某氧化铜矿浸出工艺方案试验及经济比较
氧化铜矿堆浸工程设计实践
2020年 6月下 世界有色金属39采矿工程M ining engineering氧化铜矿堆浸工程设计实践池文荣（中国恩菲工程技术有限公司，北京 １０００３８）摘 要：采用堆浸技术，不受地理位置和气候条件的限制［２］，可以以较低的成本、较高的回收率回收其中的铜。
本文基于某堆浸工程设计实践的基础上，对该堆浸工程设计中的若干工艺参数、设备选型等进行了归纳和总结。
关键词:堆浸工程；工艺参数；厂房配置中图分类号： ＴＵ５１２．１ 文献标识码： Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１２－００３９－２Engineering design practice of heap leaching on copper oxide oreCHI Wen-rong（Ｃｈｉｎａ Ｅｎｆｉ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐ． Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３８）Abstract: Ｗｉｔｈ ｈｅａｐ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｏｘｉｄｅ ｏｒｅ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ ａｔ ａ ｌｏｗｅｒ ｃａｓｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ， ｒｅｇａｒｄｌｅｓｓ ｏｆ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｌｉｍａｔｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｈｅａｐ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｃｈｉｎａ， ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｈｅａｐ ｌｅａｃｈｉｎｇ， ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Key words: ｈｅａｐ ｌｅａｃｈｉｎｇ； ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒ； ｐｌａｎｔ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ 将矿石或者废石输送至一个永久或非永久的防渗地面筑堆，并且通过浇灌浸出液，将矿石中的有价金属提取出来的过程称之为堆浸。
云南某氧化铜矿氨浸液萃取工艺
和 蒸 馏 水 配 成 含 铜 ３ ／ 含 硫 酸 ２ ０ｇ Ｌ 的 液 体 ５ｇ Ｌ， ０ ／
作 为反萃 水相 ， 以模 拟生 产 实 际 中 的电 积贫 液 。萃 取、 洗涤 、 反萃试 验均在 ２ ０ｍＬ分 液漏斗 中进行 。 ５
１ ２ 试 验 过 程 ．
图 １ 萃 取 一反萃试 验流程
Ｍ Ａ ｉｗｅ Ｃａ— ｎ，Ｚ ＯＵ ｎ — ｕ Ｈ Ｑｉｇ ｈ ａ
（ ｃ ｌ ｙ ｏ ｓ ｕｒ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｆａ ｕ ｔ ｆＲｅ ｏ ｃ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ，Ｋｕ ｍｉ ｇ Ｕｎｉｅ ｓ ｔ ｆＳｃｅ ｃ ｎｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｋｕ ｍｉ ｇ ６ ０ ９ ｎ ｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｉｎ ｅ ａ ｃ ｎ ｌ ｇ ｙ ｎ ｎ ５ ０ ３，Ｃｈｉ ａ ｎ ）
到萃取 剂 的供货 条件 ， 验选 用 Ｌｘ ４工作萃取 剂 。 试 ｉ８ 一
针 对 一 段 浸 出液 与 二段 浸 出 液及 洗 涤 液 中 ， 含
铜 量 和含 氨量均 不相 同。为此 提 出分流 萃取 的工艺
流程 ， 开展 试验 并确 定萃 取过 程 的其 他 工艺参 数 。
电积 ” 艺 来 处 理 。氨 浸 试 验 表 明¨ ， 靠 单 段 氨 工 １ 仅 ］ 浸 ， 常温 常压下 强 化 其 工 艺 条 件 不足 以较 大 幅度 在
（ 明理 工 大 学 国土 资 源 工 程 学 院 ， 明 ６ ０ ９ ） 昆 昆 ５ ０ ３
氧化铜矿湿法精炼工艺
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
氧化铜矿槽浸-萃取-电积工艺方案一、原料及产品1、原料：来自刚果的铜钴精矿作为本公司的主要原料，其数量与成份如下：数量：223000吨/年（干基）成份：Cu 5%；2、产品（1）电积铜数量：10000吨/年，符合国家标阴极铜化学成分要求。
