專利名稱：一種含銅礦石的溶浸處理方法
技術領域：
本發明屬于提取(濕法)冶金領域，涉及一種含銅礦石的溶浸處理方法。
背景技術：
自然界存在的含銅礦石的主要分為氧化銅礦和石克化銅礦兩大類，碌u化
銅礦和高品位的氧化銅礦(35%以上)主要用火法熔煉的方法提煉銅，而 低品味的氧化銅礦主要是用濕法提取的方法回收銅。其中，火法熔煉的生 產成本高，環保治理投資大。濕法處理方法主要有酸浸法和氨浸法。酸浸 法是將氧化銅礦粉碎后用硫酸溶解，使礦石中的大部分銅溶解，浸出液再 凈化除雜(溶劑萃取或者化學沉淀)，得到的純凈溶液經電積得到陰極銅。 酸浸法耗酸量大，成本高，而且溶液雜質離子含量高，后處理工藝困難。 氨浸法是在浸出階段在氨水溶液中加入銨鹽來溶解礦石中的銅，浸出液再 經過蒸氨得到氧化銅，或者經過萃取和電積得到陰極銅，或者在氨體系直 接電積得到銅粉。目前主要采用的氨浸工藝流程為還原焙燒一常壓氨浸一 萃取一電積，即將礦石磨細后在700-800。C的條件下用還原劑將礦石中的 氧化銅還原成金屬銅，然后將焙砂按一定的液固比混入裝有NH3 — (NH4)2C03浸出劑的浸出槽內，在充氣攪拌條件下進行常壓浸出2-4小時， 經液固分離得濾渣和含銅溶液，含銅溶液經萃耳又得純凈的含銅富液，再經 電積得金屬銅。這種方法需要高溫火法預還原，能耗高，設備投資大，尤 其在處理低品位難選氧化銅礦時經濟上不可行。此外，氨浸法由于操作過 程中氨水揮發，不僅導致氨水損失，而且污染環境，氨水的運輸也困難。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種環境污染小，能耗低，生產成本大大 降低的含銅礦石的溶浸處理方法。
用于實現本發明上述目的的技術方案如下 一種含銅礦石的溶浸處理方法，所述方法包括以下步驟(1 )采用石危酸銨作為固相反應物，與經石皮碎磨細后的含銅礦石充分
混合后焙燒；
(2 )將上述固相反應的產物轉至熱水中攪拌浸取后過濾； (3)根據礦石成分對濾液進行分離提純。
在上述的方法中，在上述步驟(1)中，所述焙燒在常壓下進行，焙 燒溫度為300~ 500°C,焙燒條件優選為在常壓和300 500。C下焙燒1~3 小時。按銅的摩爾數計算，所述硫酸銨與含銅礦石的混合摩爾比為1~5: 1。所述礦石被破碎磨細至-100目~ + 300目。在上述步驟(2)中，將 固相反應的產物用50~ IO(TC的清水進行攪拌浸取，其中還可以包括對濾 渣進行洗滌，并將洗滌液合并至濾液。上述步驟(3)中，所述分離提純 具體為除鐵、萃取銅和/或萃取鋅的工序。
根據硫酸銨的特性，當將含金屬氧化物的礦石與硫酸銨混合加熱時， 硫酸銨分解的硫酸氫銨或硫酸將與礦石中的金屬氧化物起反應，生成金屬 的硫酸鹽。金屬硫酸鹽與未全部分解的硫酸銨在水浸取時將會轉入溶液中 甚至形成銨明礬。
硫酸銨法工藝可能的基本原理用下述反應描述 (服4)25<94 = (94 + Mf3個
MeO + (T^/JifS" + (AW4)2S04 = MeS04 (AW4)2S04 + iVf/3個+H26>個 2MeS(94.(冊4)2 5"。4 + 4M/40/f = 2她((9//)2 ; +4(冊4)25(94 或M"(94~^Mg+2電解或電積>Afe
本發明以不同種類的含銅礦石為原料，采用硫酸銨為固相反應物，與 經粉碎磨細后的礦石按一定比例充分混合，置于反應爐內在常壓及一定溫 度下反應固結一定時間；然后將固相反應產物轉至熱水中攪拌浸出，從而 實現含銅礦石中銅等金屬的溶浸，再進行固液過濾分離，得到了含銅離子 的浸取液。浸取液的后處理還可以根據不同礦石中的礦物成分，進一步采 取相應的分離提純方法，最終得到需要的金屬或金屬化合物。該工藝流程 包括礦石破碎磨細、固相焙燒反應、攪拌浸取、固液過濾分離等。
含銅礦石的溶浸處理方法具體步驟包括 (1 ) 將礦石石皮碎磨細至-100目~ + 300目；
(2) 將步驟(1 )得到的礦樣與硫酸銨進行充分的固相混合，按銅 的摩爾數計算，硫酸銨與礦樣的混合摩爾比為1~5: 1;
(3) 將步驟(2)得到的混合原料置于反應爐內，并于300 50(TC
4的溫度下焙燒1 3小時；
(4)將步驟(3)得到的反應產物用50~ 100。C的清水進行攪拌浸取;
(5 )將步驟(4 )的浸取液過濾使之固液分離，并對濾渣進行洗滌;
(6)將步驟(5)得到的濾液根據工藝要求進行后處理，如除鐵、 萃取銅等工序。
本發明的特點在于，在常壓以及較低反應溫度下，用硫酸銨作為反應 物，使之與礦石中所含的銅等金屬進行固相反應，然后通過清水將銅轉移 (溶浸)至溶液中，便于進一步的分離、精制并最終獲得目的產物。礦石 溶出反應過程分解出的氨，以及溶出浸取液分離后剩余的硫酸銨溶液，將 分別進行回收并循環^f吏用，從而形成系統內原輔料的自循環，使硫酸銨的 損耗可以降到最低限度。相對于原有的溶浸處理方法，本發明的含銅礦石 的溶浸處理方法具有環境污染小，能耗低，生產成本大大降低的優點。


