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用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法

2575   編輯:吉利娜   來源:紫金礦業集團股份有限公司  
2022-03-29 15:34:24

權利要求

1.用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法,該方法包括下述順序工藝步驟:

(a)硫酸化焙燒,將含硫28%、粒度為78%-0.074mm、品位13%左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻,送到沸騰爐內在400~900℃溫度、-30~0Pa爐頂壓力范圍內進行硫酸化焙燒1~5h,再將焙燒產出的含塵SO2煙氣經除塵設備收塵后進行制酸,制得副產品硫酸;

(b)水浸,將焙燒產出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在40~95℃溫度范圍內進行水浸0.2~4h;

(c)過濾,將水浸礦漿進行過濾,再將過濾出的高銅浸出液依次進行除鐵、濃縮結晶、離心過濾,制得產品硫酸銅;

(d)酸浸,將水浸渣經銅萃余液漿化,在45~95℃溫度范圍內進行酸浸0.2~4h;

(e)過濾洗滌,加水將酸浸礦漿進行過濾洗滌,再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進行鐵紅制備,制得副產品鐵紅和廢渣;

(f)萃取,將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進行萃??;

(g)反萃,將萃取的負載有機相用硫酸進行反萃,使硫酸銅得到富集、凈化,再將反萃后的負載有機相返回萃取工序;

(h)電積,將反萃后的富銅液進行電積,制得產品陰極銅。

2.根據權利要求1所述的用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法,該方法進一步包括下述順序工藝步驟:

(a)硫酸化焙燒,將含硫28%、粒度為78%-0.074mm、品位13%左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻,送到沸騰爐內在500~700℃溫度、-20~0Pa爐頂壓力范圍內進行硫酸化焙燒1~3h,再將焙燒產出的含塵SO2煙氣經除塵設備收塵后進行制酸,制得副產品硫酸;

(b)水浸,將焙燒產出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在60~90℃溫度范圍內進行水浸0.5~2.5h;

(c)過濾,將水浸礦漿進行過濾,再將過濾出的高銅浸出液依次進行除鐵、濃縮結晶、離心過濾,制得產品硫酸銅;

(d)酸浸,將水浸渣經銅萃余液漿化,在65~95℃溫度范圍內進行酸浸0.5~2.5h;

(e)過濾洗滌,加水將酸浸礦漿進行過濾洗滌,再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進行鐵紅制備,制得副產品鐵紅和廢渣;

(f)萃取,將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進行萃??;

(g)反萃,將萃取的負載有機相用硫酸進行反萃,使硫酸銅得到富集、凈化,再將反萃后的負載有機相返回萃取工序;

(h)電積,將反萃后的富銅液進行電積,制得產品陰極銅。

3.根據權利要求1或2所述的用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法,該方法進一步包括下述循環工藝步驟:

(a)將離心過濾后的母液一部分返回濃縮結晶工序,另一部分返回萃取工序,再進行循環利用;

(b)將萃取后的萃余液一部分返回酸浸工序,再進行循環利用,另一部分可進行水處理后排放;

(c)將電積后的廢電積液返回反萃工序,再進行循環利用。

說明書

一.技術領域

本發明涉及用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法,適于低品位銅礦開采應用。

二.背景技術

以銅精礦為原料生產銅產品,主要有三種方法:

第一種方法是火法冶煉生產產品陰極銅及副產品硫酸銅,一般包括焙燒、熔煉、吹煉、精煉等工序,適于品位20~30%的銅精礦應用,此法存在一次性投資大、工藝流程長、技術要求高、火法貧化過程能耗高及廢氣污染等明顯不足,且隨著銅礦的大量開采,富礦越來越少,能滿足高品位火法煉銅要求的精礦來源越來越少,阻礙了火法煉銅的發展。

第二種方法是濕法冶煉生產陰極銅,主要有銅精礦硫酸化焙燒-常壓酸浸-凈液-電積流程、焙燒-氨浸-萃取-電積流程、催化預氧化浸出-萃取-電積流程等,一般適應較低品位的銅精礦,且這些工藝均存在銅的回收率較低,一般為90%左右,最高為94%,生產率和金屬回收率低,造成生產成本較高。

