本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝，包括1)堿熔煉預(yù)處理步驟：在黃銅礦中加入一定量的堿，在一定溫度下熔煉一定的時間；和2）低溫加壓浸出步驟：將預(yù)處理的所述黃銅礦在硫酸體系中，在一定溫度、壓力和初始硫酸濃度條件下浸出。采用本發(fā)明專利技術(shù)的方法，不會產(chǎn)生SO2低空污染問題，過程清潔環(huán)保。經(jīng)預(yù)處理后，雖然黃銅礦仍是銅最主要的賦存形式，但其晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，且可在低溫條件下實現(xiàn)黃銅礦高效直接浸出，銅浸出率提高到90%，有效解決了黃銅礦浸出鈍化難題。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供了一種黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝，包括1)堿熔煉預(yù)處理步驟：在黃銅礦中加入一定量的堿，在一定溫度下熔煉一定的時間；和2）低溫加壓浸出步驟：將預(yù)處理的所述黃銅礦在硫酸體系中，在一定溫度、壓力和初始硫酸濃度條件下浸出。采用本專利技術(shù)的方法，不會產(chǎn)生SO2低空污染問題，過程清潔環(huán)保。經(jīng)預(yù)處理后，雖然黃銅礦仍是銅最主要的賦存形式，但其晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，且可在低溫條件下實現(xiàn)黃銅礦高效直接浸出，銅浸出率提高到90%，有效解決了黃銅礦浸出鈍化難題。【專利說明】黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝
本專利技術(shù)涉及復(fù)雜硫化銅礦濕法冶煉
，特別涉及一種黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝。
技術(shù)介紹
隨著全世界銅資源的逐漸貧化和復(fù)雜化以及對銅冶煉過程環(huán)保要求的不斷提高，濕法煉銅技術(shù)研究日漸活躍。在復(fù)雜硫化銅礦物中，銅多以黃銅礦形式賦存，而原生黃銅礦結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，分解困難。為克服浸出鈍化問題、提高浸出速率，黃銅礦直接浸出時往往需要高溫高壓條件(T≤220°C，P≤3.0MPa)。為降低黃銅礦浸出溫度和壓力，多項研究提出了焙燒預(yù)處理的方法，例如:張振健針對湯丹銅精礦提出先在550~600°C條件下焙燒脫硫，使黃銅礦轉(zhuǎn)變成易浸出的氧化物或硫酸銅，進而密閉氨浸；土耳其Akcil 在640°C條件下對黃銅礦進行焙燒預(yù)處理，進而對焙砂進行低溫加壓浸出，但上述焙燒預(yù)處理方法都無法回避SO2回收問題。雖然焙燒過程中加入石灰或碳酸鈣可使硫以CaSO4形式固化在焙砂中，避免SO2污染，但丁偉安和蔡超君等人的研究顯示固硫焙燒中大量Ca2+引入將對后續(xù)工序帶來影響。宋寧等人提出硫化相變預(yù)處理的方法，即在350~400°C、氬氣保護和單質(zhì)硫存在條件下對黃銅礦進行焙燒，經(jīng)硫化相變反應(yīng)，黃銅礦轉(zhuǎn)化為銅藍礦和黃鐵礦。在常壓條件下為使銅藍礦有效溶出，采用CuCl2+HCl+NaCl混合氯化物溶液作浸出劑。由于浸出過程中易生成難溶的Cu2Cl2,故需過量氯化物，總氯濃度高達6.0mol/L,這對設(shè)備防腐提出較高要求。中國專利ZL200910115866.6公開了對以黃銅礦、黝銅礦為主要礦物的復(fù)雜硫化銅礦進行熱活化預(yù)處理，進而在硫酸體系中加壓浸出，雖然浸出溫度可顯著降至180°C,但溫度仍偏高,總壓也高約1.8MPa。由于溫度遠(yuǎn)高于單質(zhì)硫熔點,根據(jù)Peters.E的研究報告，浸出過程中應(yīng)加入木質(zhì)素磺酸鹽作硫分散劑，而且據(jù)馮亞平等人研究表明不可避免約有20%的硫氧化成硫酸。因此，仍舊需要一種全新的黃銅礦清潔浸出工藝，既能有效解決黃銅礦浸出鈍化難題，保證高的銅浸出率，又不會產(chǎn)生SO2低空污染問題，過程清潔環(huán)保。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是解決黃銅礦浸出鈍化問題，提供一種清潔的堿熔煉預(yù)處理方法，進而實現(xiàn)黃銅礦在低溫條件下在硫酸體系中直接高效浸出。為實現(xiàn)以上本專利技術(shù)的目的，本專利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案:一種黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝，包括以下步驟:I)堿熔煉預(yù)處理:在黃銅礦中加入一定量的堿，并在一定溫度條件下進行熔煉處理；2)低溫加壓浸出:將步驟I)預(yù)處理后的所述黃銅礦在硫酸體系中，在低溫加壓條件下浸出銅。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述堿熔煉預(yù)處理步驟在惰性氣氛保護條件下進行，所述惰性氣氛選自氮氣或氬氣中的任一種或組合。