直接用铜矿生产硫酸铜工艺 本发明属于无机化学和有色金属处理,一种直接用铜矿生产硫酸铜工艺。
已查出下列有关技术:
1.氧化铜矿直接制取硫酸铜工艺(C22B 3/08,申请号:89108671.4),
2.用铜铁矿湿法直接生产硫酸铜工艺(C22B 3/08,申请号:92102418.5),
3.铜矿石生产硫酸铜的方法(C01G 3/10,申请号:92105149.2),
4.由黄铜矿直接制备硫酸铜的方法(C01G 3/10,申请号:94102388.5),
它们或者受矿的类型局限,或者生产工艺中须有高温焙烧;铜的收成率一般在60~86%;矿料综合利用差(不能收成白炭黑)。
本发明的目的是提供适应各种类型和高、低品位铜矿,不须焙烧而直接生产硫酸铜,且铜的收成更高兼能收成白炭黑的工艺。
本发明的目的是通过下述工艺流程来实现的,包括矿石粉碎、提取、压滤、分离、酸煮、漂洗、过滤、转化、浓缩、结晶、脱水、烘干等工序。其特点是该工艺适应任何类型和高低品位的铜矿,无须高温焙烧,以硝酸或硝酸盐类作催化剂,以硫化钠及其它硫化物作铜的沉淀分离剂,直接生产出硫酸铜。
本发明工艺对各主要原、辅料的要求如下:
铜矿:各种类型,各种高、低品位含铜矿均可;
硫酸:工业级;
硫化钠及其它硫化物:工业级;
硝酸及其硝酸盐类:工业级。
附图为本发明工艺原理方框图。
1.一次提取,2.压滤,3.二次提取,4.分离,5.酸煮、漂洗、过滤,6.转化,7.浓缩,8.结晶,9.脱水,10.烘干,L---过滤,K---矿粉,E---滤液,Z---滤渣。
下面结合附图作进一步的说明。首先将矿石粉碎至100目以上。
1.一次提取工序。将矿粉、硫酸、硝酸等原、辅料按一定比例加入反应池中反应,视情况适当搅拌、加热,注意密闭和回收硝酸气,经4~8小时反应后即生成硫酸铜液。
2.压滤工序。将一次提取的硫酸铜液趁热压滤。
3.二次提取工序。将压滤产生的滤饼按一次提取工序操作进行二次提取后经过滤,产生的滤液E返回一次提取工序作一次提取用酸,滤渣Z经淘洗数次后排放,洗液入洗液回收池备用。
4.分离工序。将压滤工序产生的滤液按液中总铜量的一定比例计量,缓缓搅拌加入Na2S后,检查液中还有无铜离子以便决定是否补充Na2S,然后经L过滤即得滤饼,滤液输出,以提取所含硫酸亚铁和白炭黑(SiO2)。
5.酸煮、漂洗、过滤工序。将分离工序的滤饼物加适量硫酸和水,以保持PH值为0.5,煮沸半小时以上后,进入漂洗至洗液无Fe时再过滤得纯净的硫化铜。
6.转化工序。将来自工序5的硫化铜加入按铜总量计20%左右地硝酸和二倍铜量的硫酸反应,视情况微加热,注意密闭回收硝酸气。待棕黑色的CuS变为粗大粒状的灰黑色硫粒时终止,得到纯净的硫酸铜溶液。
7.浓缩工序。从工序6来的硫酸铜液经L过滤后浓缩。
8.结晶工序。将工序7来的浓缩液静置冷却至常温,收成CuSO4.5H2O。
9.将CuSO4.5H2O离心脱水。
10.将离心脱水后的CuSO4.5H2O烘干即得成品。
本发明的优点是不择铜矿类型和品位高低,不需焙烧即能直接用铜矿生产硫酸铜并兼收白炭黑和硫酸亚铁,铜的收成率高达80~90%,产品质量优于工业一级。按本发明生产硫酸铜,投资可大可小,毛利为成本的二倍左右,尤适用低品位(1~3%)铜矿的开发及综合利用。