二、工艺流程说明铜品位Cu 5%的原矿先经破碎、筛分工序处理。
经处理后的原矿粒度小于20毫米后送磨矿工序。
磨矿是将矿料进一步磨致符合要求：-100目占90%以上。
日处理量为：600吨/天经磨矿工序处理的矿料进入浸出工序，浸出为连续作业，控制条件如下：温度控制在50-70℃，PH值控制在1.5--2.0。
铜浸出率：＞95%1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！”2.老人们都笑了，自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
某露天铜钴矿选冶工艺方案的选择
某露天铜钴矿选冶工艺方案的选择发表时间：2019-10-23T15:09:51.753Z 来源：《基层建设》2019年第21期作者：杨正松[导读] 摘要：基于不同的选冶工艺方案参数，采用NPV Scheduler软件对某铜钴矿进行露天境界优化，比较各方案净现值，得到了最优的工艺方案，为矿山的开发提供了决策依据。
北京矿冶科技集团有限公司北京 100160摘要：基于不同的选冶工艺方案参数，采用NPV Scheduler软件对某铜钴矿进行露天境界优化，比较各方案净现值，得到了最优的工艺方案，为矿山的开发提供了决策依据。
关键词：选冶工艺；NPV Scheduler；露天境界优化某铜钴矿床位于刚果（金），当地对于铜钴矿常规的处理多采用堆浸或搅浸工艺[1]。
但硫酸需要从赞比亚等国进口，由于交通条件较差以及刚果（金）湿法冶炼厂的增多使得市场对硫酸的需求日益增加，导致当地硫酸价格一路走高，近年采购价在200～300美元/t之间，而硫酸在矿山选冶成本中占有较大的比例[2-3]。
为了降低酸浸工艺的酸耗，该矿尝试采用先磁浮选后浸出的工艺流程，并以此完成了选矿实验室试验。
针对两种选冶工艺的优劣比较，设计以试验数据为优化参数，采用露天境界优化软件NPV Scheduler进行露天境界优化[4-5]，通过对比各方案露天境界内矿量、品位及净现值等数据来确定最优工艺方案。
1矿体特征矿区为丘陵地貌，矿体埋藏较浅，矿体赋存形态适合采用露天开采。
设计开采对象为②号和③号矿体。
其中②号矿体为铜钴共生矿体，按不同矿石类型，又细分为②-1（氧化铜矿）、②-2（原生铜矿）、②-3（氧化钴矿）3条矿体。
②-1矿体位于近地表中部地段，为半隐伏矿体，埋深0～119.06m，呈板状～层状产出，铜平均品位2.01%；②-2矿体位于氧化矿下部的构造裂隙成矿带，隐伏矿体，埋深82.43～237.30m。
呈脉状～似层状产出，铜平均品位1.45%；②-3矿体位于近地表浅部地带，埋深0～118.27m，是②号矿体地表主要出露部分，呈层状产出。
高碱性氧化铜矿石的氨浸
高碱性氧化铜矿石的氨浸我国是一个铜紧缺国家,根据对矿产资源的预测和目前的开发速度,到2020年,铜矿资源将严重短缺。
氧化铜矿是我国铜矿资源的重要组成部分。
我国大多数硫化矿床的上部都有氧化带。
随着铜矿资源的不断开采,相对易选矿逐年减少,资源短缺加剧,对低品位氧化铜矿的应用研究与开发已引起高度重视。
云南西萨氧化铜矿,由于其矿石具有高钙镁、高氧化率、高结合率、含褐铁矿矿泥多等特点,属于难选氧化铜矿。
本试验研究针对该矿样进行分析对比,选择了一些有可比性的选冶方法来开展试验研究,参照汤丹氧化铜矿氨浸产业化成功的先例,最终确定了“常温常压氨浸—萃取—电积”的工艺流程,由此,针对科研与设计相互衔接的需要开展研究工作。
本论文主要包括浮选、氨浸、萃取三个部分,通过试验研究得出如下结论：(1)本次试验所取矿样来自普洱西萨矿点,原矿含铜1.65%。
对该矿样的物相分析结果表明,原矿铜的氧化率高达99%,硫化铜含量极少,属于高氧化铜矿石,而且结合氧化铜的含量也高达28.48%。
脉石矿物主要为方解石和粉土状褐铁矿,考虑到褐铁矿矿泥会覆盖在气泡界面和目的矿物表面,该矿石属难处理氧化铜矿。
(2)浮选法是首先要努力探索的方法,但由于该矿石含褐铁矿矿泥很高,这类矿泥会严重干扰氧化铜矿的浮选。
尝试了各种消除矿泥干扰的措施,以及各种对硫化浮选进行强化的方法,均难以兼顾提高铜回收率和品位。
(3)对该氧化铜矿石,由于仅靠单段氨浸,在常温常压下强化其工艺条件,不足以较大幅度提高铜浸出率,浸出的铜主要是游离氧化铜,硫化铜基本没有被浸出,仅有少量活性结合氧化铜被浸出。
因此采用两段氨浸。
在适宜的工艺条件下,其第二段浸出率可达到6.54%,使总铜浸出率由52.04%升为58.58%。
(4)针对萃取体系中有机相和电积液循环使用的特点,用McCabe—Thiele等温线法,推算了萃取和反萃过程中各产物的含铜浓度变化,得出了二级萃取和一级反萃的流程。
(5)氨浸和过滤作业的氨挥发损失较小,在经济上有利于萃余液在循环使用中少补加氨；反萃前的洗涤作业,可以保证氨被洗下,而铜不被洗脱,这便于外排洗氨水,以缓解体系的水膨胀。
氧化铜矿石硫酸搅拌浸出试验研究
