CN1026335C - 一种从氧化铜矿中回收铜的湿法冶金方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从氧化铜矿中回收铜的湿法冶金方法。其特征是采用NH₃-NH₄F(或NH₃-NH₄HF₂)作为浸出剂体系的新工艺取代传统氨浸法NH₃-(NH₄)CO₃或NH₃-(NH₄)₂SO₄体系的工艺，使现有的高温还原焙烧-常压氨浸变成直接常压氨浸，它同萃取、电积相结合形成一种处理该矿的新工艺流程。该方法具有流程短、操作简便、能耗低、浸出时间短、浸出率高等特点，可用于从氧化铜矿中选择性回收铜，尤其适于处理含碱性脉石高的难选氧化铜矿。

Description

本发明涉及从氧化铜矿中回收铜的温法冶金工艺，特别涉及从氧化铜矿中选择性地浸出铜的浸出工艺。本发明可用于从氧化铜矿中回收铜。尤其适于处理含碱性脉石高的氧化铜矿。

氧化铜矿通常由自由氧化铜（亦称游离氧化铜）、结合氧化铜组成，还夹杂着少量次生硫化铜和原生硫化铜，其中自由氧化铜容易浸出，结合氧化铜和硫化铜难浸出。氧化铜矿的脉石也分两类，一类是碱性脉石，如方解石、白云石等，另一类为酸性脉石，如石英。国内外处理氧化铜矿的湿法冶金方法分为酸浸法和氨浸法，其中氨浸法又分为还原焙烧-常压氨浸法和加压氨浸法。氨浸法具有对铜选择性好、浸出液杂质含量少，浸出剂消耗低、不腐蚀设备等优点。目前主要采用的氨浸原则工艺流程是还原焙烧一常压氨浸-萃取-电积，即将矿石磨细后在700～780℃的条件下用还原剂将矿石中的氧化铜还原成金属铜，然后将焙砂按一定的液固比的量混入装有NH₃-（NH₄）₂CO₃浸出剂的浸出槽内，在充气搅拌条件下进行常压浸出2～4小时，经液固分离，得滤渣（弃掉）和含铜溶液，含铜液经萃取得纯净的含铜富液再送电积得金属铜。这种还原焙烧一常压氨浸回收铜的方法，需经高温火法预还原，能耗高，设备投资大，尤其在处理低品位难选氧化铜矿时，经济上难以立足。

本发明的目的在于寻找一种工艺流程短、能耗低、投资省的处理氧化铜矿石的湿法冶金方法，特别是对含铜品位低、碱性脉石含量高的难选氧化铜矿的湿法冶金方法。

图1为本发明的方法工艺流程方框图。

本发明的特征在于将氧化铜矿石采用NH₃-NH₄F或NH₃-NH₄HF₂（或其他氟化物盐类如NaF、KF等）配成的浸出液进行直接常压氨浸，与萃取、电积工序构成回收铜的方法。浸出液浓度可控制[NH³]/[F^-]＝30/17.5～90/52.5（克/升）。最佳浓度为[NH₃]/[F^-]＝60/35（克/升）。

本发明的工艺流程是先将氧化铜矿石破碎细磨至-0.074毫米占75%以上，然后在常压条件下，温度20～50℃，以NH₃+NH₄F（或NH₃+NH₄HF₂）溶液作浸出剂，其浓度[NH₃]/[F^-]＝30/17.5～90/52.5（克/升），最佳浓度[NH₃]/[F^-]＝60/35（克/升），液固比为1.5∶1～2∶1，在密闭的容器内搅拌浸出，0.5～1.5小时后，进行液固分离，渣弃去，保留其浸出液。然后用LIX54（或其他铜萃取剂）作萃取剂，煤油作稀释剂组成有机相，在萃取器中将浸出液中的铜选择性地萃取到有机相上，富含NH₃+NH₄F（或NH₃+NH₄HF₂）的萃余液重新返回到浸出***作浸出剂循环使用，负载铜的有机相用H₂SO₄溶液作反萃取剂，在反萃取器中把铜从有机相反萃取下来进入反萃取液中，获得富含铜纯净的硫酸铜反萃液，有机相重新返回作萃取剂。将反萃液进行常规的不溶阳极电解（即电积法），其电积工艺条件与现有生产厂相同，电积后制得高质量的电积铜，富含硫酸的废电积液返回作反萃取剂。在本发明的工艺流程中有三个试剂闭路循环体系，使试剂能在流程中周而复始地反复使用，从而既减少了工艺的试剂消耗，又减少了生产对周围环境的污染，过程中的试剂损耗，分别在各个循环***内给予定量的补充。

