氨-硫酸铵体系中某铜矿尾矿氧化氨浸工艺研究

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铜冶炼烟灰碱浸渣氨浸工艺

铜冶炼烟灰碱浸渣氨浸工艺王胜;张胜全【摘要】以铜冶炼烟灰碱浸渣为原料,研究氨-硫酸铵体系的pH值、总氨浓度、氨铵摩尔比、液固质量比、反应温度、反应时间等因素对铜冶炼烟灰碱浸渣中铜锌浸出的影响规律.结果表明,最佳工艺条件为:总氨浓度为5 mol/L、pH值为10、氨铵摩尔比为2∶1、液固质量比为5∶1,浸出温度为70℃,浸出时间为60 min.此条件下铜和锌浸出率分别为90.6％和92.4％.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2015(006)006【总页数】4页(P20-23)【关键词】铜冶炼烟灰;碱浸渣;氨浸【作者】王胜;张胜全【作者单位】兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TF811在火法炼铜过程中，铜精矿中Pb、Zn、As等低沸点元素挥发、氧化或在气流作用下形成熔炼烟灰和吹炼烟灰[1-3]，烟灰按照收集位置不同分为粗烟灰和细烟灰，其中都含有1%～20%的铜，为提高冶炼总回收率和综合利用有价金属[4-7]，大多数铜冶炼企业都将烟灰返回熔炼系统配料，这样做增加了入炉原料杂质含量，降低了炉子的处理能力并恶化炉况.Pb、Zn、As等有害元素在铜冶炼系统中闭路循环，大多在电解液中富集，导致电铜品级下降，并增加了电解液净化的净液量和难度.因此将烟灰开路，实现综合利用是十分必要的.铜冶炼烟灰综回利用工艺[8]可以分为火法、半湿法、全湿法及选冶联合4大类.采用火法处理普遍存在综合回收水平低、劳动条件差、产生二次污染等问题.湿法处理铜烟灰工艺近年来发展较快，该工艺是利用酸、碱、盐等浸出其中的Cu、Zn、As、In等金属，再利用不同的方法分别处理浸出液和浸出渣[9-13]，工艺流程一般较长.烟灰在烟气逸出过程中与烟气中的O2和SO2等接触而被氧化或硫酸化，因此烟灰中所含的金属均以硫酸盐或氧化物形态存在[13]，这有利于湿法综合利用，但其中As含量在3%～10%，在有价金属利用之前须除去有害元素As[14].碱法除As有氢氧化钠法和氨浸法2种，郑军福[15]用NaOH浸出转炉烟灰，As浸出率达到95%以上，而Ni的浸出率小于0.5%.吴玉林[16]对炼铜烟灰进行碱浸脱As的热力学及动力学研究，表明砷的浸出过程受内扩散控制，浸出动力学方程遵循未反应收缩核模型.由于氨能与Cu、Zn、Ni、Co等形成络合物，对金属具有较高的选择性，适合处理含Cu、Zn的铜冶炼烟灰.杨声海[17]釆用氨-氯化铵浸出高锌低砷烟灰，Zn浸出率超过96%.张恩玉[18]采用碳酸铵溶液浸出铜烟灰，Cu浸出率为85%左右，Pb、Bi、Au、Ag等有价金属富集后返炼铅系统予以回收.本文主要是氨-硫酸铵体系浸出铜冶炼烟灰碱浸渣的工艺研究.碱浸渣氨浸的主要反应如下：1 试剂、设备及实验方法铜冶炼烟灰为白银有色金属集团公司铜业公司的电收尘烟灰，烟灰及碱浸渣化学成分见表1.试剂有表1 烟灰及碱浸渣化学成分表/%Table1 Analysis of chemical components in copper smelting dust and alkali leaching residue/%元素 Cu Zn Bi Pb As Fe烟灰 8.85 10.8 2.03 15.4 4.52 4.87碱浸渣 14.68 22.41 3.19 28.95 1.04 13.33 NaOH、NH3·H2O、（NH4）2SO4等.主要设备有电子天平，BPHSCAN-20 pH 计，VIS723型可见分光光度计等.溶液和渣的化学成分用可见分光光度计分析，数据处理均以溶液中金属离子浓度计.实验装置图见图1.图1 实验装置图Fig.1 Experimental device2 结果分析与讨论氨-硫酸铵溶液浸出铜冶炼烟灰碱浸渣时，渣中Cu、Zn与氨形成稳定络合物进入浸出液[19]，实验过程主要考察了氨水浓度、pH值、NH3/NH4+、液固质量比、温度、时间等因素对Cu、Zn浸出率的影响.