[发明专利]一种高砷硫化铜矿的固砷提铜方法

说明书

本发明公开了一种高砷硫化铜矿的固砷提铜方法，该方法是针对高砷硫化铜矿矿石，特别是以砷黝铜矿和硫砷铜矿为主体的铜矿石的固砷提铜方法；本发明充分利用了砷黝铜矿和硫砷铜矿在硫酸体系中的溶解行为，有害砷在高温富氧条件下易于氧化生成化学稳定的砷酸铁特性；开发了以热压氧化技术为依托，结合Fe/As配比原则的固砷提铜方法；该方法采用闭路水循环湿法工艺，无废水、废气排放，原料中的As以化学稳定性最好的砷化物—砷酸铁形态赋存于尾渣中，其他对环境有潜在影响的Fe和S也以硫酸钙和碱式硫酸铁等稳定形态赋存于尾渣中；综上所述，该方法拓展了热压氧化技术的应用领域，为难处理的高砷硫化铜矿资源的利用提供了清洁环保的新工艺。

技术领域

本发明涉及矿产行业的固砷提铜技术，具体的说，是针对以砷黝铜矿或硫砷铜矿为主体铜矿的一种高砷硫化铜矿的固砷提铜方法。

背景技术

铜是国民经济建设的支柱性原材料，随着国民经济的飞速发展，对铜的需求量也不断加大。随着铜矿的不断开采，易处理铜矿资源的日益枯竭，占世界铜资源15%的含砷硫化铜矿资源的开发越来越受到重视。如果采用传统的火法冶炼或化学浸出工艺处理此类铜矿，将产生大量含砷的三废，若不提出合理的回收或消除方法将会带来一系列的环保、安全问题，甚至直接威胁人体健康。随着全球环境要求日趋苛刻，势必对含砷铜精矿的处理提出更高的要求，相应处理成本也将越来越高。因此，开展含砷铜矿综合利用技术研究，无论从扩大资源储量范围，还是从提高选冶经济效益、环境保护等方面，都具有十分重要的意义。

自然界中已查明的含砷硫化铜矿物主要为砷黝铜矿Cu₃AsS₃和硫砷铜矿Cu₃AsS₄；该两种含砷硫化铜矿既含有价金属铜，又含有害元素砷，且化学性质稳定，在有效回收铜的同时控制元素砷对环境的危害是此类矿产资源研究的主要内容。目前，针对上述高砷硫化铜矿的处理方法通常采用浮选富集—火法冶炼—烟尘回收砷和硫—固相回收铜的工艺路线，也有采用酸法/碱法浸出工艺和生物氧化浸出工艺的案例。其中，火法工艺技术成熟、效果好且综合回收多种元素，但受困环保标准日益严苛、气体回收成本高和砷产物保藏销售难等问题；生物氧化浸出工艺因成本低、对环境友好（无烟气排放）、砷固化效果好而受广泛关注，但存在反应速度慢、回收率低和适应性差等问题；酸法/碱法浸出工艺则具有对环境友好（无烟气排放）、砷固化效果好、反应速度快等显著优势，将随着环保标准的提高而受到越来越多的重视。

矿产开发过程产出的固体含砷废料对环境构成重大威胁，主要是部分固体含砷废料具有较大的可溶性（三氧化二砷溶解度10g/L），在雨水等作用下可转移入地下水体，进而对人类健康造成危害。各国科研工作者通过多年的研究发现，含砷固体废弃物的各种赋存形态中以砷酸铁（臭葱石）形态最为稳定，在模拟自然氧化、风化和溶解等条件下具备长期稳定性，不对周边环境构成威胁。

本发明的目的是通过添加辅助剂进行热压氧化处理，实现砷的稳定固化和铜的高效回收，进而提供一种高砷硫化铜矿的处理新工艺。

发明内容

本发明为克服上述技术问题，针对高砷硫化铜矿的综合回收与环保问题，提供了一种高砷硫化铜矿的固砷提铜方法，通过添加辅助剂进行热压氧化处理，进而达到固砷提铜的目的，以解决目前高砷硫化铜提取过程中存在的砷固化难、铜浸出率低等问题。

本发明的技术方案如下：

一种高砷硫化铜矿的固砷提铜方法，包括以下工艺步骤：

A、将经选矿工艺获得的高砷硫化铜矿精矿与铁粉按一定的Fe/As比例配矿，并加水再磨得到矿浆，所述矿浆达到较窄的入料粒级；

B、所述矿浆在酸化调浆槽中与提铜贫液、热压返回液混合，进行蒸汽加温，并添加硫酸和木质素磺酸钠；

C、将步骤B得到的矿浆用高压泵输送至热压氧化反应釜，并在设定条件下进行热压氧化反应；反应完成后的矿浆经闪蒸塔回收蒸汽热量，并返回步骤B供蒸汽加温使用，冷却后的矿浆进入分流槽；