專利名稱：一種從含銅較高的金精礦中提取銅的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有色金屬濕法冶金領域，是一種從含銅較高的金精礦中提取銅的方法，特別涉及采用萃取-電積提取銅的工藝。
眾所周知，銅在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。銅、銅合金及化合物在電氣工業(yè)，機器制造，國防工業(yè)，農業(yè)和醫(yī)藥事業(yè)中被廣泛應用。隨著科學技術的發(fā)展，其用途將越來越廣泛，對銅的需求量也會不斷地增長。
傳統(tǒng)的濕法提銅工藝是置換-熔煉法浸取液中的銅以鐵屑置換成海錦銅，然后再以火法精煉成精銅。而溶劑萃取是濕法冶金中較年輕的技術，其方法是先把浸取液中的銅萃取到有機相中，再以適當反萃劑把銅從有機相中反萃下來，經(jīng)電沉積精煉成電銅，即萃取-電積工藝。
盡管置換-熔煉工藝是比較成熟的工藝，國內外廣泛使用之，也曾被人們認為是最經(jīng)濟的方法。但它與萃取-電積工藝相比較，還有它的不足之處。主要是效率低，耗鐵量大，流程長，故銅的回收率低。相應的生產(chǎn)費用亦高，一般說來比萃取-電積法要高出30～40%的費用。相比之下，采用萃取-電積工藝料液處理量大，操作費用低，人工少，勞動強度低?？芍苯荧@得成本較低的電銅。由于浸取、萃取、電積是三個閉路循環(huán)，損失較少，兩種工藝相競爭時，萃取-電積法具有明顯的優(yōu)勢。
黃金冶煉是以提取金、銀為主，其它付產(chǎn)物的回收皆不能影響金、銀的回收率。對含銅較高的硫化金精礦，目前黃金冶煉廠中采用硫酸化焙燒進行預處理。浸取渣用于氰化提金、銀，浸出液的主要成分為銅、鐵，為了把銅與鐵分離，現(xiàn)行流程采用鐵屑置換銅，生產(chǎn)含銅70～80%的海棉銅，然后再把海棉銅以火法冶煉成精銅。置換尾液含銅為0.3～0.5g/l，這對綜合利用資源，提高整體經(jīng)濟效益是不利的，顯然難與萃取-電積工藝相比。萃取-電積工藝是由三個閉路循環(huán)系統(tǒng)組成。即浸取-萃取、萃取-反萃取、反萃-電積各為一個閉路。萃余液可返回到浸取段循環(huán)使用，有機相經(jīng)反萃后又可返回到萃取段，電積貧液可作為反萃劑返回到反萃段。然而在黃金冶煉過程中，萃余液不能返回到浸取段，以免有機相污染影響了金、銀的回收率，這就是盡管萃取-電積工藝提銅優(yōu)越，但也不能直接用于含銅較高的金精礦冶煉中的原因。
本發(fā)明的目的是提供一種在黃金冶煉中，能直接生產(chǎn)出電銅，而不影響金、銀的回收率，又能提高銅的回收率，從而提高整體經(jīng)濟效益的從含銅較高的金精礦中提取銅的方法。即把已在銅工業(yè)中應用的萃取-電積工藝用于黃金冶煉中，以取代目前應用的置換-熔煉工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的針對現(xiàn)在的萃取-電積工藝之萃余液不能返回浸取以免產(chǎn)生污染而影響金、銀回收率，本發(fā)明采用萃余液直接排放的作法，從而避免了萃銅工藝對金、銀回收的影響。由于是直接排放，這就要求被排放的萃余液中含銅要盡可能的低，為了達到這一目的，采取了強化萃取過程的一系列措施，特別是選用了一種酸性或中性物質處理有機相，使得萃余液中銅含量在0.1g/l以下，最大限度地降低了萃余液中的殘銅含量，具體作法是1)選擇適合該體系的一種羥肟萃取劑2-羥基-5-壬基乙酰苯酮肟，配制成濃度為10～50%的煤油溶液-通常稱為有機相。
2)對料液進行適當預處理，調節(jié)pH＝1.5～2.5，銅離子濃度1～10g/l。
