湿法提铜工艺

摘要

本发明公开了一种湿法提铜工艺，所述湿法提铜工艺包括：A)对氧化铜矿石进行碎磨以制备矿浆，然后对所述矿浆进行分级以得到溢流矿浆，其中所述氧化铜矿石包括含铜云母；B)向所述溢流矿浆中加入浓硫酸并进行搅拌以对所述溢流矿浆进行酸浸，其中所述酸浸在45摄氏度-85摄氏度的条件下进行；和C)对酸浸后的矿浆进行固液分离以得到浸出液，对所述浸出液进行萃取和电积以得到阴极铜。通过利用根据本发明实施例的湿法提铜工艺，可以大大地提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率。

权利要求

1.一种湿法提铜工艺，其特征在于，包括：

A)对氧化铜矿石进行碎磨以制备矿浆，然后对所述矿浆进行分级以得到溢流矿浆，其中所述氧化铜矿石包括含铜云母；

B)向所述溢流矿浆中加入浓硫酸并进行搅拌以对所述溢流矿浆进行酸浸，其中所述酸浸在45摄氏度-85摄氏度的条件下进行，以便去除掉包裹在铜上的云母，使氧化铜矿裸露出来；和C)对酸浸后的矿浆进行固液分离以得到浸出液，对所述浸出液进行萃取和电积以得到阴极铜。

2.根据权利要求1所述的湿法提铜工艺，其特征在于，所述酸浸在65摄氏度的条件下进行。

3.根据权利要求2所述的湿法提铜工艺，其特征在于，所述步骤A)包括：A-1)依次对所述氧化铜矿石进行粗破碎、半自磨和球磨以制备所述矿浆；和A-2)对所述矿浆进行分级以得到重量百分比浓度为25％-35％的溢流矿浆，其中所述溢流矿浆的矿石的粒度P80不大于150μm。

4.根据权利要求3所述的湿法提铜工艺，其特征在于，所述步骤B)包括：B-1)向所述溢流矿浆中加入浓硫酸以将所述溢流矿浆的pH调节为1.5-2.5；和B-2)对所述溢流矿浆进行搅拌以进行所述酸浸，其中所述酸浸进行1小时-8小时。

5.根据权利要求4所述的湿法提铜工艺，其特征在于，所述步骤C)包括：C-1)对所述酸浸后的矿浆进行逆流洗涤以得到所述浸出液；和C-2)对所述浸出液进行萃取、反萃取和电积以得到阴极铜。

6.根据权利要求5所述的湿法提铜工艺，其特征在于，所述步骤A)还包括：A-3)对所述溢流矿浆进行浓缩以得到重量百分比浓度为45％-60％的浓缩矿浆，且在所述步骤B-1)中向所述浓缩矿浆中加入萃余液和浓硫酸以得到稀释矿浆，其中所述稀释矿浆的pH为

1.5-2.5且所述稀释矿浆的重量百分比浓度为20％-35％。

7.根据权利要求6所述的湿法提铜工艺，其特征在于，所述溢流矿浆的重量百分比浓度为30％且所述溢流矿浆的矿石的粒度P80不大于106μm，所述浓缩矿浆的重量百分比浓度为50％。

8.根据权利要求6所述的湿法提铜工艺，其特征在于，在所述步骤A-2)中，利用旋流器对所述矿浆进行分级，在所述步骤A-3)中，利用浓缩机对所述溢流矿浆进行浓缩。

9.根据权利要求6所述的湿法提铜工艺，其特征在于，在所述步骤B-1)中，所述稀释矿浆的pH为2.0且所述稀释矿浆的重量百分比浓度为26％。

10.根据权利要求6所述的湿法提铜工艺，其特征在于，在所述步骤B-2)中，所述酸浸进行4小时。

说明书

湿法提铜工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金领域，具体而言，涉及一种湿法提铜工艺。

背景技术

[0002] 传统上，块状的氧化铜矿因渗透性好，采用“堆浸-萃取-电积”的湿法提铜工艺从块状的氧化铜矿中提取铜。但是对于含有含铜云母(即铜被云母包裹)且含泥量高的氧化铜矿，若采用“堆浸-萃取-电积”的湿法提铜工艺，则浸出率极低(54.6％-63.6％)，目前现有技术中还没有一种针对含有含铜云母且含泥量高的氧化铜矿石能有效提高浸出率
的湿法提铜工艺。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

