專利名稱：一種用于低品位高泥氧化銅礦的酸性洗礦浸出工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及銅濕法冶金技術領域，特別是一種酸性洗礦浸出工藝，應用該工藝可
使低品位高泥氧化銅礦中的銅離子得到有效回收。
背景技術：
我國銅礦資源中存在著較大比例的低品位氧化銅礦，該類型礦物一般都具有氧化 率高、嵌布粒度細、含泥量大、多金屬復雜共生等特點，采用酸性浸出-萃取-電積工藝處理 該類礦石較之使用常規(guī)選冶技術會獲得更好的技術經(jīng)濟指標。但氧化銅礦礦石中往往混有 一定程度的泥和水，當?shù)V石中含泥含水量過多時，會對浸出過程造成不利影響，礦泥會堵塞 進料倉、漏斗和破碎設備，同時脈石中的鈣鎂氧化物等堿性化合物溶浸后進入浸出液，也會 產(chǎn)生大量的沉淀物和絡合物，與礦泥一起作用造成浸出過程中礦堆滲透性差、透氣性差、浸 堆表面積液溝流、銅浸出速度慢、浸出率低等一系列問題，從而惡化浸出效果和浸出指標， 增大生產(chǎn)成本。因此采用先洗礦后浸出的方法來處理此類礦物就顯得很有必要了。洗礦方 法可以有效的分離泥礦和塊礦(礦砂)，增強礦堆的滲透性和透氣性，增強浸出效果，提高 浸出指標。 —般來說，當?shù)V石含泥量大于6%、含水量大于5%時，應考慮進行洗礦。洗礦一般 都是在破碎篩分過程中進行的。 洗礦方法的選擇與礦石中所含脈石物質(zhì)成分和粘土的種類、比例及其可塑性、膨 脹性、滲透性等相關。根據(jù)氧化銅礦礦石中所含粘土的表觀狀態(tài)、塑性指數(shù)和粘聚系數(shù)值， 可將待洗含泥礦石大致分為三種類型。 1、易洗礦石帶有砂質(zhì)粘土，粘土的塑性指數(shù)小于5，粘聚系數(shù)(t/m2)《0. 5，此類 礦物可沖水篩洗。 2、中等可洗礦石粘土在手中可以碾碎。粘土的塑性指數(shù)5 IO，粘聚系數(shù)(t/m2) 為0. 5 2，此類礦物可用洗礦機械洗1 2次。 3、難洗礦石粘土在手中難以碾碎。粘土的塑性指數(shù)大于IO，粘聚系數(shù)(t/ m2) ^2，此類礦物需用洗礦機械洗2次以上。 在洗礦過程中所采用的常見洗礦設備包括螺旋分級機、水力旋流器或槽式洗礦機等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于低品位高泥氧化銅礦的酸性洗礦浸出工藝，本工藝 流程短、設備簡單、投資省、成本低、對環(huán)境污染小，在洗礦過程內(nèi)中和除去部分易于溶解的 堿性脈石，進一步解決了因為泥礦的存在和堿性脈石的溶出沉淀而造成的堆浸滲透性差、 銅浸出率低等問題，提高了銅的回收率，綜合利用了高泥低品位氧化銅礦產(chǎn)資源，可獲得更 大的經(jīng)濟效益。 為實現(xiàn)上述目的，新工藝采用如下設計方案
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本發(fā)明對原礦礦物進行礦物鑒定、粒級分析和雜質(zhì)成分分析。若礦物鑒定結(jié)果表 明該礦物中銅礦礦物為孔雀石、藍銅礦、黑銅礦、赤銅礦、水膽礬或硅孔雀石且嵌布粒度細、 粒級分析結(jié)果表明該礦物含泥量比例^ 10%、雜質(zhì)成分中存在大量的鈣鎂氧化物時，采用 本工藝進行后續(xù)操作。本發(fā)明的工藝步驟有 (1)原礦經(jīng)破碎篩分后，粗粒級礦石送往堆場筑堆，細粒級礦石送往洗礦系統(tǒng)進行 洗礦分級； (2)洗礦過程中添加稀硫酸，除去部分堿性脈石； (3)洗礦后得到的砂礦送往堆場筑堆，泥礦送往攪拌槽進行攪拌浸出；堆浸及攪
拌浸出工序出來的浸出液送至萃取電積工序，得到合格的陰極銅產(chǎn)品。 原礦經(jīng)顎式破碎機進行破碎，經(jīng)振動篩進行篩分，粗粒級(+50mm)礦石送往堆場