氧化铜矿石硫酸搅拌浸出试验研究
温见亮
【期刊名称】《新疆钢铁》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】在对刚果(金)某氧化铜矿石进行的硫酸搅拌浸出研究中取得了显著成果。
研究表明,在常温常压条件下,通过调控磨矿细度、矿浆液固体积质量比、搅拌时间、硫酸质量浓度和搅拌速度等因素,成功获得了极具潜力的高铜浸出率。
具体而言,在
磨矿细度为-200目占86%、矿浆液固体积质量比为4∶1、搅拌时间为6小时、
硫酸质量浓度为30 g/L、搅拌速度为200 r/min的工艺条件下,铜浸出率超过84%,稳定性高且可重复性强。
这项工艺的突出优势之一在于其简便易行。
通过合
理调节多种因素,无需复杂的设备或技术条件即可达到理想的铜浸出效果,这为生产
提供了便捷的操作手段。
同时,其低成本特点进一步凸显了其实用性,无需昂贵的原
料或特殊设备,从而节省了生产成本。
此外,这一工艺方法对环境友好。
相比其他传
统的铜提取方法,减少了废水和废气的排放,极大地降低了对环境的污染,符合绿色、可持续发展的现代工艺要求。
【总页数】3页(P159-161)
【作者】温见亮
【作者单位】华刚矿业股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD95
【相关文献】
1.氧化铜矿硫酸搅拌浸出试验研究
2.用硫酸从某难处理氧化铜矿石中浸出铜试验研究
3.某氧化铜矿石的硫酸搅拌浸出试验研究
4.低品位氧化铜矿石的硫酸浸出试验研究
5.用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究
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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。
用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究
第42卷第5期(总第191期)2023年10月湿法冶金H y d r o m e t a l l u r g y ofC h i n a V o l .42N o .5(S u m.191)O c t .2023用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究孙建军,杨枝露(新疆有色金属研究所,新疆乌鲁木齐 830000)摘要:研究了用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜,考察了矿石粒径㊁硫酸浓度㊁浸出温度㊁浸出时间㊁双氧水添加量㊁搅拌速度和液固体积质量比对铜浸出率的影响㊂结果表明:在矿石粒径 74μm 占80%,硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n ㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁搅拌速度100r /m i n ㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,铜浸出率可达95.1%;浸出渣中仅有少量被脉石包裹的铜矿物未反应,其余大量铜矿物基本反应完全生成硫酸铜,浸出效果较好㊂关键词:氧化铜矿石;硫酸;浸出;铜中图分类号:T F 803.21;T F 811 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2023)05-0464-05D O I :10.13355/j .c n k i .s f y j.2023.05.005收稿日期:2023-05-24基金项目:新疆自治区重点研发计划项目(2022B 03016-2)㊂第一作者简介:孙建军(1989 ),男,硕士,工程师,主要研究方向为有色金属回收利用㊂通信作者简介:杨枝露(1983 ),女,硕士,高级工程师,主要研究方向为有色金属回收利用㊂E -m a i l :30599087@q q .c o m ㊂引用格式:孙建军,杨枝露.用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究[J ].湿法冶金,2023,42(5):464-468.