第三種方法是膽銅法,膽銅的生產過程包括兩個方面:一是酸浸銅,二是濃縮、結晶硫酸銅和沉積銅。其中科研工作者做了大量的試驗研究工作,在浸銅工藝及凈化工藝進行了不斷完善,但仍存在一定的問題:1.無論是預焙燒浸提法還是直接浸提法,基本采用稀硫酸浸出,浸出液酸度及雜質含量較高,直接結晶難以獲得合格產品,若采用中和工藝凈化除鐵等雜質,則成本較高、損失的銅難以洗滌回收、工藝復雜。2.由于浸出液銅濃度較高,造成浸出渣洗滌流程較長,而這部分洗滌水中的銅再返回浸出流程致使浸出液銅濃度極大降低,使硫酸銅蒸發結晶的設備投資大、能耗高、勞動強度大、運轉費用多。3.由于濃縮結晶制備硫酸銅母液長期循環,造成雜質積累嚴重,為解決這一問題,多采用電積脫銅生產黑銅或者鐵粉置換法生產海綿銅,由于這些產物為半成品,造成產品附加值低,資金周轉慢等問題,也制約了企業的發展。

總之,比較銅精礦生產銅產品的不同工藝,前兩種工藝適應范圍有局限性:火法冶煉不適應小規模生產和低品位的銅精礦;濕法冶煉生產陰極銅,銅的回收率低,不適應較高品位的銅精礦。最后一種膽銅法雖適應較高品位的銅精礦,但又存在設備投資及勞動強度大,運行費用多,產品附加值低等諸多問題。

三.發明內容

本發明的目的在于提供一種生產成本較低、原料適應性強、勞動效率高、投資少、操作簡單、銅利用率高、產品多元化、易工業化實施的一種用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法。

為實現以上目的,發明一種用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法,該方法包括下述順序工藝步驟:

(a)硫酸化焙燒,將含硫28%、粒度為78%-0.074mm、品位13%左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻,送到沸騰爐內在400~900℃溫度范圍內進行硫酸化焙燒1~5h,再將焙燒產出的含塵SO2煙氣經除塵設備收塵后進行制酸,制得副產品硫酸;

(b)水浸,將焙燒產出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在40~95℃溫度范圍內進行水浸0.2~4h;

(c)過濾,將水浸礦漿進行過濾,再將過濾出的高銅浸出液依次進行除鐵、濃縮結晶、離心過濾,制得產品硫酸銅;

(d)酸浸,將水浸渣經銅萃余液漿化,在45~95℃溫度范圍內進行酸浸0.2~4h;

(e)過濾洗滌,加水將酸浸礦漿進行過濾洗滌,再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進行鐵紅制備,制得副產品鐵紅和廢渣;

(f)萃取,將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進行萃??;

(g)反萃,將萃取的負載有機相用硫酸進行反萃,使硫酸銅得到富集、凈化,再將反萃后的負載有機相返回萃取工序;

(h)電積,將反萃后的富銅液進行電積,制得產品陰極銅。

本發明的方法進一步包括下述循環工藝步驟:

(a)將離心過濾后的母液一部分返回濃縮結晶工序,另一部分返回萃取工序,再進行循環利用;

(b)將萃取后的萃余液一部分返回酸浸工序,再進行循環利用,另一部分可進行水處理后排放;

(c)將電積后的廢電積液返回反萃工序,再進行循環利用。

本發明的優點:

1.通過銅精礦硫酸化焙燒所產焙砂和煙塵采用水浸工藝,可獲得高銅濃度硫酸銅溶液,且銅浸出液酸度及雜質較低,為溶液凈化創造極為有力條件。

2.水浸渣經過酸浸產出較低濃度的硫酸銅溶液,確保了銅的浸出效果,且簡化了銅洗滌流程。

3.高銅濃度硫酸銅溶液濃縮結晶硫酸銅工藝和高酸度、多雜質的低濃度硫酸銅萃取電積工藝回收銅工藝,克服了公知銅精礦生產硫酸銅工藝中存在的投資大、成本運行高和銅精礦生產電積銅銅回收率低等問題,在獲得高純硫酸銅、電解銅產品的同時還產出硫酸、鐵紅和廢渣副產品,實現了產品多元化,極大的提高了銅的回收率、資源利用率,該方法具有投資少、風險小、效益好、前景廣闊等特點。