通过正交实验确定最佳工艺条件，条件实验研究单一因素对Cu、Zn浸出率的影响规律.2.1 pH值及氨水浓度对Cu、Zn浸出率的影响pH值及氨水浓度对Cu、Zn浸出率的影响如图2、图3所示.由图2可见，当浸出过程pH值为10时浸出率最高，Cu2+、Zn2+的氨络合物最稳定.大于10.5时，溶液中氨挥发较严重，且由于0H-浓度的增大，溶液中的Cu2+、Zn2+易与0H-结合生成沉淀物，从而导致Cu、Zn浸出率下降.挥发氨用稀硫酸吸收，吸收液用于配制硫酸铵溶液.由图3可见，在氨-硫酸铵浸出体系中Cu2+、Zn2+极易与NH3形成稳定络合物进入溶液，氨水是形成氨络合物的来源，随浸出液中游离氨浓度增加稳定区域增大，促进了Cu2+、Zn2+形成氨络合物；总氨浓度大于5 mol/L时，溶液中游离氨的浓度随总氨浓度的增加变化不明显，Cu、Zn的浸出率变化也不大.综合考虑总氨浓度为5 mol/L，pH值为10.图2 pH值对Cu、Zn浸出率的影响Fig.2 Effect of pH on leaching rate of copper and zinc图3 氨浓度对Cu、Zn浸出率的影响Fig.3 Effect of ammonia concentration on leaching rate of copper and zinc2.2 氨铵比对Cu、Zn浸出率的影响图4 氨铵比对Cu、Zn浸出率的影响Fig.4 Effect of NH3/NH4+on leaching rate of copper and zinc氨铵摩尔比对Cu、Zn浸出率的影响如图4所示.由图4可见由于（NH4）2SO4溶液能与氨水形成缓冲溶液维持浸出体系pH值的稳定，增大（NH4）2SO4浓度有助于浸出过程中游离氨的生成，促进其与铜冶炼烟灰碱浸渣中的Cu、Zn形成氨络合物，进而提高Cu、Zn的浸出反应速率与浸出率.但（NH4）2SO4浓度增加到一定浓度时，浸出反应速率受溶质扩散速率控制，Cu、Zn浸出率的增加逐渐减缓，（NH4）2SO4浓度对浸出反应速率的影响变小.且NH3/NH4+对pH值也有影响，NH3/NH4+增加pH值也增加，pH值大于10.5时，会因沉淀的生成使浸出率降低.综合考虑确定氨铵摩尔比为2∶1.2.3 液固质量比对Cu、Zn浸出率的影响液固质量比对Cu、Zn浸出率的影响如图5所示.由图5可见，当铜冶炼烟灰碱浸渣的量一定时，随着液固质量比的增加，溶液中游离氨的总量增加，碱浸渣中可与Cu2+、Zn2+络合的氨总量增加；另外可以使矿浆黏度减小，改善了扩散条件，促使液固两相充分接触，使得 Cu、Zn的浸出率增加.结合浸出率和浸出液中Cu2+、Zn2+浓度，液固质量比取5∶1.图5 液固质量比对Cu、Zn浸出率的影响Fig.5 Effect of L/S on leaching rate of copper and zinc2.4 温度对Cu、Zn浸出率的影响温度对Cu、Zn浸出率的影响如图6所示.由图6可见，随反应温度的升高，氨浸反应所需的活化能降低，Cu2+、Zn2+与氨络合反应的稳定常数也随之增加，浸出率也不断增加.在浸出温度达到70℃后，Cu2+、Zn2+与氨络合反应的稳定常数变化幅度减小，此时Cu、Zn浸出率趋于稳定.温度过高，由于Cu2+、Zn2+与氨形成的氨络合物稳定性降低，且在较高温度下的挥发损失而不利于络合反应的进行，降低了浸出率[20].确定最佳温度为70℃.图6 温度比对Cu、Zn浸出率的影响Fig.6 Effect of temperature on leaching rate of copper and zinc2.5 时间对Cu、Zn浸出率的影响时间对Cu、Zn浸出率的影响如图7所示.由图7可见，增加氨浸时间会使氨浸反应进行得完全和彻底，接近Cu2+、Zn2+与氨络合反应的平衡状态；时间过长，氨浸液中氨因挥发消耗逐渐增大，导致其浓度逐渐降低，浸出率会有所降低.确定最佳时间为60 min.图7 时间对Cu、Zn浸出率的影响Fig.7 Effect of time on leaching rate of copper and zinc3 结论1）氨-硫酸铵法浸出铜冶炼烟灰碱浸渣的最佳工艺条件为:总氨浓度为5 mol/L、pH值为10、氨铵摩尔比为2∶1、液固质量比为5∶1，浸出温度为70℃，浸出时间为60 min.