權(quán)利要求

1.用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法，該方法包括下述順序工藝步驟：

(a)硫酸化焙燒，將含硫28％、粒度為78％-0.074mm、品位13％左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻，送到沸騰爐內(nèi)在400～900℃溫度、-30～0Pa爐頂壓力范圍內(nèi)進(jìn)行硫酸化焙燒1～5h，再將焙燒產(chǎn)出的含塵SO2煙氣經(jīng)除塵設(shè)備收塵后進(jìn)行制酸，制得副產(chǎn)品硫酸；

(b)水浸，將焙燒產(chǎn)出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在40～95℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行水浸0.2～4h；

(c)過濾，將水浸礦漿進(jìn)行過濾，再將過濾出的高銅浸出液依次進(jìn)行除鐵、濃縮結(jié)晶、離心過濾，制得產(chǎn)品硫酸銅；

(d)酸浸，將水浸渣經(jīng)銅萃余液漿化，在45～95℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行酸浸0.2～4h；

(e)過濾洗滌，加水將酸浸礦漿進(jìn)行過濾洗滌，再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進(jìn)行鐵紅制備，制得副產(chǎn)品鐵紅和廢渣；

(f)萃取，將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進(jìn)行萃??；

(g)反萃，將萃取的負(fù)載有機(jī)相用硫酸進(jìn)行反萃，使硫酸銅得到富集、凈化，再將反萃后的負(fù)載有機(jī)相返回萃取工序；

(h)電積，將反萃后的富銅液進(jìn)行電積，制得產(chǎn)品陰極銅。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法，該方法進(jìn)一步包括下述順序工藝步驟：

(a)硫酸化焙燒，將含硫28％、粒度為78％-0.074mm、品位13％左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻，送到沸騰爐內(nèi)在500～700℃溫度、-20～0Pa爐頂壓力范圍內(nèi)進(jìn)行硫酸化焙燒1～3h，再將焙燒產(chǎn)出的含塵SO2煙氣經(jīng)除塵設(shè)備收塵后進(jìn)行制酸，制得副產(chǎn)品硫酸；

(b)水浸，將焙燒產(chǎn)出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在60～90℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行水浸0.5～2.5h；

(c)過濾，將水浸礦漿進(jìn)行過濾，再將過濾出的高銅浸出液依次進(jìn)行除鐵、濃縮結(jié)晶、離心過濾，制得產(chǎn)品硫酸銅；

(d)酸浸，將水浸渣經(jīng)銅萃余液漿化，在65～95℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行酸浸0.5～2.5h；

(e)過濾洗滌，加水將酸浸礦漿進(jìn)行過濾洗滌，再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進(jìn)行鐵紅制備，制得副產(chǎn)品鐵紅和廢渣；

(f)萃取，將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進(jìn)行萃??；

(g)反萃，將萃取的負(fù)載有機(jī)相用硫酸進(jìn)行反萃，使硫酸銅得到富集、凈化，再將反萃后的負(fù)載有機(jī)相返回萃取工序；

(h)電積，將反萃后的富銅液進(jìn)行電積，制得產(chǎn)品陰極銅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法，該方法進(jìn)一步包括下述循環(huán)工藝步驟：

(a)將離心過濾后的母液一部分返回濃縮結(jié)晶工序，另一部分返回萃取工序，再進(jìn)行循環(huán)利用；

(b)將萃取后的萃余液一部分返回酸浸工序，再進(jìn)行循環(huán)利用，另一部分可進(jìn)行水處理后排放；

(c)將電積后的廢電積液返回反萃工序，再進(jìn)行循環(huán)利用。

說明書

一.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法，適于低品位銅礦開采應(yīng)用。

二.背景技術(shù)

以銅精礦為原料生產(chǎn)銅產(chǎn)品，主要有三種方法：

第一種方法是火法冶煉生產(chǎn)產(chǎn)品陰極銅及副產(chǎn)品硫酸銅，一般包括焙燒、熔煉、吹煉、精煉等工序，適于品位20～30％的銅精礦應(yīng)用，此法存在一次性投資大、工藝流程長、技術(shù)要求高、火法貧化過程能耗高及廢氣污染等明顯不足，且隨著銅礦的大量開采，富礦越來越少，能滿足高品位火法煉銅要求的精礦來源越來越少，阻礙了火法煉銅的發(fā)展。

第二種方法是濕法冶煉生產(chǎn)陰極銅，主要有銅精礦硫酸化焙燒-常壓酸浸-凈液-電積流程、焙燒-氨浸-萃取-電積流程、催化預(yù)氧化浸出-萃取-電積流程等，一般適應(yīng)較低品位的銅精礦，且這些工藝均存在銅的回收率較低，一般為90％左右，最高為94％，生產(chǎn)率和金屬回收率低，造成生產(chǎn)成本較高。