筑堆，較細粒級(-50mm)含泥礦石進入酸性洗礦系統(tǒng)，進行洗礦分級。 對高泥氧化銅礦礦石采用稀硫酸進行洗礦操作，將其中粒度小于0. 074mm的礦物 認為礦泥。洗礦時采用濃度為0. 05 0. lmo1/1的稀硫酸，可針對礦物脈石中粘土的粘聚 系數(shù)值及鈣鎂氧化物的含量大小進行調(diào)整，采用螺旋分級機、水力旋流器或槽式洗礦機等 設備，經(jīng)過稀硫酸洗礦去除掉脈石礦物中約10 15%的鈣鎂氧化物(堿性脈石)，最終使 礦泥洗脫率> 85%，洗脫的-50mm +0. 074mm礦物進入堆場，進行堆浸操作。
對酸性洗礦后得到的泥漿進行沉淀分離，在沉淀過程中可加入陽離子絮凝劑，加 速泥漿中礦泥的沉淀過程。經(jīng)分離得到礦泥送往攪拌槽進行攪拌浸出，液體回到酸性洗礦 系統(tǒng)，補加適量硫酸，進行循環(huán)利用。 對將破碎篩分后+50咖粒級的礦石及洗礦后+0. 074mm粒級的砂礦筑堆，筑堆過程 中要保持礦石盡可能形成自然堆放，形成多孔的自然堆，礦堆高為2m 4m。筑堆完成后，采 用滴淋或噴淋的方式按照30 50L/m2 h的速度進行浸出提銅，滴(噴)淋液酸度保持在 50 70g/L H2S04。滴淋管的間距為0. 5m lm。 將洗礦后-0. 074mm粒級的泥礦進入機械攪拌槽進行攪拌浸出，固體含量35 % 50% (重量百分比)，加酸調(diào)至pH值1.0 1.5，攪拌轉(zhuǎn)速為120 150轉(zhuǎn)/min，在攪拌槽 中停留約2 3h，浸出液含銅2 3g/L，送往萃取工段。浸出渣中和處理后，當浸渣pH值 > 5時，送往尾礦庫堆存。將堆浸及攪拌浸出工序得到的浸出液送至后續(xù)萃取和電積工序， 得到合格的陰極銅產(chǎn)品。 本發(fā)明的優(yōu)點是工藝流程短、設備簡單、投資省、成本低、對環(huán)境污染小，在洗礦 過程內(nèi)中和除去部分易于溶解的堿性脈石，進一步解決了因為泥礦的存在和堿性脈石的溶 出沉淀而造成的堆浸滲透性差、銅浸出率低等問題，提高了銅的回收率，綜合利用了高泥低 品位氧化銅礦產(chǎn)資源，可獲得更大的經(jīng)濟效益。


圖1 :本發(fā)明原則工藝流程圖 圖1中，工序1為應用本工藝前進行的準備工序(對原礦礦物進行礦物鑒定、粒級 分析和雜質(zhì)成分分析)和破碎篩分； 工序2為酸性洗礦系統(tǒng)，通過它進行洗礦分級；
工序3為沉淀分離；
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工序4為攪拌浸出；
工序5為堆浸；
工序6為萃取電積。
具體實施例方式
如圖1所示，原礦經(jīng)破碎篩分，+50mm粒級的礦石送往堆場筑堆，-50mm粒級礦石通 過洗礦系統(tǒng)處理后，+0. 074mm粒級的砂礦送往堆場筑堆，-0. 074mm粒級的泥礦進入攪拌浸 出工序。攪拌浸出的浸出液與堆浸的浸出液經(jīng)匯合后進入萃取電積工序，最終得到陰極銅
廣PR o 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明 將本工藝應用于我國西部地區(qū)某含泥高的低品位氧化銅礦，經(jīng)原礦鑒定該氧化銅 礦物主要為孔雀石、蘭銅礦、少量膽礬、黑銅礦；脈石礦物主要是粘土礦物、長石蝕變物及少 量的絹云母和碳酸鹽礦物。礦石中Cu含量為1.65%，F(xiàn)e 9. 45%，Ca 18. 66%， Mg9. 25%， Si02 38. 13%，A1203 4.56%。雜質(zhì)主成分為鈣鎂氧化物、碳酸鹽和磷礬化合物。粒級分析 表明+0. 074mm礦物含量為80%， -0. 074mm含量為20 % 。本發(fā)明所涉及的酸性洗礦_浸 出_萃取電積工藝適合于本礦物。 