[0004] 为此，本发明的一个目的在于提出一种可以大大地提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率的湿法提铜工艺。

[0005] 为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种湿法提铜工艺，所述湿法提铜工艺包括：A)对氧化铜矿石进行碎磨以制备矿浆，然后对所述矿浆进行分级以得到溢流矿浆，其中所述氧化铜矿石包括含铜云母；B)向所述溢流矿浆中加入浓硫酸并进行搅拌以对所述溢流矿浆进行酸浸，其中所述酸浸在45摄氏度-85摄氏度的条件下进行；和C)对酸浸后的矿浆进行固液分离以得到浸出液，对所述浸出液进行萃取和电积以得到阴极铜。

[0006] 根据本发明实施例的湿法提铜工艺通过在45摄氏度-85摄氏度的条件下进行所述酸浸，从而可以有效地去除掉包裹在铜上的云母，这样可以将被云母包裹的铜浸出。因此，通过利用根据本发明实施例的湿法提铜工艺，可以大大地提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率(从60％左右提高到85％)。

[0007] 另外，根据本发明上述实施例的湿法提铜工艺还可以具有如下附加的技术特征：

[0008] 根据本发明的一个实施例，所述酸浸在65摄氏度的条件下进行。这样可以大大地提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率，使铜资源得到最大化的经济开发利用。

[0009] 根据本发明的一个实施例，所述步骤A)包括：A-1)依次对所述氧化铜矿石进行粗破碎、半自磨和球磨以制备所述矿浆；和A-2)对所述矿浆进行分级以得到浓度为
25％-35％的溢流矿浆，其中所述溢流矿浆的矿石的粒度P80不大于150μm。

[0010] 根据本发明的一个实施例，所述步骤B)包括：B-1)向所述溢流矿浆中加入浓硫酸以将所述溢流矿浆的pH调节为1.5-2.5；和B-2)对所述溢流矿浆进行搅拌以进行所述酸浸，其中所述酸浸进行1小时-8小时。

[0011] 根据本发明的一个实施例，所述步骤C)包括：C-1)对所述酸浸后的矿浆进行逆流洗涤以得到所述浸出液；和C-2)对所述浸出液进行萃取、反萃取和电积以得到阴极铜。

[0012] 根据本发明的一个实施例，所述步骤A)还包括：A-3)对所述溢流矿浆进行浓缩以得到浓度为45％-60％的浓缩矿浆，且在所述步骤B-1)中向所述浓缩矿浆中加入萃余液和浓硫酸以得到稀释矿浆，其中所述稀释矿浆的pH为1.5-2.5且所述稀释矿浆的浓度为
20％-35％。这样可以回收利用萃余液中的酸，从而不仅可以减少浓硫酸的用量、降低生产成本，而且可以实现零排放，避免污染环境。

[0013] 根据本发明的一个实施例，所述溢流矿浆的浓度为30％且所述溢流矿浆的矿石的粒度P80不大于106μm，所述浓缩矿浆的浓度为50％。这样可以进一步提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率。

[0014] 根据本发明的一个实施例，在所述步骤A-2)中，利用旋流器对所述矿浆进行分级，在所述步骤A-3)中，利用浓缩机对所述溢流矿浆进行浓缩。

[0015] 根据本发明的一个实施例，在所述步骤B-1)中，所述稀释矿浆的pH为2.0且所述稀释矿浆的浓度为26％。这样可以进一步提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率。

