[發明專利]硫酸化焙燒-浸出-浮選-萃取-沉鈷耦合煉銅的方法

在審

• 申請號: 202011178325.0
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112251598A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 孫留根;楊瑋嬌;楊永強;韋其晉;馬鑫銘;張逸飛;張勝梅;彭煜華;張正陽;牛犁
• 申請（專利權）人: 礦冶科技集團有限公司
• 主分類號: C22B1/06
• 分類號: C22B1/06;C22B3/08;C22B15/00;C25C1/12;C22B23/00
• 代理公司: 北京博智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11929
• 代理人: 尹春雷

硫酸化焙燒?浸出?浮選?萃取?沉鈷耦合煉銅的方法，屬于銅冶煉技術領域，包括以下步驟：（1）硫化銅精礦焙燒得到焙砂。（2）焙砂一段浸出，固液分離得到高銅浸出液和一段浸出渣；一段浸出渣浮選，浮選精礦二段浸出，得到二段浸出礦漿。（3）二段浸出礦漿并入氧化銅礦浸出槽，礦漿經濃密機固液分離得到高銅浸出液和浸出渣，浸出渣經壓濾機洗滌得到低銅浸出液。（4）高銅浸出液萃取，萃余液返回步驟（2），萃取液電積。（5）低銅浸出液萃取，低銅萃余液一部分返回步驟（2），剩余用氧化礦中和，固液分離，濾渣返回步驟（2），濾液除鐵沉鈷回收鈷、銅。本發明可操作性強、銅浸出回收率高，酸耗小，有效解決系統酸漲肚和水漲肚。

技術領域

本發明屬于銅冶煉技術領域，具體涉及到一種硫酸化焙燒-浸出-浮選-萃取-沉鈷耦合煉銅的方法。

背景技術

銅是一種戰略有色金屬，被廣泛地應用于建筑、交通運輸、機械制造、電子電氣、日用消費品、航空航天和國防等多個領域。我國的銅金屬對外依存度高達75%。

自然界中金屬態的自然銅很少，銅礦一般分為硫化銅礦、氧化銅礦及它們的混合礦。除銅外，銅礦中通常還伴生各種有價金屬，如金、銀、鎳、鈷、鉛、鋅等。通常硫化銅礦的銅品位較低，需要通過選礦方法加以富集、產出硫化銅精礦，用于銅的冶煉提取。剛果（金）的銅礦石主要為高品位礦石，多數為硫化―氧化銅混合礦；在我國云南、新疆、湖北和西藏等地也存在大量低品位硫化―氧化銅混合礦，估計銅金屬總量近千萬噸。因此，開發利用此類銅礦資源具有重要意義，尤其是對剛果（金）的銅鈷精礦特點，火法冶煉無法發揮自身優勢，針對性的特殊工藝方案，支撐國內企業走出去提供技術支撐更具現實意義。從銅礦中提取銅的工藝技術方法主要有火法煉銅和濕法煉銅。

火法煉銅主要是造锍熔煉，根據銅精礦類型形成了閃速熔煉法、諾蘭達熔煉法、澳斯麥特熔煉法、艾薩熔煉法、水口山熔煉法等工藝，生產處含硫的中間產物冰銅，同時回收其他有價金屬。但是針對海外特殊的社會環境，基礎設施落后，輔助材料短缺無法自給，專業技術人員不足的現狀，對于礦石普遍含鈷，不含金、銀，氧化礦儲量豐富的特性；火法煉銅不能有效回收礦石中的鈷，同事火法造锍捕金、規模效益等優勢沒有發揮出來，輔助材料是國內的5-10倍，因此在海外一些地區不適宜采用火法冶煉工藝直接處理的。

由于濕法煉銅所需藥劑少，且易于獲得，投資少，見效快，因此，對于硫化銅精礦或難選的氧化銅礦采用濕法冶煉工藝。

在生物堆浸工藝方面，中國專利CN104109765B公開的“一種次生硫化銅礦兩段生物堆浸方法”，第一階段浸出為：將破碎后的次生硫化銅礦送入堆場筑堆，并采用含有Fe³⁺的硫酸噴淋液進行第一階段浸出，直至最后一層礦石中浸出40%～50%的銅止；第二階段浸出：采用1.2pH1.5的噴淋液對第一階段浸出礦進行第二階段浸出；最后將第一階段浸出和第二階段浸出的混合浸出液，依次經萃取、反萃和電積后得到陰極銅。該生物堆浸工藝雖然具有能耗低、投資小和規模可大可小等優點，但存在以下缺陷：當礦石破碎粒度粗時，因入堆礦石粒度大造成堆浸周期長、堆浸效率低、尾渣銅品位高的問題，而當礦石破碎粒度細時，因入堆礦石粉礦多造成滲透性差、銅浸出率低等不足的問題。

“硫酸化焙燒―浸出―電積”生產陰極銅工藝是曾廣泛應用于硫化銅精礦提銅工藝，但是由于硫酸化焙燒，銅焙砂在浸出過程中，溶液中的酸循環累積，必須中和或者外排一部分萃余液才能維持系統酸平衡；且硫酸化焙燒浸出率低一般在95%左右，浸出渣中含銅2%左右，排放造成資源的極大浪費；萃余液回收金屬鈷，萃余液中的酸沒有得到利用，還要用石灰中和造成酸資源的浪費和輔助藥劑的消耗。上述的缺點造成濕法電解銅回收率低，硫綜合利用率低。此外，由于銅精礦顆粒中部分銅被其他物相包裹，較低酸度條件下無法使被包裹的銅浸出，因此，為了保證銅浸出率，采用高酸浸出，這不僅增加了酸耗，而且高濃度酸也提高了設備要求。

綜上，上述現有工藝不能使資源綜合回收，效益最大化，存在銅回收率低，或是處理成本高，設備要求嚴格等不足，都未能很好地回收銅精礦和氧化礦的有價金屬。

發明內容