1、礦石預處理原礦經(jīng)顎式破碎機進行破碎篩分，+50111粒級的礦石直接送往堆場 筑堆，-50mm粒級的礦石進入酸性洗礦系統(tǒng)， 2、對高泥氧化銅礦礦石采用稀硫酸進行洗礦操作，將其中粒度小于0. 074mm的礦 物認為礦泥。洗礦時采用濃度為0. lmol/1的稀硫酸，洗礦設備為水力旋流器，洗礦速度為 10mVmin，在洗液表面可見-層白色的漂浮物，經(jīng)分析為硫酸鈣鎂的沉淀物。經(jīng)過稀硫酸洗 礦去除掉脈石礦物中約12. 5%的|丐鎂氧化物，最終礦泥洗脫率為88. 5%，同時，經(jīng)3個月操 作后觀察，洗礦設備未見明顯腐蝕。洗脫得到的-50mm +0. 074mm礦物進入堆場，進行堆 浸操作，對泥漿進行分離。 3、對酸性洗礦后得到的泥漿進行沉淀分離，在洗液池內(nèi)進行沉淀物的自然沉降， 在沉淀過程中加入陽離子絮凝劑，加速泥漿中礦泥的沉淀過程，約20小時后，泥漿可以做 到固液的基本分離。經(jīng)分離得到的礦泥送往攪拌槽進行攪拌浸出，液體補加適量的硫酸，進 行循環(huán)利用。 4、將+50mm及+0. 074mm _50mm粒級的礦石送往堆場筑堆，筑堆過程中為了保持 礦石盡可能形成多孔洞、通風良好的自然堆，采用了后退式筑堆法進行，筑堆高度為3. Om， 堆的形狀為梯形臺。筑堆完成后，安裝滴淋管，滴淋管的間距為0. 8m。滴淋液的酸度為50 70g/L H2S04，滴淋速度為15 20L/m2 *h ;除非出現(xiàn)暴雨或大雪天氣，滴淋一直進行，不進行 休閑。冬季利用保溫棉對礦堆保溫。當浸出液中的銅離子濃度達到2.0g/L后，送到浸出液 的萃取與反萃工序進行處理。 經(jīng)過3個月的滴淋浸出后，礦石中銅的浸出率已達到85% ，此時停止滴淋，浸出結(jié) 束，并對滴淋管進行拆卸留作下一輪堆浸使用。同時，可以在舊礦堆上進行新一輪的筑堆浸 出。 5、將洗礦后得到的-0. 074mm粒級的礦泥送往機械攪拌槽進行攪拌浸出，固體含 量40 % ，加酸調(diào)至pH值1. 5左右，攪拌轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/min，在攪拌槽中停留約3h，浸出液含
5銅達到2. 5g/L后，送往萃取工段進行處理。浸出渣利用石灰進行中和處理，當浸渣的pH值 > 5時，送往尾礦庫堆存。 6、含銅浸出液的萃取與反萃浸出液的成分為Cu 2. 45g/L ;酸度為17. 25g/L H2S04。采用M5640作為萃取劑，萃取劑濃度10X，萃取相比0 : A=l : l，通過兩級逆流萃 取，銅萃取率達到96. 78%，經(jīng)二級逆流反萃，相比0 : A=l : 2，銅的反萃率為97. 22%。 電積產(chǎn)銅反萃后溶液成分為Cu 29. 8g/L。進入電積的溶液中鐵含量需低于5g/L，電流密 度為100 180A/tf，槽電壓為1. 6 2. 2V，電積槽溫度為30°C 。所得到的陰極銅品質(zhì)達到 國家標椎，銅的電積回收率達到99. 5% 。電解貧液返回礦石浸出。 本發(fā)明的效果是解決了含泥高的氧化銅礦石浸出時造成的礦堆滲透性差、銅浸 出率低等問題，適合用于低品位高泥的氧化銅礦資源的開發(fā)，擴大銅礦產(chǎn)資源的利用范圍， 提高銅的綜合利用率。
權利要求
一種用于低品位高泥氧化銅礦的酸性洗礦浸出工藝，其特征在于它包括以下幾個步驟(1)原礦經(jīng)破碎篩分后，粗粒級礦石送往堆場筑堆，細粒級礦石送往洗礦系統(tǒng)進行洗礦分級；(2)洗礦過程中添加稀硫酸，除去部分堿性脈石；(3)洗礦后得到的礦砂送往堆場筑堆，泥礦送往攪拌槽進行攪拌浸出；堆浸及攪拌浸出工序出來的浸出液送至萃取電積工序，得到合格的陰極銅產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權利要求1所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在于所述 的粗粒級礦石為+50咖粒級的礦石；所述的細粒級礦石為_50111111粒級的礦石。