3)適當控制萃取過程萃取級數(shù)1～5級，有機相與水相之比為0.8～2;停留時間2～8分鐘;攪拌速度400～800rpm;溫度15～45℃。
4)反萃過程控制反萃劑組成，Cu 10～30g/l，F(xiàn)e 0～1g/l，H2SO4130～230g/l;反萃級數(shù)1～5級;有機相與水相之比為1～10;攪拌速度400～800rpm;溫度15～45℃。
5)采用一種酸性或中性物質作為有機相處理劑，例如硫酸和水，濃度為5～100%。其方法是先以適當濃度的硫酸洗滌反萃過的有機相，然后再以純水洗滌之。
本發(fā)明的具體解決方案為一種從含銅較高的金精礦中提取銅的方法，該方法采用了萃取-電積工藝，其特征在于選用了一種濃度為5～100%的酸性或中性物質對以煤油為稀釋劑的有機相進行處理后，再返回到萃取段，具體措施如下1)選擇一種羥肟萃取劑，將其溶于煤油中獲得有機相，萃取劑在煤油中的濃度在10～50%之間;
2)將料液用稀H2SO4調pH＝1.5～2.5;
3)萃取級數(shù)為1～5級，有機相與水相之比為0.8～2，停留時間為2～8分鐘，攪拌速度為400～800rpm，溫度為15～45℃;
4)反萃劑為含Cu 10～30g/l，F(xiàn)e 0～1g/l，H2SO4130～230g/l的水溶液，有機相與水相之比為1～10，攪拌速度為400～800rpm，溫度為15～45℃;
酸性物質可以是硫酸。中性物質可以是水。羥肟萃取劑可以是2-羥基-5-壬基乙酰苯酮肟。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果(1)本發(fā)明由于采用了萃取-電積工藝具有工藝簡單，操作方便，生產(chǎn)費用低，損失少，銅回收率高等特點。
(2)本發(fā)明采用了萃余液直接排放的作法，從而避免了萃銅工藝對金、銀回收的影響。
(3)由于是直接排放，這就要求被排放的萃余液中含銅要盡可能的低，為了達到這一目的，本發(fā)明采取了強化萃取過程的一系列措施，特別是選用了一種酸性或中性物質處理有機相，使得萃余液中銅含量在0.1g/l以下，最大限度地降低了萃余液中的殘銅含量。
(4)用本工藝處理某黃金冶煉廠的真實料液，萃余液含銅量可降到0.1g/l以下，與目前該廠正在運行的置換尾液含銅0.3～0.5%的置換工藝相比，銅的回收率可提高3～5%。以電解貧液反萃可獲得含銅30～60g/l高酸低鐵富電解液，有利提高電流效率，獲得高質量電銅。整個流程前后銜接合理，不產(chǎn)生新的污染，亦不影響金、銀的回收，生產(chǎn)成本可降低20%。
下面給出本發(fā)明具體的實施例一種從含銅較高的金精礦中提取銅的方法，該方法采用了萃取-電積工藝，其特征在于選用了一種濃度為5～100%的酸性或中性物質對以煤油為稀釋劑的有機相進行處理后，再返回到萃取段，具體措施如下1)選擇一種羥肟萃取劑，將其溶于煤油中獲得有機相，萃取劑在煤油中的濃度為25%;
2)將料液用稀H2SO4調pH＝2;
3)萃取級數(shù)為1～5級，有機相與水相之比為1，停留時間為5分鐘，攪拌速度為600rpm，溫度為23℃;
4)反萃劑為含Cu 20g/l，F(xiàn)e 0.5g/l，H2SO4150g/l的水溶液，有機相與水相之比為4，攪拌速度為600rpm，溫度為23℃;
酸性物質可以是硫酸。中性物質可以是水。羥肟萃取劑可以是2-羥基-5-壬基乙酰苯酮肟。
實施例在混合體積為60×60×70mm的混合澄清槽中進行多級逆流萃取。料液為某廠真實浸出液，其主要雜質含量如表1所示，以相應的鹽及酸調節(jié)銅、鐵含量及pH值。
表1 料液中主要雜質元素含量(g/l)<
