[發明專利]一種高砷硫化銅礦的固砷提銅方法

在審

• 申請號: 201810054490.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108220618A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 舒榮波;程蓉;黃云階;徐明;陳曉青;閆武
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院礦產綜合利用研究所
• 主分類號: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00;C22B3/44
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蔣斯琪

本發明公開了一種高砷硫化銅礦的固砷提銅方法，該方法是針對高砷硫化銅礦礦石，特別是以砷黝銅礦和硫砷銅礦為主體的銅礦石的固砷提銅方法；本發明充分利用了砷黝銅礦和硫砷銅礦在硫酸體系中的溶解行為，有害砷在高溫富氧條件下易于氧化生成化學穩定的砷酸鐵特性；開發了以熱壓氧化技術為依托，結合Fe/As配比原則的固砷提銅方法；該方法采用閉路水循環濕法工藝，無廢水、廢氣排放，原料中的As以化學穩定性最好的砷化物—砷酸鐵形態賦存于尾渣中，其他對環境有潛在影響的Fe和S也以硫酸鈣和堿式硫酸鐵等穩定形態賦存于尾渣中；綜上所述，該方法拓展了熱壓氧化技術的應用領域，為難處理的高砷硫化銅礦資源的利用提供了清潔環保的新工藝。

技術領域

本發明涉及礦產行業的固砷提銅技術，具體的說，是針對以砷黝銅礦或硫砷銅礦為主體銅礦的一種高砷硫化銅礦的固砷提銅方法。

背景技術

銅是國民經濟建設的支柱性原材料，隨著國民經濟的飛速發展，對銅的需求量也不斷加大。隨著銅礦的不斷開采，易處理銅礦資源的日益枯竭，占世界銅資源15%的含砷硫化銅礦資源的開發越來越受到重視。如果采用傳統的火法冶煉或化學浸出工藝處理此類銅礦，將產生大量含砷的三廢，若不提出合理的回收或消除方法將會帶來一系列的環保、安全問題，甚至直接威脅人體健康。隨著全球環境要求日趨苛刻，勢必對含砷銅精礦的處理提出更高的要求，相應處理成本也將越來越高。因此，開展含砷銅礦綜合利用技術研究，無論從擴大資源儲量范圍，還是從提高選冶經濟效益、環境保護等方面，都具有十分重要的意義。

自然界中已查明的含砷硫化銅礦物主要為砷黝銅礦Cu₃AsS₃和硫砷銅礦Cu₃AsS₄；該兩種含砷硫化銅礦既含有價金屬銅，又含有害元素砷，且化學性質穩定，在有效回收銅的同時控制元素砷對環境的危害是此類礦產資源研究的主要內容。目前，針對上述高砷硫化銅礦的處理方法通常采用浮選富集—火法冶煉—煙塵回收砷和硫—固相回收銅的工藝路線，也有采用酸法/堿法浸出工藝和生物氧化浸出工藝的案例。其中，火法工藝技術成熟、效果好且綜合回收多種元素，但受困環保標準日益嚴苛、氣體回收成本高和砷產物保藏銷售難等問題；生物氧化浸出工藝因成本低、對環境友好（無煙氣排放）、砷固化效果好而受廣泛關注，但存在反應速度慢、回收率低和適應性差等問題；酸法/堿法浸出工藝則具有對環境友好（無煙氣排放）、砷固化效果好、反應速度快等顯著優勢，將隨著環保標準的提高而受到越來越多的重視。

礦產開發過程產出的固體含砷廢料對環境構成重大威脅，主要是部分固體含砷廢料具有較大的可溶性（三氧化二砷溶解度10g/L），在雨水等作用下可轉移入地下水體，進而對人類健康造成危害。各國科研工作者通過多年的研究發現，含砷固體廢棄物的各種賦存形態中以砷酸鐵（臭蔥石）形態最為穩定，在模擬自然氧化、風化和溶解等條件下具備長期穩定性，不對周邊環境構成威脅。

本發明的目的是通過添加輔助劑進行熱壓氧化處理，實現砷的穩定固化和銅的高效回收，進而提供一種高砷硫化銅礦的處理新工藝。

發明內容

本發明為克服上述技術問題，針對高砷硫化銅礦的綜合回收與環保問題，提供了一種高砷硫化銅礦的固砷提銅方法，通過添加輔助劑進行熱壓氧化處理，進而達到固砷提銅的目的，以解決目前高砷硫化銅提取過程中存在的砷固化難、銅浸出率低等問題。

本發明的技術方案如下：

一種高砷硫化銅礦的固砷提銅方法，包括以下工藝步驟：

A、將經選礦工藝獲得的高砷硫化銅礦精礦與鐵粉按一定的Fe/As比例配礦，并加水再磨得到礦漿，所述礦漿達到較窄的入料粒級；

B、所述礦漿在酸化調漿槽中與提銅貧液、熱壓返回液混合，進行蒸汽加溫，并添加硫酸和木質素磺酸鈉；

C、將步驟B得到的礦漿用高壓泵輸送至熱壓氧化反應釜，并在設定條件下進行熱壓氧化反應；反應完成后的礦漿經閃蒸塔回收蒸汽熱量，并返回步驟B供蒸汽加溫使用，冷卻后的礦漿進入分流槽；