第三種方法是膽銅法，膽銅的生產(chǎn)過程包括兩個(gè)方面：一是酸浸銅，二是濃縮、結(jié)晶硫酸銅和沉積銅。其中科研工作者做了大量的試驗(yàn)研究工作，在浸銅工藝及凈化工藝進(jìn)行了不斷完善，但仍存在一定的問題：1.無論是預(yù)焙燒浸提法還是直接浸提法，基本采用稀硫酸浸出，浸出液酸度及雜質(zhì)含量較高，直接結(jié)晶難以獲得合格產(chǎn)品，若采用中和工藝凈化除鐵等雜質(zhì)，則成本較高、損失的銅難以洗滌回收、工藝復(fù)雜。2.由于浸出液銅濃度較高，造成浸出渣洗滌流程較長，而這部分洗滌水中的銅再返回浸出流程致使浸出液銅濃度極大降低，使硫酸銅蒸發(fā)結(jié)晶的設(shè)備投資大、能耗高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用多。3.由于濃縮結(jié)晶制備硫酸銅母液長期循環(huán)，造成雜質(zhì)積累嚴(yán)重，為解決這一問題，多采用電積脫銅生產(chǎn)黑銅或者鐵粉置換法生產(chǎn)海綿銅，由于這些產(chǎn)物為半成品，造成產(chǎn)品附加值低，資金周轉(zhuǎn)慢等問題，也制約了企業(yè)的發(fā)展。

總之，比較銅精礦生產(chǎn)銅產(chǎn)品的不同工藝，前兩種工藝適應(yīng)范圍有局限性：火法冶煉不適應(yīng)小規(guī)模生產(chǎn)和低品位的銅精礦；濕法冶煉生產(chǎn)陰極銅，銅的回收率低，不適應(yīng)較高品位的銅精礦。最后一種膽銅法雖適應(yīng)較高品位的銅精礦，但又存在設(shè)備投資及勞動(dòng)強(qiáng)度大，運(yùn)行費(fèi)用多，產(chǎn)品附加值低等諸多問題。

三.發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本較低、原料適應(yīng)性強(qiáng)、勞動(dòng)效率高、投資少、操作簡單、銅利用率高、產(chǎn)品多元化、易工業(yè)化實(shí)施的一種用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，發(fā)明一種用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法，該方法包括下述順序工藝步驟：

(a)硫酸化焙燒，將含硫28％、粒度為78％-0.074mm、品位13％左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻，送到沸騰爐內(nèi)在400～900℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行硫酸化焙燒1～5h，再將焙燒產(chǎn)出的含塵SO2煙氣經(jīng)除塵設(shè)備收塵后進(jìn)行制酸，制得副產(chǎn)品硫酸；

(b)水浸，將焙燒產(chǎn)出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在40～95℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行水浸0.2～4h；

(c)過濾，將水浸礦漿進(jìn)行過濾，再將過濾出的高銅浸出液依次進(jìn)行除鐵、濃縮結(jié)晶、離心過濾，制得產(chǎn)品硫酸銅；

(d)酸浸，將水浸渣經(jīng)銅萃余液漿化，在45～95℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行酸浸0.2～4h；

(e)過濾洗滌，加水將酸浸礦漿進(jìn)行過濾洗滌，再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進(jìn)行鐵紅制備，制得副產(chǎn)品鐵紅和廢渣；

(f)萃取，將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進(jìn)行萃取；

(g)反萃，將萃取的負(fù)載有機(jī)相用硫酸進(jìn)行反萃，使硫酸銅得到富集、凈化，再將反萃后的負(fù)載有機(jī)相返回萃取工序；

(h)電積，將反萃后的富銅液進(jìn)行電積，制得產(chǎn)品陰極銅。

本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括下述循環(huán)工藝步驟：

(a)將離心過濾后的母液一部分返回濃縮結(jié)晶工序，另一部分返回萃取工序，再進(jìn)行循環(huán)利用；

(b)將萃取后的萃余液一部分返回酸浸工序，再進(jìn)行循環(huán)利用，另一部分可進(jìn)行水處理后排放；

(c)將電積后的廢電積液返回反萃工序，再進(jìn)行循環(huán)利用。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1.通過銅精礦硫酸化焙燒所產(chǎn)焙砂和煙塵采用水浸工藝，可獲得高銅濃度硫酸銅溶液，且銅浸出液酸度及雜質(zhì)較低，為溶液凈化創(chuàng)造極為有力條件。

2.水浸渣經(jīng)過酸浸產(chǎn)出較低濃度的硫酸銅溶液，確保了銅的浸出效果，且簡化了銅洗滌流程。

3.高銅濃度硫酸銅溶液濃縮結(jié)晶硫酸銅工藝和高酸度、多雜質(zhì)的低濃度硫酸銅萃取電積工藝回收銅工藝，克服了公知銅精礦生產(chǎn)硫酸銅工藝中存在的投資大、成本運(yùn)行高和銅精礦生產(chǎn)電積銅銅回收率低等問題，在獲得高純硫酸銅、電解銅產(chǎn)品的同時(shí)還產(chǎn)出硫酸、鐵紅和廢渣副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品多元化，極大的提高了銅的回收率、資源利用率，該方法具有投資少、風(fēng)險(xiǎn)小、效益好、前景廣闊等特點(diǎn)。

