一种提高复杂有色重金属资源综合利用的方法技术

本发明专利技术属于有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种提高复杂有色重金属资源综合利用的方法，运用湿法冶金、溶液化学、有机溶剂萃取化学及冶金物理化学多学科交叉综合方法，对含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿，分析其浸出过程，确立冶炼过程的工艺参数并进行优化，建立综合回收铜、铅、锌、银工艺。本发明专利技术采用常规湿法冶金技术和强化浸出手段对矿石进行浸出，利用现有成熟的湿法冶炼技术进行金属回收，整个工艺过程为全湿法过程，砷等有害成分不进入空气中，对空气环境不造成污染；本发明专利技术建立了铜铅锌银复杂多金属矿的浸出过程动力学理论；建立了铜铅锌银复杂多金属矿的综合冶炼回收工艺；铜、铅、锌、银的浸出率≥95％，能为实际的生产提供依据。

A method for improving the comprehensive utilization of complex nonferrous heavy metal resources

The invention belongs to the technical field of non-ferrous metal smelting, in particular relates to a method for improving the comprehensive utilization of complex nonferrous metal resources, using wet metallurgy, chemical solution and organic solvent extraction chemistry and physical chemistry of metallurgy multi interdisciplinary method of Cu Pb Zn Ag tetrahedrite containing complex polymetallic ore, analysis of the leaching process, the establishment of technology the parameters of smelting process and optimize the establishment of comprehensive recovery of copper, lead, zinc, silver process. The invention adopts the conventional hydrometallurgical technology and enhanced leaching means leaching of ores, metal recycling existing mature wet smelting technology, the whole process for the wet process, arsenic and other harmful ingredients do not enter the air, no pollution to air environment; the invention establishes the leaching kinetics theory of copper lead zinc silver complex metal mine; the establishment of a comprehensive recovery process of copper lead zinc silver complex polymetallic ore; leaching of copper, lead, zinc, silver rate greater than 95%, to provide the basis for the actual production.

