本发明专利技术属于湿法提铜领域，具体涉及一种循环利用硫酸铵从硫化铜矿中湿法提铜的工艺方法，具体包括如下步骤：将硫化铜矿与硫酸铵混合进行硫酸化焙烧；向焙砂中加入水或稀硫酸溶液进行浸出铜处理；采用萃取和电积工艺从浸液中提取金属铜，产生的废酸液部分返回浸出铜，多余废的酸液用焙烧分解出来的氨气中和得到硫酸铵，采用溶析结晶法结晶出硫酸铵循环利用。本发明专利技术所述硫酸化焙烧温度为400℃～500℃，通过控制焙烧温度，使铜矿物主要转化为易溶的CuSO4或CuO·CuSO4，铁矿物主要转化为难溶的FeS，硫主要以单质S的形式留在焙砂中，不会产生SO2气体污染环境，有利于后续选择性浸出铜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于湿法提铜领域，具体涉及一种循环利用硫酸铵进行硫酸化焙烧，进而从硫化铜矿中湿法提铜的工艺方法。
技术介绍
硫化铜矿是世界上最重要的铜矿资源之一。虽然从硫化铜矿中提取铜，目前仍以火法冶炼为主，但火法工艺对铜矿品位要求较高，而且存在着能耗高、流程复杂和302气体及砷之类有毒金属化合物污染环境的问题。随着硫化铜矿资源品位越来越低，越来越难选，而环境保护的要求又不断提高，加之近几年铜价波动幅度较大，火法炼铜工艺的弊端和不足正在逐步凸显出来。湿法提铜工艺适应性广，投资少，生产成本低，环境保护问题容易解决，尤其是用于处理低品位复杂硫化铜矿优势更为明显。随着铜萃取剂及工业化萃取技术的不断发展，湿法提铜工艺取得了较大突破，很多工艺已成功应用于生产实际。其中，硫化铜矿的硫酸化焙烧-浸出-萃取-电积工艺，是世界上应用最广的一种湿法提铜成熟工艺，通过对硫化铜矿进行硫酸化焙烧，可以使铜金属硫化物转化为易溶于稀硫酸的CuSOjP Cu0.CuSO 4，而铁金属硫化物则转化为不易溶的氧化物。焙砂用稀硫酸选择性浸出铜后，再通过萃取进一步富集铜和分离铁等杂质，最后通过电积可以获得高纯度的金属铜产品。尽管硫酸化焙烧提高了从硫化铜矿中湿法提铜的选择性，但焙烧过程同样会产生S02气体。更重要的是焙砂浸出铜后，在随后的萃取和电积提铜工序中，会产生大量过剩的硫酸。用石灰中和法处理虽然简单易行，但却导致酸液无法回收利用，既增加了生产成本，又存在着产生的大量含铜石膏难处理，容易造成二次污染的问题。正因为如此，硫酸化焙烧-浸出-萃取-电积提铜工艺虽然曾风行一时，但与其它湿法提铜工艺一样，最终难以在生产上大规模应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，目的在于提供一种循环利用硫酸铵进行硫酸化焙烧，进而从硫化铜矿中湿法提铜的工艺方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为:一种，其特征在于，包括如下步骤:(1)将硫化铜矿中的硫化铜矿物与硫酸铵按照1:1.2?1.6的比例混合，进行硫酸化焙烧，得到焙砂和氨气；(2)焙烧结束后，向焙砂中加入水或稀硫酸溶液进行浸出铜处理，过滤分离出浸渣和浸液；(3)采用萃取和电积工艺从浸液中提取金属铜，提取结束后，得到金属铜和废硫酸液，部分废硫酸液返回浸出铜处理环节用于浸出铜，其余废酸液与步骤(1)焙烧分解出来的氨气中和得到硫酸铵，加入溶析剂，采用溶析结晶的方法结晶出硫酸铵，将硫酸铵返回硫酸化焙烧环节循环利用，将结晶液蒸馏回收溶析剂后作为净化液排放。上述方案中，步骤(1)所述硫酸化焙烧的工艺条件为:焙烧的温度为400°C?500°C ;焙烧时间为 lOOmin ?200min。上述方案中，步骤(2)所述浸出铜处理的工艺条件为:浸出温度为60°C?90°C，浸出时间为60min?120min，浸出液固比为2?4。上述方案中，进行硫酸化焙烧时，加入硫酸钾作为催化剂，所述硫酸钾的加入量为硫酸铵的用量的2%?6%，所述硫酸钾可采用溶析结晶的方法结晶出循环利用。