低品位黄铜矿的氧化浸出概论
低品位黄铜矿的磁场强化细菌浸出
低品位黄铜矿的磁场强化细菌浸出1汪模辉，袁源，陈文，王建伟，祝丽丽成都理工大学材料与化学化工学院，成都（610059）E-mail: wmh@摘要：本文针对低品位黄铜矿进行了磁场强化细菌浸出实验研究。
重点研究了磁场对细菌生长和细菌浸矿的影响。
实验结果表明，磁化处理后的培养基能促进细菌的生长繁殖，提高其氧化活性，进一步用于浸矿试验，提高了低品位黄铜矿中铜和铁的浸出率。
磁场强化细菌浸出的可能机理是通过改变水的结构, 促进氧气在水中的溶解, 提高矿石成分的溶解性，增强细菌细胞生物膜的穿透性。
关键词：低品位黄铜矿，细菌浸出，磁场，磁化处理，强化浸出1. 引言低品位硫化铜矿中的主要铜矿物是黄铜矿，从硫化矿电化学的角度看，黄铜矿的电化学活性在业已发现的金属硫化矿物中仅次于黄铁矿而处于不活泼(惰性)状态[1]。
研究表明，这些金属硫化矿物电化学活性依次增强的顺序如下：黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、方铅矿、磁黄铁矿、闪锌矿。
所以，在酸性介质中，黄铜矿往往难以化学氧化而成为阴极，黄铜矿的微生物浸出速度比其他许多硫化矿均要慢得多，因此微生物浸出低品位黄铜矿及其强化措施是近年国内外重要的研究课题。
已有文献报道利用诱变育种[2,3]、施加外电压[4]、利用某些金属离子催化强化[5]、加入表面活性剂[6]等方法强化细菌浸出低品位黄铜矿，但利用磁场强化黄铜矿细菌浸出尚未见文献报道。
磁化处理在土壤灌溉和浸种过程中的生物效应已有文献报道[7]，将磁化水处理菌种技术应用于低品位黄铜矿的细菌浸出是一次新尝试。
本文研究了磁化处理对浸矿细菌氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans，简称T.f)氧化活性和对低品位黄铜矿的细菌浸出效果的影响。
2. 实验部分2.1矿样实验所用矿样由四川省西昌市会理县凉山矿业有限公司铜矿厂提供。
样品经破碎，用75µm孔径（200目）筛网过筛、混匀备用。
矿样的多元素分析和物相分析结果分别见表1和表2。
低品位难选氧化铜矿化学选矿流程
低品位难选氧化铜矿化学选矿流程引言低品位难选氧化铜矿是一种资源富集程度低、选矿难度较大的铜矿石。
为了充分利用这些矿石资源，科学家们通过研究和实践，深入探索了氧化铜矿的化学选矿流程。
本文将介绍一种适用于低品位难选氧化铜矿的化学选矿流程，并详细分析各个步骤的原理和操作方法。
1.矿石预处理矿石预处理是化学选矿流程的第一步，旨在提高矿石的可选性和选矿效果。
这一步骤通常包括矿石破碎、磨矿和浮选等处理过程。
矿石预处理的重点是将矿石细化到一定的粒度，并去除其中的杂质，以便后续步骤的进行。
2.微细氧化铜矿的浸出微细氧化铜矿的浸出是低品位难选氧化铜矿化学选矿流程的核心步骤之一。
在这一步骤中，我们通常采用酸浸或氨浸的方法，将氧化铜矿中的铜离子溶解出来。
具体的操作方法包括矿石浸出试验、浸出液的准备和浸出反应等。
3.铜离子的还原与沉淀在微细氧化铜矿的浸出过程中，我们得到的是铜的溶液，接下来需要将铜离子还原为固态物质进行沉淀。
这一步骤通常包括还原剂的选择、反应条件的控制和沉淀物的分离等操作。
通过优化还原与沉淀的条件，可以提高铜的回收率和产品质量。
4.沉淀物的浸出与溶解沉淀物的浸出与溶解是将沉淀物中的铜溶解出来的步骤，这一步骤旨在将沉淀物中的有价金属进行回收利用。
通常可使用酸浸、氯化浸或硫酸浸等方法进行。
在这个过程中，需要注意控制酸浸或氯化剂的浓度、温度和反应时间等因素，以获得较高的浸出率和较好的经济效益。
5.铜的电积铜的电积是最后一步，通过此步骤可以得到高纯度的金属铜。
这一步骤通常采用电积槽进行，其中包括阳极和阴极两个电极。
通过控制电流密度、电积时间等参数，可以获得纯度较高的金属铜产品。
结论低品位难选氧化铜矿化学选矿流程是一项难度较大的工作，但通过科学的实践和研究，人们已取得了一定的成果。
本文简要介绍了低品位难选氧化铜矿化学选矿流程的各个步骤和操作方法。
然而，随着科学技术的不断进步，仍然存在着一些问题和挑战。
因此，我们需要进一步深入研究和探索，以优化该选矿流程，并提高矿石资源的综合利用率。
高碱性脉石低品位难处理氧化铜矿的开发利用_浸出工艺研究
文章编号:1005-7854(2001)04-0049-05高碱性脉石低品位难处理氧化铜矿的开发利用———浸出工艺研究王成彦(北京矿冶研究总院,北京100044)摘 要:湿法炼铜已取得了令人瞩目的进展。
采用低浓度氨堆浸的方式处理高碱性脉石低品位氧化铜矿是可行的,由于解决了氨的挥发问题,使它在保持堆浸工艺优点的同时,在经济上和工程的实现难易程度上也较之于原矿的搅拌浸出有较大的优势。
本文结合北京矿冶研究总院承担的“九五”攻关项目“新疆大矿量砂岩型氧化铜矿的开发利用研究”,重点介绍了新开发的低浓度氨堆浸-萃取-电积工艺中的浸出工艺研究,小型试验和200kg 级的柱浸模拟堆浸扩大试验均取得很好的浸出效果。