铜广泛应用于电气㊁机械制造㊁国防等领域,在有色金属消耗中仅次于铝[1-3],在国民经济发展中发挥着极其重要作用㊂全球已探明铜资源储量约为7.9亿t ,我国铜资源储量约占3.4%[4]㊂我国铜资源富矿少㊁贫矿多,随着高品位易浮选硫化铜矿逐渐减少,氧化铜矿的综合利用日益得到重视[5]㊂浸出法以低成本㊁低污染㊁工艺简单㊁效益显著等优势,广泛用于处理低品位及复杂难处理矿石[6--11]㊂目前,从氧化铜矿石中浸出铜主要有酸浸法和氨浸法,常用的浸出剂为硫酸与氨[12]㊂氨浸法具有选择性好㊁腐蚀性低㊁浸出剂耗量少等优点,但也存在常压下浸出剂易挥发㊁铜浸出率低,高压下能耗高㊁设备腐蚀严重等问题[13-14]㊂因此,氨浸法尚未应用于大规模工业化堆浸;酸浸法在处理氧化铜时具有一定优势,矿石中的碳酸盐脉石矿物虽会消耗酸,但其具有工艺简单㊁浸出剂不易挥发㊁反应速度快㊁能耗低等优点,因此在大规模工业化堆浸中得到了广泛应用[12]㊂试验用氧化铜矿石中含有部分硫化铜矿物,硫化铜矿物无法与稀硫酸直接反应生成硫酸铜,需要借助氧化剂才能发生氧化还原反应,因此,试验研究了以双氧水为氧化剂,用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜,考察了各因素对铜浸出率的影响,以期为工业化实践提供一定的理论参考㊂1 试验部分1.1 试验原料㊁试剂及设备氧化铜矿石:取自江西省某铜矿,氧化铜矿石的X R D 图谱如图1所示,主要元素组成见表1,铜矿物化学物相分析结果见表2㊂可以看出:铜矿物氧化率为81.7%,结合率达68.8%,脉石矿物的主要存在形式为二氧化硅,其次为三氧化二铝㊂图1 氧化铜矿石的X R D 图谱第42卷第5期孙建军,等:用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究表1氧化铜矿石的主要元素组成%C u C o F e S S i O2C a O M g O A l2O3N a2O1.670.383.050.0971.21.217.317.010.23表2氧化铜矿石的物相分析结果铜物相w(铜)/%分布率/%结合氧化铜1.1568.8游离氧化铜0.2212.9原生硫化铜0.1710.2次生硫化铜0.138.1总铜1.67100.0试剂:硫酸,信阳化学试剂有限公司;双氧水,四川西陇科学有限公司㊂均为分析纯㊂主要设备:锥形球磨机,X MQ-ϕ240ˑ90型,武汉探矿机械厂;振动磨样机,X Z M-100型,武汉探矿机械厂;电子天平,M P1002型,上海横屏科技有限公司;恒温水浴锅,D F-101S型,上海普渡生化科技有限公司;电动搅拌器,J J-1型,常州国华电器有限公司㊂1.2试验原理及方法氧化铜矿石中铜的主要存在形式为孔雀石(C u2(O H)2C O3)㊁硅孔雀石(主要成分C u S i O3和C u2(O H)2C O3)及蓝铜矿(C u3(C O3)2(O H)2),作为碳酸盐矿物,可与稀硫酸反应生成硫酸铜;还有少量铜以赤铜矿和硫化铜形式存在,赤铜矿和硫化铜无法直接与稀硫酸反应,因此,浸出时添加双氧水,主要作用有两方面:一是促进赤铜矿及硫化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜;二是将浸出过程中生成的亚硫酸氧化为硫酸,节约硫酸用量㊂除此之外,还含有氧化铜㊂浸出过程可能发生的反应如下: C u2(O H)2C O3+2H2S O4 2C u S O4+C O2ʏ+3H2O;C u S i O3+H2S O4 C u S O4+S i O2+H2O;C u3(C O3)2(O H)2+3H2S O4 3C u S O4+2C O2ʏ+4H2O;2C u2O+4H2S O4+2H2O2 4C u S O4+6H2O;C u S+2H2S O4+2H2O2 C u S O4+2H2S O3+2H2O;H2S O3+2H2O2 H2S O4+2H2O;C u O+H2S O4 C u S O4+H2O㊂试验方法:浸出反应在烧杯中进行,将矿物磨矿至不同细度加入烧杯中,加入一定量稀硫酸和双氧水,置于恒温水浴锅中,用电动大功率搅拌器搅拌,浸出一定时间后用真空抽滤机固液分离,浸出渣用蒸馏水反复清洗5次,之后置于烘箱中烘干,分析铜品位并计算铜浸出率,计算公式为η=1-m1w1m wˑ100%㊂式中:η 铜浸出率,%;m 氧化铜矿石质量,g; w 氧化铜款式中铜质量分数,%;m1 浸出渣质量,g;w1 浸出渣中铜质量分数,%㊂2试验结果与讨论2.1矿石粒径对铜浸出率的影响在硫酸浓度2m o l/L㊁浸出温度55ħ㊁浸出时间120m i n㊁双氧水添加量100m L/k g㊁搅拌速度150r/m i n㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察矿石粒径 74μm占比对铜浸出率的影响,试验结果如图2所示㊂图2矿石粒径对铜浸出率的影响由图2看出:矿石颗粒越细,铜浸出率越高,这主要是因为颗粒越细,其比表面积越大,颗粒与浸出液接触概率越大,浸出反应越充分;矿石粒径-74μm占比从80%增大90%时,铜浸出率升幅趋缓,这是由于颗粒过细易导致矿浆黏度增大,固液相扩散阻力增加,同时颗粒越细杂质活度越强,酸耗越大,给后续除杂㊁过滤带来困难㊂磨矿细度决定矿物单体解离度,适宜磨矿细度是获得良好浸出指标的先决条件㊂综合考虑,确定适宜的磨矿细度为矿石粒径-74μm占比为80%㊂2.2硫酸浓度对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm占80%㊁浸出温度55ħ㊁浸出时间120m i n㊁双氧水添加量100m L/k