[發明專利]從礦石中提取銅的方法

無效

• 申請號: 96103479.3
• 申請日: 1996-03-22
• 公開（公告）號: CN1049693C
• 公開（公告）日: 2000-02-23
• 發明（設計）人: 金鎖慶;向欽芳;張佩孚;宋煥筆;蘇艷茹;呂貴柱;郭建政;饒松;劉俊琴
• 申請（專利權）人: 核工業北京化工冶金研究院
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C25C1/12;//C22B1500
• 代理公司: 核工業專利法律事務所
• 代理人: 王瑛

本發明涉及金屬的提取方法，更具體地說是從銅氧化礦或從硫化礦含銅浮選尾礦中提取銅的方法。

自然界存在的銅礦物分為氧化礦和硫化礦兩大類。對于氧化礦(包括銅以氧化礦存在的浮選尾礦)的處理，當前普遍采用濕法冶金方法。近年來，銅濕法冶金似乎處于停滯狀態，而且在最近的將來不會有特別突出的變化，但某些已用技術的改進還會逐漸問世。其常規流程是由礦石破碎、磨細，攪拌浸出，固液分離，溶劑萃取，電沉積(制陰極銅)以及尾礦漿處置等六大工序組成。即銅從礦石進入溶液，經溶劑萃取制得″純″銅溶液，然后通過電解沉積制取金屬銅。該法為了使銅″完全“由礦石轉入溶液，必須把礦石破碎、磨細，使銅礦物能與浸出劑有足夠的接觸機率，從而使浸出反應進行完全。然而，礦石的磨細給濕法冶金過程帶來了如下后果：(1)流程能耗高：磨礦是銅礦濕法冶金的主要耗能操作之一，其電耗約占整個流程(常規)的1/3～1/2；2)固液分離困難：為從浸出液中純化富集銅，在礦石攪拌浸出后，必須進行嚴格的固液分離，可是礦石磨得越細固液分離越困難；(3)用水量大，加劇了環境危害：像火法冶金對大氣污染一樣，水環境的污染是濕法冶金的固有不足。對于以攪拌浸出為基礎的常規流程，處理一噸礦石的排水量達3～5m³或更多，處置這樣龐大的尾礦漿是濕法冶金過程的沉重負擔。另外，由溶劑萃取所帶來的有機相(溶劑及萃取劑)毒性以及火災危險，也是當前銅濕法冶金引人注目的不足(″Hydroxyoxime?and?Copper?hydrometallurgy″，CRC?Press?Inc.London，1993)。1977年美國專利(US?NO.4,017,309)公開了一種″薄層浸出法″，它是用濃酸浸出只經破碎的粗粒礦石，礦石不需進一步磨細，似乎解決了上述由礦石磨細引起的三個問題。但是該法不能浸出氧化礦中通常存在的非酸溶性銅礦物，而且其浸出液必須進行溶劑萃取，使銅純化富集，才能制得合格的金屬銅。美國專利US5356457公開了一種溶劑萃取法制銅的方法。眾所周知，溶劑萃取不僅存在著有機相毒性的環境問題，而且是銅濕法冶金中要求高(料液必須充分澄清，固體含量＜25ppm)、操作難(萃取工序的相分離特性、有機相損耗等強烈依賴于料液特性及其操作環境)、消耗大(萃取劑昂貴，萃取單元操作的成本大約占總成本的1/3以上)的操作工序。

本發明的目的是要提供一種流程短、能耗低、用水少、環境污染小的從礦石中提取銅的方法。

本發明的技術方案如下：破碎到一定粒度的礦石或浮選尾礦與酸溶液及氧化劑在固體拌和機(稱為拌酸機)中混合，經加溫或常溫熟化后，用電解脫銅殘液(即淋濾液)淋濾礦層，淋濾液不僅把礦石(或尾礦)濃酸熟化過程中已經浸出的組分洗出來，而且還要把殘存在毛細孔隙深處和新生裂隙面上的有用組分浸出并洗出來。這個淋濾過程類似于常規的堆浸操作，但它是按多段逆流方式進行的。這樣，從礦石破碎至淋濾就成為一個連續化的穩定的操作系統，而不是像常規堆浸那樣的間歇操作。

淋濾流出液(即浸出液)是一種銅含量高、固體含量低的藍綠色溶液。對于氧化礦，浸出液中各種雜質的含量都很低。該浸出液即可直接進入電解工序。對于氧化程度不高的礦石或浮選尾礦，當用二氧化錳或高鐵作氧化劑時，浸出液中鐵的含量較高，需經鐵礬沉淀法除去鐵以后，方可進入電解工序。電解工序由電沉積和電解脫銅兩部分組成。前者的產品為陰極銅(約占銅產品總量的50％～90％)后者的產品為海綿銅(半成品，約占10％-50％)電解脫銅后的殘液(即電解殘液，銅含量低于0.5g/L)全部或大部分(75％-95％)返回淋濾工序。整個工廠是水循環系統，不排或少排(0.15～0.2m³/t)工藝廢水，工廠排出廠外的廢物僅僅是或主要是含水率20％左右的浸出渣，它可回填采礦場或干堆置，堆渣場雨水流出液大部分(視降水量)可返回工廠作生產用水，省去了當前常規流程所必需的尾礦池，基本上避免了龐大的尾礦漿處置。

圖1是本發明的工藝流程示意圖。由圖1可見，本發明的工藝步驟如下：

(1)破碎(浮選尾礦無此工序)：把礦石破碎至5～15mm。