从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法，它采用浮选、堆浸、萃取、电积联合工艺，将低品位次生硫化铜矿经破碎与筛分，细粒级采用浮选法生产铜精矿，粗粒级采用堆浸—萃取—电积法生产阴极铜；与单一浮选工艺相比，该工艺因没有磨矿作业节省了占绝大部分磨矿所需的电耗和钢球成本，且经高压辊磨机处理后，矿石单体解离度高，有利于提高浮选时铜精矿品位；与单一堆浸工艺相比，该工艺矿石入堆粒度细、粉矿少、渗透性好，且经高压辊磨机处理后，矿石内部具有丰富的应力微裂纹，缩短了铜的浸出周期、提高了铜的浸出率。本发明专利技术具有操作简单、节能降耗、生产高效低成本、铜回收率高、环境友好、易工业化应用的特点，实现了铜的高效回收。

【技术实现步骤摘要】
从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法
本专利技术涉及低品位矿的湿法冶金技术，具体涉及从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法。
技术介绍
铜是重要的有色金属，也是国民经济建设中不可缺少的一种战略性矿产资源，在军事、电子产业、机械制造业等各行业得到了广泛应用，对经济的增长和资源的消费产生极大的促进作用。从矿产资源消费的基本规律来看，铜的需求量将会不断攀升，资源短缺形势的约束还将不断增强。目前，我国很多铜矿山已进入开采后期，富矿、易选矿产资源已近枯竭，但铜金属总量近千万吨的低品位次生硫化铜矿资源尚未开发利用，因此，如何高效、经济地开发利用此类低品位铜矿资源，对缓解我国优质铜矿供需矛盾突出，提升铜矿资源的保障年限和铜工业的国际竞争力具有十分重要的意义。近年来，国内外学者对低品位次生硫化铜矿回收铜做了不少研究工作，也取得了阶段性的成果，其中以生物堆浸和浮选两种方法为代表。中国专利CN104109765B公开的“一种次生硫化铜矿两段生物堆浸方法”，其操作步骤包括(1)将破碎后的次生硫化铜矿送入堆场筑堆，并采用硫酸浓度大于等于20g/L、Fe3+浓度大于等于15g/L的喷淋液进行第一阶段浸出，直至最后一层矿石中浸出40%～50%的铜止；(2)采用1.2<pH<1.5的喷淋液将步骤1后的次生硫化铜矿进行第二阶段浸出；(3)第一阶段浸出和第二阶段浸出的混合浸出液，依次经萃取、反萃和电积后得到阴极铜。该生物堆浸工艺虽然具有能耗低、投资小和规模可大可小等优点，但存在以下缺陷：当矿石破碎粒度粗时，因入堆矿石粒度大造成堆浸周期长、堆浸效率低、尾渣铜品位高的问题，而当矿石破碎粒度细时，因入堆矿石粉矿多造成渗透性差、铜浸出率低等不足的问题。低品位次生硫化铜矿采用浮选工艺处理方面，中国专利CN103386356A公开了“硫化铜矿石的浮选方法”，操作步骤包括(1)将硫化铜矿石进行一段磨矿；(2)利用第一捕获剂对一段磨矿产品进行第一浮选；(3)利用第二捕获剂，对第一浮选剩余物进行第二浮选；(4)将第二浮选产物进行二段磨矿；(5)对二段磨矿产品在强碱性环境中进行铜硫分离，以便得到铜精矿和硫精矿。该工艺存在矿石破磨能耗大、成本高和处理低品位铜矿经济效益差等不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作简单、节能降耗、生产高效低成本、铜回收率高、易工业化应用的从低品位次生硫化铜矿中高效回收铜的方法。为实现以上目的，本专利技术从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法采用浮选、堆浸、萃取、电积联合工艺，操作步骤如下：第一步破碎与筛分：低品位次生硫化铜矿先进行粗碎，粗碎后的矿石再进行中碎，中碎后的矿石送筛孔尺寸为25mm～40mm的振动筛进行第一筛分，第一筛分的筛上矿石送高压辊磨机进行细碎，细碎后的矿石和第一筛分的筛下矿石采用筛孔尺寸为6mm～10mm的振动筛进行第二筛分及洗矿，第二筛分及洗矿的筛下矿石采用螺旋分级机进行分级，螺旋分级出来＜0.3mm的矿石送铜浮选系统，第二筛分及洗矿的筛上