上述方案中，所述溶析剂为乙醇。本专利技术中，采用硫酸铵和硫酸钾与硫化铜矿混合进行硫酸化焙烧，硫酸铵是硫酸盐中热稳定性最差的，其在100 °C时就开始分解为氨和硫酸氢铵:(NH4) 2S04—NH 3 t +NH 4HS04 (1)若温度继续升高，硫酸氢铵将进一步分解:(NH4HS04—NH 3 个 +S0 3H20 (2)而氧化气氛下焙烧硫化铜矿时，其中的硫化铜矿物主要发生以下反应:2CuFeS2— Cu 2S+2FeS+S (3)2Cu2S+502— 2Cu0+2CuS0 4 (4)2CuS — Cu2S+S (5)当将硫化铜矿与硫酸铵混合进行焙烧时，硫酸铵分解产物303具有强氧化性，可促进上述硫化铜矿物的氧化反应，并与其氧化产物反应生成硫酸铜:Cu0+S03— CuSO 4 (6)以黄铜矿为例，焙烧后难浸出的黄铜矿转化成易溶于水的硫酸铜，同时分解出氨气:2CuFeSz+2 (NH4) 2S04+02— 2CuS0 4+2FeS+4NH3 丨 +2S+2H 20 (7)8CuFeS2+4 (NH4) 2S04+3402— 8CuS0 4+4Fe2 (S04) 3+8NH3 ? +4H 20 (8)硫酸钾作为一种催化剂，通过下列循环反应，即可以促使硫酸铵分解出順3和S03，又可以促使铜金属硫化物转化为硫酸铜。(NH4) 2S04+K2S04— K 2S207+2NH3+H20 (9)K2S207—K 2S04+S03 (10)CuS+K2S04—CuSO 4+K2S (11)K2S+202—K 2S04 (12)本专利技术的有益效果如下:(1)传统硫酸化焙烧工艺适宜的焙烧温度为600°C?700°C，本专利技术中焙烧温度为400°C?500°C，因此降低了能耗和生产成本；(2)通过控制焙烧温度，可以使铜矿物主要转化为易溶的CuS04S Cu0.CuSO 4，铁矿物主要转化为难溶的FeS，硫主要以单质S的形式留在焙砂中，不会产生S02气体污染环境，有利于后续选择性浸出铜；(3)本专利技术将萃取和电积工艺中产生的大量废酸液与硫酸化焙烧分解产生的氨气进行了中和，可以有效解决过剩硫酸的处理难题；(4)本专利技术中所用化学试剂硫酸铵、硫酸钾和乙醇可以多次循环使用，大大降低了这些试剂的使用成本；用硫酸钾作催化剂可以明显改善硫酸化焙烧和浸出提铜的效果，铜浸出率可达98%以上。【附图说明】图1为本专利技术流程图。【具体实施方式】为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1本实施例选用湖北大冶有色金属公司硫化铜精矿，经分析主要化学成分为:Cu20.27%、F当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种循环利用硫酸铵从硫化铜矿中湿法提铜的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将硫化铜矿中的硫化铜矿物与硫酸铵按照1:1.2~1.6的比例混合，进行硫酸化焙烧，得到焙砂和氨气；（2）焙烧结束后，向焙砂中加入水或稀硫酸溶液进行浸出铜处理，过滤分离出浸渣和浸液；（3）采用萃取和电积工艺从浸液中提取金属铜，提取结束后，得到金属铜和废硫酸液，部分废硫酸液返回浸出铜处理环节用于浸出铜，其余废酸液与步骤（1）焙烧分解出来的氨气中和得到硫酸铵，加入溶析剂，采用溶析结晶的方法结晶出硫酸铵，将硫酸铵返回硫酸化焙烧环节循环利用，将结晶液蒸馏回收溶析剂后作为净化液排放。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张泽强，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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