浮选铜精矿加压酸浸工艺研究.pdf

1 0 有色金属 冶炼部分 2 0 0 7 年6 期 浮选铜精矿加压酸浸工艺研究 库建刚1 ”，王安理1 ，乔翠杰1 ，张文彬2 1 ．灵宝市金探矿业有限责任公司，灵宝4 7 2 5 0 0 ；2 ．昆明理工大学，昆明6 5 0 0 9 3 摘要系统研究了各种因素对浮选铜精矿铜浸出宰的影响．结果表明在中温条件下铜浸出率不高的根 本原因是由于形成大量的硫包裹，于是采用了新型浸出剂Z K 一0 5 ．使精矿中铜的浸出率达到9 8 ％以 上，而硫则通过浮选回收．其回收宰约为6 0 ％． 美键词浮选铜精矿；加压醴浸；程出率} 铜} 硫 中图分类号T F S I l文献标识码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 0 7 0 6 - - 0 0 1 0 0 3 S t u d yo nt h eP r o c e s so fA c i dL e a c h i n gu n d e rP r e s s u r eO i l C o p p e rF l o t a t i o nC o n c e n t r a t e K UJ i a a - g a n 9 1 ～，W A N GA n - L i ’，Q I A OC u i J i e l ，Z H A N GW e n - b i n 2 1 ．L i n g b a oJ i n y u a nM i a i n gC o ，M ，L i n g b a o4 7 2 5 0 0 ⋯C h i 2K u n m i n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ．K u n m i n g ．Y u n n a a6 5 0 0 9 3 C h i n a A b s t r a c t T h ef a c t o r st h a ta f f e c tt h el e a c h i n gr a t eo tc o p p e ro ft h ef l o t a t i o nc o n c e n t r a t eh a sb e e ns y s t e m a t i t a l l ys t u d i e d ．T h er e s u l ti n d i c a t e dt h el e a c h i n gr a t eo fc o p p e ri s n o th i g hu n d e rg e n e r a lt e m p e r a t u r eb e l causet h em a s s i v es u l f u rw r a p sf o r m e di nt h el e a c h i n gp r o c e s s ．T h e r e f o r et h en e wl e a c h i n gr e a g e n t Z K0 5 h a sb e e na d a p t e da n dt h el e a c h i n gr a t eo fc o p p e rc o n c e n t r a t ew a su pt o9 8 ％ta n dt h e n ，t h es u l f u rw a sr e - c o v e r e du s i n gf l o t a t i o nw i t ht h er e c o v e r yo fs u l f u rr e a c h e d6 0 ％a p p r o x i m a t e l y ． K e y w o r d s F l o t a t i o nc o p p e rc o n c e n t r a t e ；A c i dl e a c h i n gu n d e rp r e s s u r e ；L e a c h i n gr a t e ；C o p p e r IS u l f u r 由锕精矿提取铜，有火法和湿法两种。采用哪 一种方法决定于矿石的化学成分．以及矿物组成等 多种因素。由于湿法冶金不仅避免了火法排放S Q 的缺点。使硫得到有效的回收，而且可因地制宜地建 不同规模的湿法冶炼厂。因此，近年来得到了迅速 的发展。 1 铜精矿性质 试验所用原料是云南某铜选厂浮选铜精矿．