本发明的方法由于采用了NH₃-NH₄F或NH₃-NH₄HF₂作浸出剂的浸出体系，取代了传统的NH₃-（NH₄）₂CO₃或NH₃-（NH₄）₂SO₄浸出剂的浸出体系，实现了从氧化铜矿中回收铜采用 直接常压氨浸的目标。与传统的还原焙烧-常压氨浸-萃取-电积工艺流程相比，省去了高温火法还原焙烧工序，具有工艺流程短、操作简便、能耗低、投资省、易于实现工业化生产等特点。

实例：原料为我国的某氧化铜矿，其主要化学组成（%）：Cu0.58、Fe3.75、Mn0.25、S0.085、Al₂O₃1.32、CaO24.74、MgO15.42、SiO₂18.05。铜的物相组成（%）：自由氧化铜46.73、结合氧化铜28.04、次生硫化铜20.56、原生硫化铜4.67。

浸出

工艺条件：原料粒度-0.074毫米占90%、浸出剂体系为NH₃-NH₄HF₂、[NH₃]/[F^-]＝60/35（克/升）、常压、温度30℃、50℃、液/固＝2/1（毫升/克）、时间1小时。

操作步骤：先称取试料（即原料）100克倒入预先准备好的500毫米加盖三口烧瓶中，随后将三口烧瓶置入恒温水浴锅中，装上搅拌器，然后称取纯度为98%的氟化氢铵（NH₄HF₂）10.6克、量取浓度为25%的浓氨水39毫升、水（普通自来水）155毫升分别倒入烧瓶中，启动搅拌器进行搅拌，搅拌速度约300转/分，并立即记时，一小时后取出过滤，滤液用量筒计量，滤渣用100～200毫升水淋洗过滤，洗液亦用量筒计量，滤渣烘干、称量、缩分后同滤液及洗液一起送去化学分析测定铜含量。

浸出结果：铜的浸出率在温度30℃下为81.38%、在温度50℃下为84.49%。

萃取

工艺条件：浸出液含Cu＝2.4克/升，有机相组成10%（V/V）LIX54+260＃溶剂煤油，相比O/A＝1/1，二级、室温、混合时间6分钟。

铜的萃取率99%以上，萃余液含Cu＝0.005克/升

反萃取

工艺条件：负载有机相含Cu＝2.4克/升，反萃取剂为电积废液，含H₂SO₄150克/升、含Cu35克/升，相比O/A＝5/1，二级，混合时间5分钟，室温，

铜的反萃取率为99%

电积

工艺条件：电极材料阳极为Pb-Sb合金板、阳极为不锈钢板（SUS316）、电积液为反萃取液、槽电压2伏、电流密度200安/米²、室温。

铜的电积回收率99%以上、电流效率98%、电铜纯度99.95%，达到一级铜的质量。

Claims (2)

1、一种包括萃取、电积工序处理氧化铜矿回收铜的湿法冶金方法，其发明特征在于将氧化铜矿石采用NH₃-NH₄E或NH₃-NH₄HF₂(或其他氟化物盐类如NaF、KF等)配成的浸出液进行直接常压氨浸，与萃取、电积工序构成回收铜的方法。

2、根据权利要求1所述的方法，其常压氨浸工艺条件为：

a.采用的浸出剂浓度为[NH₃]/[F^-]＝30/17.5～90/52.5（克/升），最佳浓度[NH₃]/[F^-]＝60/35（克/升）;

b.矿石粒度为-0.074毫米占75%以上;

c.液固比为1.5∶1～2∶1;

d.浸出时间为0.5～1.5小时;

e.浸出温度为20～50℃;

f.搅拌强度要求矿浆固体颗粒呈均匀悬浮流动状态。

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