在此条件下Cu和Zn浸出率分别为90.6%和92.4%.2）氨-硫酸铵浸出体系随总氨浓度、液固质量比的增加Cu、Zn的浸出率均呈上升趋势，到达一定程度后趋于平缓；而氨铵摩尔比、浸出时间、温度和pH值超过一定值后浸出率呈下降趋势.3）氨-硫酸铵体系浸出铜冶炼烟灰碱浸渣时，Cu2+、Zn2+极易与NH3形成稳定络合物进入溶液，Zn2+与NH3较Cu2+与NH3形成络合物容易，且Cu、Zn浸出率的变化趋势相近.参考文献：[1]侯新刚,张琰,张霞.从铜转炉烟灰中浸出铜、锌试验研究[J].湿法冶金,2011,1（3):57-59.[2]姜柏秋，张均杰.从铜冶炼电收尘烟灰中综合回收有价金属的实践[J].有色冶金节能(环保与综合利用),2012,12（6）:45-47.[3]吴军,宋祥莉,姜国敏.铜闪速炉烟灰硫酸化焙烧后焙砂浸出试验研究[J].有色金属(冶炼部分),2012（5）:5-7.[4]梁勇，李亮星，廖春发，等.铜闪速炉烟灰焙烧脱砷研究[J].有色金属(冶炼部分)，2011（1）:9-11.[5]Liu Q,Yang S H,Chen Y M,et al.Selective recovery of lead from zinc oxide dust with alkaline Na[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2014（24）:1179-1186.[6]张晓峰,曹佐英,肖连生,等.焙烧对高砷白烟灰中铜浸出率的影响及其热力学分析[J].矿冶工程,2012,32（5）:86-89.[7]廖贻鹏,林文军,刘一宁.从进口、转炉氧化锌及铜烟灰中回收锌的试验研究[J].湖南有色金属,2008,24（6）:13-15.[8]唐谟堂,李鹏,何静,等.CR法处理铜转炉烟灰制取砷酸铜[J].中国有色冶金,2009,12（6）:55-59.[9]梁德华,王成彦,张永禄,等.锌烟灰浸出液中铟和锗的提取[J].矿冶, 2014,23（4）:76-78.[10]杨永强,王成彦,杨玮娇,等.锌烟灰焙砂浸出铟、锗、锌的研究[J].有色金属(冶炼部分),2014（7）:11-13.[11]Kasikova A G,Areshinaa N S,Mal’ts I E.Hydrometallurgical processingof t he fine dusts of copper production of OAO Kol’skayaGMK[J].Theoretical Foundations of Chemical Engineering,2010,44（5）:811-817.[12]Xu Z,Li Q,Nie H.Pressure leaching technique of smelter dust with high-copper and high-arsenic[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2010,20（1）:176-181.[13]赵玉娜,朱国才.白烟灰浸出液砷与锌的分离与回收[J].矿冶,2006,15（4）:84-87.[14]邢鹏,王成彦,尹飞,等.高砷锌烟灰脱砷研究[J].矿冶,2014,23（3）: 54-56.[15]郑军福,孙留根,于英东,等.镍冶炼转炉烟灰碱浸脱砷试验研究[J].中国资源综合利用(实验研究),2014,32（4）:21-23.[16]吴玉林,徐志峰,郝士涛.炼铜烟灰碱浸脱砷的热力学及动力学[J].有色金属(冶炼部分),2013（4）:3-7.[17]杨声海,唐谟堂,邓昌雄,等.由氧化铜转炉烟灰氨法制取高纯锌[J].中国有色金属学报,2001,11（6）:1110-1113.[18]张恩玉,鲁兴武,贡大雷,等.利用碳酸铵溶液处理铜烟灰的研究[J].矿冶工程,2013,33（6）:68-70.[19]李洪桂.湿法冶金学[M].长沙：中南大学出版社,2005(2):164-168.[20]陈启元,王树宾,胡慧萍,等.氨-碳铵法浸出含锌烟灰[J].有色金属(冶炼部分),2012（6）:7-10.。

