一种低品位氧化铜矿生产硫酸铜新工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种直接使用低品位氧化铜矿生产电镀级硫酸铜的新工艺。所述工艺从影响浸出的各因素方面进行了研究，获得合适的工艺参数，铜的浸出率稳定在70%左右，铁有3.5%进入到浸出液，铜矿中的自由氧化铜部分基本浸出完全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低品位氧化铜矿生产硫酸铜新工艺。
技术介绍
硫酸铜是重要的铜化合物，用途随纯度而异，其在石油化工、化学工业、染料工业、涂料工业、电镀工业、农业、医药、食品等方面均有广泛的用途。在铜矿资源日益减少的情况下，直接使用低品位氧化铜矿生产硫酸铜势在必行。氧化铜矿是游离和结合氧化铜矿的总称，前者易于浸出，是湿法冶铜制硫酸洞的主要原料;而后者不易浸出，若用湿法冶炼铜制硫酸铜则很不经济。(1)酸法浸出用氧化铜矿为原料生产硫酸铜，稀硫酸是常用的浸取剂。浸出时，除铜进入浸液外，矿石中所含有的铁、钙、镁、铝等亦同时进入浸取液。根据从浸出液中除去铁等杂质的方法不同，又可分为:海绵铜法、氧化除铁法、碱式硫酸铜法、直接浸取法。海绵铜法是将浸出液中的铜置换成海绵铜，然后经氧化焙烧、硫酸转化、氧化除铁、蒸发浓缩结晶得到硫酸铜。此法流程冗长，用酸量大，焙烧放出废气，置换后滤液中含有多种金属废水，污染环境。氧化除铁法是直接将浸出液氧化除铁，滤液蒸发烘干，再重结晶除杂。该法工艺复杂冗长，蒸干能耗高，产生大量酸雾，污染环境，操作过程恶劣，且该法不适于含Mg,Ca,Fe高的氧化铜矿。碱式硫酸铜法主要针对含镁、钙高的氧化铜矿，浸出液经过氧化除铁后，再添加一种添加剂使铜水解成以碱式硫酸铜沉淀形式与钙镁杂质分离，富集的铜经酸溶、蒸发、冷析得到硫酸铜。该法工艺简短，废水可回收，有利于环境保护。>直接浸取法是用氧化铜矿细粉与硫酸作用直接生产硫酸铜的方法。该方法是在反应液中加入一种抑制剂控制非硫酸盐的有害杂质的形成，使产品纯度达96%以上。该工艺省去了繁杂的从浸取液中除铁除杂工序，使生产工艺易于控制，可连续大规模生产。(2)氨浸法氨水对铜的“侵蚀”作用相当大，其浸出机理属于金属电化腐蚀过程;由于铜与氨形成稳定的可溶络合物，扩大了铜离子在溶液中的稳定区，降低了铜的氧化还原电位，使之较易转入溶液中。经过滤得到的铜氨络合离子经加热分解得到氧化铜(回收氨)，再经酸溶制取硫酸铜，该工艺中，碳化氨水对铜的选择性高，铁、铝、钙、硅等杂质易除尽;尽管碳化氨水用量大，但它价廉、易购，且氨可回收再使用，使其耗量大大降低;浸取可在较小液固比下进行，设备利用率高。但是，由于氨水气味大，此法须在气、液密闭下循环，故设备投资大，不适于小规模、间歇式生产，严重制约了该工艺的推广。对氧化铜矿制硫酸铜若干工艺途径的探讨表明，工艺或多或少地存在着局限性。本专利技术打破了传统硫酸铜生产的旧观点，对现有的硫酸铜生产工艺做出了新的突破，特别是在铜矿资源日益减少的情况下，直接使用低品位氧化铜矿生产硫酸铜产品，对开发利用大量含铜较低的氧化铜矿具有较大的经济价值。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种直接使用低品位氧化铜矿生产电镀级硫酸铜的新工艺。所述工艺从影响浸出的各因素方面进行了研究，获得合适的工艺参数，铜的浸出率稳定在70%左右，铁有3.5%进入到浸出液，铜矿中的自由氧化铜部分基本浸出完全。本专利技术采用以下技术方案：一种低品位氧化铜矿生产硫酸铜新工艺，包括三个部分：(1)浸出：氧化铜矿通过硫酸浸出后使铜溶出，再经过滤分离渣液，得到含铜的浸出液，即含酸和杂质的硫酸铜溶液；(2)萃取与反萃：采用铜的特效萃取剂M5640对浸出液进行萃取，使铜得到富集，同时利用萃取剂的高效选择性实现铜与杂质元素的分离，浸出液萃取铜后返回浸出；反萃是将负载有机相中的铜反萃到水溶液中，进一步使铜富集，并实现萃取有机相的再生；(3)蒸发浓缩结晶及粗硫酸铜的精制：反萃液经蒸发浓缩即可得到因为饱和而析出的硫酸铜粗晶体，该晶体须经进一步精制提高品质。其中，浸出条件为：控制液固比为3.5-4.5：1，H2SO4质量浓度25-35g/L，室温，矿石粒度-100目占80%，搅拌浸出40-60min；其中，萃取条件为：萃取剂：ACORGA M5640；稀释剂：煤油；萃取剂浓度：18-22%；相比（O/A）：1/2.5-3.5；萃取温度：室温；萃取时间：100-140s；其中，反萃条件为：反萃初始酸度：350-450g/L；反萃相比(0/A)：3.5-4.5/1；反萃温度：20℃；反萃时间：6-10min。