关键词:氧化铜矿;氨浸;提铜中图分类号:TF111.3;TF811 文献标识码:A收稿日期:2000-09-28作者简介:王成彦,冶金研究所高级工程师,博士研究生。
EXPLO ITA TION OF REB ELL IOUS LOW 2GRADE COPPER OXIDE ORE WITH HIGH -AL KAL IT Y GAN GU ESW A N G Cheng 2yan(Beiji ng General Research Instit ute of M i ni ng and Metall urgy ,Beiji ng 100044,Chi na )ABSTRACT :Hydrometallurgy of copper has been developed rapidly recently.It is feasible to treat Low 2grade copper oxide ore with high 2alkality gangues by the heap leaching technology using low concentration ammonia.Because the problem of ammonia volatilization has been solved perfectly ,this technology retaining the advantages of heap leaching process has a greater advantage over agi 2tation leaching of crude ore in economics and engineering.In the light of key project in the Ninth Five Year Plan ,Exploitation of Low 2grade Copper Oxide Ore with High 2alkality G angues in Xin 2jiang ,the technology of heap leaching with low concentration ammonia 2solvent extraction 2elec 2trowinning ,especially the leaching technology ,is introduced in this paper.G ood leaching results have been obtained in small 2scale and 200kg 2level pilot tests.KE Y WOR DS :Copper oxide ore ;Ammonia leaching ;Extraction of copper1 引 言我国是一个铜紧缺国家,1998年全国铜的消费量已达到120万t 。
低品位氧化铜矿氨-硫酸铵体系过硫酸铵氧化浸出
低品位氧化铜矿氨-硫酸铵体系过硫酸铵氧化浸出以过硫酸铵为氧化剂，研究低品位氧化铜矿在氨−硫酸铵体系氧化浸出工艺。
讨论氨/铵离子摩尔比、总氨浓度，氨、硫酸铵和过硫酸铵的浓度，反应温度，液固比，反应时间和搅拌速度等操作条件对铜浸出的影响。
结果表明：在92.8%的矿样粒径小于0.045 mm，氨、硫酸铵和过硫酸铵浓度分别为2.4、1.8 和0.100 mol/L，浸出时间为90 min，温度为30 ℃，液固比(mL/g)为5: 1，搅拌速度为500 r/min 时的优化条件下，低品位铜矿的铜浸出率达87.7%。
火法炼铜作为冶炼硫化铜矿的传统技术，生产了世界上70%~80%的金属铜。
因为过度开采铜矿资源，使得铜矿日益减少和贫化。
目前，复杂多金属伴生铜矿、低品位氧化铜矿及硫氧混合铜矿急需开发利用，同时鉴于社会对环境保护要求的提高，传统的火法炼铜面临挑战。
目前，湿法冶金技术发展迅速且相关研究日渐活跃，对于铜、钴、镍的硫化矿、低品位矿和硫氧混合矿的湿法冶金的方法主要有高压氨浸法、氧压浸出法、氧化焙烧还原氨浸法和氯化浸出法等，这些方法在处理不同的矿物各有优势。
氧化氨浸为一种新兴的湿法冶金技术，即在氨性溶液中添加氧化剂用以氧化硫化矿，促进有价金属元素的溶解。
氧气是研究最多又便宜的氧化剂，高温高压下氧化氨浸主要在浸出高品位的硫化矿和低品位贵金属的硫化物具有一定的优势，但其高温高压的苛刻条件，对设备耐温耐压性能提出了较高的要求，同时高温操作所需能耗较高，因此设备投资和生产成本相应地增加；非贵金属低品位复杂硫氧混合矿采用高温有氧氨浸时，虽然金属的浸出率可能比常温有氧氨浸要高，但高温氧化浸出的生产成本高，因此，采用高温有氧的氧化氨浸处理非贵金属低品位含硫化物的氧化矿，其优势得不到体现；另外，常温常压下有氧的氧化氨浸一般生产周期长，且硫化矿浸出效果欠佳。
