專利名稱：含砷硫化銅精礦濕法冶煉新工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種含砷硫化銅精礦的濕法冶煉新工藝。
背景技術：
硫化銅精礦的冶煉多采用火法冶煉，由于它能綜合回收硫和其中的貴金屬，爐渣還可用于生產建材。但是當銅精礦含砷較重時，就會造成嚴重的環境污染。上世紀70年代以來，各國都在開發此類銅精礦的濕法冶煉工藝，希望找到避免砷害的辦法。其中比較有影響的研究成果有下列幾種第一種是礦漿電解直接生產海綿銅。這種方法由于技術難度大，生產成本高，早于1990年前后停止了研究。
第二種是超細磨-加溫通氧的直接硫酸浸出法。這種方法的致命弱點是磨礦能耗太高，加上浸出反應難以徹底，于1988-1990年間相續停止。
第三種是CESL加壓浸出技術，就是在150-160℃的溫度和0.8-1.5MPa的壓力條件下浸出銅。該工藝是加拿大明科工程服務公司于1992年提出的，工藝上要求磨礦至-40μm占95％，浸出溫度為150℃，壓力為1.38MPa，浮選回收浸渣中的硫和貴金屬，浸出液直接電積生產陰極銅。雖然有報道說其銅的總回收率達90％以上，但因磨礦細度要求高，生產楊本還是太大，至今未獲推廣。
第四種INTEC技術，即氯化物體系通空氣或氧氣浸出-氯化亞銅電解。該技術是澳大利亞1992年提出，做法是將銅精礦進行四段逆流常壓加溫通氣浸出，溶液中和凈化后進入隔膜電積槽產出銅粉，電解廢液返回浸出，由于浸出過程復雜，1998年在完成日產1噸的試驗后就再也沒有新的進展，處于停止狀態。
第五種是細磨-氧氣密閉浸出-萃取-電積技術。該工藝也是由澳大利亞提出，在西部礦業技術公司推廣。關鍵技術是細磨，要求-10μm占80％，然后在1000℃和1MPa條件下浸出，該方法的缺點是不能處理黃銅礦，而且磨礦細度更高，能耗更大。
因此，現有基本可實現濕法處理目的的方法都離不開細磨或超細磨及高溫高壓的問題，再就是適應性較差。
發明目的本發明的目的是提出一種含砷硫化銅精礦的濕法冶煉新工藝，這種工藝不需細磨銅精礦，能耗小、成本低、適應性強，以此克服現有技術的不足。

發明內容
本發明提出的這種含砷硫化銅放濕法冶煉新工藝，其特征在于(1)用含有二價銅離子的氯化鈉或氯化鈣溶液作為浸出劑，加壓氧浸出銅精礦，讓銅金屬以銅離子的形式進入溶液，讓硫、砷和大部分鐵以固體形式留在浸渣中；(2)濾出(1)步所得浸出液，于還原環境中加入銅精礦，將二價銅離子還原成一價銅離子，過濾、凈化；(3)電積(2)步所得凈化液，得電積銅。
浸出劑含Cu2+30-60g/L，NaCl200-280g/L，或者CaCl2200-300g/L。
浸出的液固比為5∶1-10∶1，溫度110-130℃，氧壓0.5-1MPa，在高壓反應器中進行。
還原凈化過程中加入碳酸鹽，控制環境的PH值為4-5.0，攪拌2-3小時，澄清分離后，凈化渣返回浸出作業。
浸出液含Cu2+15-30g/L，Fe1-5g/L，凈化后的浸出液含Cu2+≤1g/L，Fe≤1g/L，Zn2+≤5g/L。
電積采用陽離子膜電積槽，陰極電流密度為1000-6000安/平方米。
陰極析出銅粒或銅粉，陽極產出電積殘液含Cu2+30-60g/L，返回高壓反應器作業。
浸出渣進行一次過濾洗滌，濾液參加還原凈化，濾渣采用浮選方法回收元素硫，產出高品位硫精礦。
凈化液中含有金、銀等貴金屬時，采用銅粉置換回收。
技術效果本發明的工藝路線可簡單地描述為加壓氧浸出-無萃取凈化-Cu+電積。由于浸出劑的浸出效率高而且易得，適于處理各類型銅精礦，特別是處理含砷和金銀等貴金屬多的銅精礦有較大優越性，無萃取凈化使得工藝流程簡潔，規模可大可小，靈活多樣；銅精礦無需超細磨，可大量節省能源消耗，降低成本；采用高性能陽離子膜電積電流效率高、電耗低，加入銅精礦還原凈化可大幅度降低凈化的成本，具有首創性。


附圖為本發明的工藝流程圖。
