一种可工业化的氨浸硫酸铜工艺方法技术

本发明专利技术提供一种碱性脉石低品位（总铜含量１．５－５％）、氧化率＞６０％的氧化铜矿，用不定式浸剂（ＮＨ３％，ＣＯ２％）进行低温（２－１２℃），负压（＜１ａｔｍ）封闭浸取。浸液经净化，连续蒸馏（回收浸剂）分解析出氧化铜，再与硫酸反应合成硫酸铜。本发明专利技术工艺方法已经小试、中试，日产２吨硫酸铜扩大试生产证明：产品质量优于ＧＢ４３７－８０一级品，且稳定，物料消耗和电耗及蒸汽消耗和水耗较低，按照目前市场价格生产经营总成本≤８０００元／吨产品，有一定经济和社会效益，能工业化实施。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
工业硫酸铜的传统制备工艺方法有(1)铜粉或废铜或海绵铜，经焙烧转变成氧化铜后与硫酸反应成硫酸铜；(2)用硫酸或铜电解液与铜粉在鼓泡塔中反应成硫酸铜。由于铜粉、废铜、海绵铜的价格昴贵，设备复杂、耗能大，成本难过关。而焙烧工艺难度大，温度过低氧化不易进行，温度过高又会将铜烧掉(冒绿火)，铜的利用率均不高；不经焙烧的铜与硫酸直接反应相当慢只能间歇式小规模生产、成本高。故国内外一直在研究用铜矿制备硫酸铜。直接从铜矿石来制备硫酸铜的中国专利先后有CN10617269A，CN10617454A但据其所述实际上是一种氧化率40-50％的总铜含量12％的酸性脉石黄铜矿和氧化率85％的总铜含量7.2％的酸性脉石孔石矿，因此，可以直接用硫酸来制备硫酸铜或付产海绵铜和硫酸亚铁。而CN1094014A和CN1101623A，论述的黄铜矿直接制备的硫酸铜和氧化铜的方法实际上是用一种总铜含量19.25％的高品位铜矿这种铜矿本身也是有价矿产品，不属于铜矿采选中的废矿，用来制备硫酸铜经济上还应权衡得失。而CN1095110A和之前的CN1051941A、CN1067269A提出的氧化铜矿直接生产硫酸铜的方法，也完全是酸性脉石的氧化铜矿，且总铜含量均在8％以上，因此，也可以直接用硫酸来生产硫酸铜。在标题为《氨法硫酸铜生产新工艺》的CN1101679A中所论述的方法是总铜含量8％以上，氧化率75％不含碱性脉石的黄铜矿。氧化铜矿是铜矿采选中视为难选的废矿，尤其总铜含量＜5％的碱性脉石氧化铜矿(氧化率＞60％)。因为还没有一种可工业化的提取工艺，至今仍视为废矿而弃之不用，其量十分巨大。用硫酸直接浸取，吨产品的耗酸量(工业硫酸98％)15-25吨以上。氨浸法处理这种碱性脉石氧化铜矿，处理总铜含量上下限品位和详细的工业化资料至今未有报道。国内一些科研院所进行过些探索研究，用150-200目细矿粉，高温高压机械搅拌进行氨浸能耗高成效甚微。据透露的最新成效总铜浸率50％左右，总铜收得率21％左右，且产品质量不稳GB4317-80二级品均很少达到。本专利技术提供一种适合于处理1.5-5％总铜含量的碱性脉石氧化铜矿(氧化率＞60％。)的可工业化的氨浸硫酸铜工艺方法。一、本专利技术的技术方案如下1、混合粒径氧化铜矿粉粒径1-5mm10％；粒径<30目>60目80-85％粒径过60目5-10％2、封闭低温(2-12℃)，负压(＜1atm)下进行浸取。3、不定式浸剂配方。4、封闭联动浸出液净化系统(澄清、粗滤、精滤)。5、连续进料蒸馏(回收)分解(析出cuo)的蒸解系统。6、黑粉与硫酸反应的反应液连续净化和浓缩系统。7、自动卸料离心机(800-1200rpm)。二、本专利技术照技术方案经小试、中试、工业规模试生产，已先后取得以下结果1、产品质量远远优于GB437-80一级品2、吨产品耗矿量(总铜含量≥3.0％，氧化率＞60％)10-12吨/吨产品。3、耗酸量0.45-0.65t(98％工业硫酸)/吨产品。4、浸剂耗率(一个回收循环的补充量)氨耗率投入量为5-8％/一个循环。碳铵耗率投入量为2-3％/一个循环。添加剂耗率0.5-1.5/一个循环。5、汽耗压力4kg/cm2的蒸汽1.0-1.5t/吨产品。6、水耗15-20t自来水/吨产品。7、浸渣残铜0.4-0.7％。8、合成硫酸铜反应渣残铜0.3-0.8％。9、矿石的总铜浸出率85-95％10、矿石的总铜综合回收率75-85％实施例1、总铜含量5％氧化率70％的碱性脉石氧化铜矿石粉(粒径配比合格)，脉石化验结果如下SiO2 20.05％Al2O3 1.30％Fe2O3 1.30％CaO 23.03％MgO 16.24％K2O 1.18％Na2O 0.06 MnO 0.16％SO3 1.9％取1kg以上铜矿粉，经计算核定的浸剂配方浸取(温度5-8℃，1atm下)，浸出液经净化，蒸解(回收浸剂原料和析出cuo)，得的沉淀氧铜粉与74g 89％工业硫酸反应后，蒸发液缩冷却结晶，先后得工业硫酸铜165克。