[发明专利]一种利用化学氧化剂从含锌铜精矿中选择性除锌的方法

说明书

本发明涉及一种利用化学氧化剂从含锌铜精矿中选择性除锌的方法，包括以下步骤：将含锌铜精矿与水混合成矿浆，接着向矿浆中加入化学氧化剂，然后调节矿浆pH；将所述矿浆进行搅拌浸出；将浸出后的矿浆固液分离获得低锌高品位铜精矿和含锌浸出液。本发明采用浸出法优先浸出锌，简化了生产工序，降低了生产成本，大幅提高了铜矿品位；此外，浸出液可作为金属锌的生产原料，提高了矿物资源的综合利用率，增加了经济效益。该方法清洁、简单、易操作，适于大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及湿法冶金和矿物加工领域，具体为一种利用化学氧化剂从含锌铜精矿中选择性除锌的方法。

背景技术

在自然界中，除了极少数不活泼的金属（金、银）以单质形式存在外，其它金属矿产资源都以化合物的形式存在，而且矿物中主要金属元素经常与其它杂质金属元素相互伴生存在，例如最常见的铜精矿。铜精矿是指含铜量大于20%，铅加锌不大于8%的含铜矿物。在铜精矿中，铜常与铅、锌等多种金属元素伴生存在，这些杂质金属元素与铜元素相互嵌布；更重要的是在铜精矿浮选过程中，矿浆中铜离子的活化作用减小了铜硫化矿物和锌硫化矿物表面疏水性之间的差异，导致难以利用浮选的方法将铜锌分离，所以浮选后的铜精矿中铜的占比率较低，而铅、锌的含量相对较高，这使得铜精矿的品位降低，严重影响了铜矿的市场价格。如目前铜精矿粉（铜含量为20%）的市场价格约为4.0万元/吨，但当铜精矿中：8.00Pb+Zn≤12.00，与标准相比每差1%价格下降100元/吨；当12.00Pb+Zn≤18.00，自Pb+Zn大于8.00%起，每超1%结算价格下降200元/吨；18.00Pb+Zn时，自Pb+Zn大于8.00%起，每超1%结算价格下降800元/吨。

目前铜矿的冶炼主要还是集中于火法冶炼，当铜矿物中锌含量超过15%后，在冶炼过程中极易形成炉渣堵塞进料口，这使得铜矿物中锌的去除显得尤为必要。因此，一些研究人员对其进行了研究，例如格维列夏尼等先用浮选法得到铜品位14.5%、锌品位5.8%的混合精矿，接着在450～600 ℃下进行硫酸化焙烧，然后进行中性浸出和酸浸出，最后再用置换和熔炼法从而实现铜锌分离。专利（申请号CN102517606A）一种从多金属硫化矿中分离去除铅和锌的方法，将矿粉先置于电解槽中，在30~80 ℃ NaCl+HCl电解质中电解去除铅与锌，接着将电解液与铜矿粉进行分离得到品位较高的铜精矿。又如专利（申请号CN106884184A）一种从多金属硫化铜矿中分离去除铅和锌的装置，也是依据电解原理设计构建了一种电解除杂装置从而将硫化铜矿中的铅锌杂质通过电解法去除进而得到品位较高的铜精矿。这些方法在一定程度上提高了铜精矿的品位，但是我们可以发现上述方法在实现工业化过程中通常需要构建大型的焙烧设备、电解池及加热设备，这些无疑增加了生产工序，提高了铜精矿生产成本；此外，在焙烧过程中矿物部分的锌会以气体形式挥发掉，并且焙烧会产生许多有毒的烟尘气如H₂S等，而且电解质盐酸极易挥发造成资源的浪费和环境的污染；随着人们环保意识的提升以及国家环保法的实施，在利用这些方法去实现工业化时无疑阻力重重；再者，在铜锌矿分离中，锌虽然作为杂质金属但其具有重要经济价值，上述方法在很大程度上造成了锌的损失。因此，如何减少工序，降低成本，尽可能避免对环境的污染，在实现含锌铜精矿中锌高效选择性去除的同时，又实现锌的回收成为当前技术难题。

发明内容

本发明采取一种与现有方法完全不同的思路来从含锌铜矿物中选择性脱锌获得所需的高品位精矿，同时实现锌的高效回收。即利用浸出工艺选择性脱除矿物中所含的锌，实现锌与目的金属元素铜的高效分离，获得高品位的目标铜矿，脱除的锌则完全留在浸出液中。为了解决现有脱锌工艺繁琐，生产成本高，污染重，锌损失率高的问题，本发明提出了利用化学氧化剂作为脱锌剂的思路，目的是在浸出过程中实现锌的选择性浸出，进而实现与铜的高效分离以及锌的回收。

本发明解决现有技术问题采用以下技术方案：一种利用化学氧化剂从含锌铜精矿中选择性除锌的方法，包括以下步骤：

（1）将含锌铜精矿与水混合成矿浆，接着向矿浆中加入化学氧化剂，然后调节矿浆pH；

（2）将所述矿浆进行搅拌浸出；