專利名稱：一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法
技術領域：
本發明涉及一種由銅氧化礦石回收金屬銅及生產硫酸銅的方法，屬于濕法冶金領域。
背景技術：
銅氧化礦石主要有孔雀石(Cu2[CO3](OH)2)和藍銅礦(Cu3[CO3]2(OH)2)，傳統選礦工藝(原生礦的硫化礦選礦)難以利用，大部分未能開采或作為礦山廢石而被剝離。《結晶學與礦物學》(地質出版社，南京大學地質學系巖礦教研室偏)；《化工辭典》(化學工業出版社，第二版，王箴主編)；《綜合性礦物原料的經濟評價》，(冶金工業出版社，蘇B·H維諾格拉多夫著)均有記載。銅氧化礦的利用方法一般是采用水法冶金的方法，在含有銅元素的水溶液中置換沉淀出金屬銅，我國古代就有“膽礬煉銅”的先例，是利用含有硫酸銅的礦山水在鐵鍋中加熱置換金屬銅的方法。
由于傳統方法對銅氧化礦石的利用效率不高，而且方法較復雜。
發明內容
針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種簡易快捷、廉價高效的水冶工藝流程從銅氧化礦石中提取高品質金屬銅和制取高品質硫酸銅的方法。
為了實現上述目的，本發明采用的方法包括以下步驟一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法，用濃度5-30％硫酸進行循環堆浸浸出，浸出液流經置換槽、尾液池、用泵再泵至礦堆，在置換槽中置換得到海綿銅，將海綿銅熔煉澆鑄成銅錠或生產硫酸銅，其特征在于(1)在置換槽中采用金屬鐵懸浮式置換得到海綿銅；
(2)海綿銅采用半干法生產硫酸銅。
將礦石破碎至10mm以下粒度，用運載工具送至堆浸場地，硫酸浸出液是在尾液池中配備，根據礦石含銅量的大小，一般取硫酸濃度5-30％，用泵送至礦堆進行浸出，礦石中的銅化合物與硫酸發生如下化學反應。
Cu3[CO3]2(OH)2+3H2SO4＝3CuSO4+4H2O+2CO2↑或Cu2[CO3](OH)2+2H2SO4＝2CuSO4+3H2O+CO2↑反應生成的硫酸銅溶解于水從礦堆底部滲出，流入置換槽進行懸浮式置換，在置換槽中用金屬鐵進行懸浮式置換，置換得到的海綿銅(銅粉)自行落入置換槽底部，終端產品是由置換槽卸出的海綿銅進行熔煉澆注成商品銅或采用半干法技術生產高品質硫酸銅。
一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法，其特征在于所述采用金屬鐵懸浮式置換方法為反應生成的硫酸銅溶解于水從礦堆底部滲出，流入置換槽進行置換，用耐酸材料編織成筐式容器，懸掛于置換槽中，鐵屑置于其中進行置換，筐式容器的底部安裝有磁篩。
其方法是用耐酸材料聚乙烯，聚氯乙烯，PVC等，編織成多個筐式容器，懸掛于置換槽中，鐵屑置于其中進行置換，為防止細小鐵屑污染海棉銅，筐式容器的底部安裝有磁篩，以吸住細小鐵屑，防止與銅粉一并落入池底。由此實現了銅鐵有效分離。置換槽底部海綿銅可用人工卸出，在滲濾池中用2％稀硫酸進行洗滌，用離心機甩干，即得高品質海綿銅(銅粉)。將海綿銅用2％聚乙烯醇水溶液制成顆粒，干燥，置于鉗鍋或電熔爐中熔煉注錠，即得商品銅錠。
一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法，其特征在于所述的海綿銅采用半干法生產硫酸銅是海綿銅不進行任何氧化處理(包括焙燒)，而用濃度80％硫酸攪拌至半干狀態，濃硫酸用量是海綿銅的1.5倍；在常溫、常壓及靜態下自發熱反應，由此而制得粉末狀硫酸銅。
將海綿銅與80％硫酸攪拌均勻至半干狀態進行自發熱反應，由此反應制得的硫酸銅是粉沫狀硫酸銅，再溶解結晶可制得高品質五水硫酸銅。
一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法，其特征在于所述耐酸材料為聚乙烯、聚氯乙烯或PVC材料。