其 多元素分析结果 ％ C u1 9 ．3 5 、F e 。O a3 1 ．6 4 、S 9 ．9 4 、C a O5 ．5 6 、M g O4 ．3 3 、A 1 2 0 j5 ．3 1 、S i 0 2 2 2 ．9 4 。可以看出，该铜精矿中的硫品位为9 ．9 4 蹦， 如果采用火法，不仅产生S O 污染．主要是不能有 效回收其中的硫；而精矿中铁钙镁都有一定的含量， 作者筒赍库建刚 1 9 7 9 一 ，男．博士研究生 会消耗掉一部分酸；精矿中铁的含量较高，在提出过 程中能形成高铁离子，对铜的浸出有利。铜物相分 析结果表明．该铜精矿以硫化铜为主，占总铜的 9 0 ．2 6 ％，铜精矿中氧化铜只占9 ．7 4 ％，硫化铜矿物 分析结果表明该铜精矿中有多种含铜矿物，以斑铜 矿 6 3 ％ 和黄铜矿 1 6 ．7 “ 为主，另外还含有辉铜 矿，孔雀石、铜蓝等，由于铜精矿中含有一定量的难 浸黄铜矿．铜浸出率的提高可能比较困难。 2 硫酸浸出试验 提出试验是在G I S T - - 2 型内衬为钛的高压釜 中进行。试验时，每份铜精矿先用0 ．5 3m o I 的 H z S O 预先排气，将矿浆和浸出剂 液固比7 1 加 人高压釜中，加盖升温至所需温度，通氧至规定时 万方数据 有色金属 冶炼部分 2 0 0 7 年6 期1 1 问，降温、泄压后，取出过滤。滤渣用两次蒸馏水过 滤、洗涤。滤渣烘干后称重、分析。 2 ．1 粒度对铜浸出率的影响 试验条件温度1 5 6 _ l C 、硫酸初始浓度1 ．7 5 m o l ／L 、表面活性剂2 ．5g ／k g 、转速7 0 0 r ／m i n 、氧压 2M P a 、浸出时间5h ，试验结果见图1 。 廿 若 蒯 甚 ■ m 8 Ⅱ帅台量，％ 图1 磨矿细度对铜浸出率的影响 F i g ．1 E f f e c to fp a r t i c l es i z eo nc o p p e r l e a c h i n gr a t e 由图1 可以看出，铜的浸出率随细度的降低而 提高，当磨矿细度为一o ．0 3 8m m 占9 6 ．4 跖时，铜的 提出率为7 9 ．1 5 ％，继续降低磨矿细度，铜的浸出率 提高不明显，考虑磨矿能耗，不宜过分降低磨矿细 度，暂取磨矿细度为一0 ．0 3 8m m 占8 9 “进行试验。 2 ．2 氧分压对铜浸出率的影响 试验条件温度1 5 6 ℃、硫酸初始浓度1 ．7 5 m o l ／L 、表面活性剂2 ．5g ／k g 、转速7 0 0r ／r a i n 、浸出 时闻5h 、磨矿细度一0 ．0 3 8m m 占8 9 ％，试验结果 见图2 。 女 鲁 Ⅸ 萋 图2氧分压对铜浸出章的影响 F i g ．2 E f f e c to fo x y g e np a r t i a lp r e s s n r e o nc o p p e rl e a c h i n gr a t e 由图2 可看出，锕的浸出率随氧分压的增大而 提高，当氧分压 2M P a 时．铜浸出 辜提高不太。因此，取氧分压为2M P a 。 2 ．3 反应时间对铜浸出率的影响 试验条件温度1 5 6 ℃、硫酸初始浓度i ．7 5 m o l ／L 、表面活性剂2 ．5g ／k g 、转速7 0 0r ／m i n 、氧压 2M P a ，磨矿细度一0 ．0 3 8m m 占8 9 ％，试验结果见 图3 。 女 苷 釜 型 罪 攫m 时阐m 图3 浸出时间对铜浸出率的影响 F i g ．3 E f f e c to ft i m eo i lc o p p e rl e a c h i n gr a t e 由图3 可看出，锕的浸出率随浸出时间的延长 而提高，如果继续延长浸出时间，铜浸出率仍会有所 提高，但提高幅度不大。考虑对处理量的影响，浸出 时间不宜过长，暂定5h 。 2 ．4 温度对铜浸出率的影响 试验条件硫酸初始浓度1 ．7 5m o l ／L 、表面活 性剂2 ．5g ／k g 、转速7 0 0r ／m i n 、氧压2M P a 、浸出时 间5h 、磨矿细度一0 ．0 3 8m m 占8 9 ％，试验结果觅 图4 。 哩 醉 丑 型 罩 图4 温度对铜浸出率的影响 F i g ．