一种处理氧化铜矿的浸出萃取电积法

摘要

一种处理氧化铜矿的浸出萃取电积法，涉及到从氧化铜矿中回收金属铜采用的浸出萃取电积湿法冶金工艺，特别适用于矿点多、矿量少、分散型氧化铜矿的处理。其特征在于：将氧化铜矿石用硫酸进行堆浸后，用碱中和浸出液，使其中的铜成为氢氧化铜沉淀，制成滤渣，再用硫酸返溶滤渣，制成硫酸铜溶液后，进行常规的萃取-电积制铜过程。其优点是采用分散型就地浸出，集中萃取-电积，将已有的矿石运输改为滤渣运输，运输费用大幅度降低，投资低,效果好。

说明书

一种处理氧化铜矿的浸出萃取电积法，涉及到从氧化铜矿中回收金属铜采用的浸出萃取电积湿法冶金工艺，特别适用于矿点多、矿量少、分散型氧化铜矿的处理。

目前，国内外处理低品位氧化铜均采用堆浸-萃取-电积(也称L-SX-EW厂)的湿法冶金方法，其原则流程是将采出的低品位氧化铜矿，用一定浓度的硫酸进行浸，产生浸出渣和浸出液，浸出液经萃取作业，产出萃余液和负载有机相，萃余液返回堆浸作浸出液，负载有机相经反萃作业，得再生有机相和富铜电解液。再生有机相返回萃取作业，作萃取剂用。富铜电解液经电解工艺得电铜和废电解液返回反萃作业，作反萃液。本发明的方法其优点是浸出液、有机相、电解液均循环使用形成闭合回路，降低了对环境的污染，但浸出、萃取、电积三个工序是紧密连续的，难以分开，这就大大地限制了此方法的推广应用。特别是对一些分散型、储量小的低品位氧化铜矿，就地建厂由于受到矿量、生产规模、建厂投资、服务年限所限制，加之大部分矿山地处偏远地区，水电、交通条件甚差，不具备设计浸出、萃取电积工厂的条件，影响了这些地区氧化铜矿的开发利用。此外如果集中一地建厂扩大规模，又由于矿点分散，矿点之间相隔甚远，要将开采地的低品位氧化铜矿(一般含铜仅为0.5～0.6％)矿石运输到浸出-萃取-电积工厂处理，运输费用很高，造成吨铜的生产成本增加，同时又使湿法冶炼厂增加了矿石和废渣堆放厂地，使厂区占地面积很大，大大地增加了征地费用，使生产成本很高，而且由于酸浸过程中，矿石中的氯，特别是对于含氯化铜高的铜矿，氯离子会大量进入浸出液中，对萃取-电积过程产生不利的影响。

本发明的目的在于寻求一种成本低、便于运输、能有效降低过程中氯离子对萃取-电积过程的不良影响的、适合处理分散的小型氧化铜矿的有效湿法冶金方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种小型分散氧化铜矿浸出萃取电积法，包括将氧化铜矿石用硫酸进行堆浸；对硫酸铜浸出液进行的常规萃取-电积制铜过程，其特征在于：a.将用硫酸堆浸氧化铜矿后制得的含铜浸出液，用碱中和，控制终点pH值为7～8，使其中的铜成为氢氧化铜沉淀，过滤后制成滤渣；b.将制得的氢氧化铜滤渣再用硫酸返溶，制成硫酸铜溶液，稀释调pH至2～3后，最后进入常规的萃取-电积制铜过程。

本发明的一种处理氧化铜矿的浸出萃取电积法，可以将氧化铜矿(一般含铜量在0.4～1.0％)在矿山开采后就地用硫酸溶液进行喷淋堆浸(包括槽浸)，可获得浸出液和浸出渣，浸出液含铜约为4～6g/l，pH值为1.5～2.5，再用碱中和浸出液，其终点的pH值约为7～8，使浸出液中的铜沉淀成氢氧化铜，过滤得到氢氧化铜滤渣，这样含氢氧化铜的滤渣可以很方便地运输到建有萃取-电积工序的湿法冶炼厂集中，再先经酸浸反溶制得硫酸铜溶液，再经萃取-电积生产出电解铜。

