-60目銅礦加溫攪拌浸出試驗研究

趙賀永，肖月華，曾桂忠，劉予成

（文山學(xué)院 化學(xué)與工程學(xué)院，云南 文山 663000）

-60目銅礦加溫攪拌浸出試驗研究

趙賀永，肖月華，曾桂忠，劉予成

（文山學(xué)院 化學(xué)與工程學(xué)院，云南 文山 663000）

某高含泥氧化銅礦，通過水洗礦石分級后，對-60目的銅礦進(jìn)行攪拌浸出，通過試驗得出最佳條件：攪拌時間1.5 h、液固比5∶1、溫度60 ℃、硫酸濃度60 g/L，在最佳條件下做驗證試驗，浸出率達(dá)到60%。

加溫攪拌；浸出；浸出率；銅礦

某銅礦濕法廠設(shè)計產(chǎn)量為每年生產(chǎn)電積銅2000 t，即確定了通過洗礦分級后針對不同粒級分別處理的方案：1 mm以上顆粒礦入堆；-1 mm進(jìn)行攪浸。堆浸—萃取—電積工藝已經(jīng)正式生產(chǎn)，在堆浸實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的情況下，洗礦、分級系統(tǒng)分離出的泥礦也不斷堆積，現(xiàn)在儲存在料液池的下方，處于尾礦壩的范圍內(nèi)，由于儲存池的容積有限以及尾礦壩液面的上升，這些泥礦的處理正變得越來越急切，而且這部分泥礦的銅品位相對較高，從提高資源回收率方面來說，也是亟需處理的。因此，實現(xiàn)泥礦攪拌浸出勢在必行。

1 礦石性質(zhì)

試樣礦石主要化學(xué)成分分析見表1，礦石含有大量的赤鐵礦，鐵含量高，氧化鈣、氧化鎂等耗酸物質(zhì)含量高。

表1 礦石化學(xué)成分

試驗礦石經(jīng)過篩析，得出礦石的粒級分布見表2，可以得出-400目以下的礦石占的比重非常大，礦石幾乎成泥狀。

表2 篩分分析

礦石的物相分析見表3，可以得出，礦樣氧化率為61.09%，原生硫化銅33.83%，次生硫化銅5.08%。

表3 礦石物相組成

2 試驗

2.1 試樣采集及制備

試驗礦漿是在某銅礦臨時壩塘采集，然后人工烤干，作為試驗的備用礦石。

2.2 試驗裝置

試驗所需要的試驗裝置主要有：燒杯2000 mL、攪拌機、玻璃棒、移液管、量筒（帶刻度）、恒溫箱等。

2.3 試驗條件［1-6］

姚高輝、武俊杰［5-6］等為了確定銅礦攪浸工藝參數(shù)最優(yōu)組合，進(jìn)行了高含泥氧化銅礦浸出性能試驗研究。主要通過攪拌浸出的條件試驗，考察了溫度、硫酸濃度、液固比等條件對銅浸出過程的影響規(guī)律。本文參考前人的研究，進(jìn)行如下條件試驗：

（1）溫度60 ℃、按4∶1的液固比，硫酸濃度60 g/L、加溫浸出時間分別為：0.5 h、1 h、1.5 h、2 h試驗，得出最佳浸出時間。

（2）根據(jù)得出的最佳浸出時間，按液固比3∶1、4∶1、5∶1、6∶1，溫度60 ℃，硫酸濃度60 g/L進(jìn)行試驗，得出最佳液固比。

（3）根據(jù)試驗得出的最佳時間、最佳液固比、溫度60 ℃，按硫酸濃度40 g/L、50 g/L、60 g/L、70 g/L進(jìn)行試驗，得出最佳硫酸濃度。

（4）根據(jù)試驗得出的最佳時間、最佳液固比、最佳硫酸濃度，按溫度40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃進(jìn)行試驗，得出最佳溫度。

（5）根據(jù)得出的最佳浸出條件進(jìn)行三組綜合驗證試驗。

3 試驗結(jié)果及分析

3.1 攪拌時間的選擇

試驗固定條件：試料100 g、溫度60 ℃、硫酸濃度 60 g/L、液固比 4∶1。試驗結(jié)果見圖1。

圖1 攪拌時間的試驗

實驗結(jié)果表明：試驗時間從0.5 h至1 h變化時，浸出率上升比較快，從1 h至1.5 h時，浸出率變化緩慢, 從1.5 h至2 h時，浸出率基本無變化，綜合考慮確定攪拌時間為1.5 h。

