一种利用空气能加热浸出低品位铜尾矿回收铜的方法

文档序号:9519475阅读:885来源:国知局
一种利用空气能加热浸出低品位铜尾矿回收铜的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种处理低品位铜矿的湿法冶金工艺,特别是涉及一种利用空气能加 热浸出低品位铜尾矿回收铜的方法,即采用新型的空气能加热装置对低品位氧化铜矿进行 常压硫酸浸出,使得大部分铜以硫酸铜的形式进入到浸出液中,浸液先沉铁后再沉铜,属 于湿法炼铜技术领域。
【背景技术】
[0002] 铜是国民经济建设的重要原材料之一。随着国民经济的发展,铜的需求量不断增 加,进而随铜矿不断开采,其矿石品位也不断下降,从而产生了大量的浮选矿、贫矿、尾 矿、尾砂以及难选氧化铜矿。湿法冶金正是由于能处理这些火法冶金不能处理的低品位氧 化铜矿和浮选尾矿而发展起来的,随后又发展到处理硫化铜矿。由于铜湿法冶金技术处理 低品位复杂矿具有生产成本低、资源利用程度高、生产投资少、生产规模可大可小、阴极铜 产品质量高、建设周期短,设备简单,操作方便,能耗少,环境污染小等优越性,湿法炼铜 的研究与应用之所以日益受到人们的重视。
[0003] 目前,铜湿法冶金技术已成为处理低品位氧化铜矿石和次生硫化铜矿石的首选工 艺,并在工业生产中得到了广泛应用,每年全世界生产的铜约有1/4是用湿法提铜工艺生 产的。浸出-溶剂萃取-电积工艺被业界一致认为是成熟的、低成本、低风险的技术,全世 界利用该项技术生产的铜,年产量已经超过200万t,超过了矿铜生产量的20%,且规模也越 来越大,机械化和自动化程度越来越高,其中美国菲利普-道奇公司莫伦西铜矿阴极铜年 生产能力已达到了 26. 5万t。智利、赞比亚、秘鲁、澳大利亚等的湿法炼铜技术在近几年也 得到了快速发展。
[0004] 在国内该项技术也得到了长足的发展,从上世纪60年代这一工艺得到生产应用 以来,我国一些研究单位分别开展了浸出(酸浸、氨浸、细菌浸出即生物冶金)工艺、萃取工 艺、萃取剂等方面的研究。80年代以后,形成了比较完整的浸出-萃取-电积工艺并且在生 产中得到初步应用。
[0005] 氧化铜矿是我国铜矿资源的重要组成部分,储量比较丰富,随着易选的硫化铜矿 和高品位氧化铜矿的消耗,中、低品位氧化铜矿的利用问题日趋引起人们的关注和重视。 因此,寻求技术上可行、经济上合理的氧化铜矿处理方法,是现代铜冶炼技术的重要课题 之一。氧化铜矿一般具有品位低、氧化率高、结合率高、易泥化等特点,用常规选冶技术很 难取得较好的技术经济指标,国内外有关科技工作者对此进行了大量的研究,使氧化铜矿 处理技术特别是低品位氧化铜矿处理技术取得了长足的发展。
[0006] 氧化铜矿和混合铜矿的处理因其组分的差异,出现了各种不同形式的方案,就工 艺方法而论,有浮选法和浸出法。目前,氧化铜矿和混合铜矿石的处理仍多采用浮选法, 但是有些氧化铜矿很难用浮选法处理,近年来,采用湿法冶金技术处理氧化铜矿已占有重 要地位并取得了很大的发展,可获得优良指标。
[0007] 赞比亚谦比希铜矿是我国政府批准在境外开发建设的第一个有色金属矿山。该矿 山已探明铜金属储量501万吨,矿石含铜品位2. 19%,矿床的铜金属品位相当于我国探明铜 矿床平均地质品位的2. 5倍,具有良好的开发价值。谦比希铜矿含铜矿物以斑铜矿、黄铜 矿为主,并含少量的辉铜矿、自然铜;铜的氧化矿物主要为孔雀石,及少量的赤铜矿、硅孔雀 石,这对提高铜精矿品位带来一定难度。矿体中含有较多的氧化矿,结合氧化铜高且矿物种 类多,性质复杂,赋存条件差,决定了选矿工艺流程复杂,药剂种类多,矿石可选性与单一铜 相比较差。
[0008]受技术条件的限制,目前仅对氧化率较低(20%~40%)的矿体进行了开发利用,而氧 化率相对较高的一部分矿体则由于无经济可行的工艺处理而暂时堆放。根据谦比希湿法冶 炼公司提供的数据显示,在氧化率60%左右的情况下,浮选铜回收率仅为20%~25%,浮选尾 矿铜浸出率也只有35%~40%。很显然,采用单一浮选法或浸出法处理难以有效回收铜,获得 令人满意的技术经济指标。
[0009] 选冶联合处理法就是在同一流程中将浮选和湿法冶金有机的结合起来优化组合, 扬长避短,优势互补的一种方法。目前,在用选冶联合流程处理氧化铜矿的研究中,已开 发出酸浸出法、氨浸出法和离析法三大类型十余种工艺,其中包括:浸出一置换沉淀一电 积法;浸出一萃取一电积(LEX法);焙烧一浸出一萃取一电积;浸出一置换沉淀一浮选 (LPE法);离析一浮选法;氯化焙烧一浮选法等。在选冶联合处理法研究中,各种工艺流 程的完善,新萃取剂的研制和新工艺的推出等等,为难处理氧化铜矿和混合铜矿的开发利 用开辟了新途径。
[0010] 铜的浸出-萃取-电积技术中萃取和电积工艺已非常成熟稳定,变化不大,浸出工 艺则视矿石类型的差异而有所不同。目前已应用于工业生产或达到半工业试验阶段的浸出 方法主要有酸浸法、氨浸法、氯化物浸出法和细菌浸出法等。酸浸法是湿法处理氧化铜矿的 主要手段,一般是用稀硫酸作浸取剂。酸浸工艺适合处理含酸性脉石为主的氧化铜矿石,常 用于从低品位、表外矿、残矿中提取铜。根据矿体的产状及矿石的性状,酸浸法可分为渗滤 浸出和搅拌浸出。该工艺优点是:浸出效率高,浸出剂价格便宜,工艺、操作简单。其缺点 是:处理含碱性脉石时酸耗高,浸出选择性较差,浸出液中杂质含量高,对原生硫化铜矿和 结合铜的浸出效果不佳。