矿石和螺旋分级出来≥0.3mm的矿石送粉矿仓；第二步细粒级生产铜精矿：在铜浮选系统中，以丁基黄药和丁铵黑药按质量比1:1组合而成的组合物作第一捕收剂对第一步螺旋分级出来＜0.3mm的矿石进行第一浮选，得到第一浮选产物和第一浮选剩余物；利用第二捕收剂对第一浮选剩余物进行第二浮选，得到第二浮选产物和第二浮选剩余物；将第一浮选产物与第二浮选产物合并得到混合产物，然后采用石灰将混合产物的pH值调至大于12、且不添加任何药剂情况下进行铜精选，得到铜精矿和铜精选剩余物，并将铜精选剩余物返回至第二浮选；将第二浮选剩余物进行两次扫选，得到可以丢弃的尾矿；第三步粗粒级生产阴极铜：将第一步粉矿仓中的矿石送铜堆场筑堆，堆高8～12m，然后利用第一喷淋液对铜堆场采用连续喷方式进行第一阶段浸出30～45d后第一阶段浸出完毕；第一阶段浸出完毕利用第二喷淋液，采用喷1d停3d方式进行第二阶段浸出，当第一阶段浸出与第二阶段浸出的铜浸出率之和达到50～60%后，第二阶段浸出完毕；第二阶段浸出完毕利用第三喷淋液，采用喷1d停7d方式进行第三阶段浸出；将第一阶段浸出、第二阶段浸出和第三阶段浸出的富铜液混合，再依次通过萃取、反萃和电积工序处理后得到阴极铜。所述第二捕收剂是丁铵黑药、丁基黄药、硫胺酯、Z－200中的一种。所述第一喷淋液是指：当处于投产初期时，它是使用补加硫酸和三价铁盐将次生硫化铜矿开采过程中产生的酸性水调制成硫酸浓度为15～20g/L、三价铁离子浓度为10～15g/L的高酸高铁溶液；当系统运转平衡后，它是使用第一阶段浸出、第二阶段浸出和第三阶段浸出的富铜混合液的萃余液。所述第二喷淋液是指：当处于投产初期，它是使用次生硫化铜矿开采过程中产生的酸性水将第一阶段浸出富铜液的萃余液稀释成硫酸浓度和三价铁离子浓度均为6～10g/L的酸性溶液；当系统运转平衡后，它是使用次生硫化铜矿开采过程中产生的酸性水，将第一阶段浸出、第二阶段浸出和第三阶段浸出的富铜混合液的萃余液稀释成硫酸浓度和三价铁离子浓度均为6～10g/L的酸性溶液。所述第三喷淋液是次生硫化铜矿开采过程中产生的硫酸浓度和三价铁离子浓度均为3～6g/L的酸性水。所述次生硫化铜矿开采过程中产生的酸性水含有钩端螺旋菌（Leptospirillum）、铁原古菌（Ferroplasma）、嗜酸硫杆菌（Acidithiobacillus）和硫化杆菌（Sulfobacillus）中的多种微生物。上述从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法具有以下有益效果：1、本专利技术将低品位次生硫化铜矿经破碎与筛分，细粒级采用浮选法生产铜精矿，粗粒级采用堆浸—萃取—电积法生产阴极铜，是一种组合工艺处理，该工艺避免了单一采用浮选法或单一采用堆浸—萃取—电积法处理时存在的缺陷，实现了铜的高效回收；2、与单一浮选工艺相比，上述组合工艺没有磨矿作业，节省了占绝大部分磨矿所需的电耗和钢球成本；同时，矿石经高压辊磨机处理后，矿石单体解离度高，有利于提高浮选时铜精矿的铜品位。与单一堆浸工艺相比，上述组合工艺矿石入堆粒度细、粉矿少、渗透性好，且矿石经高压辊磨机处理后，矿石内部具有丰富的应力微裂纹，缩短了铜的浸出周期、提高了铜的浸出率；3、本专利技术形成的生产线操作简单、适应性强、铜回收率高、生产成本低、周期短、环境友好、易工业化，具有良好的经济效益和社会效益，为我国低品位次生硫化铜矿的高效大力开发提供广阔的空间和现有相关企业的改造提供技术支持。附图说明图1是本专利技术从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法工艺流程框图。附图标识：粗碎工序1、中碎工序2、第一筛分工序3、第二筛分及洗矿工序4、螺旋分级工序5、第一浮选工序6、第二浮选工序7、第一扫选工序8、第二扫选工序9、铜精选工序10、粉矿仓11、高压辊磨机细碎工序12、筑堆工序13、三阶段浸出14、富铜混合液15、萃取工序16、反萃工序17、电积工序18、第二喷淋液池19、稀释工序20、萃余液21、第一喷淋液池22。