在一個更為優(yōu)選的實施方案中，所述堿熔煉預(yù)處理步驟中熔煉溫度700~900°C，熔煉時間2.0~4.0h，堿用量為所述黃銅礦重量的10%~30% ;所述堿選自Na2CO3、NaHCO3、K2C03、KHCO3> NaOH或KOH中的任一種或組合，但不限于此。進一步地優(yōu)選，所述堿熔煉預(yù)處理步驟中熔煉溫度750~850°C，熔煉時間2.5~3.5h，堿用量為所述黃銅礦重量的15%~25% ;所述堿選自Na2CO3或NaOH中的任一種或組合，更優(yōu)選地，所述堿選自N a2C03。更進一步優(yōu)選地，所述堿熔煉預(yù)處理步驟中熔煉溫度800°C，熔煉時間3.0h,堿用量為所述黃銅礦重量的20% ;所述堿選自Na2C03。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述低溫加壓浸出步驟的工藝條件為:浸出溫度90~115。。，浸出時間2.0~4.0h,氧分壓0.4~0.7MPa，初始硫酸濃度1.4~1.7mol/L，液固比mL/g 為(4 ~6)/I,攬祥轉(zhuǎn)速 50 ~1000r/min。進一步地優(yōu)選，所述低溫加壓浸出步驟中浸出溫度110°C，浸出時間3.0h，氧分壓0.6MPa,初始硫酸濃度1.6mol/L,液固比mL/g為5/1,攪拌轉(zhuǎn)速550r/min。本專利技術(shù)的黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝，通過對黃銅礦進行堿熔煉預(yù)處理，在預(yù)處理過程中硫的揮發(fā)損失為零，因此不會產(chǎn)生SO2低空污染問題，過程清潔環(huán)保。經(jīng)預(yù)處理后，雖然黃銅礦仍是銅最主要的賦存形式，但其晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，且有少量等方黃銅礦新相生成。預(yù)處理后黃銅礦在硫酸體系中即使溫度低至110°C也可實現(xiàn)高效直接浸出，銅浸出率由預(yù)處理前不足30%提高到90%，有效解決了黃銅礦浸出鈍化難題。本專利技術(shù)的黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝，由于浸出溫度低至單質(zhì)硫熔點以下，總壓力也低至0.8MPa，因此，浸出過程中無需引入硫分散劑，單質(zhì)硫產(chǎn)物也不會進一步氧化生成硫酸。【專利附圖】【附圖說明】圖1為熔煉溫度對預(yù)處理后黃銅礦銅浸出率影響的曲線。圖2為Na2CO3用量對預(yù)處理后黃銅礦銅浸出率影響的曲線。圖3為熔煉時間對預(yù)處理后黃銅礦銅浸出率影響的曲線。圖4為浸出溫度對預(yù)處理后黃銅礦銅浸出率影響的曲線。圖5為氧分壓對預(yù)處理后黃銅礦銅浸出率影響的曲線。圖6為初始硫酸濃度對預(yù)處理后黃銅礦銅浸出率影響的曲線。圖7為浸出時間對預(yù)處理后黃銅礦銅浸出率影響的曲線。圖8為液固比對預(yù)處理后黃銅礦銅浸出率影響的曲線。【具體實施方式】下面結(jié)合更具體的實施方式對本專利技術(shù)做進一步展開說明，但需要指出的是，本專利技術(shù)的黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝并不限于這種特定的工藝條件。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以理解的是，以下的說明內(nèi)容即使不做任何調(diào)整或修正，也可以直接適用于在此未指明的其他工藝條件。本專利技術(shù)所指的黃銅礦是指以黃銅礦為主要礦相的硫化銅精礦。以下實施例的黃銅礦粒度均為100%-325目，含銅31.69%，鉛、鋅、砷含量均較低，分別為0.03%,0.1%和〈0.02%。本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案:黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝包括以下步驟:A)黃銅礦堿熔煉預(yù)處理，氮氣保護，熔煉溫度700~900°C，熔煉時間2.0~4.0h,Na2CO3用量為所述黃銅礦重量的10%~30%。 B)低溫加壓浸出，浸出溫度90~115°C,浸出時間2.0~3.0h,氧分壓0.4~0.7MPa，初始硫酸濃度1.4~1.7mol/L,液固比mL/g為(4~6) /1，攪拌轉(zhuǎn)速50~1000r/min0在本專利技術(shù)中，所述浸出步驟在充分?jǐn)嚢璧臈l件下，攪拌轉(zhuǎn)速對銅浸出率的影響較小。通常情況下，隨著攪拌轉(zhuǎn)速由慢到快，銅浸出率會先提高，后隨著轉(zhuǎn)速的繼續(xù)變快而逐漸平穩(wěn)。因此本專利技術(shù)選擇一個滿足充分?jǐn)嚢柁D(zhuǎn)速又不是非常快的轉(zhuǎn)速。在本專利技術(shù)中，銅的浸出率是衡量專利技術(shù)技術(shù)先進性的重要指標(biāo)，其中:【權(quán)利要求】1.一種黃銅礦堿熔煉預(yù)處理-低溫加壓浸出工藝，包括以下步驟本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐志峰，鄒來昌，王瑞祥，王春，衷水平，藍碧波，
申請(專利權(quán))人：江西理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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