[发明专利]一种强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法，属于选矿冶金技术领域。

背景技术

氧化铜矿占到铜矿资源量的25%至30%，在硫化铜资源不断枯竭和贫化的今天，回收利用氧化铜矿已经成为选矿冶金工作的重要课题之一。氧化铜矿的回收利用方法主要有浮选法、浸出回收法，对于结晶粒度粗、以孔雀石、蓝铜矿等形式存在的游离氧化铜矿物，硫化浮选可以得到满意的效果，以结合铜矿形式存在的铜，只有硫酸浸出才能实现其较好的回收利用，但对于含钙镁碳酸盐的矿石，酸浸受到限制。而对于赤铜矿，硫化黄药浮现因硫化困难，直径也还没有获得良好的效果，特别是嵌布粒度细微的赤铜矿，磨矿单体解离困难，浮选回收的难度就更大。对于主要以微细粒级赤铜矿形式存在的氧化铜矿，采用搅拌浸出是实现该铜矿资源的回收的方法之一。

在微细粒级赤铜矿搅拌浸出的生产实践中，仍然存在浸出需要加温、浸出时间长，浸出低的问题，这使得浸出成本高，高温浸出设备腐蚀严重，含酸水蒸气的产生使得生产环境恶劣，所以研究微细粒级赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出新技术，对高效利用这种铜矿资源具有重要意义。

申请号为02114466.4的一种利用铜氧化矿湿法生产CuSO₄·5H₂O的工艺，矿石不经过浮选、高温熔炼、电解等复杂工序,将铜氧化矿石经粉碎、球磨后,直接用稀硫酸浸出，料液经澄清过滤后，经分析检验或直接浓缩、离心甩干制取CuSO₄·5H₂O。该专利技术的氧化铜矿石中包含了部分赤铜矿，验证试验结果表明，该方法中赤铜矿的浸出率很低，不适合于赤铜矿型氧化铜矿的浸出。

公知的硫化铜、硫化锌、硫化钼等硫化矿精矿的氧化浸出，已经有众多的专利和文献报道，加温、加压是加快浸出速度的通用方法。但这些方法用于赤铜矿型氧化矿原矿，由于原矿含铜品位低，一般不高于1.5%，生产成本是无法承受的。

常规的硫酸浸出，由于赤铜矿中的铜为一价铜，浸出过程中需要转化成二价铜，所以单一硫酸浸出速度缓慢，浸出温度高，带来的是浸出成本高，浸出率低。简单的通空气氧化或氧气氧化，由于空气中氧为惰性氧，氧化性不足，氧化速度慢，也不能提高浸出速度。

添加次氯酸盐、氯酸盐、过硫酸铵、二氧化锰等氧化剂可以提高赤铜矿的氧化速度，但药剂成本高，残留于浸出液中的氧化剂组分对后来的萃取、电积有不利的影响，不利于赤铜矿的浸出回收利用。

发明内容

本发明的目的是针对矿石粒度细、以碳酸盐形式存在的钙镁含量低、赤铜矿为主、氧化率高的氧化铜矿，提供一种加速赤铜矿氧化、强化硫酸浸出、降低浸出温度、提高浸出率的强化赤铜矿型氧化铜矿搅拌浸出的方法，实现赤铜矿型氧化铜矿的有效回收利用。

本发明通过以下技术方案来实现：

（1）空气通过风机引入高压放电式臭氧机中，空气中的氧气5～8%转化为臭氧，将含臭氧的空气通过气液混合泵与赤铜矿型氧化铜矿混合，含臭氧的空气的混入量控制在矿浆溶液中臭氧含量为5～10mg/L，矿浆泵入浸出搅拌桶；

（2）在步骤（1）的浸出搅拌桶中添加双氧水500～1000g/t原矿，添加硫酸，硫酸的加入量控制在浸出终点pH值为1.0～1.5，矿浆通过水蒸气加热至35℃～60℃，进行搅拌浸出，浸出时间为60～120min。

浸出液过滤、萃取、电积回收铜。

本发明的技术原理：

（1）赤铜矿的氧化

Cu₂O+O₃=2CuO+O₂

Cu₂O+H₂O₂=2CuO+H₂O

臭氧和双氧水的作用是将赤铜矿从氧化亚铜氧化成氧化铜。

（2）氧化铜的硫酸浸出

CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O

（3）赤铜矿的氧化和硫酸浸出是同时进行的，反应如下：

Cu₂O+O（活性）+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O

根据以上原理，添加活性氧可以达到降低浸出时间和温度，提高铜浸出率的目的，同时氧化剂的残留组分也不会对后来的萃取、电积带来不利的影响。

本发明具有以下优点和积极效果：