g㊁搅拌速度150r/m i n㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察硫酸浓度对铜浸出率的影响,试验结果如图3所示㊂㊃564㊃湿法冶金 2023年10月图3 硫酸浓度对铜浸出率的影响由图3看出:随硫酸浓度增大,铜浸出率逐渐升高㊂这是因为硫酸浓度增大,矿石与硫酸接触概率增大,有利于反应进行㊂但硫酸浓度从2.5m o l /L 增至3m o l /L 时,铜浸出率升幅较小,趋于稳定,这是因为矿石表面的铜已与硫酸充分反应生成硫酸铜,而部分被脉石矿物包裹的铜则难以与硫酸发生反应,导致铜浸出率无明显变化㊂综合考虑,确定适宜硫酸浓度为2.5m o l /L ㊂2.3 浸出温度对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出时间120m i n ㊁搅拌速度150r /m i n㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察浸出温度对铜浸出率的影响,试验结果如图4所示㊂图4 浸出温度对铜浸出率的影响由图4看出:随浸出温度升高,铜浸出率显著提高,温度升至60ħ,铜浸出率升幅放缓,趋于稳定㊂这是因为温度升高可使分子间相对运动速率加快,缩短浸出剂扩散至矿物表面的时间,加快浸出反应速率;同时升高温度还能提高矿物在浸出液中的溶解度,显著提高铜浸出率㊂考虑到温度越高,能耗越大,确定适宜浸出温度为60ħ㊂2.4 浸出时间对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁搅拌速度150r /m i n㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁液固体积质量比6ʒ1的条件下,考察浸出时间对铜浸出率的影响,试验结果如图5所示㊂图5 浸出时间对铜浸出率的影响由图5看出:随浸出时间延长,铜浸出率显著升高;浸出超过150m i n ,铜浸出率升高幅度变缓,表明浸出时间150m i n 时反应已基本完成㊂综合考虑,确定适宜浸出时间为150m i n㊂2.5 双氧水添加量对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n㊁搅拌速度150r /m i n ㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察双氧水添加量对铜浸出率的影响,试验结果如图6所示㊂图6 双氧水添加量对铜浸出率的影响由图6看出:未添加双氧水时,铜浸出率较低,仅为83.5%,这是因为铜矿中含有一定量的硫化铜,其在稀硫酸中无法浸出;随双氧水添加量增大,铜浸出率明显上升,这是因为双氧水是一种强氧化剂,可促使硫化铜和赤铜矿与稀硫酸发生㊃664㊃第42卷第5期孙建军,等:用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究反应生成硫酸铜,还能将浸出液中生成的亚硫酸氧化成硫酸,从而节约硫酸用量;双氧水添加量增至100m L /k g 时,铜浸出率达95%左右,继续增加添加量,铜浸出率升幅减缓,表明此时硫化铜和赤铜矿已基本转化为硫酸铜㊂综合考虑,确定适宜双氧水添加量为100m L /k g㊂2.6 搅拌速度对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察搅拌速度对铜浸出率的影响,试验结果如图7所示㊂图7 搅拌速度对铜浸出率的影响由图7看出:随搅拌速度增大,铜浸出率先升高后趋于稳定㊂这是因为随搅拌速度增大,传质速度加快:一方面通过颗粒间碰撞使矿物颗粒表面的矿泥及杂质脱落,以暴露出更多新鲜的矿物表面,另一方面可强化固液相间的扩散作用㊂考虑到搅拌速度过大,会增大能耗,且矿浆会沿杯壁高速转动做周期性的离心运动,易破坏矿浆流动性,因此,确定适宜搅拌速度为100r /m i n ㊂2.7 液固体积质量比对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁搅拌速度100r /m i n 条件下,考察液固体积质量比对铜浸出率的影响,试验结果如图8所示㊂可以看出:液固体积质量比从2ʒ1增至6ʒ1时,铜浸出率快速升高,这是因为随液固体积质量比增大,浸出体系黏度下降,固液相间扩散阻力减小,有利于铜的浸出;液固体积质量比从6ʒ1增至10ʒ1时,铜浸出率仅从95.3%增加至96.3%,变化不大,表明大部分可溶性铜矿物已生成硫酸铜㊂综合考虑,确定适宜液固体积质量比为6ʒ1,此时铜浸出率为95.3%㊂图8 液固体积质量比对铜浸出率的影响2.8 综合试验在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n ㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁搅拌速度100r /m i n ㊁液固体积质量比6ʒ1优化试验条件下,进行3组重复试验;其他条件相同,不加双氧水条件下,进行另外3组重复试验㊂对比结果见表3㊂可以看出:相同浸出条件下,加入双氧水能有效提高铜矿浸出率,使铜平均浸出率从82.4%提高到95.1%㊂表3 添加双氧水与未添加双氧水条件下的铜浸出率对比试验编号铜浸出率/%添加双氧水未添加双氧水195.182.5295.482.9394.881.9平均95.182.43 结论在加入强氧化剂双氧水条件下,用硫酸从含硫化铜矿物的氧化铜矿石中浸出铜是可行的㊂双氧水能促使硫化铜和赤铜矿与稀硫酸反应生成硫酸铜,有效提高铜浸出率㊂在矿石粒径-74μm占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n ㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁搅拌速度100r /m i n ㊁液固体积质量比6ʒ1最佳工艺条件下,铜平均浸出率为95.1%,添加双氧水后铜浸出率可提高约12.7%㊂㊃764㊃湿法冶金 2023年10月参考文献:[1] 石玉臣,张恩普,张骄,等.刚果(金)某难处理氧化铜钴矿硫酸浸出试验研究[J ].有色金属工程,2021,11(5):45-51.[2] 王成彦,尹飞,王忠,等.低硫高硅低品位铜钴混合精矿的处理[C ]//中国有色金属学会冶金物理化学学术委员会.2008年全国湿法冶金学术会议论文集.北京:科学出版社,2008:60-65.[3] 王瑞祥,曾斌,余攀,等.含多金属复杂金精矿焙烧预处理-提取金㊁银㊁铜研究[J ].稀有金属,2014,38(1):86-92.[4] 高昭伟,曹成超,李耀山,等.高钙型低品位铜矿酸性浸出动力学研究[J ].矿冶工程,2021,41(6):170-173.[5] 孙敬锋,廖璐,李红立,等.某氧化铜矿石的硫酸搅拌浸出试验研究[J ].湿法冶金,2014,33(2):101-103.[6] 何海洋,方建军,董继发,等.氧化铜浸出工艺研究进展[J ].湿法冶金,2022,41(5):377-383.[7] 吴爱祥,王洪江,杨保华,等.溶浸采矿技术的进展与展望[J ].采矿技术,2006(3):39-48.[8] K ÜN K ÜL A ,MUH T A R -K O C A K E R I M M ,Y A P I C I S,e t a l .L e a c h i n g k i n e t i c so fm a l a c h i t e i na m m o n i as o l u t i o n s [J ].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a lo f M i n e r a lP r o c e s s i n g ,1994,41(3/4):167-182.[9] B I N G ÖL D ,C A N B A Z OG ㊅L U M.D i s s o l u t i o n k i n e t i c s o fm a l a c h i t e i ns u l p h u r i ca c i d [J ].H y d r o m e t a l l u r g y ,2003,72(1):159-165.[10] B I N G ÖL D ,C A N B A Z O G ㊅L UM ,A Y D O G ㊅A N S .D i s s o l u t i o nk i n e t i c so f m a l a c h i t ei na m m o n i a /a m m o n i u mc a r b o n a t el e a c h i n g [J ].H yd r o me t a l l u r g y,2004,76(1):55-62.[11] L I UZX ,Y I N Z L ,HU H P ,e ta l .L e a c h i n g ki n e t i c so f l o w -g r a d e c o p p e r o r e c o n t a i n i n g c a l c i u m -m a g n e s i u m c a r b o n a t ei n a m m o n i a -a m m o n i u m s u l f a t e s o l u t i o n w i t h p e r s u l f a t e [J ].T r a n s a c t i o n so fN o n f e r r o u s M e t a l sS o c i e t yo fC h i n a ,2012,22(11):2822-2830.[12] 吴爱祥,胡凯建,王贻明,等.含碳酸盐脉石氧化铜矿的酸浸动力学[J ].工程科学学报,2016,38(6):760-766.