專利名稱：提級銅濃縮物的方法
技術領域：
本發明涉及從存在鋅雜質的濃縮物中制備適合于火法冶金處理的銅濃縮物的方法。根據所述方法，在大氣溫度和壓カ下，利用含硫酸的溶液在氧化條件下從濃縮物中浸提鋅。在浸提結束時，調節所述條件以使得所有溶解的銅發生沉淀。
背景技術：
復雜的硫化銅濃縮物含有除銅之外的其它非鉄金屬例如鋅。當用于火法冶金回收銅的硫化物濃縮物含有例如鋅時，這使得所述方法復雜。在火法冶金過程中，包含在濃縮物中的鋅蒸發并以氧化鋅的形式進入細灰塵中，由此將其単獨回收。目前熔爐面臨濃縮物中雜質的困擾，例如銅濃縮物的鋅含量應低于3%。
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在現有技術中，已知許多從銅濃縮物中分離鋅的方法。在許多專利公布如US4279867、JP 59 160558和RU 2135298中描述了使用選擇性浮選的分離方法。然而，有時礦石的礦物學性質使得即使利用選擇性浮選也不能得到良好的結果。另ー種方法是在使得鋅蒸發的溫度下首先對所述濃縮物進行處理并以氧化鋅的形式回收，其后，以期望方式對銅濃縮物做進ー步處理。在例如專利CN 1288966中描述了這種方法。如果以火法冶金的方式對所述濃縮物做進ー步處理，則所述方法需要構造兩種爐子裝置。另外，ー個劣勢是形成了ニ氧化硫，這需要對其自身進行處理的設備。美國專利公布4260588描述了處理復雜的硫化銅濃縮物的提級的方法。在升高的溫度和壓カ下，在約3的pH值下，利用含銅的氯化物溶液對所述濃縮物進行浸堤。作為浸提的結果，得到含有銅和鐵的硫化物濃縮物，并由浸提回收所述復雜濃縮物中所含的其它非鉄金屬例如鋅、鎳和鈷。所述方法非常復雜且昂貴。另ー個認為是缺點的事實是需要小心地從濃縮物中除去氯化物，以使得它們不會在濃縮物的進ー步處理中引發問題。發明目的本發明的目的是實現對含鋅的硫化銅濃縮物進行提級以使得所述濃縮物適合于火法冶金回收銅的方法，該方法通過從所述濃縮物中除去鋅來實現。發明概述本發明涉及對含鋅的硫化銅濃縮物進行提級以使得所述濃縮物適合于火法冶金回收銅的方法，該方法通過從所述濃縮物中除去鋅來實現。該方法的特征在于首先在氧化條件下在大氣壓力和溫度下利用含硫酸的溶液對所述濃縮物進行浸提而從所述濃縮物中除去鋅，并在浸提結束之前，向浸提階段供應還原劑以將溶解的銅沉淀出來。根據本發明的方法的特征在干在浸提階段結束時，將硫酸濃度調整為(Tioo克/升，優選5 25克/升。根據本發明的方法的特征也在于將氧化劑供應到所述浸提階段中。根據本發明的一個實施方案，所使用的氧化劑為氣體，其為下列氣體中的至少ー
種空氣、富氧空氣和氧氣。根據本發明的另ー個實施方案，所使用的氧化劑為下列物質中的至少ー種過氧
化氫、ニ氧化錳和高錳酸鉀。
根據本發明的方法的特征也在于調節氧化還原電勢以使得在浸提開始時銅最少為10毫克/升且在浸提結束時溶液中不含銅。根據本發明的一個實施方案，在所述浸提階段結束時供應的所述還原劑為還原性氣體。所述氣體一般為硫化氫。根據本發明的另ー個實施方案，在所述浸提階段結束時供應的所述還原劑為硫氫化鈉或硫化鈉。根據本發明的還另ー個實施方案，在所述浸提階段結束時供應的所述還原劑為硫化銅濃縮物。根據本發明的方法的特征在于在浸提開始時溶液中鐵最少為0. I克/升且銅至少
為10暈克/升。在所附的權利要求書中，使得本發明的基本特征變得顯而易見。發明詳述在根據本發明的方法中，將含鋅的硫化銅濃縮物送去進行浸提，目的是從該濃縮物中浸提出一定量的鋅以使得所述濃縮物適合于火法冶金處理。浸提是以硫酸鹽為基礎的并在大氣條件下進行。大氣條件是指在未加壓的反應器中并在至多105°C的溫度下進行的浸堤。硫化銅濃縮物主要為初級硫化銅例如黃銅礦且基本上不含次級硫化物。在從濃縮物中浸提鋅的條件下，黃銅礦基本上不溶解。將含鋅的硫化銅濃縮物供應至含硫酸的溶液中，其中在浸提結束時將酸的濃度調節為(TlOO克/升并優選5 25克/升。在浸提開始吋，向該溶液中供應氧化劑，所述氧化劑為例如氧化性氣體例如空氣、富氧空氣或氧氣。所述氧化劑還可以為非氣體物質例如過氧化氫、高錳酸鉀或氧化錳。