[0016] 根据本发明的一个实施例，在所述步骤B-2)中，所述酸浸进行4小时。这样可以将所述氧化铜矿石中的绝大部分铜浸出。

[0017] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0018] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0019] 图1是根据本发明实施例的湿法提铜工艺的流程图。

具体实施方式

[0020] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0021] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0022] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0023] 在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

[0024] 下面参照图1描述根据本发明实施例的湿法提铜工艺。如图1所示，根据本发明实施例的湿法提铜工艺包括以下步骤：

[0025] A)对氧化铜矿石进行碎磨以制备矿浆，然后对所述矿浆进行分级以得到溢流矿浆，其中所述氧化铜矿石包括含铜云母；

[0026] B)向所述溢流矿浆中加入浓硫酸并进行搅拌以对所述溢流矿浆进行酸浸，其中所述酸浸在45摄氏度-85摄氏度的条件下进行；和

[0027] C)对酸浸后的矿浆进行固液分离以得到浸出液，对所述浸出液进行萃取和电积以得到阴极铜。

[0028] 云母为片状，富有弹性、耐酸碱，因此被云母包裹的氧化铜矿虽然经过破碎和磨矿，氧化铜矿仍被云母紧紧包裹着，酸溶液无法溶解云母，也就接触不到氧化铜矿，无法将氧化铜矿中的铜浸出。现有技术的研究方向是希望通过减小氧化铜矿的粒度来去除掉包裹在铜上的云母，但是无论怎么减小氧化铜矿的粒度，依然不能去除掉包裹在铜上的云母。

[0029] 经过发明人深入地研究后发现，将所述溢流矿浆加热到45摄氏度-85摄氏度后，可以有效地去除掉包裹在铜上的云母，从而可以使氧化铜矿裸露出来，在此基础上进行酸浸可以大大地提高所述氧化铜矿石的浸出率。根据本发明实施例的湿法提铜工艺通过在45摄氏度-85摄氏度的条件下进行所述酸浸，从而可以有效地去除掉包裹在铜上的云母，这样可以将被云母包裹的铜浸出。因此，通过利用根据本发明实施例的湿法提铜工艺，可以大大地提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率(从60％左右提高到85％)。

[0030] 有利地，所述酸浸可以在65摄氏度的条件下进行。这样可以大大地提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率，使铜资源得到最大化的经济开发利用。

[0031] 如图1所示，在本发明的一些实施例中，所述步骤A)可以包括：

[0032] A-1)依次对所述氧化铜矿石进行粗破碎、半自磨和球磨以制备所述矿浆；和

[0033] A-2)对所述矿浆进行分级以得到浓度为25％-35％的溢流矿浆，其中所述溢流矿浆的矿石的粒度P80不大于150μm。

[0034] 在本申请中，矿浆的浓度均为矿浆的重量百分比浓度。

[0035] 具体而言，可以利用破碎机(例如颚式破碎机、双齿辊破碎机等)对所述氧化铜矿石进行粗破碎以达到入磨矿石块度，然后对所述氧化铜矿石加水并依次进行半自磨和球磨以制备所述矿浆。然后可以利用旋流器对所述矿浆进行分级以得到所述溢流矿浆，其中所述溢流矿浆的浓度是25％-35％，所述溢流矿浆的矿石的粒度P80可以不大于150μm(即所述溢流矿浆的矿石中的80％的粒度不大于150μm)。换言之，所述溢流矿浆中粒度不大于150

[0036] μm的矿石占所述溢流矿浆中全部矿石的80％。有利地，所述溢流矿浆的浓度可以是30％，所述溢流矿浆的矿石的粒度P80可以不大于106μm，这样可以进一步提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率。