[13] E KM E K Y A P A R A ,A K T A S E ,K ÜN K ÜL A ,e t a l .I n v e s t i g a t i o no f l e a c h i n g k i n e t i c s o f c o p p e r f r o m m a l a c h i t e o r e i na m m o n i u m n i t r a t es o l u t i o n s [J ].M e t a l l u r g i c a la n d M a t e r i a l sT r a n s a c t i o n s ,2012,43(4):764-772.[14] 纪翠翠.高碱性氧化铜矿石的氨浸[D ].昆明:昆明理工大学,2009.L e a c h i n g o fC o p p e r f r o m O x i d eC o p p e rO r e sU s i n g Su l f u r i cA c i d S U NJ i a n ju n ,Y A N GZ h i l u (X i n j i a n g N o n f e r r o u sM e t a l sR e a s e a c hI n s t i t u d e ,U r u m qi 830000,C h i n a )A b s t r a c t :T h e l e a c h i n g o f c o p p e r f r o mc o p p e r o x i d e o r e s u s i n g su l f u r i c a c i dw a s s t u d i e d .T h e e f f e c t s o f o r e p a r t i c l e s i z e ,s u l f u r c o n c e n t r a t i o n ,l e a c h i n g t e m p e r a t u r e ,l e a c h i n g t i m e ,a d d i t i o no fH 2O 2,a g i t a t i o n s p e e d a n d l i q u i dv o l u m e /s o l i dm a s s r a t i oo nc o p p e r l e a c h i n g r a t ew e r e i n v e s t i ga t e d .T h e r e s u l t s h o w s t h a t t h e l e a c h i n g r a t eo f c o p p e r i s95.1%u n d e r t h ec o n d i t i o n so f t h ec o n t e n to f -74μm o f 80%,s u l f u r c o n c e n t r a t i o no f 2.5m o l /L ,l e a c h i n g t e m p e r a t u r e o f 60ħ,l e a c h i n gt i m e o f 150m i n ,a d d i t i o no f H 2O 2of 100m L /kg ,a g i t a t i o ns p e e do f 100r /m i na n d l i q u i dv o l u m e -s o l i dm a s s r a t i oo f 6ʒ1.O n l y a s m a l l a m o u n t o f c o p p e rm i n e r a l s i n c l u s e db yg a n g u e c a nn o t r e a c t i n th e l e a c hi n g s l a g,a n d t h e r e s t o f t h e c o p p e rm i n e r a l s b a s i c a l l y r e a c t t o f o r mc o p p e r s u l f a t e .A n d t h e l e a c h i n g ef f e c t i sg o o d .K e y wo r d s :c o p p e r o x i d e o r e ;s u l f u r i c a c i d ;l e a c h i n g ;c o p p e r ㊃864㊃。
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有硫 化物 均 已氧化 ， 而２ ０ ０ ｍ 以下 基本 不 存 在 氧 化
物， 在 ５ ０ —２ ０ ０ ｍ 中 间， 氧 化 作 用 随 深 度 变
化而 变化 ， 存在 一个 １ ０— ２ ０ ｍ的氧化 物 与硫化 物 的混
卢安 夏矿 区地 表岩石 风化 严重 ， 主要 为 软岩 ， 其
深度一 般 不超过 ８ ０ ｍ； 深 部 为风 化相 对 不严 重 的岩 层， 主要 为硬 岩 。氧 化 深 度 变 化 明显 ， ５ ０ ｍ 以上 所
