低品位铜矿中提取铜工艺条件的研究

任兴丽 蒋兴荣 朱复跃 魏红军

（四川工商职业技术学院，四川 都江堰，611830）

铜矿资源具有共伴生矿多、品位低的特点，铜渣体系中，存在着大量可以回收利用的铜资源，将其进行安全的处理和综合利用，可节约资源，创造一定的经济效益。本研究就是利用硝酸、硫酸混酸浸取低品位铜矿，探求铜矿中提取铜最佳工艺条件。

1 实验部分

1.1 实验药品及仪器

硝酸，硫酸，乙酸，高锰酸钾，氟化氢铵，硫酸亚铁铵，碘化钾，硫代硫酸纳，硫氰化钾。

分析天平，ZID水浴震荡器，SHB－3－A水环真空泵，干燥箱。

1.2 实验测试方法

取试样0.3000克，置于150ml的烧杯中，用少许水湿润，加入10毫升盐酸，加盖表面皿，加热10分钟，取下稍冷后加5毫升硝酸，继续加热使试样完全溶解，用蒸馏水冲洗表面皿和烧杯壁，加入4毫升硫酸，继续加热至冒三氧化硫白烟，冷却后加20毫升蒸馏水，加热5分钟，冷却后滴加高锰酸钾溶液至溶液呈紫红色，然后滴加硫酸亚铁铵溶液至紫红色褪去，再用醋酸溶液中和至红色出现并过量0.5毫升，加1－2滴氟化氢铵，使红色消失，加入2毫升碘化钾，用硫代硫酸纳滴定至淡黄色，然后加入1毫升淀粉，再滴定至淡蓝色，加入2毫升硫氰化钾溶液至蓝色加深，继续滴定至蓝色消失为终点。

1.3 反应时间对浸铜率的影响

铜矿100克，液固比为4∶1，硫酸浓度50g／L，硝酸浓度150g／L，反应温度80℃。

表1 浸出时间对铜浸出率的影响

由表1可知，当反应温度、液固比、硫酸浓度及硝酸浓度一定时，随着浸出时间增加，铜浸出率逐渐提高，反应时间达到8小时，铜浸出率达到96.8%；继续延长反应时间，铜浸出率基本保持不变。

1.4 硝酸浓度对铜浸出率的影响

铜矿100克，液固比为4∶1，硫酸浓度50g／L，反应温度80℃，反应时间8小时。

表2 硝酸浓度浓度对铜浸出率的影响

由表2可知，当反应温度、液固比、硫酸浓度及反应时间一定时，随着硝酸浓度增加，硝酸的氧化性逐渐增强，铜浸出率逐渐提高；当硝酸浓度超过150 g／L时，由于硝酸与反应过程中产生的硫发生作用，铜浸出率反而有所下降。

1.5 硫酸浓度对铜浸出率的影响

铜矿100克，液固比为4∶1，硝酸浓度150g／L，反应温度80℃，反应时间8小时。

表3 硫酸浓度浓度对铜浸出率的影响

由表3可知，当反应温度、液固比、硝酸浓度及反应时间一定时，随着硫酸浓度增加，铜浸出率逐渐提高；当硫酸浓度超过50g／L时，铜浸出率基本保持不变。

1.6 液固比对铜浸出率的影响

铜矿100克，硫酸浓度50g／L，硝酸浓度150g／L，反应温度80℃，反应时间8小时。

表4 液固比对铜浸出率的影响

由表4可知，当反应温度、硫酸浓度、硝酸浓度及反应时间一定时，液固比低，混合不充分，影响铜的浸出率；液固比过高，影响硝酸及硫酸的氧化能力，铜的浸出率反而下降。

1.7 反应温度对铜浸出率的影响

铜矿100克，液固比为4∶1，硫酸浓度50g／L，硝酸浓度150g／L，反应时间8小时。

表5 浸取温度对铜浸出率的影响

由表5可知，当液固比、硫酸浓度、硝酸浓度及反应时间一定时，随着反应温度升高，硝酸及硫酸的氧化性逐渐增强，铜的浸出率逐渐提高；反应温度为80℃时，铜的浸出率达到最大，温度继续升高，硝酸挥发增大，铜的浸出率反而有所下降。

2 结果与讨论

（1）当反应温度、液固比、硫酸浓度及硝酸浓度一定时，随着浸出时间增加，铜浸出率逐渐提高，反应时间达到8小时，铜浸出率达到96.8%，继续延长反应时间，铜浸出率基本保持不变。实际生产中，浸出时间时间控制在8小时为佳。

（2）当反应温度、液固比、硫酸浓度及反应时间一定时，随着硝酸浓度增加，硝酸的氧化性逐渐增强，铜浸出率逐渐提高；当硝酸浓度超过150g／L时，铜浸出率反而有所下降。实际生产中，硝酸浓度为150g／L比较适宜。

（3）当反应温度、液固比、硝酸浓度及反应时间一定时，随着硫酸浓度增加，铜浸出率逐渐提高；当硫酸浓度超过50g／L时，铜浸出率基本保持不变，实际生产中，硫酸浓度50g／L为宜。

（4）当反应温度、硫酸浓度、硝酸浓度及反应时间一定时，液固比低，混合不充分，影响铜的浸出率；液固比过高，影响硝酸及硫酸的氧化能力，铜的浸出率反而下降。实际生产中，液固比控制在4∶1比较理想。

（5）随着反应温度升高，硝酸及硫酸的氧化性逐渐增强，铜的浸出率逐渐提高；80℃时铜的浸出率达到最大，温度继续升高，硝酸挥发增大，铜的浸出率反而有所下降。实际生产中温度控制在80℃为好。

3 结论

用硝酸、硫酸混酸浸取品位低铜矿时最佳条件是：液固比为4∶1，硫酸浓度50g／L，硝酸浓度150g／L，反应温度80℃，反应时间8小时。在此浸出条件下，铜的浸出率可达96.8%。

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