其中优选的工艺条件为：其中，浸出条件为：控制液固比为4：1，H2SO4质量浓度30g/L，室温，矿石粒度-100目占80%，搅拌浸出50min；其中，萃取条件为：萃取剂：ACORGA M5640；稀释剂：煤油；萃取剂浓度：20%；相比（O/A）：1/3；萃取温度：室温；萃取时间：120s；其中，反萃条件为：反萃初始酸度：400g/L；反萃相比(O/A)：4/1；反萃温度：20℃；反萃时间：8min。本专利技术具有以下优点：(1)采用本专利技术所提出的工艺可利用低品位氧化铜矿顺利产出质量较优的电镀级硫酸铜产品。(2)工艺中没有产生对环境有污染的外排三废，对环境友好，符合国家相关的环境政策。(3)采用萃取手段，有机相可以循环使用，消耗少。(4)本工艺所使用设备均为常规设备，较易实施。具体实施方式为便于理解本专利技术，本专利技术列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。实施例一低品位氧化铜矿的成分为（质量百分含量/%）：0.95Cu，10.35Fe，0.32Zn，0.03Pb，4.21CaO，3.63MgO，10.23Al2O3,41.63SiO2。低品位氧化铜矿生产硫酸铜新工艺，包括三个部分：(1)浸出：氧化铜矿通过硫酸浸出后使铜溶出，再经过滤分离渣液，得到含铜的浸出液，即含酸和杂质的硫酸铜溶液；(2)萃取与反萃：采用铜的特效萃取剂M5640对浸出液进行萃取，使铜得到富集，同时利用萃取剂的高效选择性实现铜与杂质元素的分离，浸出液萃取铜后返回浸出；反萃是将负载有机相中的铜反萃到水溶液中，进一步使铜富集，并实现萃取有机相的再生；(3)蒸发浓缩结晶及粗硫酸铜的精制：反萃液经蒸发浓缩即可得到因为饱和而析出的硫酸铜粗晶体，该晶体须经进一步精制提高品质。其中，浸出条件为：控制液固比为4：1，H2SO4质量浓度30g/L，室温，矿石粒度-100目占80%，搅拌浸出50min；铜的浸出率在70%。其中，萃取条件为：萃取剂：ACORGA M5640；稀释剂：煤油；萃取剂浓度：20%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低品位氧化铜矿生产硫酸铜新工艺，包括三个部分：(1)浸出：氧化铜矿通过硫酸浸出后使铜溶出，再经过滤分离渣液，得到含铜的浸出液，即含酸和杂质的硫酸铜溶液；(2)萃取与反萃：采用铜的特效萃取剂M5640对浸出液进行萃取，使铜得到富集，同时利用萃取剂的高效选择性实现铜与杂质元素的分离，浸出液萃取铜后返回浸出；反萃是将负载有机相中的铜反萃到水溶液中，进一步使铜富集，并实现萃取有机相的再生；(3)蒸发浓缩结晶及粗硫酸铜的精制：反萃液经蒸发浓缩即可得到因为饱和而析出的硫酸铜粗晶体，该晶体须经进一步精制提高品质；其中，浸出条件为：控制液固比为3.5‑4.5：1，H2SO4质量浓度25‑35g/L，室温，矿石粒度‑100目占80%，搅拌浸出40‑60min；其中，萃取条件为：萃取剂：ACORGA M5640；稀释剂：煤油；萃取剂浓度：18‑22%；相比（O/A）：1/2.5‑3.5；萃取温度：室温；萃取时间：100‑140s；其中，反萃条件为：反萃初始酸度：350‑450g/L；反萃相比(0/A)：3.5‑4.5/1；反萃温度：20℃；反萃时间：6‑10min。

【技术特征摘要】
1.一种低品位氧化铜矿生产硫酸铜新工艺，包括三个部分：
(1)浸出：氧化铜矿通过硫酸浸出后使铜溶出，再经过滤分离渣液，得到含
铜的浸出液，即含酸和杂质的硫酸铜溶液；
(2)萃取与反萃：采用铜的特效萃取剂M5640对浸出液进行萃取，使铜得到
富集，同时利用萃取剂的高效选择性实现铜与杂质元素的分离，浸出液萃取铜
后返回浸出；反萃是将负载有机相中的铜反萃到水溶液中，进一步使铜富集，
并实现萃取有机相的再生；
(3)蒸发浓缩结晶及粗硫酸铜的精制：反萃液经蒸发浓缩即可得到因为饱和
而析出的硫酸铜粗晶体，该晶体须经进一步精制提高品质；
其中，浸出条件为：控制液固比为3.5-4.5：1，H2SO4质量浓度25-35g/L，
室温，矿石粒度-100目占80%，搅拌浸出40-60min；
其中，萃取条件为：萃取剂：ACORGA M5640；稀释剂：煤油；萃取...

【专利技术属性】
技术研发人员：石明，
申请(专利权)人：无锡永发电镀有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32