[发明专利]硫化铜精矿的氧压浸出方法及铜冶炼方法

说明书

一种硫化铜精矿的氧压浸出方法及铜冶炼方法，先将硫化铜精矿加水磨制成矿浆；再将第一分散剂、第一沉矾剂、二段上清液和矿浆加入到高压釜中，进行一段氧压浸出，获得一段底流和一段上清液；然后将一段底流、废电积液、第二分散剂和第二沉矾剂加入到高压釜中，进行二段氧压浸出，获得二段上清液和二段浸出渣；向一段上清液中加入中和剂，获得中和上清液和中和渣，使用中和上清液电积铜。本方法在保证铜的高浸出率同时，控制浸出液中的铁及硫酸含量。

技术领域

本发明涉及硫化铜精矿的氧压浸出方法及铜冶炼方法，属于有色金属湿法冶炼技术领域。

背景技术

目前，硫化铜精矿基本都是采用火法冶炼，首先将硫化铜精矿中铜冶炼成粗铜，然后将粗铜电解得到阴极铜，含硫烟气送制酸生产硫酸，而氧化铜矿以及低品位硫化铜矿则采用湿法冶金，即浸出—萃取—电积工艺生产电积铜，因原料含硫低不产出硫酸。在一些生产硫化铜精矿的地区，由于周边工业基础薄弱，硫酸无法运输贮存及销售，也就无法实施火法冶炼硫化铜精矿的工艺方法。因此，研究类似硫化锌精矿氧压浸出生产硫磺的方法应用于硫化铜精矿的湿法冶金方法具有十分重要的现实意义。虽然，硫化锌精矿氧压浸出工艺用于工业生产已有三十余年实践经验，但硫化铜精矿氧压浸出工艺还只是处于试验研究阶段，目前大多数研究工作内容及方法路线与工业化生产还有很大差距。硫化铜精矿氧压浸出工艺最大难点是铜浸出需要高温，温度升高，铜浸出率高，但随之进入浸出液中的铁及硫酸含量增加，后续工序采用中和剂如石灰石降酸除铁，将产出大量中和渣导致铜损失，由于浸出液中铁为Fe³⁺，铁渣过滤性能也差。2007年在美国Arizona建成一套6.6万t/a铜氧浸工厂，该厂采用一段高温高压氧浸工艺，产出的浸出液经脱硅后进行铜电积，产出的大部分电积液送往氧化铜矿堆浸降酸，堆浸液经萃取净化后返回氧压浸出，即进入高压釜的混合电积液酸度低。因此，该厂完全是利用硫化铜精矿氧压浸出产出的多余硫酸用于氧化铜矿堆浸。

然而，在没有足够氧化铜矿来消耗多余硫酸的地区，在保证铜浸出率的同时，如何控制进入浸出液中的铁及硫酸含量以满足后续电积铜工序的工况要求也具有很大的难度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明立足于工业化生产的可操作性，提供一种硫化铜精矿的氧压浸出方法，以在保证铜的高浸出率同时，控制浸出液中的铁及硫酸含量，使之满足后续电积要求；另外，本发明还提供一种铜冶炼方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

硫化铜精矿的氧压浸出方法，包括如下步骤：

S1、将硫化铜精矿加水磨制成矿浆；

S2、将第一分散剂、第一沉矾剂、二段上清液和S1中获得的矿浆加入到高压釜中，获得始酸浓度(即H₂SO₄的浓度)为50～70g/L的第一料浆，再向高压釜中通入氧气，在温度为135～145℃、压力为1.3～1.5MPa的条件下，进行一段氧压浸出，反应完毕后，降温降压，固液分离，获得一段底流和一段上清液；

其中，一般地，第一分散剂的添加量为3～5kg/t-精矿(即每吨硫化铜精矿磨成矿浆后，在相应矿浆配入3～5kg第一分散剂)，第一沉矾剂的添加量为25～30kg/t-精矿，优选地，第一分散剂的添加量为3.5～4.5kg/t-精矿，第一沉矾剂的添加量为26～28kg/t-精矿；一段上清液中H₂SO₄浓度为25～35g/L，Cu²⁺浓度为90～100g/L，Fe³⁺浓度为8～14g/L；

S3、将一段底流、废电积液、第二分散剂、第二沉矾剂加入到高压釜中，获得始酸浓度为100～130g/L的第二料浆，再向高压釜中通入氧气，在温度为165～175℃、压力为1.4～1.6MPa的条件下，进行二段氧压浸出，反应完毕后，降温降压，固液分离，获得二段上清液和二段浸出渣；