槽浸复杂氧化铜矿石生产海绵铜.pdf

1 8 槽浸复杂氧化铜矿石生产海绵铜 陈顺方钟文远 云南耀逶浑蓬高等专辩学较，耀遵，6 5 7 0 0 0 摘要本文简介了云南昭通地区铜资源的基本特征，概述了利用稀硫酸添加适量硫酸高 铁妊理当地黧杂氧他铜矿石，童产海缩帮的基率蔗理．工艺滤程、主簧拄术参赣菠经济效果。 美建词复杂氧化锎矿嚣；撞漫；毒蟪锢 昭通地区位于垒沙江上游云贵川兰省结 台部，是云南兰个照要的有色垒属基地之 一。睡内铜资源丰富，分布广泛，已发现铜 矿点上百个，钢晶使较纛，最赢者达{ 5 3 ％。 牲这些矿床点多，璧，J 、、分皴，加之交通不 便，资源难以集中进行大规模生产，熙适台 小企灶就地生产。9 0 年代初，特别是牲1 9 9 4 年至1 9 9 5 年锅高价位的驱韵下，海缩铜厂、 礁酸铜厂异军突起，钢矿开采遍地开芯、但 都因矿山信息闭塞．投资者对矿石性质缺乏 了解，科技投入不足，生产技术含量低，经济 效益低下黼先后关闭。因蔬，区内铜资源笄 来褥到赛正意义上瓣哥发， 为有效地开发刹用本地区铜矿资源，发 挥其在经济建设中的作用，近年来，我们对 天部分矿点进行了取样分析。结果袭暖，这 些矿寐矿石均藩碜岩型铜矿，含铜晶位高， 氧化程蜜灏，矿物缀成复杂，几乎每一个铜 矿床中都存在孔雀石、硅孔雀石，赤铜矿、辉 铜矿和自然饲等矿物。此类矿石耗酸少，适 合酸浸怒瑶，僵著仅用硫酸作浸出翔，矿石 中弱辉镧矿、鑫然钢攫出甚少，赤铜矿的浸 取也币完全，因i | i i 铜回收章一般低于6 0 ％ f 这是造成区内硫酸铜厂、海绵铜厂停产的 主要原因 。为此，我们根据资滁特征、矿石 性痿| 三之及缝方经济条锌，提出采臻稀硫酸掭 加适量硫酸高铁作浸出剂，利用F e “的氧化 性来氧化浸出稀硫酸难溶之硫化悉铜矿物和 金属铜，使之与氧讫态铺一蠲避A 承溶滚 中。提出涟仍以铁屑置按生产海缡铜，提钢 残液经空气氧化再生硫酸高铁后朴酸返回授 矿。在实验室试验获得成功的基础上，予 1 9 9 8 年年底在彝良罄剖娃矿物有限公司琢 簿绵锢厂遴行了g 产海炼钢0 ，5 t 的垒产矬 试验。半年寒的生产实践表明，此法可使铜 回收率稳定在9 0 ％以上，即使在铜价较低的 情况下，经济效益仍十分可观，目前该公司 委着手扩天生产撬模。 l基本原瑷 在浸出剂H s O 和F e 3 S O 一 ，的作用 下，矿石中的铜矿匏设溶解蔼得蓟含C o 浚 出渡。浸枣过程申发生的诧学反应有 C u 2 C 0 3 O H 2 2 H 2 S 0 4 2 C u S 0 4 0 0 2 t 3 H2 0 C u S i 0 3 2 H 2O H 2 S O C u S 0 4 S i O 3 } { 2 0 C u 2 S 2 F e ，f s 0 4 3 2 C u s 0 4 4 F b S O S { C u F 色2 S 0 4 1 3 C u S 0 4 2 F e S 0 4 C m O 十F e 2 S 0 4 3 十H 2 S 0 4 篇2 0 t I s 0 4 2 托S O 联0 进入拳溶渡孛的锢离子，可用铁羼、铁糟 万方数据 1 9 或海绵铁还原生产海绵铜。分离铜后的溶液 中含有浓度较高的F e S O 。，利用其在酸性溶 液中可被空气氧化为F e S O 。 ，的性质，加 速其氧化并返回浸矿，实现封闭循环而不污 染环境。 2 工艺流程及主要技术参数 2 ．1 工艺流程基于上述原理，拟定复杂氧 化铜矿石生产海绵铜工艺流程如图l 。