【发明内容】

[0011] 本发明的目的就在于解决现有技术存在的上述不足,针对高氧化率难处理低品位 铜矿铜回收率低的问题,经过大量试验和反复研究,给出了一种利用空气能加热浸出低品 位铜尾矿回收铜的方法。本发明采用选冶联合湿法炼铜工艺来处理该类低品位氧化铜矿, 铜矿石首先经破碎、磨矿分级后进行浮选分离,品位较低的原矿得以富集成铜精矿送火法 冶炼;浮选尾矿在常压下进行硫酸强化浸出,浸出温度由空气能加热系统控制,得到的含铜 浸液采用先沉铁后沉铜以回收其中的铜。与传统的电加热或者油浴加热浸出相比,本工艺 节能可达35%以上。
[0012] 本发明给出的技术解决方案是,这种采用空气能加热浸出铜浮选尾矿回收铜的方 法,主要由以下步骤组成。
[0013] (1)空气能加热浸出浮选铜尾矿,即浮选后的尾矿矿浆通过空气能加热装置循环 加热机械搅拌浸出,浸出剂主要为硫酸,浸出工艺主要技术条件如下:浸出温度60~75°C, 硫酸初始浓度l(Tl2g/L,浸出时间:T6h,液固体积质量比3:1~4:1。浸出过程中,视铜尾矿 性质和铜浸出率的高低,可通空气或加入Μη02等氧化剂进行强化浸出。
[0014] (2)沉铁,用NaOH调节浸出液PH值,控制PH值终点在3. 5,沉铁时间lh以上,沉 铁温度5(T60°C,溶液中的铁离子以Fe(0H)3形式沉淀下来。
[0015] (3)沉铜,继续用NaOH调节沉铁后液PH值,控制PH值终点在7. 0,沉铜时间lh以 上,沉铁温度5(T60°C,溶液中的铜以Cu(0H)2形式沉淀下来。
[0016] 本发明采用的空气能加热装置主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、过滤器、膨胀阀和 控制系统组成。采用电能驱动热泵,压缩机消耗一部分电能,将低温低压的制冷剂气体压 缩成高温高压的气体,高温高压的气体在冷凝器中放出热量将溶液加热,自己温度被降低, 经过膨胀阀节流降压后,变成低温低压的气液混合物,在蒸发器制冷剂吸收其他介质(如空 气)中的热量,变成低温低压的气体,然后再被压缩机吸收,压缩成高温高压的气体加热溶 液。通过这种不断的蒸发一压缩一冷凝一节流一蒸发的热力循环过程,从而将空气中大量 分散的热量转移到水溶液中,达到加热保温的作用。其结构示意图如图1和图2所示。
[0017] 本发明采用的这种选冶联合工艺来处理此类高氧化率的难处理铜矿,对浮选后的 尾矿采用空气能加热的方式进行硫酸强化浸出是其发明点的核心内容所在,本发明拓宽了 可利用的铜矿资源的范围,使得以往未能有效开发利用或视为无用的低品位铜资源得以 开发利用,能产生良好的经济效益和社会效益,具有较好的发展前途。
[0018] 与现有技术相比,本发明的有益效果为。
[0019] (1)本发明是针对高氧化率难选铜矿开发的,但也同样适用于处理其它低品位氧 化铜矿。过去认为无法处理的表外矿、尾矿等均可作为铜资源被重新利用,大大提高了资源 的综合利用率。
[0020
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1