CN106676280B - 一种氧硫混合铜矿的浸出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氧硫混合铜矿的浸出方法,属于湿法冶金技术领域。本发明将氧硫混合铜矿进行研磨;然后加入到含有氧化剂的氨基甲酸铵水溶液浸出剂中进行氧化浸出,固液分离即可得到富含铜的浸出液。本发明方法的反应器无需高温、高压设备;本方法具有浸出液中杂质含量少,浸出过程浸出剂损耗少、铜与杂质易分离,浸出生产成本低、环境污染小等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧硫混合铜矿的浸出方法,属于湿法冶金技术领域。
背景技术
自然界中已知的含铜矿物有170多种,其中氧化铜矿物就有100多种,中国有多个铜矿床。在世界铜矿资源中,氧化铜矿、硫化铜矿及氧硫混合铜矿具有工业开采价值。对于含有氧化铜物的铜矿石主要的处理方法有浮选、浸出、“选-冶”联合等方法。
随着铜矿山不断开发,高品位铜矿和易选硫化铜矿石不断减少,难处理氧硫混合铜矿的利用引起人们的关注。氧硫共生矿、铜品位低及嵌布粒度细的混合铜矿石储量丰富,对具有这些特点的氧硫混合铜矿开展研究具有重要现实意义。
通常而言,采用浮选处理该种氧硫混合铜矿,需要大量消耗药剂,且浮选指标不理想;采用常规酸浸,耗酸量较大,对于硫化铜矿物浸出效果差。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题,提供一种适用于氧化铜矿和硫化铜矿共生的铜矿石的浸出方法,本方法无需高温高压,且操作简单。
一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将氧硫混合铜矿进行研磨至粒度为100~500目得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为2~15mol/L,然后加入氧化剂得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5~20:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中并在搅拌条件下浸出,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液。
所述步骤(2)氧化剂为臭氧或双氧水的一种或任意比两种;
进一步地,臭氧压力为10KPa~90KPa;
进一步地,双氧水浓度为0.5~8 mol/L;
所述步骤(3)中浸出温度为25~55℃,浸出压力为常压,浸出时间为3~24h,搅拌速率为200~600 rpm。
本发明的有益效果是:
(1)本发明方法的浸出剂氨基甲酸铵混合溶液对氧化铜矿物具有较高的铜浸出率;
(2)本发明方法的浸出剂中加入了氧化剂,具有较强的氧化性,能够在溶液中对硫化铜矿物颗粒产生氧化作用,然后再进行氧化浸出,实现氧硫混合铜矿的高效同步氧化浸出;
(3)本发明方法针对氧化铜矿和硫化铜矿共生的铜矿石,特别对铜品位低、嵌布粒度细的混合铜矿具有较好的浸出效果,浸出率高达85%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为3.9%、Cu2S的质量百分数为3.5%)进行研磨至粒度为100目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为2mol/L,然后加入氧化剂双氧水(双氧水浓度为0.5mol/L),氨基甲酸铵水溶液与双氧水的体积比为15:1,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中并在温度25℃、常压、搅拌速率200rpm的条件下浸出6h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为86.0%。
实施例2:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为3.0%、Cu2S的质量百分数为3.4%)进行研磨至粒度为200目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为5mol/L,然后加入氧化剂双氧水(双氧水浓度为6.0mol/L),氨基甲酸铵水溶液与双氧水的体积比为13:1,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为10:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中并在温度35℃、常压、搅拌速率300rpm的条件下浸出12h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为90.0%。
实施例3:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为2.1%、Cu2S的质量百分数为5.4%)进行研磨至粒度为300目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为10mol/L,然后加入氧化剂双氧水(双氧水浓度为8.0mol/L),氨基甲酸铵水溶液与双氧水的体积比为10:1,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为10:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中并在温度35℃、常压、搅拌速率300rpm的条件下浸出6h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为92.0%。
实施例4:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为3.25%、Cu2S的质量百分数为6.62%)进行研磨至粒度为300目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为10mol/L,然后加入氧化剂双氧水(双氧水浓度为2.0mol/L),氨基甲酸铵水溶液与双氧水的体积比为:8:1,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为10:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中并在温度35℃、常压、搅拌速率300rpm的条件下浸出3h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为91.0%。
实施例5:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为4.8%、Cu2S的质量百分数为5.95%)进行研磨至粒度为500目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为4mol/L,然后加入氧化剂双氧水(双氧水浓度为1.0mol/L),氨基甲酸铵水溶液与双氧水的体积比为12:1,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为20:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中并在温度55℃、常压、搅拌速率600rpm的条件下浸出24h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为91.5%。
