[发明专利]含铜材料的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含铜材料如铜精矿的处理方法，从而有效地完全脱除材料中的杂质和矿渣矿石如硅酸盐。

背景技术

在由WO专利申请2005/007905、2005/007902和2005/007901已知的方法中，应用浓缩和湿法冶金方法可以将铜、镍和贵金属有效地转化成具有高的铜含量和足够热值的硫化物中间产品。该过程按如下实例反应(1)在溶液中发生：

xCu²⁺+yCuFeS₂→zCu_xS+yFeSO₄+(y-z)H₂SO₄   (1)

其中在溶液中的铜通过应用含铁硫化物材料转化而转变成硫化铜形式。应用同类含铁硫化物材料进行的转化反应例如用于从溶液及镍-铜冰铜溶浸中回收镍和贵金属。

通过应用在上述专利申请WO 2005/007905、2005/007902和2005/007901中描述的已知方法，可以有效地降低例如铜精矿中的铁含量。但是，因为在转化中所得到的铜精矿仍含有矿渣矿石如硅酸盐，所以在这些方法中会不时地产生一些问题。当这种贫含铁的铜精矿例如在铜熔炼中应用时，这些硅酸盐需要加入铁，从而可以制得充分液态的炉渣，以在希望的温度下将炉渣从熔炉中取出。其结果是，铜熔渣的量增加。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，并得到处理含铜材料如铜精矿的改进方法，从而可以有效地将材料中的杂质和矿渣矿石如硅酸盐完全除去。本发明的实质特征在所附的权利要求中将会变得更明显。

在本发明的方法中，首先在酸如硫酸、盐酸或当量酸和含氧气体如氧气、空气或富氧空气存在的条件下，向待处理的含铜材料如铜精矿施加条件，其中应用上文所述的基本反应(1)，用含硫化铁的材料通过转化将溶液中得到的铜变成硫化铜形式。如此产生的硫酸-硫酸亚铁溶液还含有溶浸的含铜材料中的杂质，如砷、锑、铋、铀、锌、镍和钴组分。在通过转化形成硫化铜的同时，按照本发明，通过浮选和/或基于比重差的方法可以使矿渣矿石如硅酸盐分离出来。

按照本发明在浮选通过转化而得到的含硫化铜的材料时，优选实施浮选方法使得硫化铜和与它们一起在含硫化铜材料中的贵金属浮起，从而通过应用抑浮剂使矿渣矿石如硅酸盐进入浮选方法的残渣中。也可以实施浮选方法使得矿渣矿石如硅酸盐浮起，而应用抑浮剂使含铜硫化物材料与贵金属一起在浮选方法的残渣中回收。当以任何一种方式进行时，在浮选方法中均可以有利地采用应用矿物电极的特定电化学电势或电化学交流电光谱法。当转化温度保持为170-260℃、优选为200-220℃时，矿渣矿石的分离得到改进，并且转化的硫化铜产品中的铁含量有益地减少。

如果在含铜材料溶浸或其它处理方法中所应用的水中含有大量氯化物和/或氟化物时，不仅可以有效地从转化所得到的通常粗糙的硫化铜材料中分离出矿渣矿石如硅酸盐，而且可以有效地分离出卤化物如氯化物和/或氟化物，大部分甚至在使转化得到的硫化铜材料进行水分离的过程中优选得到分离。由于硫化铜转化产品的粗糙度及因此具有的良好的可过滤性和低的残余水分，所以这是可能的。通过在还原条件下实施硫化铜材料的过滤和/或洗涤，可以强化硫化铜材料和卤化物的分离，其中所述还原条件通过应用化学试剂和/或电流来获得。

对于各种含铜材料和许多局部水供应及水质量问题，本发明的方法是非常实际的。当处理除含铜矿石以外的铜渣、熔炉粉尘和铜-锌-铅矿石时，可以应用本发明的方法。刚刚提到的矿石经常包括含贵金属的矿物质，如含砷黄铁矿或黄铁矿，其可以转化为硫化铜矿物质，并且其含有本发明方法的所述贵金属。另外，本发明的方法允许应用含盐水如海水作工艺水。这些预示着当在过程优化中应用矿物电极和催化剂来调节工艺时，和应用不同溶漫步骤如堆摊浸出以调节整个过程中铜和酸的平衡时，应用已知方法得到的工艺参数可以原样应用.通过这种方式可以强化本发明的目的，即分离硫化铜和矿渣矿石。