BINGÖL 等研究了含孔雀石氧化铜矿在氨−碳酸铵体系中的浸出行为，刘维等研究了孔雀石在铵−氯化氨−乙二胺体系中的溶解热力学行为，孙锡良等研究了复杂氧化铜矿在氨性溶液中浸出技术条件和动力学行为，但这些学者均没有对低品位氧化铜矿中的硫化矿在氨性溶液的浸出进行研究。
浅论低品位铜矿的浸出技术及其发展趋势
文章编号:1004—5716(2004)02—0065—03中图分类号:TD953 文献标识码:B 浅论低品位铜矿的浸出技术及其发展趋势招国栋,伍衡山,刘 清,李 超(南华大学建筑工程与资源环境学院,湖南衡阳421001)摘 要:简要介绍了国内外低品位铜矿的湿法冶金概况,较为系统地分析了低品位铜矿的浸出反应机理以及浸出工艺,并对低品位铜矿浸出工艺的未来发展趋势提出了一些见解,对回收低品位铜金属具有一定的实用价值。
关键词:低品位铜矿;浸出;发展 铜是国民经济建设的重要原材料之一。
随着国民经济的发展,铜的需求量不断增加,进而随铜矿不断开采,其矿石品位也不断下降,从而产生了大量的浮选矿、贫矿、尾矿、尾砂以及难选氧化铜矿。
湿法冶金正是由于能处理这些火法冶金不能处理的低品位氧化铜矿和浮选尾矿而发展起来的,随后又发展到处理硫化铜矿。
湿法炼铜的研究与应用之所以日益受到人们的重视,是因为该技术用于处理低品位复杂矿石的优越性更加突出,湿法冶金的突出优点是:(1)生产成本低。
根据美国有关统计,每生产1t铜,成本仅为220美元。
[1](2)资源利用程度高。
低品位贫矿、尾矿、表外矿、废石和采用常规工艺难选的矿石都可以用湿法冶金技术加工回收铜金属。
(3)生产投资少。
湿法冶金的投资约为常规采矿的10%。
(4)生产规模可大可小,这尤其适合于中国企业的特点。
(5)阴极铜产品质量高。
由于溶液萃取技术对铜的选择性很好,因此铜电解液纯度很高,产出的阴极铜质量可达到99.99%。
(6)建设周期短,设备简单,操作方便,能耗少,环境污染小(细菌浸出不污染环境)。
1 国内外低品位矿石的处理概况在国外,如美国、加拿大从20世纪70年代采用浸出采矿法回收低品位氧化铜矿的生产工艺;在南非和非洲也用此法处理品位在1%以下的氧化矿石和硫化矿浮选后的尾矿;赞比亚的恩昌加公司所属的Nchabga厂也从20世纪70年代就开始从尾矿中回收铜,其目前的生产规模为处理尾矿5×105t,年生产阴极铜12×105t[2];美国采用堆浸处理的铜矿品位甚至低到0.04%。
低品位黄铜矿的搅拌浸出试验研究
成分 铜含量 % 铜分布的比率 %
氧化铜 4.652 71.83
硫化铜 0.326 5.03
硫化亚铜 硅酸化合物 总计
1.235
0.263 6.476
19.07
4.06%
100
黄 铜 矿 中 有 价 值 的 组 分 为 铜，其 他 金 属 无 回 收 利 用 价
值，铜主要以氧化铜的形式存在，所占比例为 71.83%。部
作为变量进行试验，找出最适应的搅拌速率。
（3）试验原理。由于黄铜矿中主要成分为 CuO ；CuS 和
Cu2S，根据其化合物性质选择稀硝酸作为反应物。有关化学 反应方程式如下 ：
（1）
（2）
（3）
（4）试验流程。浸出过程分为破碎处理、磨矿、搅拌三
个步骤。本次试验共分为 6 等份，每份含有 500g 黄铜矿样
1 资料与方法
（1）试验对象。试验原材料为某地提取的低品位黄铜矿，
首先对其进行化学元素和物相的分析。
表 1 为黄铜矿的化学元素分析
元素 Cu Fe S Ca Mg Ag Zn Pb Mo Al2O3 SiO2 F
含量 % 41.550% 8.210% 5.230% 1.280% 0.320% 1.563×104% 0.370% 0.095% 0.003% 18.560% 21.64% 1.360%
去滤渣，提取到澄清的液体，进行第一组试验时，取出液体
加入直接加入稀硝酸并加热 60℃完成浸出。进行剩下五组
试验时，将液体经浓密机脱水处理处理后送入工业搅拌机
中，分别采用 150r/min、200r/min、250r/rim、300r/min、
收稿日期 ：２０１９－１１ 作者简介 ：陈竞，男，生于 １９８９ 年，汉族，四川巴中人，本科，初级工程师， 研究方向 ：湿法冶炼。
穆利亚希低品位复杂氧化铜矿强化搅拌浸出试验研究
第４期 刘亚平：穆利亚希低品位复杂氧化铜矿强化搅拌浸出试验研究
３３
搅拌浸出车 间，包 括 软 岩 破 碎、磨 矿、搅 拌 浸 出
和逆流洗 涤 四 个 系 统。 设 计 软 岩 矿 原 矿 全 铜 品 位
１．２３％，搅拌浸 出 综 合 原 矿 全 铜 品 位 １．３３％，软 岩 矿石经破碎后送入 半 自 磨 磨 机 内，硬 岩 粉 矿 送 入 球
铜 （９９．９９％ ）。 搅 浸 车 间 历 年 产 量 完 成 情 况 见 表 １。
表 １ 穆 利 亚 希 湿 法 厂 搅 浸 车 间 历 年 产 量 完 成 情 况
年份 ２０１２（４－１２ பைடு நூலகம் ）