[0037] 可以对分级沉砂矿浆(即包含粒度不符合要求的矿石的矿浆)继续进行球磨直至这些矿石的粒度符合要求。

[0038] 在本发明的一些示例中，所述步骤B)可以包括：

[0039] B-1)向所述溢流矿浆中加入浓硫酸以将所述溢流矿浆的pH调节为1.5-2.5；和

[0040] B-2)对所述溢流矿浆进行搅拌以进行所述酸浸，其中所述酸浸进行1小时-8小时。

[0041] 在本发明的一个实施例中，所述步骤C)可以包括：

[0042] C-1)对所述酸浸后的矿浆进行逆流洗涤以得到所述浸出液；

[0043] C-2)对所述浸出液进行萃取、反萃取和电积以得到阴极铜。

[0044] 具体地，可以利用浓缩机对所述酸浸后的矿浆进行逆流洗涤。通过所述逆流洗涤可以有效实现浸渣与浸出液的分离，以便得到所述浸出液。其中所述浸渣经中和处理后，送往尾矿库堆存。为了尽可能得到较纯净的的浸出液，可以利用浓缩机对酸浸后的矿浆进行三段逆流洗涤或澄清处理。

[0045] 本领域技术人员可以理解的是，可以利用已知的方法进行所述萃取、所述反萃取和所述电积，在此不再详细地描述。

[0046] 有利地，所述步骤A)还可以包括：A-3)对所述溢流矿浆进行浓缩以得到浓度为45％-60％的浓缩矿浆，且在所述步骤B-1)中向所述浓缩矿浆中加入萃余液和浓硫酸以得到稀释矿浆，其中所述稀释矿浆的pH为1.5-2.5且所述稀释矿浆的浓度为20％-35％。

[0047] 换言之，可以将萃余液加入到所述浓缩矿浆中以便稀释所述浓缩矿浆并得到稀释矿浆，其中萃余液与浓硫酸(所述浓硫酸的浓度可以不小于92.5％)一起调节矿浆的pH。这样可以回收利用萃余液中的酸，从而不仅可以减少浓硫酸的用量、降低生产成本，而且可以实现零排放，避免污染环境。

[0048] 可以利用浓缩机对所述溢流矿浆进行浓缩以得到浓缩矿浆，其中所述浓缩矿浆的浓度可以是45％-60％。有利地，所述浓缩矿浆的浓度可以是50％，这样不仅有利于实现浓缩、泵送及浓度仪表测定，同时萃余液可全部回用，而且可以进一步提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率。

[0049] 有利地，所述稀释矿浆的浓度可以是26％，所述稀释矿浆的pH可以是2.0，这样可以进一步提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率。换言之，可以在pH为2.0的条件下进行所述酸浸。具体地，所述酸浸可以进行4小时，这样可以将所述氧化铜矿石中的绝大部分铜浸出。

[0050] 实施例1

[0051] 首先利用双齿辊破碎机(CR610/08-12，山特维克矿山工程机械有限公司)对最大块度为1000mm的氧化铜矿石进行粗破碎，使矿石最大块度降至250mm左右，然后依次利用φ5.5×2.5湿式半自磨机(中国有色(沈阳)冶金机械有限公司)和φ4.5×6.1湿式溢流型球磨机(中国有色(沈阳)冶金机械有限公司)对粗破碎后的氧化铜矿石进行研磨以
制备矿浆。

[0052] 然后利用旋流器(FX500-GX×8旋流器组，威海市海王旋流器有限公司)对所述矿浆进行分级以得到浓度为25％的溢流矿浆，其中所述溢流矿浆的矿石的粒度P80不大于
150μm。然后利用浓缩机(NXZ50G，淮北矿山机器制造有限公司)对所述溢流矿浆进行浓缩以得到浓度为45％的浓缩矿浆。

[0053] 向所述浓缩矿浆中加入萃余液稀释所述浓缩矿浆以得到浓度为20％的稀释矿浆且同时加入98％的浓硫酸以将所述稀释矿浆的pH调节为1.5，然后对所述稀释矿浆进行搅拌且在45摄氏度的条件下进行1小时的酸浸。

