[發(fā)明專(zhuān)利]鐵粉還原含銅酸性浸出液制取海綿銅的工藝方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110299853.6
• 申請(qǐng)日: 2011-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102312099A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 攀枝花市清洪源環(huán)保科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22B7/00
• 分類(lèi)號(hào): C22B7/00;C22B3/46;C22B15/00
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所 51124
• 代理人: 楊冬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制取海綿銅的工藝方法，尤其是涉及一種鐵粉還原含銅酸性浸出液制取海綿銅的工藝方法，屬于化工生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，用含銅酸性浸出液制備海綿銅的工藝全部都為間歇式，其方法為先將一定濃度的含銅酸性浸出液放入置換槽，再按浸出液中銅的摩爾比例加入一定量還原鐵粉，在機(jī)械或壓空攪拌下反應(yīng)一定時(shí)間，反應(yīng)完成后進(jìn)行相分離即得到海綿銅。對(duì)于間歇式置換反應(yīng)制取海綿銅的工藝，已有多篇文獻(xiàn)提及并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化，如段志毅、孫勝奇的《低品位氧化銅礦酸制取海綿銅》，中國(guó)資源綜合利用，2009年5月第27期5卷，對(duì)金堆地區(qū)某低品位氧化銅礦酸浸液間歇式制取海綿銅的工藝進(jìn)行了優(yōu)化，針對(duì)銅離子濃度分別為5g/L、8g/L、10g/L、15g/L的酸性浸液用鐵粉在優(yōu)化后的攪拌速度下進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為8h時(shí)，還原銅的收率均小于80％；還原時(shí)間為12h時(shí)，收率提高到95～98％，這種制取海綿銅的方法，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率均較低。又如陳順?lè)健㈢娢倪h(yuǎn)的《槽浸復(fù)雜氧化銅礦石生產(chǎn)海綿銅》，有色金屬(冶煉部分)，2000年01期，提出了一種優(yōu)化云南昭通地區(qū)復(fù)雜氧化銅礦石生產(chǎn)海綿銅的方法，該技術(shù)通過(guò)中間槽對(duì)沉降澄清后的浸出液再次沉降以除去浸出液中殘留的礦漿，減少礦漿對(duì)銅離子的包裹，從而提高置換反應(yīng)的置換率，該文獻(xiàn)還對(duì)昭通彝良某海綿銅廠采用該技術(shù)后的成本構(gòu)成和所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析，通過(guò)該經(jīng)濟(jì)效益分析發(fā)現(xiàn)，昭通彝良某海綿銅廠雖然采取該技術(shù)獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，但在浸出液制備海綿銅階段存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、自動(dòng)化程度低、污染大等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種勞動(dòng)強(qiáng)度小、自動(dòng)化程度高的用鐵粉還原含銅酸性浸出液制取海綿銅的工藝方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：鐵粉還原含銅酸性浸出液制取海綿銅的工藝方法，包括以下步驟，

先將參與反應(yīng)的含銅酸性浸出液以30～100m3/h、鐵粉以193～1260kg/H的速度加入主反應(yīng)槽中，在這同時(shí)起動(dòng)主反應(yīng)槽內(nèi)的攪拌器，使含銅酸性浸出液與鐵粉混合并發(fā)生置換反應(yīng)；

然后，隨著主反應(yīng)槽中含銅酸性浸出液和鐵粉的不斷加入，先期加入并發(fā)生置換反應(yīng)的混合液體，從主反應(yīng)槽下部側(cè)壁上的混合液流出口流入中間反應(yīng)槽中，在中間反槽內(nèi)的攪拌器的作用下，繼續(xù)發(fā)生熟化置換反應(yīng)，將含銅酸性浸出液中的氧化銅徹底置換，生成含有海綿銅和硫酸亞鐵的混合液；

接著，在中間反應(yīng)槽中，發(fā)生完熟化置換反應(yīng)的含有海綿銅和硫酸亞鐵的混合液，在隨主反應(yīng)槽中流入中間反應(yīng)槽的發(fā)生過(guò)置換反應(yīng)的混合液的作用下，從中間反應(yīng)槽中上部側(cè)壁上的流出口，流入沉降槽中，沉降分離成下部的海綿銅和上部的含有硫酸亞鐵的尾液；

最后，沉降在沉降槽下部的海綿銅通過(guò)設(shè)置在沉降槽底部的放料閥放出收集，溶解有硫酸亞鐵的尾液從沉降槽頂部側(cè)壁上的溢流口排出，這樣便完成了鐵粉還原含銅酸性浸出液制取海綿銅的工藝過(guò)程，并且隨著主反應(yīng)槽中連續(xù)不斷的加入鐵料和含銅酸性浸出液，使整個(gè)置換反應(yīng)過(guò)程連續(xù)不斷的進(jìn)行。

進(jìn)一步的是，含銅酸性浸出液與鐵粉的混合液在主反應(yīng)槽和中間反應(yīng)槽內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間分別為0.5～3.0h和2.0～4.5h。

進(jìn)一步的是，設(shè)置在主反應(yīng)槽和中間反應(yīng)槽內(nèi)的攪拌器為電動(dòng)攪拌器。

進(jìn)一步的是，電動(dòng)攪拌器在主反應(yīng)槽和中間反應(yīng)槽內(nèi)的攪拌速度分別為10～200rpm和5～100rpm。

進(jìn)一步的是，含銅酸性浸出液與鐵料在中間反應(yīng)槽內(nèi)進(jìn)行熟化置換反應(yīng)的過(guò)程中，每間隔一定的時(shí)間從沉降槽頂部側(cè)壁的溢流口中提取流出的尾液進(jìn)行化驗(yàn)，當(dāng)尾液中的銅離子的含量超過(guò)規(guī)定值時(shí)，起動(dòng)進(jìn)口端與中間反應(yīng)槽的底部連通，出口端與主反應(yīng)槽的側(cè)壁連通的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，使銅離子含量超過(guò)規(guī)定值的中間反應(yīng)槽內(nèi)的混合液在主反應(yīng)槽和中間反應(yīng)槽之間反復(fù)循環(huán)。

進(jìn)一步的是，相鄰兩次取樣的時(shí)間隔為0.5～5h。

進(jìn)一步的是，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)由泥漿泵構(gòu)成，泥漿泵的進(jìn)口端構(gòu)成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)口端，出口端構(gòu)成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的出口端。

進(jìn)一步的是，參加反應(yīng)的含銅酸性浸出液中，銅離子的含量為3～15g/l、酸堿度值為0.5～2.0。

進(jìn)一步的是，在含銅酸性浸出液與鐵粉發(fā)生置換反應(yīng)的過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，通過(guò)設(shè)置在主反應(yīng)槽和中間應(yīng)槽頂部的管道導(dǎo)出主反應(yīng)槽和中間應(yīng)槽。

進(jìn)一步的是，參與反應(yīng)的鐵粉的含鐵量為96％。