实施例6:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为3.16%、Cu2S的质量百分数为3.57%)进行研磨至粒度为100目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为15mol/L,然后加入氧化剂双氧水(双氧水浓度为1.0mol/L),氨基甲酸铵水溶液与双氧水的体积比为15:1,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为7:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中并在温度35℃、常压、搅拌速率300rpm的条件下浸出6h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为87.5%。
实施例7:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为3.0%、Cu2S的质量百分数为6.4%)进行研磨至粒度为300目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为10mol/L,然后加入氧化剂双氧水(双氧水浓度为2.0mol/L),氨基甲酸铵水溶液与双氧水的体积比为10:1,通入压力为90KPa的臭氧,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中,持续通入压力为90KPa的臭氧,在温度45℃、常压、搅拌速率300rpm的条件下浸出6h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为92.8%。
实施例8:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为4.0%、Cu2S的质量百分数为4.5%)进行研磨至粒度为300目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为12mol/L,然后加入氧化剂双氧水(双氧水浓度为2.0mol/L),氨基甲酸铵水溶液与双氧水的体积比为:10:1,通入压力为50KPa的臭氧,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中,持续通入压力为50KPa的臭氧,在温度45℃、常压、搅拌速率300rpm的条件下浸出6h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为93.0%。
实施例9:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为2.5%、Cu2S的质量百分数为2.5%)进行研磨至粒度为300目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为12mol/L,然后加入氧化剂双氧水(双氧水浓度为2.0mol/L),氨基甲酸铵水溶液与双氧水的体积比为15:1,通入压力为20KPa的臭氧,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中,持续通入压力为20KPa的臭氧,在温度45℃、常压、搅拌速率400rpm的条件下浸出6h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为90.5%。
实施例10:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为3.0%、Cu2S的质量百分数为1.5%)进行研磨至粒度为300目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为10mol/L,通入压力为90KPa的臭氧,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中,持续通入压力为90KPa的臭氧,在温度45℃、常压、搅拌速率500rpm的条件下浸出6h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为89.0%。
实施例11:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为3.0%、Cu2S的质量百分数为1.5%)进行研磨至粒度为300目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为10mol/L,通入压力为90KPa的臭氧,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中,持续通入压力为90KPa的臭氧,在温度45℃、常压、搅拌速率500rpm的条件下浸出8h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为91.0%。
实施例12:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为2.6%、Cu2S的质量百分数为1.0%)进行研磨至粒度为300目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为13mol/L,通入压力为50KPa的臭氧,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中,持续通入压力为50KPa的臭氧,在温度45℃、常压、搅拌速率600rpm的条件下浸出10h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为89.5%。
实施例13:一种氧硫混合铜矿的浸出方法,具体步骤如下:
(1)将低品位氧硫混合铜矿(低品位氧硫混合铜矿中CuO的质量百分数为2.8%、Cu2S的质量百分数为1.2%)进行研磨至粒度为300目,过筛得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为13mol/L,通入压力为10KPa的臭氧,得到浸出剂;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中,持续通入压力为10KPa的臭氧,在温度45℃、常压、搅拌速率600rpm的条件下浸出12h,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液;
本实施例铜的浸出率为86.5%。
Claims (4)
1.一种氧硫混合铜矿的浸出方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)将氧硫混合铜矿进行研磨至粒度为100~500目得到矿物粉料;
(2)配制氨基甲酸铵水溶液,其中氨基甲酸铵水溶液中氨基甲酸铵的浓度为2~15mol/L,然后加入氧化剂得到浸出剂;其中氧化剂为臭氧或双氧水的一种或任意比两种;
(3)按照矿物粉料与浸出剂的液固比L:g为5~20:1的比例,将步骤(1)所得矿物粉料加入步骤(2)所得浸出剂中并在搅拌条件下浸出,固液分离得到浸出渣和富含铜的浸出液。
2.根据权利要求1所述氧硫混合铜矿的浸出方法,其特征在于:臭氧压力为10KPa~90KPa。
3.根据权利要求1所述氧硫混合铜矿的浸出方法,其特征在于:双氧水浓度为0.5~8mol/L。
4.根据权利要求1所述氧硫混合铜矿的浸出方法,其特征在于:步骤(3)中浸出温度为25~55℃,浸出压力为常压,浸出时间为3~24h,搅拌速率为200~600 rpm。
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