产品经检测项 目 实施例/1产品 GB437-80一级品cuso2.5H2O含量％ 97.66＞96.00水不溶物％0.001＜0.2游离硫酸％0.02 ＜0.1实施例3、总铜含量3.35％氧化率82.39％的碱性脉石铜矿粉(粒径配比合格)，脉石成分如下SiO2 32.66％A12O3 3.59％Fe2O3 7.08％CaO 18.27％MgO 16.5％SO3 0.10％取矿粉4000kg加入专用浸取器。浸剂按矿石全分析数据进行计算和核定配方组成。固∶液＝1∶2-2.5进行封闭，低温(3-8℃)，负压(＜1atm)浸取1-1.5hr，第一次浸出液达≥16.0g/L时停止浸取，引出浸出液(7.5m3左右)约30min，进行洗渣，固∶液＝1∶1，每次洗渣20-30min一直洗到洗出液无cu++反应为止，排渣重新进料(一个浸取周期4小时左右)，洗液用作下次配浸剂用。如是浸取四次，合并浸出液量26-30m3左右，浸出液≥17g/L左右。经净化得纯洁的透明深兰色溶液25-29m3再经连续蒸馏(回收浸剂)，分解沉淀出氧化铜得CuO82％的干黑粉758kg与1000kg 98％的工业硫酸反应，反应液经净化连续蒸发、浓缩得产品1854kg，加母液含铜底水，矿石总铜综合回收率达89.5％。矿石总铜浸出率95.5％浸渣残铜0.3％产品经检测项目 实施例3产品 GB437-80一级品CuSo4.5H2O含量％99.55 ≥96.00水不溶物％ ＜0.2 ≤0.2游离硫酸％ ＜0.1 ≤0.权利要求1.一种适合于处理碱性脉石的低品位氧化铜废矿石(1.5％≤总铜含量≤5％；氧化率＞60％)的可工业化的氨浸硫酸铜生产工艺方法。包括2.不定式的浸剂配方。这种不定式浸剂配方中CO2、NH3；复合添加剂的配比，随这类氧化铜矿石中总铜含量％，氧化率％和脉石中各种杂质含量％而变。3.不定式浸剂配方中的复合添加剂由草酸盐和磷酸盐组成。4.还包括低温(0-15℃)、封闭负压(＜1atm)的浸取条件和负压运行的浸取器。5.还包括以下工艺过程和专用设备(1)澄清、粗滤、细滤的联动工艺过程和联动设备。(2)连续蒸馏(回收浸剂)，分解络合物沉淀析出氧化铜的工艺过程和专用设备。(3)合成、热滤、蒸发浓缩，冷却结晶硫酸铜，离心分离联动工艺过程和联动设备。6.以及利用本专利技术思路一氨浸不定式浸剂配方，在碱性或酸性电解池中，用可溶阳极或不溶阳极进行电解或电积工业化生产铜；碱性脉石氧化铜矿电积下限为0.005％，电解下限为1.5％，上限为技术经济上最大允许总铜含量％。全文摘要本专利技术提供一种碱性脉石低品位(总铜含量1.5-5％)、氧化率＞60％的氧化铜矿，用不定式浸剂(NH3％，CO2％)进行低温(2-12℃)，负压(＜1atm)封闭浸取。浸液经净化，连续蒸馏(回收浸剂)分解析出氧化铜，再与硫酸反应合成硫酸铜。本专利技术工艺方法已经小试、中试，日产2吨硫酸铜扩大试生产证明产品质量优于GB437-80一级品，且稳定，物料消耗和电耗及蒸汽消耗和水耗较低，按照目前市场价格生产经营总成本≤8000元/吨产品，有一定经济和社会效益，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１、一种适合于处理碱性脉石的低品位氧化铜废矿石（１．５％≤总铜含量≤５％；氧化率＞６０％）的可工业化的氨浸硫酸铜生产工艺方法。包括：２、不定式的浸剂配方。这种不定式浸剂配方中ＣＯ２、ＮＨ３；复合添加剂的配比，随这类氧化铜矿石中总铜含量％ ，氧化率％和脉石中各种杂质含量％而变。３、不定式浸剂配方中的复合添加剂由草酸盐和磷酸盐组成。４、还包括低温（０－１５℃）、封闭负压（＜１ａｔｍ）的浸取条件和负压运行的浸取器。５、还包括以下工艺过程和专用设备：（１）澄清、粗滤 、细滤的联动工艺过程和联动设备。（２）连续蒸馏（回收浸剂），分解络合物沉淀析出氧化铜的工艺过程和专用设备。（３）合成、热滤、蒸发浓缩，冷却结晶硫酸铜，离心分离联动工艺过程和联动设备。６、以及利用本专利技术思路一氨浸不定式浸剂配方，在 碱性或酸性电解池中，用可溶阳极或不溶阳极进行电解或电积工业化生产铜；碱性脉石氧化铜矿电积下限为０．００５％，电解下限为１．５％，上限为技术经济上最大允许总铜含量％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海章，张先瑞，
申请(专利权)人：罗海章，张先瑞，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]