>例1料液的主要成份Cu 3.50g/l，F(xiàn)e 3.30g/l，pH＝2.18;有機相的組成為10%的一種羥肟萃取劑的煤油溶液，經(jīng)酸性處理劑處理過;反萃劑的組成Cu 11.22g/l，H2SO4220g/l。2級萃取，1級反萃，操作相比為水相∶有機相∶反萃劑＝1∶1∶1，停留時間4分鐘，攪拌速度500rpm，操作溫度23℃。
水相出口Cu 0.12g/l，銅的回收率96.6%。
反萃液出口Cu 14.72g/l，F(xiàn)e 0.07g/l。
例2料液的主要成份Cu 7.03g/l，F(xiàn)e 7.20g/l，pH＝1.75;有機相的組成為20%的一種羥肟萃取劑的煤油溶液，經(jīng)酸性和中性處理劑處理過;反萃劑的組成為Cu 12.23g/l，H2SO4140g/l，F(xiàn)e 0.07g/l。3級萃取，3級反萃，操作相比為水相∶有機相∶反萃劑＝1∶1∶0.3，停留時間3分鐘，攪拌速度650rpm，溫度25℃。
水相出口Cu 0.05g/l，銅的回收率99.3%。
反萃液出口Cu 31.87，F(xiàn)e 0.16g/l。
例3料液的主要成份Cu 5.53g/l，F(xiàn)e 6.85g/l，pH＝2.00;有機相為30%的一種羥肟萃取劑煤油溶液，以酸性和中性處理劑在線處理;反萃劑的組成為Cu 20.03g/l，F(xiàn)e 0.10g/l，硫酸180g/l。2級萃取，2級反萃，操作相比為水相∶有機相∶反萃劑＝1∶1∶0.2，停留時間5分鐘，攪拌速度710rpm，溫度22℃。
水相出口Cu 0.011g/l，銅的收率99.8%。
反萃液出口Cu 50.85g/l，F(xiàn)e 0.17g/l。
權利要求
1.一種從含銅較高的金精礦中提取銅的方法，該方法采用了萃取-電積工藝，其特征在于選用了一種濃度為5～100%的酸性或中性物質對以煤油為稀釋劑的有機相進行處理后，再返回到萃取段，具體措施如下1)選擇一種羥肟萃取劑，將其溶于煤油中獲得有機相，萃取劑在煤油中的濃度在10%～50%之間；2)將料液(即水相)用稀H2SO4調pH=1.5～2.5；3)萃取級數(shù)為1～5級，有機相與水相之比為0.8～2，停留時間為2～8分鐘，攪拌速度為400～800rpm，溫度為15～45℃；4)反萃劑為含Cu10～30g/l，F(xiàn)e0～1g/l，H2SO4130～230g/l的水溶液，有機相與水相之比為1～10，攪拌速度為400～800rpm，溫度為15～45℃；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種從含銅較高的金精礦中提取銅的方法，其特征在于酸性物質為硫酸。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種從含銅較高的金精礦中提取銅的方法，其特征在于中性物質為水。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種從含銅較高的金精礦中提取銅的方法，其特征在于羥肟萃取劑為2-羥基-5-壬基乙酰苯酮肟。
全文摘要
本發(fā)明屬于有色金屬濕法冶金領域，特別涉及一種從含銅較高的金精礦中用萃取——電積方法提取銅的工藝。它選用對銅負荷高、易反萃的一種羥肟萃取劑，以適宜的酸性或中性物質處理有機相，并采取適當?shù)膹娀腿『头摧腿〈胧馆陀嘁褐械你~含量降低到0.1g/L以下。既可使銅的回收率提高3～5％，又不影響金、銀的回收率，明顯提高了黃金冶煉的綜合經(jīng)濟效益。
文檔編號G01G3/00GK1104259SQ9312091
公開日1995年6月28日 申請日期1993年12月20日 優(yōu)先權日1993年12月20日
發(fā)明者周學璽, 朱屯 申請人:中國科學院化工冶金研究所