浸提的其它優勢在于含酸的溶液含有少量溶解的鐵和銅。足夠量的鐵使得鋅以充分的速率溶解，即改善了溶解動力學。優選地，鐵至少為0. I克/升，一般超過5克/升。在溶液中銅至少為10毫克/升。溶液中的銅對鐵的氧化起催化作用。在根據下列反應(2)溶解鋅的過程中，氧化了的鐵發生沉淀2FeS04+H2S04+0 . 502 — Fe2 (SO4) 3+H20 (I)ZnS+Fe2 (SO4) 3 — ZnS04+2FeS04+S (2)已經發現，在使鋅溶解的時間內進行所述試驗時，然而溶解度銅非常少。然而，銅的溶解不是問題，因為在浸提結束時其被沉淀回去。調節浸提的氧化還原電勢以使得在浸提開始時，溶液中的銅至少為10毫克/升且在浸提結束時溶液中不含銅。根據本發明選擇性浸提方法的特征在干，對浸提過程進行監測以使得在浸提結束時，將溶液的酸濃度調節在期望的范圍內。同時，確定溶解鋅所需要的氧化劑的量，并在浸提開始時供應至浸提反應器內。所述浸提反應器優選為攪拌反應器。當供應了需要量的氧化劑時，反應繼續進行，即便氧化劑已經結束供應。當濃縮物的鋅含量降至期望水平吋，部分銅也會溶解。在浸提結束時通過某些還原劑將溶解的銅沉淀出來。所述還原劑可以為固體、液體或氣體例如硫化氫。其它還原劑為例如硫氫化鈉NaHS、硫化鈉Na2S或硫化銅濃縮物自身，其充當緩慢的還原劑。從浸提得到的結果為銅濃縮物，其鋅含量低以適合于濃縮物的火法冶金處理。以期望的方式對硫酸鋅溶液進行處理以制造商業產物。
目的是將エ藝條件下浸提的總時間和總成本保持在最經濟可行的水平。由此，要考慮緩慢還原的還原劑所需要的長浸提時間和另一方面快速起作用的還原劑可能的更高成本和試劑消耗(即時間對試劑消耗)。
實施例實施例I在體積為IOL的反應器中對硫化銅濃縮物進行浸堤。所述濃縮物由下列礦物構成CuFeS2'FeS2、ZnS。濃縮物的粒度為dQ.5=10 y m,且dQ.9=35 y m。濃縮物的組成如下表I
權利要求
1.對含鋅的硫化銅濃縮物進行提級以使得所述濃縮物適合于火法冶金回收銅的方法，該方法通過從所述濃縮物中除去鋅來實現，特征在于，在大氣壓力和溫度下首先在氧化條件下利用含硫酸的溶液對所述濃縮物進行浸提而從所述濃縮物中除去鋅；在所述浸提結束前，向浸提階段供應還原劑以沉淀溶解的銅。
2.根據權利要求I的方法，特征在于，在所述浸提階段結束時，將硫酸的濃度調節至(Tioo 克 / 升。
3.根據權利要求I或2的方法，特征在于，向所述浸提階段供應氧化劑。
4.根據權利要求3的方法，特征在于，使用氣體作為所述氧化劑，該氣體為下列物質中的至少一種空氣、富氧空氣和氧氣。
5.根據權利要求3的方法，特征在于，使用下列物質中的至少一種作為氧化劑過氧化氫、二氧化錳和高錳酸鉀。
6.根據權利要求I的方法，特征在于，調節所述浸提的氧化還原電勢以使得在所述浸提開始時，所述溶液含有至少10毫克/升的銅并在所述浸提結束時，所述溶液中不含銅。
7.根據權利要求I的方法，特征在于，在所述浸提階段結束時供應的所述還原劑為還原性氣體。
8.根據權利要求7的方法，特征在于，所述氣體為硫化氫。
9.根據權利要求I的方法，特征在于，在所述浸提階段結束時供應的所述還原劑為硫氫化鈉或硫化鈉。
10.根據權利要求I的方法，特征在于，在所述浸提階段結束時供應的所述還原劑為硫化銅濃縮物。
11.根據權利要求I的方法，特征在于，在所述浸提開始時，所述溶液含有至少O.I克/升的鐵和至少10毫克/升的銅。
12.根據權利要求I的方法，特征在于，在所述浸提階段結束時，將硫酸的濃度調節至5 25克/升。
全文摘要
本發明涉及從存在鋅雜質的濃縮物中制備適合于火法冶金處理的銅濃縮物的方法。根據所述方法，利用含硫酸的溶液在氧化條件下于大氣溫度和壓力下，將鋅從所述濃縮物中浸提出來。在所述浸提結束時，調節所述條件以使得已經溶解的所有銅發生沉淀。
文檔編號C22B1/00GK102787245SQ20121029604
公開日2012年11月21日 申請日期2008年9月3日 優先權日2007年9月7日
發明者H·塔卡拉, J·提霍寧, J·萊皮寧 申請人:奧圖泰有限公司