本方法采用銅氧化礦石進行生產，原料易購；通過懸浮式置換方法提取的銅品位高，方法簡易快捷、廉價高效；采用半干法生產硫酸銅方法簡便易用，不需要專門的設備，只需要適當的場地即可，適合各種規模的生產，值得大力推廣。
具體實施例方式
某礦廠采用銅氧化礦石200噸進行小規模生產。其中銅氧化礦石金屬品位0.9％左右，在礦山坑口進行浸出。
將礦石破碎至10mm以下粒度，用運載工具送至堆浸場地，硫酸浸出液是在尾液池中配備，取硫酸濃度10％，用泵送至礦堆進行浸出，礦石中的銅化合物與硫酸發生如下化學反應Cu3[CO3]2(OH)2+3H2SO4＝3CuSO4+4H2O+2CO2↑或Cu2[CO3](OH)2+2H2SO4＝2CuSO4+3H2O+CO2↑反應生成的硫酸銅溶解于水從礦堆底部滲出，流入置換槽進行懸浮式置換，在置換槽中用金屬鐵進行懸浮式置換，置換得到的海綿銅(銅粉)自行落入置換槽底部。
所述懸浮式置換方法為用耐酸材料聚乙烯，聚氯乙烯，PVC等，編織成多個筐式容器，懸掛于置換槽中，鐵屑置于其中進行置換，為防止細小鐵屑污染海棉銅，筐式容器的底部安裝有磁篩，以吸住細小鐵屑，防止與銅粉一并落入池底，由此實現了銅鐵有效分離。
置換槽底部海綿銅可用人工卸出，在滲濾池中用2％稀硫酸進行洗滌，用離心機甩干，即得高品質海綿銅(銅粉)。將海綿銅用2％聚乙烯醇水溶液制成顆粒，干燥，置于鉗鍋或電熔爐中熔煉注錠，即得商品銅錠。
采用半干法生產硫酸銅是將海綿銅與80％硫酸攪拌均勻至半干狀態(濃硫酸用量是銅粉的1.5倍)，置于常溫，常壓及靜態下進行自發熱反應，由此反應制得的硫酸銅是粉沫狀硫酸銅，再溶解結晶可制得高品質五水硫酸銅。
主要生產指標如下1、每百噸礦石硫酸消耗量3-4噸；2、置換每噸金屬銅消耗金屬鐵1.1-1.2噸；3、浸出置換時間48小時；4、浸出率95％；5、置換率95％；6、海綿銅的品位≥90％；7、硫酸銅品位≥98％。
權利要求
1.一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法，用濃度5-3 0％硫酸進行循環堆浸浸出，浸出液流經置換槽、尾液池，用泵再泵至礦堆，在置換槽中置換得到海綿銅，將海綿銅熔煉澆鑄成銅錠或生產硫酸銅，其特征在于(1)在置換槽中采用金屬鐵懸浮式置換方法得到海綿銅；(2)海綿銅采用半干法生產硫酸銅。
2.根據權利要求1的一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法，其特征在于所述采用金屬鐵懸浮式置換方法為將銅氧化礦石酸法堆浸反應生成的硫酸銅溶液引入置換槽，置換槽中懸掛采用耐酸材料編織成的筐式容器，筐式容器的底部安裝有磁篩，鐵屑置于筐式容器中對硫酸銅溶液進行置換，置換得到的海綿銅沉入池底。
3.根據權利要求1的一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法，其特征在于所述的海綿銅采用半干法生產硫酸銅是海綿銅不進行包括焙燒的任何氧化處理，而用濃度80％硫酸攪拌至半干狀態，濃硫酸用量是海綿銅的1.5倍；使混合物在常溫、常壓及靜態下自發熱反應，由此制得粉末狀硫酸銅。
4.根據權利要求2所述的一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法，其特征在于所述耐酸材料為聚乙烯、聚氯乙烯或PVC材料。
全文摘要
一種銅氧化礦石酸法堆浸生產銅及硫酸銅的方法，是將銅氧化礦石破碎上堆，用稀硫酸進行浸出，含有硫酸銅的水溶液流經置換槽、尾液池、用泵再泵至礦堆進行循環浸出。在置換槽中用鐵進行懸浮式置換，實現銅鐵有效分離，產生海綿銅。將海綿銅熔煉澆鑄成銅錠或采用半干法技術生產硫酸銅。這是一種簡易快捷、廉價高效的銅氧化礦水法冶金方法。
文檔編號C22B3/46GK101089205SQ20071001828
公開日2007年12月19日 申請日期2007年7月19日 優先權日2007年7月19日
發明者劉金榮 申請人:劉金榮