【技术实现步骤摘要】
一种提高复杂有色重金属资源综合利用的方法
本专利技术属于有色金属冶炼
，具体涉及一种提高复杂有色重金属资源综合利用的方法。
技术介绍
西部矿业拥有的铜铅锌银多金属矿是一座资源较丰富、品位高、易开采、难分选、工艺流程较复杂的银、铜、铅、锌、金等多金属矿床，目前已探明的矿石储量为781万吨，其中含银1867.53吨、铜8.09万吨、铅40.09万吨、锌65.19万吨、金5.198吨，资源潜在价值巨大，矿山远景储量十分可观，被誉为中国多金属矿“三大明珠”之一。然而矿石中的含铜矿物为三分之二黝铜矿、三分之一的黄铜矿,选矿难度大,导致处理规模较小，同时选矿所得的铜铅锌银混合精矿杂质砷和锑的含量高，不适宜采用传统的火法冶金工艺，而含铅大于10％，也不适宜采用沸腾焙烧--浸出工艺。在湿法工艺中，针对黄铜矿的细菌氧化浸出研究较多，对以黝铜矿为主的铜矿物湿法浸出鲜有研究。西部矿业拥有的铜铅锌银多金属硫化矿属特大型银多金属矿床，资源丰富，铜、铅、锌、银平均品位分别为0.5％、3％、5％、200g/t。目前采选系统已经建成投产，采用优先浮选工艺产出铜精矿、锌精矿和铅精矿出售。但铜精矿产品质量不合格，主金属铜品位偏低，还含有较高的铅、锌、银、砷和锑，铅精矿中也含有较高的锌和铜，造成选矿回收率偏低。将优先浮选工艺改为铜铅混浮再尾矿选锌工艺，得铜铅混合精矿和质量合格的锌精矿，再对铜铅混合精矿进行冶炼处理可显著提高矿山的经济效益。但是复杂铜铅混合精矿由于杂质砷、锑的含量高，是目前最难选的金属矿之一，属于复杂微细粒嵌布难分离的多金属矿，国内独一，国外也少有，难以采用传统的冶炼工艺进行处理，到目前为止尚未有适合此类矿种的高效综合利用冶炼工艺。因此，如要开发如此丰富的金属资源矿床，需对这类矿石的冶炼工艺进行研究，开发出资源的高效综合利用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决目前对于含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿的冶炼工艺开发仅停留在实验室研究阶段，且工艺条件具有高温、高压或者长周期等缺点难以实现工业化的问题。为此，本专利技术提供了一种提高复杂有色重金属资源综合利用的方法，包括如下步骤：步骤一：对含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿进行浸出；步骤二：分析含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿的浸出过程；步骤三：根据步骤二的分析结果确立冶炼过程的工艺参数；步骤四：对步骤三的工艺参数进行优化。所述的步骤一的浸出过程如下：（1）对矿粉进行成分分析，得出个金属元素的含量；（2）分别称量取矿粉、硫酸溶液和硝酸溶液，使得固液质量比为1:3，其中硫酸溶液中硫酸的物质的量和硝酸溶液中硝酸的物质的量分别为矿粉中相应金属元素完全溶解所需量的2倍和1.25倍；（3）将步骤（2）称量好的硫酸溶液加入到已称好质量的矿粉中，放入85℃恒温水浴锅中加热，边加热边用搅拌器搅拌；待温度恒定后，将步骤（2）称量好的硝酸溶液以低于10mlL/min的滴加速度加入到硫酸溶液和矿粉混合料中；待硝酸溶液全部加入20min后，对矿浆进行抽滤，然后将抽滤后得到的滤渣进行成分分析，得到各金属元素的浸出率。所述的步骤二中分析浸出过程具体包括：（1）首先进行复杂多金属矿金属矿物的鉴别；（2）然后采用三颈瓶进行多金属矿物的铜、铅、锌、银金属的浸取等温线的测定；采用尝试法进行数据处理，初步判定化学浸出过程各个浸出步骤的各个因素；（3）再采用表观活化能法计算和验证，最终得出复杂多金属矿化学浸出过程中影响金属浸出率的具体工艺参数。所述的步骤（1）中采用ICP溶解分析方法及XRF测试方法测试原矿中的化学组成。所述的步骤（2）中化学浸出过程的浸出步骤包括：（2.1）酸中的氢离子在矿物表面的吸附；（2.2）被吸附的氢离子向矿物内部扩散；（2.3）矿物中氧化物与氢离子发生化学反应，生成相应金属离子；（2.4）矿物中金属离子由矿物内部向矿物表面扩散；（2.5）扩散到矿物表面的金属离子向浸出液扩散。所述的步骤三确立冶炼过程的工艺参数中，工艺参数包括浸出温度、浸出搅拌强度、浸出液固比、浸出时间、浸出剂用量。所述的步骤四采用正交试验的方法，进行多因素的工艺参数正交试验，对影响多金属矿金属浸取率的因素进行优化选值，将优化后的工艺参数确定为多金属矿冶炼综合回收工艺参数。本专利技术的有益效果：1、本专利技术采用常规湿法冶金技术和强化浸出手段对矿石进行浸出，利用现有成熟的湿法冶炼技术进行金属回收，整个工艺过程为全湿法过程，砷等有害成分不进入空气中，对空气环境不造成污染。2、本专利技术建立了铜铅锌银复杂多金属矿的浸出过程动力学理论；建立了铜铅锌银复杂多金属矿的综合冶炼回收工艺；铜、铅、锌、银的浸出率≥95％；提出了工艺参数优化方案，能为实际的生产提供依据。具体实施方式实施例1：本实施例提供一种提高复杂有色重金属资源综合利用的方法，包括如下步骤：步骤一：对含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿进行浸出；步骤二：分析含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿的浸出过程；步骤三：根据步骤二的分析结果确立冶炼过程的工艺参数；步骤四：对步骤三的工艺参数进行优化。本专利技术实施例提供的提高复杂有色重金属资源综合利用的方法，运用湿法冶金、溶液化学、有机溶剂萃取化学及冶金物理化学多学科交叉综合方法，对含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿，分析其浸出过程，确立冶炼过程的工艺参数并进行优化，建立综合回收铜、铅、锌、银工艺。实施例2：本实施例在实施例1的基础上对上述步骤一进一步进行说明，所述的步骤一的浸出过程如下：（1）对矿粉进行成分分析，得出个金属元素的含量；（2）分别称量取矿粉、硫酸溶液和硝酸溶液，使得固液质量比为1:3，其中硫酸溶液中硫酸的物质的量和硝酸溶液中硝酸的物质的量分别为矿粉中相应金属元素完全溶解所需量的2倍和1.25倍；矿粉中有些金属元素可溶于硫酸，有些金属元素可溶于硝酸，根据步骤（1）分析的矿粉成分含量，计算所需要的硫酸溶液和硝酸溶液进行称量，最终使得矿粉中的金属元素能完全溶解；（3）将步骤（2）称量好的硫酸溶液加入到已称好质量的矿粉中，放入85℃恒温水浴锅中加热，边加热边用搅拌器搅拌；待温度恒定后，将步骤（2）称量好的硝酸溶液以低于10mlL/min的滴加速度加入到硫酸溶液和矿粉混合料中；待硝酸溶液全部加入20min后，对矿浆进行抽滤，然后将抽滤后得到的滤渣进行成分分析，得到各金属元素的浸出率。本实施例采用常规湿法冶金技术和强化浸出手段对矿石进行浸出，利用现有成熟的湿法冶炼技术进行金属回收，整个工艺过程为全湿法过程，砷等有害成分不进入空气中，对空气环境不造成污染。后续工艺参数优化后，在采用本步骤的方法进行工业施工，提高复杂有色重金属资源的综合利用。实施例3：本实施例在实施例1的基础上对上述步骤二进一步进行说明，所述的步骤二中分析浸出过程具体包括：（1）首先进行复杂多金属矿金属矿物的鉴别；采用ICP溶解分析方法及XRF测试方法测试原矿中的化学组成，其目的是为了测定Cu、Fe、Zn、As、Pb、Sb等元素的含量，以便计算各元素的浸出率。（2）然后采用三颈瓶进行多金属矿物的铜、铅、锌、银金属的浸取等温线的测定，浸渍等温曲线是指在一定温度下溶质在液固两相界面上进行溶出过程达到平衡时它们在两相中含量之间的关系曲线，一般通过ICP溶解分析进行测定；采用尝试法进行数据处理，初步判定化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高复杂有色重金属资源综合利用的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：对含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿进行浸出；步骤二：分析含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿的浸出过程；步骤三：根据步骤二的分析结果确立冶炼过程的工艺参数；步骤四：对步骤三的工艺参数进行优化。