２０１３ ２０１４ ２０１５ ２０１６ ２０１７
处 理 矿 量 （ｔ） ９３６７１８ １９９３８８８ ２１４２２８１ ２０７５３５６ ２１０４７４８ ２０９５９６０
中色赞比亚 穆 利 亚 希 湿 法 炼 铜 项 目 于 ２０１２ 年 ４月建成投产，生产经营以 来，随着 铜 市 场 价 格 的 不 断走向低迷和海外 企 业 经 营 成 本 的 不 断 增 加，企 业 经营日趋艰难。以 提 高 产 量、提 高 指 标 和 降 低 成 本 为 内 容 的 “两 提 一 降 ”工 作 已 成 为 海 外 企 业 稳 步 发 展 的首要课题。本文 通 过 搅 浸 小 型 试 验 研 究，为 提 高 搅拌浸出率指标和降低成本提高可靠的依据。
穆利 亚 希 铜 矿 石 组 成 复 杂，铜 矿 物 主 要 以 自 然 铜 、孔 雀 石 、硅 孔 雀 石 为 主 ，其 次 还 含 有 赤 铜 矿 、假 孔
图 １ 搅 拌 浸 出 — 萃 取 工 艺 流 程
收稿日期：２０１８－０３－２９ 作 者 简 介 ：刘 亚 平 （１９６６— ），男 ，河 南 镇 平 人 ，选 矿 高 级 工 程 师 ，主 要 从 事 选 矿 及 湿 法 工 艺 管 理 和 技 术 研 究 工 作 。
黄铜矿在硫酸溶液中的浸出及电化学氧化机制
黄铜矿在硫酸溶液中的浸出及电化学氧化机制郑永飞;华晓鸣;许茜;鲁雄刚;程红伟;邹星礼【摘要】通过加压氧化和电化学氧化方法研究了黄铜矿在硫酸溶液中氧化浸出的反应机制.采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉曼光谱对黄铜矿表面氧化产物的形貌和化学组成进行了分析.加压氧化试验结果表明:在pH =3的硫酸溶液中,黄铜矿表面发生钝化,钝化层由Fe2 O3 FeOOH及贫铁硫化物(CuFe1-xS2或CuS2)组成.当浸出液pH =0～1时,铁的氧化物溶解,铜蓝(CuS)和单质硫(S0)成为新的钝化层.电化学氧化试验结果表明:黄铜矿在酸性介质中的氧化可以分为3个阶段:当阳极极化电位低于0.75 V(vs.SCE)时,黄铜矿表面生成了贫铁硫化物,对其进一步氧化起钝化作用;当电位在0.8～1.0 V范围时,贫铁硫化物被氧化成铜蓝和单质硫,组成新的钝化层;当电位高于1.05 V时,硫元素被氧化成+4或+6价的氧化态进入酸性介质中.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2019(041)003【总页数】8页(P81-88)【关键词】黄铜矿;加压酸浸;电化学;钝化;氧化过程【作者】郑永飞;华晓鸣;许茜;鲁雄刚;程红伟;邹星礼【作者单位】省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海200072;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海200072;上海大学材料科学与工程学院,上海200072;东北大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110004;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海200072;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海200072;上海大学材料科学与工程学院,上海200072;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海200072;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海200072;上海大学材料科学与工程学院,上海200072;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海200072;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海200072;上海大学材料科学与工程学院,上海200072;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海200072;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海200072;上海大学材料科学与工程学院,上海200072【正文语种】中文黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一[1]。
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学院：专业：班级：
实
验
原
理
