材勘察与测绘从硫化铜矿制取饲料级硫酸铜工艺研究■熊嘉文■云锡元江镍业有限责任公司，云南玉溪６５３３０８摘要：研究了焙烧浸出法对中品位硫化铜矿的工艺条件，以及经铁屑置换制海２．４焙砂浸出时间试验绵铜（品位达８９％），再制取饲料级硫酸铜的工艺。通过适当的焙烧温将焙烧后的焙砂用３％的稀硫酸浸出，研究了浸取效果，试验结果度，可大大降低硫酸耗量，使铜浸出率达９８％，铜的总回收率大于９４％。列于表３。关键词：硫化铜矿焙烧浸出硫酸铜表３焙砂浸取时间实验结果提出时间／ｍｉｎ３０６０９０１２０１５０１８０硫酸浸出法适用于对氧化铜矿的浸出，

2、对硫化物型铜矿和硫化物一氧化物铜矿浸出效果差［１］。我国现有大量布点分散的已开发的中铜浸出率／％８５７９５２９７５９８０９８８９８９小型硫化铜矿，由于技术、资金所限，这些铜矿生产的铜精矿品位大多实验结果表明，浸出时间对铜的浸出有较大影响，在浸出１２０ｍｉｎ在１０％－２０％之间，迫切地需要有技术简单、投资少的提取技术。本文后，铜浸出率变化不大，故浸出时间以１２０ｍｉｎ为好。研究了以四川攀西某地含Ｃｕ１３％的中品位硫化铜矿为原料，通过焙烧２．５焙砂浸出液硫酸浓度影响一浸出，制取海绵铜，进而制取饲料级硫酸铜的工艺。焙烧后，浸出时适当的硫酸浓度对成本有较大

3、影响，研究结果列于１实验及工艺表４。１．１原矿组成表４焙砂浸出硫酸浓度对铜浸出的影响硫化铜精矿的主要成分是Ｃｕ∶３７０％，Ｓ∶２７９５％，Ｆｅ∶１０％，Ｏ∶４９６％．ＳｉＯ２∶２２５％。经物相分析，该矿主要以辉铜矿、黄铜矿、硫铁矿硫酸浓度／％０３５８１０为主，并伴有少量的氧化铜。此矿属中品位硫化铜矿，无须采用火法冶铜浸出率／％９０１９８０９８２９８５９９０炼。１．２基本工艺实验条件：漫出时间１２０ｍｉｎ，浸出温度８０℃，浸出固液比１∶２。本研究采用火法一湿法相结合的工艺，大致工艺流程如图１所示。从表４可见，浸出时硫酸浓度对铜浸出率影响不是很大

4、，这是因为氧化焙烧后，铜主要以ＣｕＳＯ；形式存在于焙砂中，无需耗酸即可浸出，只有少部分铜以Ｃｕ０形式存在需耗用一定的硫酸。结果表明，浸出时最佳的ＨｚＳＯ浓度为３％。经计算在本固液比条件下，浸出体系中硫酸的耗量仅为其理论用量的７５％。图１焙烧—浸出法制硫酸铜工艺流程２．６焙砂浸出固液比实验２实验结果与讨论固液比耐生产成本、过滤条件有较大影响。研究了Ｈ２Ｓ０４浓度２．１原矿粒度对铜浸出的影响３％，浸出时间１２０ｍｉｎ，浸出温度为８０℃，固液比为１∶ｌ，１∶１５，１∶２，１∶研究铜矿粒度在≤２４６μｍ、≤１４７μｍ、≤１２０μｍ、≤１０４μｍ范围内的２５，１∶３

5、时的浸出效果，实验结果表明，当固液比小于１∶２时，铜浸出率浸铜效果，实验结果表明，铜矿粒度在１４７～２４６μｍ，铜浸出率达达９８０％以上，但从过滤难易上看，固液比太大，过滤困难，综合考虑铜９８７％，但继续减小粒度，则对浸出率影响不大，考虑到磨矿成本，铜矿浸出率和过滤情况，选择浸出固液比ｌ∶２－１∶２５较为合理。粒度以≤１４７ｐｍ为理想。２．７浸出液铁屑置换铜实验２．２焙烧温度对浸出的影响浸出液中用铁置换铜，继而生产海绵铜是一个成熟工艺，其原理是对硫化物型铜矿，氧化焙烧能大大提高铜的浸出，并使不溶性的铜铁的负电性大于铜，发生氧化还原反应。铁屑基本上可从浸出

6、液中置变为可溶性的铜，实验结果列于表１。换出全部铜离子，置换速度与溶液ｐＨ有较大关系，最佳ｐＨ为１～２，铁表１炬烧温度对铜浸出率的影响屑用量为２～３倍理论用量。酸度过量，铁屑量增大，溶液酸度过低，出焙烧温度／℃未焙烧２００３００４００４５０５００６００７００现铁的碱式盐和氢氧化物沉淀，降低海绵铜的质量。铜浸出率／％２５３３８９７３８９３３９８７９１１７７４５５４实验研究了铁屑置换的反应温度、反应时间、铁屑耗量与铜置换率的关系，其结果见表５。实验条件：矿石粒度≤１４７μｍ．焙烧时间１２０ｍｉｎ，浸出固液比为１∶表５铁屑置换工艺研究结果２，提出温度

7、８０℃。置换时间／ｈ１２３４５表１表明，焙烧温度对铜的浸出有很大的影响。在４５０℃出现一峰铜浸出辜／％７０１９４４９８６９９０９９２值，温度过低，氧化反应进行不完全，对铜的浸出不利；焙烧温度过高，置换温度／℃２０３０４０６０８０矿石中的氧化铁与焙烧生成的氧化铜反应生成铁酸铜，并且矿石发生部分烧结，导致铜的浸出率低。故焙烧温度以４５０℃为最佳。铜收率／％９７０９８７９９１９９２９９２２．３焐烧时间对浸出的影响铁耗量／理论量的％１５０２００２５０３００考察了焙烧时间对铜浸出的影响，实验结果列于表２。铜收率／％９０８９５１９７５９８０表２

8、焙烧时间对铜浸出率的影响从实验结果看出