氨性体系浸析含铜废物中铜的技术研究

氨性体系浸析含铜废物中铜的技术研究当前电子产品更新换代速度的加快,产生了越来越多的电子废物。

作为电子工业的基础元件,电路板在生产过程中也会相应的产生数量庞大的含铜污泥。

这些含铜废物不仅给生态环境带来了较大的威胁,是当今社会急需解决的问题,而且也造成了铜资源的严重浪费。

因此,研究高效、清洁的浸析铜的新技术对减小含铜废物的环境危害和对其进行资源化回收都具有十分重要的现实意义。

本文在全面查阅国内外文献的基础上,重点调查了国内外现有的资源化利用和无害化处理技术,分析了现有浸析技术在铜资源化利用过程中的优势与不足,以废旧电路板和电路板生产中产生的含铜污泥为代表,围绕含铜废物中铜的高选择性清洁浸析技术进行了系统研究,建立了氨性浸析体系(氨／硫酸铵缓冲溶液或氨／硫酸铵／硫酸铜溶液)。

主要研究成果如下：(1)采用王水对PCB污泥和废旧电路板样品进行处理,利用ICP测定了各样品中重金属的含量。

结果显示,铜在PCB污泥(烘干样)和废旧电路板中的含量分别为33.5%和23.4%,可以看出含铜废物中铜的含量比较高,具有很高的回收价值,因此,研究含铜废物中铜的浸析技术有较高的经济效益和现实意义。

(2)针对PCB污泥中铜的浸析,通过实验分析了氨-硫酸铵浓度及pH、浸析时间、液固比、温度等条件对浸析率的影响,得到了最优化的条件：氨、硫酸铵浓度分别为3.0mol／L、1.5mol ／L,液固比为20mL／g,浸析时间为180min,浸析温度为25℃。

之后,在最优条件下进行了浸析应用试验,铜的浸析率可达到97.5%,方法的RSD为0.78%,说明该方法可靠。

之后的浸析抽滤液中,铜浓度达到16.3g／L,其他金属含量较少,表明浸析后的溶液成分较纯净。

(3)针对废旧电路板中铜的浸析,通过实验分析了氨、硫酸铵及硫酸铜的浓度、浸析时间、液固比、温度等条件对浸析率的影响,得到了最优化的条件：氨、硫酸铵及硫酸铜的浓度分别为4.0mol／L、0.4mol／L、0.1mol／L,液固比为10mL ／g,浸析时间为300min,浸析温度为45℃。

低品位氧化铜矿氨-硫酸铵体系过硫酸铵氧化浸出

低品位氧化铜矿氨-硫酸铵体系过硫酸铵氧化浸出以过硫酸铵为氧化剂，研究低品位氧化铜矿在氨−硫酸铵体系氧化浸出工艺。

讨论氨/铵离子摩尔比、总氨浓度，氨、硫酸铵和过硫酸铵的浓度，反应温度，液固比，反应时间和搅拌速度等操作条件对铜浸出的影响。

结果表明：在92.8%的矿样粒径小于0.045 mm，氨、硫酸铵和过硫酸铵浓度分别为2.4、1.8 和0.100 mol/L，浸出时间为90 min，温度为30 ℃，液固比(mL/g)为5: 1，搅拌速度为500 r/min 时的优化条件下，低品位铜矿的铜浸出率达87.7%。

