某高結(jié)合率氧化銅礦石酸浸試驗(yàn)

呂晉芳 簡 勝 楊 林

(昆明冶金研究院)

目前，氧化銅礦的處理方法主要分為浮選法和化學(xué)法［1-2］。浮選法主要處理易選氧化銅礦石，化學(xué)法主要處理硅孔雀石、假孔雀石等難選氧化銅礦石。氧化銅礦石化學(xué)選礦的研究近年有所報道，呂夢陽等［3］對云南楚雄難處理氧化銅礦石的酸浸獲得了84.60%的銅浸出率;袁明華等［4］對高泥質(zhì)氧化銅礦石的酸浸研究表明，濃硫酸有強(qiáng)化浸出的作用，可以提高礦石的浸出率和浸液品位、降低浸出酸耗;段志毅等［5］對低品位氧化銅礦石進(jìn)行了酸浸制取海綿銅的研究，最終銅浸出率達(dá)到了90%。

某氧化銅礦石屬于高結(jié)合率氧化銅礦石，采用浮選工藝難以獲得理想的指標(biāo)，本試驗(yàn)對該礦石的酸浸工藝技術(shù)條件進(jìn)行了研究。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

某高結(jié)合率氧化銅礦石中主要銅礦物為赤銅礦、硅孔雀石，分別占銅礦物總量的49.30%和45.50%，鐵銅礦、自然銅、孔雀石及黃銅礦少量，這些銅礦物以稀疏浸染狀分布于碎屑顆粒間，構(gòu)成礦石礦物的稀疏浸染狀構(gòu)造;同時，礦石中的角礫及碎屑均勻混雜，使礦石具有塊狀層理構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)包括礫質(zhì)不等粒結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)和包含結(jié)構(gòu)等。

1.2 礦石主要化學(xué)成分

礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。

表1 礦石主要化學(xué)成分分析結(jié)果 %

從表1可以看出，礦石銅品位較高，達(dá)6.91%，經(jīng)濟(jì)價值較高;銀有一定的綜合回收價值;其他元素沒有回收價值。

1.3 銅物相分析

礦石銅物相分析結(jié)果見表2。

從表2可以看出，礦石中的銅主要以游離氧化銅和結(jié)合氧化銅的形式存在，二者占總銅的98.30%，結(jié)合率高達(dá)45.60%，因此，該礦石屬高結(jié)合率氧化銅礦石。

表2 礦石銅物相分析結(jié)果 %

2 試驗(yàn)方法

基于該礦石是鈣、鎂含量較低，鋁、硅含量較高的礦石，因此適于采用硫酸浸出。試驗(yàn)采用攪拌酸浸方式:先稱取500 g一定細(xì)度的礦石，加適量的水，然后緩慢加入濃硫酸，采用攪拌器攪拌一定時間，然后過濾、制樣，分析浸出渣中銅品位，計(jì)算銅浸出率。

3 試驗(yàn)結(jié)果及討論

3.1 硫酸用量試驗(yàn)

硫酸用量試驗(yàn)的試樣細(xì)度為－200目占80%，浸出礦漿濃度為35%，浸出時間為1.5 h，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。

圖1 硫酸用量試驗(yàn)結(jié)果

從圖1可以看出，隨著硫酸用量的增加，銅浸出率呈先快后慢的上升趨勢。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)的硫酸用量為185.6 kg/t。

3.2 礦漿濃度試驗(yàn)

礦漿濃度試驗(yàn)的硫酸用量為185.6 kg/t，磨礦細(xì)度為－200目占80%，浸出時間為1.5 h，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2 礦漿濃度試驗(yàn)結(jié)果

從圖2可以看出，隨著礦漿濃度的提高，銅浸出率呈先上升后下降的趨勢。綜合考慮，確定后續(xù)試驗(yàn)的礦漿濃度為35%。

3.3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)

磨礦細(xì)度試驗(yàn)的硫酸用量為185.6 kg/t，礦漿濃度為35%，浸出時間為1.5 h，試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 磨礦細(xì)度試驗(yàn)結(jié)果

從圖3可以看出，提高磨礦細(xì)度銅浸出率升幅較小。綜合考慮，確定磨礦細(xì)度為－200目占60%，浸出1.5 h對應(yīng)的浸出率為95.51%。

3.4 浸出時間試驗(yàn)

浸出時間試驗(yàn)的磨礦細(xì)度為－200目60%，硫酸用量為185.6 kg/t，礦漿濃度為35%，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 浸出時間試驗(yàn)結(jié)果

從圖4可以看出，延長浸出時間，銅浸出率呈先快后慢的上升趨勢，當(dāng)浸出時間達(dá)到1.5 h時，銅浸出率達(dá)95%左右。因此，適宜的浸出時間為1.5 h。

4 結(jié)論

(1)某高結(jié)合率氧化銅礦石中主要銅礦物為赤銅礦和硅孔雀石，銅品位達(dá)6.91%，氧化率高達(dá)98.30%，結(jié)合率達(dá)45.60%，不適合采用浮選工藝回收。但由于礦石屬高鋁、硅，低鈣、鎂型礦石，因此適合采用硫酸浸出工藝回收銅。

(2)該礦石適宜的酸浸條件為硫酸用量為185.6 kg/t、礦漿濃度為35%、磨礦細(xì)度為－200目占60%、浸出時間為1.5 h，對應(yīng)的銅浸出率可達(dá)95.51%，浸出效率較高。

［1］ 陳 何.氧化銅礦石粒度對浸出效果的影響［J］.江西有色金屬，2001，15(1):5-7.

［2］ 蔣漢瀛.濕法冶金過程物理化學(xué)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1984.

［3］ 呂夢陽，文書明，劉 建.云南楚雄難處理氧化銅礦酸浸試驗(yàn)研究［J］. 礦產(chǎn)綜合利用，2012(2):21-23.

［4］ 袁明華，馮萃英.高泥質(zhì)氧化銅礦酸浸試驗(yàn)研究［J］.云南冶金，2009，38(1):20-22.

［5］ 段志毅，孫勝奇.低品位氧化銅礦酸浸制取海綿銅［J］.中國資源綜合利用，2009(5):20-22.