CuFeS2 +4Fe3 +=Cu2 + +5Fe2 + +2S0 , (1)
CuFeS2 +4H++O2 =Cu2+ +Fe2 + +2S0 +2H2O ,(2)
CuFeS2 +3Cu2 + +3Fe2 +=2Cu2S +4Fe3 + , (3)
Cu2S +4H+ +O2 =2Cu2 + +S0 +2H2O , (4)
Cu2S +4Fe3 +=2Cu2 + +S0 +4Fe2 +。
(5)
实验仪器
药品及试剂：Fe2（SO4）3 ，H2SO4
仪器：榔头，球磨机，筛子，棒磨机，烘烤箱，500ml烧杯，250ml烧瓶，漏斗，滤纸，分析天平，磁力悬浮搅拌器；
实验数据第一组
原矿品位：0.23
细度/% Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 60 17.07 0.073 72.91
70 16.99 0.057 78.95
80 17.02 0.041 84.83
90 17.58 0.047 82.04
第二组
磨矿时间：7min
粒度：80%
原矿质量：20g
温度/O C Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 650 17.14 0.046 82.86 750 17.39 0.037 86.01 850 17.40 0.042 84.11 950 17.44 0.047 82.18
第三组
粒度：80%
温度：750O C
时间/min Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 90 18.71 0.034 86.17 120 17.49 0.029 88.97 150 17.60 0.031 88.13 180 17.62 0.033 87.35
第四组
原矿品位：0.23
细度/% Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 70 19.05 0.07 71.01
80 18.92 0.061 74.91
85 18.83 0.064 73.80
90 18.88 0.065 73.32
第五组
原矿品位：0.23
浓度（Fe3+）g/L Q渣/g 渣铜品位浸出率/%
30 18.51 0.062 75.05
50 19.02 0.056 76.85
70 18.24 0.061 75.81
90 18.75 0.061 75.14
第六组
原矿品位：0.23
温度/O C Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 常温（20）18.49 0.06 77.19
40 17.34 0.054 79.64
60 19.09 0.048 80.08
80 18.65 0.052 78.92
第七组
原矿品位：0.23
固液比Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 1:6 18.95 0.053 78.16 1:7 17.79 0.047 83.61 1:8 17.78 0.049 81.06 1:9 16.65 0.058 79.01
第八组
原矿品位：0.23
搅拌时间/min Q渣/g 渣铜品位浸出率/% 90 18.97 0.039 83.92 120 19.04 0.036 85.10 150 18.95 0.039 83.93 180 18.92 0.041 83.14
实验总结磨矿纪录：
磨矿时间/min 5 6 7 8 9 10
+200目/g 27.58 23.73 20.32 15.77 11.28 7.64 -200目/g 72.42 76.27 79.68 84.23 88.72 92.36 合计/g 100 100 100 100 100 100
在搅拌转速为700 r /min、活性碳质量浓度为5.0 g/ L、浸出温度为150℃、PH值为 1 、Fe3 + 50g/l、氧分压为0. 5 MPa、液固比为 7∶1 、时间为120 min 的条件下，磨矿细度对铜浸出的影响：
细度/% 70 80 85 90
浸出率/% 71.01 74.91 73.80 73.32
由前面实验数据可一直可知在磨矿细度为80%、浸出温度为60℃、液固比为 7∶1、搅拌时间为120/min、Fe3+浓度为50g/L时，是比较好的浸出条件。
通过本次实验可以知道，想要得到比较好的浸出率，必须用多组影响因素经过多次实验，才能得到比较不错的浸出条件。
实验评分标准
指导教师（签名）：
年月日
要求：各专业根据实验大纲和实验指导书统一制定实验评分标准，并要求实验指导教师填写上表。
实验报告格式要求：跟实验指导书要求一致，正文字体宋体五号。
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