3. 根據(jù)權利要求1所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在于洗礦時采用濃度為0. 05 0. lmol/1的稀硫酸作為洗液。
4. 根據(jù)權利要求1所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在于洗礦后+0. 074mm粒級的礦砂送往堆場筑堆，_0. 074mm粒級的泥礦送往機械攪拌槽進行攪拌浸 出。
5. 根據(jù)權利要求1或2或3所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在 于洗礦后得到的礦砂中-0. 074mm粒級含量《5%。
6. 根據(jù)權利要求1所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在于所述 的堆場為永久性堆場，礦堆層高為2m 4m。
7. 根據(jù)權利要求1或2或3所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在 于所述的堆浸工序中，滴(噴)淋速度為30 50L/m2 *h，滴(噴)淋液酸度為50 70g/ LH2S04。
8. 根據(jù)權利要求1或2或3所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在 于所述的攪拌浸出工序中，固體含量35 % 50 % ，加酸調(diào)至pH值1. 0 1. 5，攪拌轉(zhuǎn)速為 120 150轉(zhuǎn)/min，當浸出液含銅2 3g/L時，送往萃取電積工段；浸出渣經(jīng)中和處理后， 其pH值> 5時，送往尾礦庫堆存。
9. 根據(jù)權利要求1所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在于新建 礦堆可在原堆上進行累積加高；攪拌浸出的浸出渣經(jīng)中和處理后，送往尾礦庫堆存。
10. 根據(jù)權利要求l所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在于所述 的含銅礦物為孔雀石、藍銅礦、黑銅礦、赤銅礦、水膽礬、硅孔雀石中的一種或幾種。
11. 根據(jù)權利要求l所述的低品位高泥氧化銅礦酸性洗礦浸出工藝，其特征在于所述 的礦物中脈石的主體成分為鈣鎂氧化物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于低品位高泥氧化銅礦的酸性洗礦浸出工藝，它包括以下幾個步驟原礦經(jīng)破碎篩分，+50mm粒級的礦石送往堆場筑堆，-50mm粒級礦石進行酸性洗礦處理。通過在洗液中添加硫酸再洗礦除去部分堿性脈石，洗液經(jīng)分離沉淀后，酸液循環(huán)利用。經(jīng)酸性洗礦系統(tǒng)處理后，+0.074mm粒級的砂礦送往堆場筑堆，-0.074mm粒級的泥礦進入攪拌浸出工序。攪拌浸出液與堆浸浸出液匯合后進入萃取電積工序，最終得到陰極銅產(chǎn)品。本工藝流程短、設備簡單、投資省、成本低、對環(huán)境污染小，進一步解決了因為泥礦的存在和堿性脈石的溶出沉淀而造成的堆浸滲透性差、銅浸出率低等問題，提高銅的回收率，綜合利用了高泥低品位氧化銅礦產(chǎn)資源。
文檔編號C22B15/00GK101736152SQ20081022678
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權日2008年11月24日
發(fā)明者李巖, 武名麟, 武彪, 臧宏 申請人:北京有色金屬研究總院