要 以交代 溶蚀 结构 和片状 结构 取代 黄铜矿 和其他 硫 化矿 并在 其周 围形成 环 状 ， 常与 硅 孔雀 石 连 生 。硅 孔 雀石 也是 主要 的氧化 铜矿物 ， 常 为水泡 状和层 状 ， 其通 常无 定形 结构 ， 但偶 尔 以放射 环状 出现 ， 孔 雀石 和硅 孔 雀石 以少量 连续 和 间断相互 充填 。赤铜 矿是
行 了硬 岩 矿 的柱浸 、 软岩 矿加 温和 常温 搅拌 浸 出的试 验研 究 。根 据 试 验 结 果 ， 经分 析 比较 ， 确 定 采 用堆浸一 加 温搅拌 浸 出联 合 工 艺 ， 并 与全部 加 温搅拌 浸 出工 艺方 案进 行 经 济 比较 ， 比较 结果 表 明 ，
堆浸一加温搅拌浸 出联合工艺不仅在技术上可靠， 而且在经济上具有明显的优势。 关键 词 氧化 铜矿 堆 浸一加 温搅 拌 浸 出联 合 工艺 浸 出率 净现值
际是 由铜 被云母 包 裹 的蛭 石 和 水 黑 云母 组 成 ， 呈 金
７９
王莉 萌（ １ ９ ６ ２ 一）， 女， 高级工程师 ， ３ ３ ０ ０ ３ １江西省南昌市红角洲
前 湖大 道 ８ ８ ８号 。
总第５ ２ ８期
现 代矿 业
２ ０ １ ３年 ４月第 ４期
褐色 ， 另外 在片 岩层 中还 有绿 泥石 、 石英 、 透 闪石 、 数
点状分布在片岩 中。假孔雀石较少 ， 常与灰色的氧
化锰 共 生 。
３ ０ ％， 具有较好的稳固性 ， 岩石饱和单轴抗压强度为
含铜云母是极为普通的矿物 ， 其以独立或其他 铜矿 物结 合 的形式 出现 ， 在Ｒ Ｌ ６岩 层 和穆 利 亚希 北 白云岩层 内较多 ， 经化验铜品位较高， 该含铜云母实
成分 含 量 Ｍｇ Ａ １ Ｓ ｉ Ｃ ａ Ｔ ｉ Ｖ Ｃ ｒ
％
Ｍｎ
巴鲁 巴东 （ 北翼 ） 、 穆利亚希南 、 卢 安 盆 地 等 矿 段 的下 部硫化 矿 均 已开 采 ， 采 用 常 规 的 浮选 工 艺 生 产 铜精 矿 ， 有 些 矿 段 的硫 化 矿 已基 本 采 完 。７个 矿
软 岩主要 是 泥 质板 岩 ， 岩体破碎 ， 裂隙发育 ， 岩 石质 量 较 差 Ｒ Ｑ Ｄ ＜３ ０ ％， 稳 固性 较差 ， 岩 石 饱 和 单
轴抗 压强 度为 Ｒ ｂ＜ ３ ０ ＭＰ ａ ， 岩 石弱 面剪 切试 验 内摩
擦 角 西＜１ ９ 。 ， 因而粉 料 多 ； 硬 岩 主要 是 片岩 ， 岩体 较 完整 ， 裂 隙发育 一般 ， 岩石 质量 较好 为５ ０ ％ ＞Ｒ Ｑ Ｄ＞
亿ｔ ， 平均 铜 品位为 １ ． ２ ％， 铜 金属量 约 为１ ６ ６ ． ７万 ｔ 。 而 氧化 铜矿 一般 采用 湿法 冶炼方 式 提取金 属 铜 。穆
利 亚希 北矿 段 和 巴鲁 巴东 （ 南翼 ） 矿段 ， 因采 矿 条件 比较好 ， 故确定为首采 段 ， 试 验 样 品 均 取 自于 这 两
１ ． ２ 矿石 矿物 组成
矿 区主要 铜矿 物 有 自然铜 、 孔雀石 、 硅孔雀石、
处， 用 于进 行试 验研究 。
赤铜 矿 、 假 孔雀 石 、 辉 铜矿 、 斑铜 矿 、 黄铜矿 和含铜 云
母 。孔雀 石是 最 主要 的氧 化铜 矿 物 ， 呈 水 泡状 和 主
１ 矿 石 性 质
段矿体 上部 的氧 化矿还 未 开发 ， 其矿 石量 约 １ ． ４
ｓ ． ｚ ｓ， ． ９ ０ ５ ｓ 。 ． ∞。 ．
。 ． ｓ ｓ ｓ 。 ． ∞ ０ ． ０ ５ ６ ５。 ． ｚ
巴鲁巴 ２ ． ９ ６ ７ ． ７ ７ ２ ６ ． ４ ５ ０ ． ０ ７ ０ ． ５ ３ ０ ． ０ ６ ０ ． ０ ５ ０ ． １ ７
合带 。
现， 但也 以不 规则 形 式 与 其 他 氧化 矿 物 共 生 。黑铜 矿 呈土 状黑 色粉 末 的铜／ 钴， 其 由弱 水 晶 氧化 锰 （ 软 的） 吸 附铜 和钴 而 形 成 的 。氧化 锰 常 常与 云母 岩 层 中的含 铜云母 共 生 。 自然 铜较 少 ， 但 也 可 见 其 以星
现
代
矿
业
Ｍ０ＲＤＥ Ｎ ＭＩ ＮＩ Ｎ Ｇ
总 第５ ２ ８期 ２ ０ １ ３ 年 ４月 第 ４期
某氧 化 铜 矿 浸 出工 艺方 案 试验 及 经 济 比较
王 莉萌
（ 中国瑞林工程技 术有限公 矿 的原矿 分 为硬 岩 矿和软 岩矿 ， 针 对硬 岩矿 和软岩 矿 的矿 石性 质 ， 进
安 东延 和卢 安盆 地 。
６ ０ ＭＰ ａ ＞Ｒ ｂ＞ ３ ０ ＭＰ ａ ， 岩石 弱 面剪切试 验 内摩 擦 角
为３ ５ 。 ＞ ＞１ ９ 。 。 １ ． １ 原 矿化 学 多元素 分析
对 原矿 进行 化学 多元 素分析 ， 其结 果见 表 １ 。
表１ 原 矿 化 学 多元 素 分 析 结 果
赞 比亚某 氧化 铜矿 位 于赞 比亚北部 铜 带省卢 安 夏市 附 近 ， 称 为卢 安 夏 矿 床 ， 为 沉 积变 质 型 铜 矿 床 。 矿床 主要 有 ７个 矿段 ， 为 巴鲁 巴 中 、 巴鲁 巴东 （ 又 分 南北 两 翼 ） 、 穆 利 亚 希北 、 穆 利 亚 希南 、 卢安西延 、 卢