一种利用浓硫酸放热提高土状铜矿铜浸出率的工艺.pdf

本发明涉及一种利用浓硫酸放热提高土状铜矿中铜浸出率工艺，属于湿法冶金领域。本发明特征为：土状矿直接筛分，选择-0.15mm矿石进行浓硫酸熟化-浸出，+0.15mm矿石筑堆浸出。将-0.15mm矿石加10％～50％水调成浆状，逐渐加入浓硫酸，并不断搅拌，浓硫酸加入量为184～368kg/t矿石，待浓硫酸加入完毕后，再搅拌20～40min，排出熟化，熟化时间为1～3h。熟化完毕后，将熟化后物料排入搅拌罐，以液固比为3∶1～5∶1加水或浸出液浸出，浸出时间为24～48h。浸出液可用于循环浸出，当浸出液中铜离子浓度达到一定值时，送去萃取-电积获得电积铜。萃余液和电解液可循环用于+0.15mm矿石的堆浸，整个工艺流程循环无排放。具有低成本、高效率、高浸出率和环境友好等特点。

1.  本发明是一种利用浓硫酸放热提高土状铜矿铜浸出率的工艺，其特征在于：土状铜矿直接筛分，将-0.15mm矿石调成浆状，进行浓硫酸熟化，熟化完成后物料，用水或浸出液浸出。将+0.15mm土状矿石采用堆浸方法浸出。浸出液和堆浸液采用溶剂萃取法分离出铜离子，然后反萃，经电积生产电积铜。

2.  如权利要求1所述的利用浓硫酸放热提高土状铜矿铜浸出率的工艺，其特征在于将-0.15mm矿石加10％～50％水调成浆状，在不断搅拌下逐渐加入浓硫酸，浓硫酸加入量为184～368kg/t矿石，反应十分剧烈，实测温度达40～70℃。待浓硫酸加入完毕后，再搅拌20～40min，趁其浆状排出热化，热化时间为1～3h。

3.  如权利要求1所述的利用浓硫酸放热提高土状铜矿铜浸出率的工艺，其特征在于所述熟化后物料排入搅拌罐，加溶剂(水或浸出液)浸出，液固比为3∶1～6∶1，浸出时间为24～48h。

4.  如权利要求1所述的利用浓硫酸放热提高土状铜矿铜浸出率的工艺，其特征在于所述矿样-0.15mm占60％。

5.  如权利要求1所述的利用浓硫酸放热提高土状铜矿铜浸出率的工艺，其特征在于所述浸出液可返回用于熟化后物料的浸出。当浸出液中铜离子浓度达到一定值时进行萃取分离。