火法炼铜作为冶炼硫化铜矿的传统技术，生产了世界上70%~80%的金属铜。

因为过度开采铜矿资源，使得铜矿日益减少和贫化。

目前，复杂多金属伴生铜矿、低品位氧化铜矿及硫氧混合铜矿急需开发利用，同时鉴于社会对环境保护要求的提高，传统的火法炼铜面临挑战。

目前，湿法冶金技术发展迅速且相关研究日渐活跃，对于铜、钴、镍的硫化矿、低品位矿和硫氧混合矿的湿法冶金的方法主要有高压氨浸法、氧压浸出法、氧化焙烧还原氨浸法和氯化浸出法等，这些方法在处理不同的矿物各有优势。

氧化氨浸为一种新兴的湿法冶金技术，即在氨性溶液中添加氧化剂用以氧化硫化矿，促进有价金属元素的溶解。

氧气是研究最多又便宜的氧化剂，高温高压下氧化氨浸主要在浸出高品位的硫化矿和低品位贵金属的硫化物具有一定的优势，但其高温高压的苛刻条件，对设备耐温耐压性能提出了较高的要求，同时高温操作所需能耗较高，因此设备投资和生产成本相应地增加；非贵金属低品位复杂硫氧混合矿采用高温有氧氨浸时，虽然金属的浸出率可能比常温有氧氨浸要高，但高温氧化浸出的生产成本高，因此，采用高温有氧的氧化氨浸处理非贵金属低品位含硫化物的氧化矿，其优势得不到体现；另外，常温常压下有氧的氧化氨浸一般生产周期长，且硫化矿浸出效果欠佳。

BINGÖL 等研究了含孔雀石氧化铜矿在氨−碳酸铵体系中的浸出行为，刘维等研究了孔雀石在铵−氯化氨−乙二胺体系中的溶解热力学行为，孙锡良等研究了复杂氧化铜矿在氨性溶液中浸出技术条件和动力学行为，但这些学者均没有对低品位氧化铜矿中的硫化矿在氨性溶液的浸出进行研究。

不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿铜浸出率影响规律的研究

酸铵。采用氨一氨基甲酸铵浸出体系对新疆滴水高钙镁低品位泥质氧化铜矿进行浸出试验，浸出率高铜
达８．５。５２％
关键词：高钙镁；氧化铜矿；．浸出体系；出氨铵浸
中图分类号：Ｆ１Ｔ８１
ｃｏｓｃｐｅｘｄｒｎＸｉｊｎｔｒｎｈｏｐｒｌａｈｎａｅｉａｉｈａ５２％．ｅｕｏｐｒｏｉｅｏｅｉｎｉｇＷａｅ．ａｄｔｅｃｐｅｅｃｉｇｒｔｓｓｈｇｓ８．５ａ
ＫＥＹＯＲＤＳ：ｈｇａｃｕａｄｍａｎｓｕＷｉｈｃｌｉｍｎｇｅｉｍ；ｏｐｒｏｉｅｏｅ；ｍｍｏｉ — ｍｍｏｕｍｅｃｉｙｔｍ；ｅｃｉｇｃｐｅｘｄｒａｎａａｎｉｌａｈｎｇｓｓｅｌａｈｎ
ＭＡＯＹｎ－ｏＦＮＧＪａ－ｎＷＥＹＺＡＯＷｅ－ａＷＮＧＳａＷＥｈ —ｏｇｉｇｂＡｉｎｊｕＮａＨｎｊｎｕＡｈｈＩＺｉｃｎ
（ａｕｔｏａｄＲｅｕｃｎｉｅｉｇＫｎｎｎｅｉｃｎｅｎｅｈｏｏｙＫｎｉｇ６０９，ｈｎ）ＦｃｌＬｎｒｓｒＥｇｎｅｎ，ｕｍｉＵｉｒｔｏＳｉｃｄＴｃｎｌ，ｕｍｎ５０３Ｃｉａｙｆｏｅｒｇｖｓｙｆｅａｇ
第２ｌ卷
第１期
矿
冶
Ｖ０．．Ｎ０１Ｉ２１．Ｍａｃ２２ｒｈ０１

硫化铜精矿催化氧化氨浸工艺研究

硫化铜精矿催化氧化氨浸工艺研究
孙家寿;鲍支洪
【期刊名称】《化学工业与工程技术》
【年(卷),期】1999(000)004
【摘要】提出了硫化铜精矿催化氧化氨浸提铜方法。