圖1為本發明溶浸處理方法的流程示意圖。 圖2為由銅鋅礦回收銅鋅的流程圖。
具體實施例方式
實施例1 銅尾礦的溶浸處理
以某銅尾礦(含銅0.03%)為原料，經破碎磨細，篩取-200~ +300 目粒度的礦樣，以礦樣中銅含量為基準，按碌u酸銨與銅的摩爾比為5: 1 的比例與硫酸銨充分混合，然后置于反應爐內于350 450。C的溫度下反應 2小時。用熱水溶解反應完畢的燒樣，并轉移至浸取容器內，按液固比3~ 5: l的比例加入熱水，并于70 9(TC的溫度下連續攪拌浸取30分鐘。對 溶出液及礦渣進行熱過濾，用清水洗滌濾渣三次，合并至濾液中；濾液收 集并計量，濾渣烘干后稱重計量，然后對濾液及濾渣中的組分含量進行分 析。經組成分析計算，原礦樣中銅的溶出率(溶出銅量與原礦樣含銅量之 比)>95 % 。
實施例2 銅鋅礦的;容浸處理
所用礦樣銅鋅礦中，銅含量1.05%,主要含銅的金屬礦石為黃銅礦、
5輝銅礦、閃鋅礦等，礦石中的銅主要為原生硫化銅礦，其中所含的銅為
0.98%,占礦石含銅總量的92.45%;礦石中的鋅主要為硫化鋅，其中所含 的鋅為2.82%,占礦石中含鋅總量的93.38%。礦樣經破碎磨細，篩取粒度 為300目的礦樣，以礦樣中銅含量為基準，按硫酸銨與銅的摩爾比為5: 1 的比例與硫酸銨充分混合，然后置于反應爐內于350 45(TC的溫度下反應 2小時。用熱水溶解反應完畢的燒樣，并轉移至浸取容器內，按液固比3~ 5: 1的比例加熱水，并于70 ~ 90°C的溫度下連續攪拌浸耳又30分鐘。對溶 出液及礦渣進行熱過濾，用清水洗滌濾渣三次，合并至濾液中；濾液收集 并計量，濾渣烘干后稱重計量，然后對濾液及濾渣中的組分含量進行分析。 經組成分析計算，原礦樣中銅的溶出率(溶出銅量與原礦樣含銅量之比) 290%，鋅的溶出率>95%。
權利要求
1. 一種含銅礦石的溶浸處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)采用硫酸銨作為固相反應物，與經破碎磨細后的含銅礦石充分混合后焙燒；(2)將上述固相反應的產物轉至熱水中攪拌浸取后過濾；(3)根據礦石成分對濾液進行分離提純。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述焙燒在常壓下進行。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述焙燒溫度為 300~500°C。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，所述焙燒 條件為在常壓和300 500。C下焙燒1~3小時。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，按銅的摩 爾數計算，所述為乾酸銨與含銅礦石的混合摩爾比為1 ~5: 1。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述礦石 凈皮石皮碎磨細至-100目~ + 300目。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟 (2)中，將固相反應產物用50~ IO(TC的清水進行攪拌浸取。
8. 根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟(2) 還包括對濾渣進行洗滌，并將洗滌液合并至濾液。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟(3) 中分離提純為除鐵、萃取銅和/或萃取鋅的工序。
全文摘要
本發明提供一種含銅礦石的溶浸處理方法，其中包括以下步驟(1)采用硫酸銨作為固相反應物，與經粉碎磨細后的含銅礦石充分混合后焙燒；(2)將上述固相反應的產物轉至熱水中攪拌浸取后過濾；(3)根據礦石成分對濾液進行分離提純。上述方法在常壓以及較低反應溫度下，用硫酸銨作為反應物，使之與礦石中所含的銅等金屬進行固相反應，然后通過清水將銅轉移(溶浸)至溶液中，便于進一步的分離精制，并最終獲得目的產物。礦石溶出反應過程分解出的氨以及溶出浸取液分離后剩留的硫酸銨溶液，將分別進行回收并循環使用，從而形成系統內原輔料的自循環，使硫酸銨的損耗降到最低限度。相對于原有處理方法，本發明的含銅礦石的溶浸處理方法具有環境污染小，能耗低，生產成本大大降低的優點。
文檔編號C22B3/04GK101509068SQ20081005773
公開日2009年8月19日 申請日期2008年2月13日 優先權日2008年2月13日
發明者宋寶珍, 羅保林 申請人:中國科學院過程工程研究所