[发明专利]一种提升含铜硫化矿浸出效率的处理方法

说明书

本发明属于湿法冶金技术领域，公开了一种提升含铜硫化矿浸出效率的处理方法。本发明利用研磨至小于160μm含铜硫化矿按一定固含配比进行常压和高压两段浸出，且在常压浸出阶段加入H₂O₂氧化和在进入高压釜之前加入Fe₂O₃晶种，该方法可提高含铜硫化矿的浸出率，减少高压反应的浸出时间，且可以减少生产水和酸的能源使用，也可以解决氧压液中因为酸含量过高而引起在萃取阶段产生的一系列问题；具有工艺流程短、废水处理少、制造成本低等优势。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，特别涉及一种提升含铜硫化矿浸出效率的处理方法。

背景技术

含铜硫化矿是镍钴湿法冶炼行业常见的原料之一。含铜硫化精矿原料中含有丰富的铜钴资源，锰镁等杂质含量低，后续处理工艺简单，萃取除杂压力及废水量少，副产品种类少。由于含铜硫化矿本身固有的强大晶体结构结合力使得该矿物的浸出条件要求较为苛刻，通常需引入氧化剂如三价铁盐、氧气、微生物等，目前湿法冶金主要采用氧压酸浸工艺处理含铜硫化矿。氧压酸浸根据反应温度可分为高温加压浸出、中温加压浸出和低温加压浸出三大类。加压浸出是金属矿物资源的湿法冶金新工艺之一。黄铜矿的压力浸出介质一般为硫酸，在现阶段的铜矿工业中一般提取和冶炼所采用的多数方法为高温氧化酸浸技术，这种技术要求在应用的过程中一般是通过将锅炉的温度控制在200-230℃，压力控制一般都在4-6MPa。在这高温高压的条件下，硫酸铜通过氧化反应和压力作用以硫酸铜的形式浸出，其中所有的硫酸物都能够及时的释出。常压浸出一般是在或溶液沸点以下温度进行的工艺，往往浸出速度较慢，浸出时间较长。但常压浸出可以将难处理矿料中的一些易反应的成分先反应，可先释放掉部分在密闭容器中对加压浸出有影响的物质，如矿物中的碳酸盐在反应过程中释放的CO₂等。加压浸出是在密闭的反应器中将温度提升到溶液的沸点以上的条件下浸出的。与常压浸出相比，加压浸出的特点：(1)提高温度，加快浸出速度，加快浸出时间；(2)能够使一些在常温下常压下不能进行反应的矿物发生一定程度的反应；(3)加压使得氧气或氨气浸出过程中有较高的分压，强化浸出过程，提高金属的浸出率；(4)对于原料的适应性强，可处理成分复杂的物料。但加压也存在一定的局限性，反应矿物中易释放出对矿物浸出有抑制作用的气体，如CO₂，也不适用于F、Cl含量较高的原料，过程中会产生的渣的堆存成为新的污染源。因此，使用常压和高压联合浸出难处理的矿物可减少因加压浸出释放的抑制反应的气体而无法排除的问题，也可大幅度的减少高压浸出的时间，降低能源消耗和生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决含铜硫化矿在浸出反应过程中对设备的腐蚀严重、反应时间长以及生产水和酸的使用量大、设备使用多、氧压液中残酸含量高对后期萃取产生的一系列问题以及反应过程中产生的环境污染问题等。为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种提升含铜硫化矿浸出效率的处理方法，实现含铜硫化矿浸出完全，能源消耗低及环境污染小的目的。

为此，本发明一种提升含铜硫化矿浸出效率的处理方法，其步骤包括：

1)将含铜硫化矿研磨制样，粒度小于160μm的含量大于90％以上，取研磨后的含铜硫化矿，用自来水配成矿浆；

2)矿浆在65-90℃温度下加入硫酸和H₂O₂反应，调节矿浆pH为1.0-4.0，进行常压浸出反应0.5-4.0小时；

3)在常压浸出的矿浆中加入Fe₂O₃作为晶种且转移至高压釜中进行高压浸出反应，高压反应的气氛为O₂，反应温度为180-230℃，反应氧分压为0.3-1.5MPa，反应时间为2-6h；

4)高压浸出反应结束后的矿浆进行液固分离，氧压液一部分返回常压浸出作为生产水和酸使用，一部分使用钴盐或镍盐中和消耗氧压液中的高含量残酸，部分氧压渣返回作为晶种使用。