6.  如权利要求1所述的利用浓硫酸放热提高土状铜矿铜浸出率的工艺，其特征在于所述萃余液和电解液可用于+0.15mm矿石的堆浸。

一种利用浓硫酸放热提高土状铜矿铜浸出率的工艺
技术领域：
本发明涉及一种利用浓硫酸放热提高土状铜矿铜浸出率的工艺，特别是一种用于含泥量高、矿石品位低的土状矿处理工艺，属于湿法冶金领域。
背景技术：
土状铜矿经强烈风化作用形成，颗粒细小，氧化程度高，含泥量大。其赋存于地表，容易开采，可露天作业，且储量大，具有工业应用价值。土状铜矿采用传统选矿工艺时，铜回收率低，精矿品位不高，并由于其渗透性差，在工业实践中难以堆浸。目前这部分矿产资源仍未得到合理利用。而我国面临铜消耗量大，75％依赖进口的现状，必须全面开发和利用现有铜资源，缓解当前资源紧张问题。土状铜矿的常规处理方法有：制粒堆浸(CN101781705 B)、搅拌浸出和柱浸，但普遍存在铜浸出率低的问题。利用浓酸强化柱浸土状铜矿时，常温下铜浸出率仍不高(普仓凤.易门铜厂土状氧化铜矿回收工艺试验研究.现代矿业，2010)。因此，开发一种经济高效的提高土状铜矿浸出率的方法成为土状铜矿利用的当务之急。
发明内容：
本发明的目的是提供一种提高土状铜矿铜浸出率的湿法浸出工艺，该工艺可以低能耗、高效率回收土状铜矿中铜。
本发明的具体技术方案，包括以下步骤：
土状铜矿直接筛分，选择-0.15mm矿石进行浓硫酸熟化-浸出，+0.15mm矿石筑堆浸出。
将-0.15mm矿石与10％～50％水置入搅拌机中混匀，继续搅拌逐渐加入浓硫酸，浓硫酸加入量为184～368kg/t矿石。待浓硫酸添加完毕，再搅拌20～40min，排出熟化，熟化时间为1～3h。
将熟化完成的物料排入搅拌罐中，以液固比为3∶1～6∶1加入溶剂(水或浸出液)，设定搅拌转数和浸出时间进行搅拌浸出，浸出时间为24～48h。
浸出完毕后浸矿渣和浸出液从搅拌罐中排出，进行固液分离。分离后的浸出液可以返回浸出体系中，继续用于后续熟化物料的浸出。当浸出液中铜离子浓度达到一定值时，采用溶剂萃取法进行分离。
被萃取铜离子经过反萃取富集，送去电积，生产电积铜。
萃余液和电解液可循环用于+0.15mm矿物的堆浸，排出堆浸液采用溶剂萃取法回收铜离子，经反萃富集，送去电积厂生产电积铜。
本发明具有以下优点：
(1)采用浓硫酸熟化法预处理矿物时，有浓硫酸稀释热放出，将这部分热量用于改变含铜矿物的组成和结构，提高了铜浸出率。
(2)生产流程中的萃余液、电解液循环利用，降低了整个生产流程的酸耗。
(3)整个生产流程无矿山废水排出，绿色环保。
附图说明
图1是土状铜矿湿法冶金工艺流程图。
图1中，细颗粒为-0.15mm土状铜矿，粗颗粒为+0.15mm土状铜矿。
具体实施方式：
实施例1：
土状铜矿取自云南个旧，矿石化学成分分析结果见表1，铜物相分析结果见表2。土状铜矿直接筛分，所取矿样中-0.15mm占60％。将-0.15mm矿石加20％水调成浆状，在不断搅拌下逐渐加入浓硫酸，浓硫酸加入量为184kg/t矿石，待浓硫酸加入完毕后，再搅拌20min，排出熟化，熟化时间为2h。熟化完毕后，将熟化后物料排入搅拌罐，以液固比为5∶1加水浸出，浸出时间为24h。铜浸出率为65.8％，其中游离氧化铜浸出率为90.1％，结合氧化铜浸出率为64.5％，次生硫化铜浸出率为50％，原生硫化铜浸出率为34.3％。
为对比相关工艺的处理效果，进行细粒矿石未经熟化处理，直接酸浸的对比试验。土状铜矿直接筛分，对-0.15mm矿石进行搅拌酸浸试验。酸浸的液固比为5∶1，浓硫酸加入量为184kg/t矿石，浸出时间为24h。铜浸出率为53.2％。其中游离氧化铜浸出率为80.2％，结合氧化铜浸出率为53.5％，次生硫化铜浸出率为20％，原生硫化铜浸出率为7％。
表1土状矿化学成分分析结果/％

表2铜物相分析结果/％

实施例2
土状铜矿直接筛分，将-0.15mm矿石加40％水调成浆状，在不断搅拌下逐渐加入浓硫酸，浓硫酸加入量为184kg/t矿石，待浓硫酸加入完毕后，再搅拌20min，排出熟化，熟化时间为2h。熟化完毕后，将熟化后物料排入搅拌罐，以液固比为5∶1加水浸出，浸出时间为24h。铜 浸出率为66.2％，其中游离氧化铜浸出率为92.3％，结合氧化铜浸出率为69.6％，次生硫化铜浸出率为36.8％，原生硫化铜浸出率为25.5％。
实施例3
土状铜矿直接筛分，将-0.15mm矿石加40％水调成浆状，在不断搅拌下逐渐加入浓硫酸，浓硫酸加入量为276kg/t矿石，待浓硫酸加入完毕后，再搅拌20min，排出熟化，熟化时间为2h。熟化完毕后，将熟化后物料排入搅拌罐，以液固比为5∶1加水浸出，浸出时间为24h。铜浸出率为68.5％，其中游离氧化铜浸出率为95.1％，结合氧化铜浸出率为72.3％，次生硫化铜浸出率为41.2％，原生硫化铜浸出率为22.5％。
实施例4
土状铜矿直接筛分，将-0.15mm矿石加40％水调成浆状，在不断搅拌下逐渐加入浓硫酸，浓硫酸加入量为276kg/t矿石，待浓硫酸加入完毕后，再搅拌20min，排出熟化，熟化时间为1h。熟化完毕后，将熟化后物料排入搅拌罐，以液固比为5∶1加水浸出，浸出时间为24h。铜浸出率为67.7％，其中游离氧化铜浸出率为94.3％，结合氧化铜浸出率为70.2％，次生硫化铜浸出率为45.3％，原生硫化铜浸出率为26.5％。