【技术特征摘要】
1.一种提高复杂有色重金属资源综合利用的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：对含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿进行浸出；步骤二：分析含黝铜矿的铜铅锌银复杂多金属矿的浸出过程；步骤三：根据步骤二的分析结果确立冶炼过程的工艺参数；步骤四：对步骤三的工艺参数进行优化。2.如权利要求1所述的提高复杂有色重金属资源综合利用的方法，其特征在于：所述的步骤一的浸出过程如下：（1）对矿粉进行成分分析，得出个金属元素的含量；（2）分别称量取矿粉、硫酸溶液和硝酸溶液，使得固液质量比为1:3，其中硫酸溶液中硫酸的物质的量和硝酸溶液中硝酸的物质的量分别为矿粉中相应金属元素完全溶解所需量的2倍和1.25倍；（3）将步骤（2）称量好的硫酸溶液加入到已称好质量的矿粉中，放入85℃恒温水浴锅中加热，边加热边用搅拌器搅拌；待温度恒定后，将步骤（2）称量好的硝酸溶液以低于10mlL/min的滴加速度加入到硫酸溶液和矿粉混合料中；待硝酸溶液全部加入20min后，对矿浆进行抽滤，然后将抽滤后得到的滤渣进行成分分析，得到各金属元素的浸出率。3.如权利要求1所述的提高复杂有色重金属资源综合利用的方法，其特征在于：所述的步骤二中分析浸出过程具体包括：（1）首先进行复杂多金属矿金属矿物的鉴别；（2）然后采用三颈瓶进行多金属矿物的铜、铅、锌、...

【专利技术属性】
技术研发人员：朵军，王晓民，刘焕德，余兴昌，
申请(专利权)人：青海大学，
类型：发明
国别省市：青海,63