最佳實施方式實例1在100升內襯鈦材的高壓反應器中，投入成分為Cu2+32g/L，Fe0.2g/L，Zn2.1g/L，NaCl250g/L的浸出劑70升及銅精礦粉14公斤(干重)，銅精礦的主要成分為Cu16.5％、Fe41％、S36％、As1.5％、Ag750g/t、Zn1.2％。通入工業氧氣，控制氧壓0.5-0.6MPa，溫度110-125℃，攪拌浸出4小時后，澄清、過濾、洗滌產出浸出液75升(含洗水)，其成分為Cu59.4g/L(其中Cu2+30g/L)、Fe2.5g/L，As＜0.01g/L、SO42-＜0.1g/L、Zn4g/L、Ag0.135g/L。產出浸渣13公斤(含Cu0.71％)。該浸出液在100升攪拌槽中加入14公斤銅精礦粉，常壓下加熱至85-90℃，并加入工業級碳酸鈣粉，過程控制PH值4.0-5.0攪拌2小時后，澄清分離產出凈化液63升(含Cu2+0.5g/L、Fe0.2g/L、Zn2.8g/L)，在100升的置換槽內加入30克電解銅粉攪拌1小時后過濾洗滌可產出海綿銀25克，濾液進入電積系統，控制陰極電流密度4500安/平方米，陰極室可連續析出銅粒產品，陽極室再生浸出液(含Cu2+31g/L、Cu+微量)，返回浸出作業，如此循環。浸渣浮選可得元素硫產品，砷即以無害的砷酸鐵形式留于浮選尾礦中堆存。
實例2將按上例產出的凈化并置換后的溶液進入電積系統，控制陰極電流密度6000安/平方米，即可產占銅產品30％的符合國標的電解銅粉。
以上實例獲得的技術經濟指標如下銅浸出率≥95％；噸銅產品直流電耗≤1450KWH；全流程銅總回收率≥94％；噸銅車間制造成本≤3500元；金銀貴金屬的浸出率≥96％；銅產品質量符合國家一號電解銅標準。
無環境污染問題。
權利要求
1.一種含砷硫化銅放濕法冶煉新工藝，其特征在于(1)用含有二價銅離子的氯化鈉或氯化鈣溶液作為浸出劑，加壓氧浸出銅精礦，讓銅金屬以銅離子的形式進入溶液，讓硫、砷和大部分鐵以固體形式留在浸渣中；(2)濾出(1)步所得浸出液，于還原環境中加入銅精礦，將二價銅離子還原成一價銅離子，過濾、凈化；(3)電積(2)步所得凈化浸出液得電積銅。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于浸出劑含Cu2+30-60g/L，NaCl200-280g/L，或者CaCl2200-300g/L。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于浸出的液固比為5∶1-10∶1，溫度110-130℃，氧壓0.5-1MPa，在高壓反應器中進行。
4.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于還原凈化過程中加入碳酸鹽，控制環境PH值為4-5.0，攪拌2-3小時，澄清分離后，凈化渣返回浸出作業。
5.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于浸出液含Cu2+15-30g/L，Fe1-5g/L，凈化后的浸出液含Cu2+≤1g/L，Fe≤1g/L，Zn2+≤5g/L。
6.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于電積采用陽離子膜電積槽，陰極電流密度為1000-6000安/平方米。
7.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于陰極析出銅粒或銅粉，陽極產出電積殘液含Cu2+30-60g/L，返回高壓反應器作業。
8.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于浸出渣進行一次過濾洗滌，濾液參加還原凈化，濾渣采用浮選方法回收元素硫。
9.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于凈化液中含有金、銀等貴金屬時，采用銅粉置換回收。
全文摘要
本發明是一種含砷硫化銅精礦濕法冶煉新工藝，它用含有二價銅離子的氯化鈉或氯化鈣溶液作為浸出劑，加壓氧浸出銅精礦，得銅離子的浸出液和含元素硫和砷的浸渣，于還原環境中加銅精礦和碳酸鹽將二價銅離子還原成一價銅離子，過濾、凈化后電積得銅金屬，浸渣浮選得元素硫產品，砷則成為尾礦堆存，凈化液中含有金、銀時，用銅粉置換回收。本發明是一種加壓氧浸出－無萃取凈化－Cu
文檔編號C22B3/00GK1455007SQ0311719
公開日2003年11月12日 申請日期2003年1月16日 優先權日2003年1月16日
發明者董保生, 尤西林, 楊成林, 郭應輝, 付文祥, 李元昌 申請人:云南錫業集團有限責任公司