[發明專利]一種鐵閃鋅礦和輝銅礦協同浸出的方法

有效

• 申請號: 201811032455.6
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN108823398B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 趙紅波;張伊升;張艷軍;張憲
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B1/00
• 分類號: C22B1/00;C22B3/08;C22B3/18;C22B3/44;C22B15/00;C22B19/20;C25C1/12;C25C1/16
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 李勤輝

本發明涉及一種鐵閃鋅礦和輝銅礦協同浸出的方法，將鐵閃鋅礦和輝銅礦分別進行破碎、磨礦，得到鐵閃鋅礦粉和輝銅礦粉；將所述鐵閃鋅礦粉和輝銅礦粉按比例混合，然后加入水制得礦漿；向所述礦漿中加入浸出劑，并調節pH值，控制溶液化學條件，進行浸出，得到富Zn和富Cu浸出液；將所述浸出液進行萃取反萃然后電積處理，得到金屬Zn和Cu。本發明不需要改變原工藝流程、成本低、操作簡單、環境友好，易于實現工業應用。

技術領域

本發明涉及有色金屬濕法冶金和礦物加工領域，具體為一種鐵閃鋅礦和輝銅礦協同浸出，得到富Zn和富Cu浸出液的方法。

背景技術

金屬礦物的化學浸出和生物浸出均屬于濕法冶金工藝。化學浸出往往能得到較好的浸出效果，但其浸出工藝較為復雜，常常要求高溫、高壓等極端條件，成本較高；生物浸出是一種在浸礦微生物（硫或鐵的氧化菌）存在條件下，硫化礦氧化溶解并釋放出目標金屬離子的工藝。在這個過程中，浸出體系中的亞鐵離子和硫可被浸礦微生物氧化，最終生成三價鐵離子和硫酸。而三價鐵離子和氫離子能破壞硫化礦表面的化學鍵，從而使礦物溶解。生物浸出因其反應條件溫和、操作簡單、成本低廉和綠色環保等優點，在硫化礦冶金領域得到廣泛研究。目前，生物浸出技術已經于對硫化礦中銅、鋅、鎳、鈷、鈾和金等金屬的回收，但是，反應過程緩慢和鈍化等不利因素限制了該技術的進一步發展。因此，對加快化學及生物浸出速率和目標金屬離子回收率的研究具有重要的工業意義。

在自然界中，鋅主要存以硫化礦形式存在。現有鋅的提取工藝分為濕法和火法兩種，而濕法提鋅更適合處理低品位的復雜硫化鋅礦。目前，世界上超過80%的鋅經由濕法冶金工藝生產。濕法提鋅工藝主要由焙燒、制酸、浸出、凈化、電積等工序組成，包括常規的焙燒、浸出工藝和硫化鋅精礦直接浸出兩種工藝。而焙燒-浸出-電解工藝為最為普遍的提鋅工藝。然而，傳統的工藝較為復雜，在對礦石進行高溫加熱預處理過程中形成的鐵酸鋅(ZnO?Fe₂O₃)會對鋅的回收造成不利影響。而且，高溫會造成有毒氣體SO₂的生成，這對周圍環境造成巨大威脅。鐵閃鋅礦，作為兩種最重要的鋅硫化礦物之一（閃鋅礦和鐵閃鋅礦），其礦物元素組分中較低的鋅含量和較高的鐵含量，使其更不適合利用傳統濕法工藝處理。因此，亟需開發一種在常溫常壓下進行，且無需焙燒預處理的直接浸出鐵閃鋅礦的方法。

輝銅礦是自然界中最常見的次生銅礦。利用生物堆浸方法浸出輝銅礦已成功應用于工業生產。但是，在常溫浸出條件下，輝銅礦浸出渣中往往還殘留大量的銅，并需要多次浸出或者高溫或加壓浸出。這就造成了成本的增加和浸出周期的延長，不利于工業化生產的需求。因此，需要進一步的研究去提升輝銅礦常溫常壓浸出條件下銅的回收率，并縮短浸出周期。

在自然界中，包括鐵閃鋅礦與輝銅礦在內的許多有色金屬礦產往往呈共伴生的多金屬復雜硫化礦床形式存在。傳統的浮選工藝很難實現鐵閃鋅礦和輝銅礦的分離，在浮選精礦中鐵閃鋅礦和輝銅礦也會共同存在。因此，對比鋅和銅硫化礦共伴生存在的資源現狀和采用傳統浮選工藝難以將二者分離的難題，本工作提供了一種只需合理控制兩種礦物組元的比例和反應條件，便可實現無需浮選分離，無需高溫焙燒預處理，在常溫常壓下高效綜合利用鐵閃鋅礦和輝銅礦的方法。

發明內容

針對上述現有技術的缺點，為了解決利用傳統濕法浸出工藝難以處理鐵閃鋅礦的問題，為了提高輝銅礦堆浸的銅回收率及縮短浸出周期，為了尋求一種適合鐵閃鋅礦和輝銅礦共伴生資源現狀的更加綠色環保、更加簡單高效、更加節約成本的浸出工藝。本發明通過調控輝銅礦和鐵閃鋅礦的質量比，控制合適的反應條件，進行了相應的化學浸出和生物浸出，最終得到一種實現鐵閃鋅礦與輝銅礦協同浸出的方法。

本發明解決上述技術問題采用以下技術方案：一種鐵閃鋅礦和輝銅礦協同浸出的方法，包括以下步驟：

（1）將鐵閃鋅礦、輝銅礦分別進行破碎、磨礦，得到鐵閃鋅礦粉和輝銅礦粉；

（2）將所述鐵閃鋅礦粉和輝銅礦粉混合，制得礦漿；