本发明的优点是(1)可以采用分散型就地浸出，集中萃取-电积，将已有的矿石运输改为滤渣运输，运输费用大幅度降低，以现有的日产1吨电解铜的L-SX-EW厂为例，每天需运100吨矿石，若矿石距厂100km，则矿石运费为5000元，若采用本发明的方法只运浸出滤渣，则运费只为162元。(2)采用碱中和浸出液，可以使铜离子进入到滤渣中，而浸出液中的氯离子仍留在滤液中，不进入氢氧化铜滤饼中，为以后的萃取电积过程创造有利条件。(3)采用本发明的方法有利于促进分散的、含铜品位低、位于边远地区的矿区且又不具备建立L-SX-EW厂的铜矿的开发利用。(4)充分利用已建成的L-SX-EW厂的萃取电积设备，避免大量重复投资建厂，发挥其最大的生产潜能，获得良好的经济效益。广泛用于从氧化铜矿中回收铜，特别是适用于分散小型、低品位的氧化铜矿的开发利用。

附图说明

图1为本发明的一种处理氧化铜矿的浸出萃取电积法工艺流程图。

下面结合实例对本发明的一种处理氧化铜矿的浸出萃取电积法作进一步的说明。

本发明的过程为(1)将采得氧化铜矿在开采地用浓度为20克/升稀硫酸进行喷淋堆浸(或槽浸)，控制固液比为0.75，得含铜4～6克/升的浸出液，(2)在常温下，搅拌加入氢氧化钠或氧化钙，中和2小时，控制终点有pH值为7～8使溶液中的铜生成氧化铜沉淀，过滤后，将滤渣运至具有萃取-电积处理能力的工厂，(3)在萃取-电积厂内，用硫酸溶解滤渣得硫酸铜溶液，其返溶工艺条件为液固比40～50∶1，溶液酸度为20～30克/升，搅拌速度为250转/分，时间为2小时，温度为常温。(4)将返溶的的硫酸铜溶液经传统的萃取-电积冶炼过程，制得电解铜。

实施例

1.实施例用氧化铜矿多元素分析                                                                                             表1

元素  Cu Fe  Pb  Zn  S CaO MgOSiO₂Al₂O₃重量％  0.8  7.98  0.011   0.040  0.88  0.40  0.55  61.06  7.33

2.浸出

浸出过程取氧化铜矿2000g，粒度为＜-10mm，用20g/l H₂SO₄溶液反复喷淋浸出，时间为20天，

浸出结果

浸出液体积：1500ml，

浸出液成份：                                                表2

  元素  Cu  Fe    Cl    SiO₂Al₂O₃ MgO CaO 浓度g/l  6.97 1.69   0.17    0.16 0.85 0.48 0.59

3.中和

取浸出液150ml，20％NaOH 10ml中和时间2小时，搅拌速度250转/分，得滤液175ml，滤渣3.6g，滤液成份如下

                                                               表3

  元素  Cu    Fe    Cl  SiO₂ Al₂O₃  MgO CaO 浓度g/l＜0.001＜0.001    0.16  0.0041 0.10  0.013 0.11

同此可知，控制以上综合条件，可使铜有效地沉淀，而氯离子绝大部分仍留在滤液中。

4.滤渣的酸溶解

用20g/l H₂SO₄溶液150ml，溶解3.6g滤饼，经2小时搅拌后，滤渣全部溶解，取溶解液145ml，其成份如下：

                                     表4

  元素 Cu Fe  Cl浓度g/l 7.12 1.74  0.038溶液中的Cl只有0.038g/l，不会影响萃取电积过程，溶解液经稀释调pH值为2～3后，泵入萃取电积工序生产电解铜。

考虑到工业上使用的成本的合理性，工业规模生产上，最好使用氧化钙作中和剂。