-60目铜矿加温搅拌浸出试验研究

赵贺永，肖月华，曾桂忠，刘予成

（文山学院 化学与工程学院，云南 文山 663000）

-60目铜矿加温搅拌浸出试验研究

赵贺永，肖月华，曾桂忠，刘予成

（文山学院 化学与工程学院，云南 文山 663000）

某高含泥氧化铜矿，通过水洗矿石分级后，对-60目的铜矿进行搅拌浸出，通过试验得出最佳条件：搅拌时间1.5 h、液固比5∶1、温度60 ℃、硫酸浓度60 g/L，在最佳条件下做验证试验，浸出率达到60%。

加温搅拌；浸出；浸出率；铜矿

某铜矿湿法厂设计产量为每年生产电积铜2000 t，即确定了通过洗矿分级后针对不同粒级分别处理的方案：1 mm以上颗粒矿入堆；-1 mm进行搅浸。堆浸—萃取—电积工艺已经正式生产，在堆浸实现连续生产的情况下，洗矿、分级系统分离出的泥矿也不断堆积，现在储存在料液池的下方，处于尾矿坝的范围内，由于储存池的容积有限以及尾矿坝液面的上升，这些泥矿的处理正变得越来越急切，而且这部分泥矿的铜品位相对较高，从提高资源回收率方面来说，也是亟需处理的。因此，实现泥矿搅拌浸出势在必行。

1 矿石性质

试样矿石主要化学成分分析见表1，矿石含有大量的赤铁矿，铁含量高，氧化钙、氧化镁等耗酸物质含量高。

表1 矿石化学成分

试验矿石经过筛析，得出矿石的粒级分布见表2，可以得出-400目以下的矿石占的比重非常大，矿石几乎成泥状。

表2 筛分分析

矿石的物相分析见表3，可以得出，矿样氧化率为61.09%，原生硫化铜33.83%，次生硫化铜5.08%。

表3 矿石物相组成

2 试验

2.1 试样采集及制备

试验矿浆是在某铜矿临时坝塘采集，然后人工烤干，作为试验的备用矿石。

2.2 试验装置

试验所需要的试验装置主要有：烧杯2000 mL、搅拌机、玻璃棒、移液管、量筒（带刻度）、恒温箱等。

2.3 试验条件［1-6］

姚高辉、武俊杰［5-6］等为了确定铜矿搅浸工艺参数最优组合，进行了高含泥氧化铜矿浸出性能试验研究。主要通过搅拌浸出的条件试验，考察了温度、硫酸浓度、液固比等条件对铜浸出过程的影响规律。本文参考前人的研究，进行如下条件试验：

（1）温度60 ℃、按4∶1的液固比，硫酸浓度60 g/L、加温浸出时间分别为：0.5 h、1 h、1.5 h、2 h试验，得出最佳浸出时间。

（2）根据得出的最佳浸出时间，按液固比3∶1、4∶1、5∶1、6∶1，温度60 ℃，硫酸浓度60 g/L进行试验，得出最佳液固比。

（3）根据试验得出的最佳时间、最佳液固比、温度60 ℃，按硫酸浓度40 g/L、50 g/L、60 g/L、70 g/L进行试验，得出最佳硫酸浓度。

（4）根据试验得出的最佳时间、最佳液固比、最佳硫酸浓度，按温度40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃进行试验，得出最佳温度。

（5）根据得出的最佳浸出条件进行三组综合验证试验。

3 试验结果及分析

3.1 搅拌时间的选择

试验固定条件：试料100 g、温度60 ℃、硫酸浓度 60 g/L、液固比 4∶1。试验结果见图1。

图1 搅拌时间的试验

实验结果表明：试验时间从0.5 h至1 h变化时，浸出率上升比较快，从1 h至1.5 h时，浸出率变化缓慢, 从1.5 h至2 h时，浸出率基本无变化，综合考虑确定搅拌时间为1.5 h。

3.2 液固比的选择

试验固定条件：试料100 g、温度60 ℃、硫酸浓度60 g/L、搅拌时间1.5 h。试验结果见图2。

图2 液固比的试验

结果表明：随着液固比的增加，浸出率也随之增加，但液固比从5∶1～6∶1时，浸出率基本无增加，试验确定液固比为5∶1。

3.3 硫酸浓度的选择

试验固定条件：试料100 g、温度60 ℃、搅拌时间1.5 h、液固比5∶1。试验结果见图3。

图3 浸出剂浓度的试验

结果表明：硫酸浓度由40 g/L到60 g/L变化时浸出率增加幅度比较大，由60 g/L到70 g/L时随着浓度的增加浸出率没多大的变化,所以选择硫酸浓度60 g/L。

3.4 加热温度的选择

试验固定条件：试料100 g、硫酸浓度60 g/L、搅拌时间1.5 h、液固比5∶1。试验结果见图4。

图4 加热温度的选择

结果表明：加热温度由40 ℃到60 ℃变化时浸出率增加幅度比较大，由60 ℃到80 ℃时随着温度的增加浸出率没多大的变化,所以选择加热温度为60 ℃。

3.5 试验结果及分析

（1）在试料100 g、温度60 ℃、硫酸浓度 60 g/L、液固比 4∶1条件下。通过搅拌时间的选择试验，确定搅拌时间为1.5 h。

（2）在试料100 g、温度60 ℃、硫酸浓度60 g/L、搅拌时间1.5 h条件下。通过液固比选择试验，确定液固比为5∶1。

（3）在试料100 g、温度60 ℃、搅拌时间1.5 h、液固比5∶1条件下。通过浸出剂浓度选择试验，确定硫酸浓度60 g/L。

（4）在试料100 g、硫酸浓度60 g/L、搅拌时间

1.5 h、液固比5∶1条件下。通过加热温度选择试验，确定加热温度60 ℃。

3.6 验证试验

根据以上试验得出的最佳条件：搅拌时间1.5 h、液固比5∶1、硫酸浓度60 g/L、温度60 ℃，用试料100 g进行验证试验。试验结果见表4。

表4 最佳条件下的验证试验与对比试验

通过上表可以看出，在最佳试验条件下，试验重现性较好，建议在生产中选择参数如下：温度60℃、搅拌时间1.5 h、液固比5∶1、硫酸浓度60 g/L。

4 结论

通过对-60目铜矿进行搅拌浸出，搅拌时间、液固比、硫酸浓度、温度条件的选择及验证试验，得出最佳浸出条件为：搅拌时间1.5 h、液固比5∶1、硫酸浓度60 g/L、温度60 ℃，浸出率60%左右。

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An Experiment Study of Heat Stirring and Leaching of-60 Mesh Copper

ZHAO He-yong, XIAO Yue-hua, ZENG Gui-zhong, LIU Yu-cheng
(School of Chemistry and Engineering, Wenshan University, Wenshan 663000, China)

The paper obtains the optimum conditions for-60 Mesh copper are mixing time 1.5h, liquid-solid ratio 5∶1, temperature 60 °, the concentration of sulfuric acid 60g/l through washing and grading an ore mud copper oxide. Under the best conditions leaching rate reaches 60%.

Heating stirring; leaching; leaching rate

TF111.3

A

1674-9200（2014）03-0034-03

（责任编辑 张 铁）

2014-03-18

云南省教育厅科研基金项目“某铜冶炼企业电炉铜渣铜铁综合回收试验研究”（2013Y587）；文山学院校级基金项目“真空蒸馏法从粗锌中提取铟”（13WSY05）。

赵贺永（1978－），男，河南开封人，文山学院化学与工程学院采矿工程师，硕士，主要从事溶浸采矿研究。