四.附圖說明

發(fā)明的具體方法由以下附圖給出。

圖1是根據(jù)本發(fā)明提出的一種用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法的工藝流程圖。

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

五.具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：如圖1所示，一種用銅精礦直接制取硫酸銅和陰極銅的方法，該方法包括下述順序工藝步驟：

(a)硫酸化焙燒，將含硫28％、粒度為78％-0.074mm、品位13％左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻，送到沸騰爐內(nèi)在400～900℃溫度、-30～0Pa范圍內(nèi)進(jìn)行硫酸化焙燒1～5h，再將焙燒產(chǎn)出的含塵SO2煙氣經(jīng)除塵設(shè)備收塵后進(jìn)行制酸，制得副產(chǎn)品硫酸；

(b)水浸，將焙燒產(chǎn)出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在40～95℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行水浸0.2～4h；

(c)過濾，將水浸礦漿進(jìn)行過濾，再將過濾出的高銅浸出液依次進(jìn)行除鐵、濃縮結(jié)晶、離心過濾，制得產(chǎn)品硫酸銅；

(d)酸浸，將水浸渣經(jīng)銅萃余液漿化，在45～95℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行酸浸0.2～4h；

(e)過濾洗滌，加水將酸浸礦漿進(jìn)行過濾洗滌，再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進(jìn)行鐵紅制備，制得副產(chǎn)品鐵紅和廢渣；

(f)萃取，將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進(jìn)行萃取；

(g)反萃，將萃取的負(fù)載有機(jī)相用硫酸進(jìn)行反萃，使硫酸銅得到富集、凈化，再將反萃后的負(fù)載有機(jī)相返回萃取工序；

(h)電積，將反萃后的富銅液進(jìn)行電積，制得產(chǎn)品陰極銅。

實(shí)施例二：參照?qǐng)D1，該方法進(jìn)一步包括下述順序工藝步驟：

(a)硫酸化焙燒，將含硫28％、粒度為78％-0.074mm、品位13％左右的銅精礦用水漿化并攪拌均勻，送到沸騰爐內(nèi)在500～700℃溫度、-20～0Pa范圍內(nèi)進(jìn)行硫酸化焙燒1～3h，再將焙燒產(chǎn)出的含塵SO2煙氣經(jīng)除塵設(shè)備收塵后進(jìn)行制酸，制得副產(chǎn)品硫酸；

(b)水浸，將焙燒產(chǎn)出的焙砂及收塵所收集的煙塵一起送至水浸槽在60～90℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行水浸0.5～2.5h；

(c)過濾，將水浸礦漿進(jìn)行過濾，再將過濾出的高銅浸出液依次進(jìn)行除鐵、濃縮結(jié)晶、離心過濾，制得產(chǎn)品硫酸銅；

(d)酸浸，將水浸渣經(jīng)銅萃余液漿化，在65～95℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行酸浸0.5～2.5h；

(e)過濾洗滌，加水將酸浸礦漿進(jìn)行過濾洗滌，再將過濾洗滌出的以氧化鐵為主的酸浸渣進(jìn)行鐵紅制備，制得副產(chǎn)品鐵紅和廢渣；

(f)萃取，將過濾洗滌出的低濃度硫酸銅溶液和離心過濾出的部分母液用銅萃取劑進(jìn)行萃?。?/span>

(g)反萃，將萃取的負(fù)載有機(jī)相用硫酸進(jìn)行反萃，使硫酸銅得到富集、凈化，再將反萃后的負(fù)載有機(jī)相返回萃取工序；

(h)電積，將反萃后的富銅液進(jìn)行電積，制得產(chǎn)品陰極銅。該方法進(jìn)一步包括虛線所指的下述循環(huán)工藝步驟：

(a)將離心過濾后的母液一部分返回濃縮結(jié)晶工序，另一部分返回萃取工序，再進(jìn)行循環(huán)利用；

(b)將萃取后的萃余液一部分返回酸浸工序，再進(jìn)行循環(huán)利用，另一部分可進(jìn)行水處理后排放；

(c)將電積后的廢電積液返回反萃工序，再進(jìn)行循環(huán)利用。

用本發(fā)明的方法從低品位精銅礦直接制取硫酸銅和陰極銅，經(jīng)有關(guān)部門檢測，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下表：

 銅的 浸出率 銅的 結(jié)晶率 銅的 萃取率 銅的 電積率 銅的 回收率 硫酸銅 質(zhì)量 陰極銅 質(zhì)量 97.58 70.00 99.20 99.50 96.32 國標(biāo)1級(jí) 國標(biāo)1#

從上表可見，銅綜合回收率達(dá)到96％以上。

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