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法作进一步详细说明。如图1所示，低品位次生硫化铜矿先依次经粗碎工序1和中碎工序2；两段破碎后的矿石送第一筛分工序3；第一筛分的筛上矿石送细碎工序12；细碎后的矿石和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法，其特征是：它采用浮选、堆浸、萃取、电积联合工艺，操作步骤如下：第一步破碎与筛分：低品位次生硫化铜矿先进行粗碎，粗碎后的矿石再进行中碎，中碎后的矿石送筛孔尺寸为25mm～40mm的振动筛进行第一筛分，第一筛分的筛上矿石送高压辊磨机进行细碎，细碎后的矿石和第一筛分的筛下矿石采用筛孔尺寸为6mm～10mm的振动筛进行第二筛分及洗矿，第二筛分及洗矿的筛下矿石采用螺旋分级机进行分级，螺旋分级出来＜0.3mm的矿石送铜浮选系统，第二筛分及洗矿的筛上矿石和螺旋分级出来≥0.3mm的矿石送粉矿仓；第二步细粒级生产铜精矿：在铜浮选系统中，以丁基黄药和丁铵黑药按质量比1:1组合而成的组合物作第一捕收剂对第一步螺旋分级出来＜0.3mm的矿石进行第一浮选，得到第一浮选产物和第一浮选剩余物；利用第二捕收剂对第一浮选剩余物进行第二浮选，得到第二浮选产物和第二浮选剩余物；将第一浮选产物与第二浮选产物合并得到混合产物，然后采用石灰将混合产物的pH值调至大于12、且不添加任何药剂情况下进行铜精选，得到铜精矿和铜精选剩余物，并将铜精选剩余物返回至第二浮选；将第二浮选剩余物进行两次扫选，得到可以丢弃的尾矿；第三步粗粒级生产阴极铜：将第一步粉矿仓中的矿石送铜堆场筑堆，堆高8～12m，然后利用第一喷淋液对铜堆场采用连续喷方式进行第一阶段浸出30～45d后第一阶段浸出完毕；第一阶段浸出完毕利用第二喷淋液，采用喷1d停3d方式进行第二阶段浸出，当第一阶段浸出与第二阶段浸出的铜浸出率之和达到50～60%后，第二阶段浸出完毕；第二阶段浸出完毕利用第三喷淋液，采用喷1d停7d方式进行第三阶段浸出；将第一阶段浸出、第二阶段浸出和第三阶段浸出的富铜液混合，再依次通过萃取、反萃和电积工序处理后得到阴极铜。...

【技术特征摘要】
1.一种从低品位次生硫化铜矿中回收铜的方法，其特征是：它采用浮选、堆浸、萃取、电积联合工艺，操作步骤如下：第一步破碎与筛分：低品位次生硫化铜矿先进行粗碎，粗碎后的矿石再进行中碎，中碎后的矿石送筛孔尺寸为25mm～40mm的振动筛进行第一筛分，第一筛分的筛上矿石送高压辊磨机进行细碎，细碎后的矿石和第一筛分的筛下矿石采用筛孔尺寸为6mm～10mm的振动筛进行第二筛分及洗矿，第二筛分及洗矿的筛下矿石采用螺旋分级机进行分级，螺旋分级出来＜0.3mm的矿石送铜浮选系统，第二筛分及洗矿的筛上矿石和螺旋分级出来≥0.3mm的矿石送粉矿仓；第二步细粒级生产铜精矿：在铜浮选系统中，以丁基黄药和丁铵黑药按质量比1:1组合而成的组合物作第一捕收剂对第一步螺旋分级出来＜0.3mm的矿石进行第一浮选，得到第一浮选产物和第一浮选剩余物；利用第二捕收剂对第一浮选剩余物进行第二浮选，得到第二浮选产物和第二浮选剩余物；将第一浮选产物与第二浮选产物合并得到混合产物，然后采用石灰将混合产物的pH值调至大于12、且不添加任何药剂情况下进行铜精选，得到铜精矿和铜精选剩余物，并将铜精选剩余物返回至第二浮选；将第二浮选剩余物进行两次扫选，得到可以丢弃的尾矿；第三步粗粒级生产阴极铜：将第一步粉矿仓中的矿石送铜堆场筑堆，堆高8～12m，然后利用第一喷淋液对铜堆场采用连续喷方式进行第一阶段浸出30～45d后第一阶段浸出完毕；第一阶段浸出完毕利用第二喷淋液，采用喷1d停3d方式进行第二阶段浸出，当第一阶段浸出与第二阶段浸出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭希发，沈贤德，张兴勋，巫銮东，邓莉莉，林小亭，丘财庆，王竹梅，
申请(专利权)人：紫金矿业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35