3.2 液固比的選擇

試驗固定條件：試料100 g、溫度60 ℃、硫酸濃度60 g/L、攪拌時間1.5 h。試驗結(jié)果見圖2。

圖2 液固比的試驗

結(jié)果表明：隨著液固比的增加，浸出率也隨之增加，但液固比從5∶1～6∶1時，浸出率基本無增加，試驗確定液固比為5∶1。

3.3 硫酸濃度的選擇

試驗固定條件：試料100 g、溫度60 ℃、攪拌時間1.5 h、液固比5∶1。試驗結(jié)果見圖3。

圖3 浸出劑濃度的試驗

結(jié)果表明：硫酸濃度由40 g/L到60 g/L變化時浸出率增加幅度比較大，由60 g/L到70 g/L時隨著濃度的增加浸出率沒多大的變化,所以選擇硫酸濃度60 g/L。

3.4 加熱溫度的選擇

試驗固定條件：試料100 g、硫酸濃度60 g/L、攪拌時間1.5 h、液固比5∶1。試驗結(jié)果見圖4。

圖4 加熱溫度的選擇

結(jié)果表明：加熱溫度由40 ℃到60 ℃變化時浸出率增加幅度比較大，由60 ℃到80 ℃時隨著溫度的增加浸出率沒多大的變化,所以選擇加熱溫度為60 ℃。

3.5 試驗結(jié)果及分析

（1）在試料100 g、溫度60 ℃、硫酸濃度 60 g/L、液固比 4∶1條件下。通過攪拌時間的選擇試驗，確定攪拌時間為1.5 h。

（2）在試料100 g、溫度60 ℃、硫酸濃度60 g/L、攪拌時間1.5 h條件下。通過液固比選擇試驗，確定液固比為5∶1。

（3）在試料100 g、溫度60 ℃、攪拌時間1.5 h、液固比5∶1條件下。通過浸出劑濃度選擇試驗，確定硫酸濃度60 g/L。

（4）在試料100 g、硫酸濃度60 g/L、攪拌時間

1.5 h、液固比5∶1條件下。通過加熱溫度選擇試驗，確定加熱溫度60 ℃。

3.6 驗證試驗

根據(jù)以上試驗得出的最佳條件：攪拌時間1.5 h、液固比5∶1、硫酸濃度60 g/L、溫度60 ℃，用試料100 g進(jìn)行驗證試驗。試驗結(jié)果見表4。

表4 最佳條件下的驗證試驗與對比試驗

通過上表可以看出，在最佳試驗條件下，試驗重現(xiàn)性較好，建議在生產(chǎn)中選擇參數(shù)如下：溫度60℃、攪拌時間1.5 h、液固比5∶1、硫酸濃度60 g/L。

4 結(jié)論

通過對-60目銅礦進(jìn)行攪拌浸出，攪拌時間、液固比、硫酸濃度、溫度條件的選擇及驗證試驗，得出最佳浸出條件為：攪拌時間1.5 h、液固比5∶1、硫酸濃度60 g/L、溫度60 ℃，浸出率60%左右。

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［5］ 姚高輝，嚴(yán)佳龍，王洪江，等. 高含泥氧化銅礦加溫攪拌浸出試驗研究［J］. 中國科技論文在線，2010（11）:855-860.

［6］ 武彪，劉學(xué)，武名麟，等. 高含泥氧化銅礦攪拌浸出試驗研究［J］. 稀有金屬，2012（6）：953-957.

An Experiment Study of Heat Stirring and Leaching of-60 Mesh Copper

ZHAO He-yong, XIAO Yue-hua, ZENG Gui-zhong, LIU Yu-cheng
(School of Chemistry and Engineering, Wenshan University, Wenshan 663000, China)

The paper obtains the optimum conditions for-60 Mesh copper are mixing time 1.5h, liquid-solid ratio 5∶1, temperature 60 °, the concentration of sulfuric acid 60g/l through washing and grading an ore mud copper oxide. Under the best conditions leaching rate reaches 60%.

Heating stirring; leaching; leaching rate

TF111.3

A

1674-9200（2014）03-0034-03

（責(zé)任編輯 張 鐵）

2014-03-18

云南省教育廳科研基金項目“某銅冶煉企業(yè)電爐銅渣銅鐵綜合回收試驗研究”（2013Y587）；文山學(xué)院校級基金項目“真空蒸餾法從粗鋅中提取銦”（13WSY05）。

趙賀永（1978－），男，河南開封人，文山學(xué)院化學(xué)與工程學(xué)院采礦工程師，碩士，主要從事溶浸采礦研究。