[发明专利]硫酸化焙烧-浸出-浮选-萃取-沉钴耦合炼铜的方法

说明书

硫酸化焙烧‑浸出‑浮选‑萃取‑沉钴耦合炼铜的方法，属于铜冶炼技术领域，包括以下步骤：（1）硫化铜精矿焙烧得到焙砂。（2）焙砂一段浸出，固液分离得到高铜浸出液和一段浸出渣；一段浸出渣浮选，浮选精矿二段浸出，得到二段浸出矿浆。（3）二段浸出矿浆并入氧化铜矿浸出槽，矿浆经浓密机固液分离得到高铜浸出液和浸出渣，浸出渣经压滤机洗涤得到低铜浸出液。（4）高铜浸出液萃取，萃余液返回步骤（2），萃取液电积。（5）低铜浸出液萃取，低铜萃余液一部分返回步骤（2），剩余用氧化矿中和，固液分离，滤渣返回步骤（2），滤液除铁沉钴回收钴、铜。本发明可操作性强、铜浸出回收率高，酸耗小，有效解决系统酸涨肚和水涨肚。

技术领域

本发明属于铜冶炼技术领域，具体涉及到一种硫酸化焙烧-浸出-浮选-萃取-沉钴耦合炼铜的方法。

背景技术

铜是一种战略有色金属，被广泛地应用于建筑、交通运输、机械制造、电子电气、日用消费品、航空航天和国防等多个领域。我国的铜金属对外依存度高达75%。

自然界中金属态的自然铜很少，铜矿一般分为硫化铜矿、氧化铜矿及它们的混合矿。除铜外，铜矿中通常还伴生各种有价金属，如金、银、镍、钴、铅、锌等。通常硫化铜矿的铜品位较低，需要通过选矿方法加以富集、产出硫化铜精矿，用于铜的冶炼提取。刚果（金）的铜矿石主要为高品位矿石，多数为硫化―氧化铜混合矿；在我国云南、新疆、湖北和西藏等地也存在大量低品位硫化―氧化铜混合矿，估计铜金属总量近千万吨。因此，开发利用此类铜矿资源具有重要意义，尤其是对刚果（金）的铜钴精矿特点，火法冶炼无法发挥自身优势，针对性的特殊工艺方案，支撑国内企业走出去提供技术支撑更具现实意义。从铜矿中提取铜的工艺技术方法主要有火法炼铜和湿法炼铜。

火法炼铜主要是造锍熔炼，根据铜精矿类型形成了闪速熔炼法、诺兰达熔炼法、澳斯麦特熔炼法、艾萨熔炼法、水口山熔炼法等工艺，生产处含硫的中间产物冰铜，同时回收其他有价金属。但是针对海外特殊的社会环境，基础设施落后，辅助材料短缺无法自给，专业技术人员不足的现状，对于矿石普遍含钴，不含金、银，氧化矿储量丰富的特性；火法炼铜不能有效回收矿石中的钴，同事火法造锍捕金、规模效益等优势没有发挥出来，辅助材料是国内的5-10倍，因此在海外一些地区不适宜采用火法冶炼工艺直接处理的。

由于湿法炼铜所需药剂少，且易于获得，投资少，见效快，因此，对于硫化铜精矿或难选的氧化铜矿采用湿法冶炼工艺。

在生物堆浸工艺方面，中国专利CN104109765B公开的“一种次生硫化铜矿两段生物堆浸方法”，第一阶段浸出为：将破碎后的次生硫化铜矿送入堆场筑堆，并采用含有Fe³⁺的硫酸喷淋液进行第一阶段浸出，直至最后一层矿石中浸出40%～50%的铜止；第二阶段浸出：采用1.2pH1.5的喷淋液对第一阶段浸出矿进行第二阶段浸出；最后将第一阶段浸出和第二阶段浸出的混合浸出液，依次经萃取、反萃和电积后得到阴极铜。该生物堆浸工艺虽然具有能耗低、投资小和规模可大可小等优点，但存在以下缺陷：当矿石破碎粒度粗时，因入堆矿石粒度大造成堆浸周期长、堆浸效率低、尾渣铜品位高的问题，而当矿石破碎粒度细时，因入堆矿石粉矿多造成渗透性差、铜浸出率低等不足的问题。

“硫酸化焙烧―浸出―电积”生产阴极铜工艺是曾广泛应用于硫化铜精矿提铜工艺，但是由于硫酸化焙烧，铜焙砂在浸出过程中，溶液中的酸循环累积，必须中和或者外排一部分萃余液才能维持系统酸平衡；且硫酸化焙烧浸出率低一般在95%左右，浸出渣中含铜2%左右，排放造成资源的极大浪费；萃余液回收金属钴，萃余液中的酸没有得到利用，还要用石灰中和造成酸资源的浪费和辅助药剂的消耗。上述的缺点造成湿法电解铜回收率低，硫综合利用率低。此外，由于铜精矿颗粒中部分铜被其他物相包裹，较低酸度条件下无法使被包裹的铜浸出，因此，为了保证铜浸出率，采用高酸浸出，这不仅增加了酸耗，而且高浓度酸也提高了设备要求。

综上，上述现有工艺不能使资源综合回收，效益最大化，存在铜回收率低，或是处理成本高，设备要求严格等不足，都未能很好地回收铜精矿和氧化矿的有价金属。

发明内容