[0054] 最后对酸浸后的矿浆进行三段逆流洗涤、萃取、反萃取和电积以得到阴极铜。在该实施例中，所述氧化铜矿石中的铜的浸出率为71％。

[0055] 实施例2

[0056] 首先利用双齿辊破碎机(CR610/08-12，山特维克矿山工程机械有限公司)对最大块度为1000mm的氧化铜矿石进行粗破碎，使矿石最大块度降至250mm左右，然后依次利用φ5.5×2.5湿式半自磨机(中国有色(沈阳)冶金机械有限公司)和φ4.5×6.1湿式溢流型球磨机(中国有色(沈阳)冶金机械有限公司)对粗破碎后的氧化铜矿石进行研磨以
制备矿浆。

[0057] 然后利用旋流器(FX500-GX×8旋流器组，威海市海王旋流器有限公司)对所述矿浆进行分级以得到浓度为35％的溢流矿浆，其中所述溢流矿浆的矿石的粒度P80不大于
130μm。然后利用浓缩机(NXZ50G，淮北矿山机器制造有限公司)对所述溢流矿浆进行浓缩以得到浓度为60％的浓缩矿浆。

[0058] 向所述浓缩矿浆中加入萃余液稀释所述浓缩矿浆以得到浓度为35％的稀释矿浆且同时加入98％的浓硫酸以将所述稀释矿浆的pH调节为2.5，然后对所述稀释矿浆进行搅拌且在85摄氏度的条件下进行8小时的酸浸。

[0059] 最后对酸浸后的矿浆进行三段逆流洗涤、萃取、反萃取和电积以得到阴极铜(实施例2中的三段逆流洗涤、萃取、反萃取和电积与实施例1相同)。在该实施例中，所述氧化铜矿石中的铜的浸出率为85％。

[0060] 实施例3

[0061] 首先利用双齿辊破碎机(CR610/08-12，山特维克矿山工程机械有限公司)对最大块度为1000mm的氧化铜矿石进行粗破碎，使矿石最大块度降至250mm左右，然后依次利用φ5.5×2.5湿式半自磨机(中国有色(沈阳)冶金机械有限公司)和φ4.5×6.1湿式溢流型球磨机(中国有色(沈阳)冶金机械有限公司)对粗破碎后的氧化铜矿石进行研磨以
制备矿浆。

[0062] 然后利用旋流器(FX500-GX×8旋流器组，威海市海王旋流器有限公司)对所述矿浆进行分级以得到浓度为30％的溢流矿浆，其中所述溢流矿浆的矿石的粒度P80不大于
106μm。然后利用浓缩机(NXZ50G，淮北矿山机器制造有限公司)对所述溢流矿浆进行浓缩以得到浓度为50％的浓缩矿浆。

[0063] 向所述浓缩矿浆中加入萃余液稀释所述浓缩矿浆以得到浓度为26％的稀释矿浆且同时加入98％的浓硫酸以将所述稀释矿浆的pH调节为2.0，然后对所述稀释矿浆进行搅拌且在65摄氏度的条件下进行4小时的酸浸。

[0064] 最后对酸浸后的矿浆进行三段逆流洗涤、萃取、反萃取和电积以得到阴极铜(实施例3中的三段逆流洗涤、萃取、反萃取和电积与实施例1相同)。在该实施例中，所述氧化铜矿石中的铜的浸出率为82％。

[0065] 由实施例1-3可以看出，实施例2的浸出率最高，但由于实施例2的酸浸是在85摄氏度的条件下进行8小时，因此能耗较高。实施例3的浸出率虽然略低于实施例2的浸
出率，但是由于实施例3的能耗较低，因此比实施例2更为经济合理。

[0066] 通过利用根据本发明实施例的湿法提铜工艺，可以大大地提高包括含铜云母的氧化铜矿石的浸出率(从60％左右提高到85％)。

[0067] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0068] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。