某难处理氧化铜矿酸浸实验及动力学分析
第３７卷第８期 硅 酸 盐 通 报 Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．８ ２０１８年８月 ＢＵＬＬＥＴＩＮＯＦＴＨＥＣＨＩＮＥＳＥＣＥＲＡＭＩＣＳＯＣＩＥＴＹ Ａｕｇｕｓｔ，２０１８
某难处理氧化铜矿酸浸实验及动力学分析
代 宗１，２，方建军１，２，尧章伟１，２，郑润浩１，２，张 铃１，２
（１．省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，昆明 ６５００９３；２．昆明理工大学国土资源工程学院，昆明 ６５００９３）
摘要：针对以硅孔雀石为主的高结合率、高钙镁难处理铜矿的进行了酸浸动力学研究，考察了温度、硫酸浓度、搅拌强度和矿石粒径对铜浸出率的影响。结果表明：铜浸出率随温度和硫酸浓度的增大而提升，搅拌强度对铜浸出率影响较小，铜浸出率随矿石粒径的减小先增大后减小，这可能是由于原矿钙镁含量高，当磨矿细度过细钙镁充分解离，一旦矿石和硫酸接触，钙镁和硫酸迅速反应消耗大量的酸，导致铜的浸出率降低。采用ＳＥＭ-ＥＤＳ和ＸＲＤ对浸出前后矿样进行表征，结果表明碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙沉积在颗粒表面形成固态产物层，阻碍浸出反应。动力学分析表明该浸出过程受固态产物层扩散控制，反应表观活化能为１１．４３ｋＪ／ｍｏｌ。
关键词：硅孔雀石；结合氧化铜；浸出动力学；表面形貌
中图分类号：ＴＦ８１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１-１６２５（２０１８）０８-２３６１-０６
ＬｅａｃｈｉｎｇＫｉｎｅｔｉｃｏｆＣｏｐｐｅｒＯｘｉｄｅＯｒｅｉｎＳｕｌｐｈｕｒｉｃＡｃｉｄ
ＤＡＩＺｏｎｇ１，２，ＦＡＮＧＪｉａｎ-ｊｕｎ１，２，ＹＡＯＺｈａｎｇ-ｗｅｉ１，２，ＺＨＥＮＧＲｕｎ-ｈａｏ１，２，ＺＨＡＮＧＬｉｎｇ１，２
（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｍｐｌｅｘＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＣｌｅａｎＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９３，Ｃｈｉｎａ；
２．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９３，Ｃｈｉｎａ）
基金项目：国家自然科学基金（５１３６４０１７）
作者简介：代 宗（１９９３-），男，硕士研究生．主要从事资源综合利用方面的研究．
通讯作者：方建军，博士，副教授．Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｋｉｎｅｔｉｃｏｆｃｏｐｐｅｒｏｘｉｄｅｏｒｅ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｐｐｅｒｍｉｎｅｒａｌｓｉｎａｃｏｐｐｅｒｏｘｉｄｅｍｉｎｅｉｓｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎｏｘｉｄｉｚｅｄｃｏｐｐｅｒｔｈａｔｍａｉｎｌｙｆｏｒｍｅｄｂｙｃｈｒｙｓｏｃｏｌｌａ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｌｋａｌｉｎｅｇａｎｇｕｅｉｎｏｒｅｉｓｖｅｒｙｈｉｇｈ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｃｉｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｓｔｉｒｒｉｎｇｒａｔｅａｎｄｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｎｌｅａｃｈｉｎｇｏｆｔｈｅｃｏｐｐｅｒｏｘｉｄｅｏｒｅａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｅｏｆｃｏｐｐｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｓｔｉｒｒｉｎｇｒａｔｅｈａｓｌｉｔｔｌｅｅｆｆｅｃｔｏｎｃｏｐｐｅｒｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｅ，ｔｈｅｃｏｐｐｅｒｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｓａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｔｈａｔｍａｙｂｅｄｕｅｔｏｔｈｅｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｌｋａｌｉｎｅｇａｎｇｕｅｉｎｔｈｅｒａｗｏｒｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｆｉｎｅｎｅｓｓｉｓｔｏｏｆｉｎｅｔｈａｔｒｅｓｕｌｔｉｎａｌｋａｌｉｎｅｇａｎｇｕｅａｒｅｆｕｌｌｙｄｉｓｓｏｃｉａｔｅｄ，ｏｎｃｅｔｈｅｏｒｅｉｓｉｎｃｏｎｔａｃｔｗｉｔｈｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄ，ａｌｋａｌｉｎｅｇａｎｇｕｅａｎｄｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｒａｐｉｄｌｙｒｅａｃｔｔｈａｔｃｏｎｓｕｍｅａｌｏｔｏｆｓｕｌｐｈｕｒｉｃａｃｉｄ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｅｏｆｃｏｐｐｅｒｉｓｒｅｄｕｃｅｄ．ＳＥＭ-ＥＤＳａｎｄＸＲＤａｒｅｕｓｅｄｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｌｅａｃｈｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｃａｌｃｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅｒｅａｃｔｓｗｉｔｈｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｔｏｆｏｒｍｃａｌｃｉｕｍｓｕｌｆａｔｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｓｔｏｆｏｒｍａｓｏｌｉｄｐｒｏｄｕｃｔｌａｙｅｒｔｈａｔｈｉｎｄｅｒｓｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｋｉｎｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｌｉｄｐｒｏｄｕｃｔｌａｙｅｒ，ａｎｄｔｈｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｅｎｅｒｇｙｉｓ１１．４３ｋＪ／ｍｏｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈｒｙｓｏｃｏｌｌａ；ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎｏｘｉｄｉｚｅｄｃｏｐｐｅｒ；ｌｅａｃｈｉｎｇｋｉｎｅｔｉｃｓ；ｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ
１ 引 言
随着铜溶剂萃取技术的不断发展、浸出和电积工艺的不断进步完善，现代铜湿法冶金工艺以其低成本、工艺简单、铜的回收率高等优势在难处理铜矿中应用已经越来越广泛［１-２］。
硅孔雀石（ＣｕＳｉＯ３·２Ｈ２Ｏ）由于其性质复杂，且多以结合铜的形式存在，导致其回收利用的难度很高。国内外学者对硅孔雀石做了大量的研究工作，采用浮选法难以有效回收此类氧化铜矿，采用浸出的方法是可
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