四.附圖說明

發明的具體方法由以下附圖給出。

圖1是根據本發明提出的一種用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法的工藝流程圖。

以下結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。

五.具體實施方式

實施例一:如圖1所示,一種用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法,該方法包括下述順序工藝步驟:

(a)硫酸化焙燒,將含硫28%、粒度為78%-0.074mm、品位13%左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻,送到沸騰爐內在400~900℃溫度、-30~0Pa范圍內進行硫酸化焙燒1~5h,再將焙燒產出的含塵SO2煙氣經除塵設備收塵后進行制酸,制得副產品硫酸;

(b)水浸,將焙燒產出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在40~95℃溫度范圍內進行水浸0.2~4h;

(c)過濾,將水浸礦漿進行過濾,再將過濾出的高銅浸出液依次進行除鐵、濃縮結晶、離心過濾,制得產品硫酸銅;

(d)酸浸,將水浸渣經銅萃余液漿化,在45~95℃溫度范圍內進行酸浸0.2~4h;

(e)過濾洗滌,加水將酸浸礦漿進行過濾洗滌,再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進行鐵紅制備,制得副產品鐵紅和廢渣;

(f)萃取,將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進行萃??;

(g)反萃,將萃取的負載有機相用硫酸進行反萃,使硫酸銅得到富集、凈化,再將反萃后的負載有機相返回萃取工序;

(h)電積,將反萃后的富銅液進行電積,制得產品陰極銅。

實施例二:參照圖1,該方法進一步包括下述順序工藝步驟:

(a)硫酸化焙燒,將含硫28%、粒度為78%-0.074mm、品位13%左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻,送到沸騰爐內在500~700℃溫度、-20~0Pa范圍內進行硫酸化焙燒1~3h,再將焙燒產出的含塵SO2煙氣經除塵設備收塵后進行制酸,制得副產品硫酸;

(b)水浸,將焙燒產出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在60~90℃溫度范圍內進行水浸0.5~2.5h;

(c)過濾,將水浸礦漿進行過濾,再將過濾出的高銅浸出液依次進行除鐵、濃縮結晶、離心過濾,制得產品硫酸銅;

(d)酸浸,將水浸渣經銅萃余液漿化,在65~95℃溫度范圍內進行酸浸0.5~2.5h;

(e)過濾洗滌,加水將酸浸礦漿進行過濾洗滌,再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進行鐵紅制備,制得副產品鐵紅和廢渣;

(f)萃取,將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進行萃??;

(g)反萃,將萃取的負載有機相用硫酸進行反萃,使硫酸銅得到富集、凈化,再將反萃后的負載有機相返回萃取工序;

(h)電積,將反萃后的富銅液進行電積,制得產品陰極銅。該方法進一步包括虛線所指的下述循環工藝步驟:

(a)將離心過濾后的母液一部分返回濃縮結晶工序,另一部分返回萃取工序,再進行循環利用;

(b)將萃取后的萃余液一部分返回酸浸工序,再進行循環利用,另一部分可進行水處理后排放;

(c)將電積后的廢電積液返回反萃工序,再進行循環利用。

用本發明的方法從低品位精銅礦直接制取硫酸銅和陰極銅,經有關部門檢測,各項技術指標如下表:

 銅的 浸出率 銅的 結晶率 銅的 萃取率 銅的 電積率 銅的 回收率 硫酸銅 質量 陰極銅 質量 97.58 70.00 99.20 99.50 96.32 國標1級 國標1#

從上表可見,銅綜合回收率達到96%以上。

全文PDF

用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法.pdf

聲明:
“用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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