采用 的主要设备有破碎机、球磨机，空压机和耐 酸泵等。配酸槽、浸出槽、澄清槽、置换槽、 再生槽均应认真进行耐酸防腐处理，若经济 条件允许，采用不锈钢内衬最好。同时，由 于海绵铜生产过程中，大部分工序都是在溶 液中进行的，因此，厂房选址应从。水往低处 流”这一特性出发，选择有一定坡度的场 地，以降低生产操作费用。 1 一 匦西固 匡噩四 压圃 厂] 授遗浸出富渡 两丁 甲塑 厂1 一T _ 甲_ 盟 回一旦墨 I 漫出剂 面丽 图1复杂氧化铜矿石生产海绵铜工艺流程 2 ．2 主要技术参数在海绵铜生产过程 中．要提高铜回收率和获得纯度较高的产 品，应注意以下几点。 1 矿物粒度和浸出温度对铜矿物的溶 解速率和铜浸出率均有较大影响，细磨矿物 并加热浸取有助于加快铜矿物的溶解速率和 提高铜浸出率。对于硫化态铜矿物含量不高 的铜矿石，为便于操作和指标合理，控制矿 物粒度一0 ．0 7 4 r a m ，浸出温度6 0 5 ℃即 可，反之，矿物粒度则应更细，浸出温度更高。 2 浸出和置换均应在酸性溶液中进 行，以免生成F e O H ，和C u O H z 沉 淀。但酸度也不宜太高，否则，槽内将有 C u S O 一5 H 2 0 结晶析出，对下一步置换生 产海绵铜不利，同时，置换时酸耗铁也会 增加，不利于降低生产成本。在浸出工序， 应根据矿石的组成和性质确定H O 。用量， 以维持浸出终点酸度为5 ～1 0 9 ／L ，波动较大 时可用现场调酸的办法来调节。 3 理论上每置换l 蚝铜需铁仅O ．8 8 k g ， 但实际生产中铁除与C u 2 作用外，还与溶液 中的酸和F e 3 反应，同时．为避免已沉淀下 来的海绵铜氧化反溶，应保证每置换l k g 铜，铁的加入量不低于l2 k g 。 4 置换铜后之溶液中含有较高浓度的 uF e S O 。为加速其氧化为F e s 0 0 3 返回浸 矿，可将溶液加热至8 0 5 ℃并通人压缩 空气，在F e z s 0 0 ，再生工序，可通过调节溶 液酸度的办法控制再生F e s 0 03 浓度为 0 ．4 ～0 ．6 m o l ／L ，多余的铁沉淀为F e D 3 - 3效益评述 表1 列出了彝良创业矿物有限公司 1 5 0 t ／a 海绵铜厂的原辅材料消耗及成本构 成。从表l 可看出，采用H ，s O 。一F e 2 s O 一 ， 浸矿铁屑置换生产海绵铜，所用材料不仅种 类少，而且单耗也小，所以成本低。在其成 本构成中，主要项目依次是矿石费用，硫酸 费用、铁屑费用、电费、燃料费、工资福利 等。矿石费用主要与矿石开采条件、运输距 离，矿石品位、供需情况等有关，但一般不会超 下转至第2 4 页 万方数据 上接第1 9 页 表l彝良某1 5 0 t C u ／a 海绵铜厂原辅 材料消耗及成本构成 核算依据】矿石品位3 - 2 4 ％．2 盅属回收率9 0 。／0 过5 0 0 0 元／t C u 。铁屑费用一般在 2 0 0 ～4 0 0 元，t 之间。电价在城市一般为0 ．4 元／k W h ，而农村从0 ．8 元～12 元／k W h 。 工资福利和管理费主要与当地收 水平、工 厂生产规模和管理状况等有关。根据目前的 市场行情，每生产1 l 铜可获纯利2 0 0 0 ～ 3 0 0 0 元。 4结束语 采用H S O 。和F e f s O 。 3 处理复杂氧 化铜矿石生产海绵铜，流程短，技术经济指 标较好，设备简单，投资省，见效| 安，工厂规 模可大可小，生产过程基本无污染。 万方数据