4 E f f e c to ft e m p e r a t u r eo nc o p p e r l e a c h i n gr a t e 由图4 可看出，当浸出温度从4 1 3K 上升到 4 2 9K 时，铜浸出率随温度的提高而提高；当浸出温 度从4 2 9K 上升到4 3 8K 时，铜浸出率随温度提高 而下降。因此，选择提出温度为4 2 9K 。 2 ．5 木质素黄酸钠对铜浸出率的影响 试验条件浸出温度1 5 6 ℃、硫酸初始浓度1 ．7 5 m o l ／L 、转速7 0 0r ／r a i n ，氧压1M P a 、浸出时间5h 、 万方数据 1 2 有色金属 冶炼部分 2 0 0 7 年6 期 磨矿细度一0 ．0 3 8T r i m 占8 9 ％，试验结果见图5 。 术质着黄酸钠用置地k g - 图5 表面活性剂对铜浸出速率的影响 F i g ．5 E f f e c to fs u r f a c t a n to i lc o p p e r l e a c h i n gr a t e 由图5 可看出，表面活性剂从0 上升到1 0g ／k g 时，铜的浸出率随表面活性剂的用量增加先提高后 叉下降，当用量为2 ．5g ／k g 时出现最大值，因此，表 面活性剂用量应为2 ．Sg ／k g 。 2 ．6 硫酸浓度对铜浸出率的影响 试验条件浸出温度1 5 6 ℃、木质素黄酸钠2 ．5 g ／k g 、转速7 0 0r ／m i n 、氧压1M P a 、浸出时问5h ， 磨矿细度一o ．0 3 8m m 占8 9 ％，试验结果见图6 。 图6 硫酸浓度对铜浸出率的影响 F i g ．6 E f f e c to f 凰S O , c o n c e n t r a t i o no i l c o p p e rl e a c h i n gr a t e 由图6 可看出．铜的浸出率随硫酸浓度的提高 而提高，当硫酸浓度大于1 ．5 m o l ／L 时，铜的浸出率 基本维持不变。硫酸浓度在O ～0 ．5 3m o l ／L 时．硫 酸不足，钙镁铁和氧化铜先进行反应，速度快，硫酸 浓度从0 ．5 3 ～1 ．5m o l ／L ．以硫化铜浸出化学反应 为主。选择硫酸浓度为1 ．5m o l ／L 鞍适宜。 3 新浸出荆试验 试验仍在G I S T - - 2 型内衬为T i 的高压釜中进 行。试验条件浸出温度1 5 6 ℃、木质素黄酸钠2 ．5 g ／k g 、硫酸初始浓度o ．5 3m o l ／L 、液固比7 一l 、转速 7 0 0r ／m i n 、氧压1M P a 、浸出时间5h 、浮选铜精矿 细度为一0 ．0 7 4m m 占8 8 ％ ，通过新型浸出剂 z K 0 5 的不同用量考察对铜浸出率的影响。试验 结果见图7 。 Z KO ．5 浓度 册10 ‘ 图7 新浸出剂Z K - - 0 5 对铜浸出率的影响 F i g ．7 E f f e c to ft h en e wl e a c h i n gr e a g e n t Z K - 0 5 o nc o p p e rl e a c h i n gr a t e 由图7 可看出，新浸出剂对该铜精矿的浸出效 果非常显著，当浸出剂用量为0 ．5 8 1m o l ／L 时，铜浸 出率已达9 0 ％以上，当浸出剂用量为2 ．3 lm o [ ／L 时，铜浸出率达到9 8 ．1 2 ％，由于该铜精矿中含有约 1 6 蹦的黄铜矿，因此可以得出．该提出剂不仅适合于 一般硫化铜矿的浸出，而且对于湿法冶金难处理的 黄铜矿，同样具有非常明显的效果。 4 结论 1 该浮选铜精矿以斑铜矿和黄铜矿为主，特别 是含有约1 6 “的黄铜矿．是湿法冶金难浸出的，在 采用硫酸氧压浸出时。最高铜浸出率7 9 ．1 5 ％。 2 采用新浸出剂Z K 0 5 ，铜精矿浸出率可达 9 8 ％以上，表明该浸出剂适合所有硫化铜矿的湿法 处理．包括难浸出的黄铜矿。 ● 参考支靛 [ 1 ] 朱屯．现代铜湿i 击冶金[ M ] ．北京冶金工业出版，2 0 0 2 [ 2 3 杨显万，邱定番．湿法冶金[ M ] ．北京冶盘工业出版社． 2 0 0 0 ． [ 3 ] 谢燕婷，馀彦宾铜镍硫化矿尾矿中有价盒属的湿法提 取研究[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ．2 0 0 6 4 ；1 4 1 7 、苷看型罩 t、替日娶 女、哥}fj型霉 万方数据