在ＮＨ４浓度为３００ｇ／Ｌ、氧化剂ＳＮ２２浓度为６０ｋｇ／ｔ、催化剂ＡＮ３１用量为０．２ｋｇ／ｔ、液固化为５的条件下，常温搅拌４ｂ，铜的浸出率可达８０．２５％。

【总页数】2页(P1-2)
【作者】孙家寿;鲍支洪
【作者单位】武汉化工学院;武汉化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TF811.031
【相关文献】
1.铜精矿的硫酸熟化—催化氧化浸出工艺研究 [J],
2.深海多金属硫化物浮选尾矿氨浸工艺研究 [J], 蒋伟;蒋训雄;汪胜东;蒋开喜;王爱平;李艳峰
3.光催化氧化预处理对硫酸浸出硫化铜精矿的影响 [J], 张泽强;沈上越
4.汤丹铜精矿焙烧—氨浸—萃取电积新工艺研究 [J], 张振健
5.硫化铜精矿氧压浸出回收电积铜的工艺研究 [J], 刘自亮
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用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究

第42卷第5期(总第191期)2023年10月湿法冶金H y d r o m e t a l l u r g y ofC h i n a V o l .42N o .5(S u m.191)O c t .2023用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究孙建军,杨枝露(新疆有色金属研究所,新疆乌鲁木齐 830000)摘要:研究了用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜,考察了矿石粒径㊁硫酸浓度㊁浸出温度㊁浸出时间㊁双氧水添加量㊁搅拌速度和液固体积质量比对铜浸出率的影响㊂结果表明:在矿石粒径 74μm 占80%,硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n ㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁搅拌速度100r /m i n ㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,铜浸出率可达95.1%;浸出渣中仅有少量被脉石包裹的铜矿物未反应,其余大量铜矿物基本反应完全生成硫酸铜,浸出效果较好㊂关键词:氧化铜矿石;硫酸;浸出;铜中图分类号:T F 803.21;T F 811 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2023)05-0464-05D O I :10.13355/j .c n k i .s f y j.2023.05.005收稿日期:2023-05-24基金项目:新疆自治区重点研发计划项目(2022B 03016-2)㊂第一作者简介:孙建军(1989 ),男,硕士,工程师,主要研究方向为有色金属回收利用㊂通信作者简介:杨枝露(1983 ),女,硕士,高级工程师,主要研究方向为有色金属回收利用㊂E -m a i l :30599087@q q .c o m ㊂引用格式:孙建军,杨枝露.用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究[J ].湿法冶金,2023,42(5):464-468.铜广泛应用于电气㊁机械制造㊁国防等领域,在有色金属消耗中仅次于铝[1-3],在国民经济发展中发挥着极其重要作用㊂全球已探明铜资源储量约为7.9亿t ,我国铜资源储量约占3.4%[4]㊂我国铜资源富矿少㊁贫矿多,随着高品位易浮选硫化铜矿逐渐减少,氧化铜矿的综合利用日益得到重视[5]㊂浸出法以低成本㊁低污染㊁工艺简单㊁效益显著等优势,广泛用于处理低品位及复杂难处理矿石[6--11]㊂目前,从氧化铜矿石中浸出铜主要有酸浸法和氨浸法,常用的浸出剂为硫酸与氨[12]㊂氨浸法具有选择性好㊁腐蚀性低㊁浸出剂耗量少等优点,但也存在常压下浸出剂易挥发㊁铜浸出率低,高压下能耗高㊁设备腐蚀严重等问题[13-14]㊂因此,氨浸法尚未应用于大规模工业化堆浸;酸浸法在处理氧化铜时具有一定优势,矿石中的碳酸盐脉石矿物虽会消耗酸,但其具有工艺简单㊁浸出剂不易挥发㊁反应速度快㊁能耗低等优点,因此在大规模工业化堆浸中得到了广泛应用[12]㊂试验用氧化铜矿石中含有部分硫化铜矿物,硫化铜矿物无法与稀硫酸直接反应生成硫酸铜,需要借助氧化剂才能发生氧化还原反应,因此,试验研究了以双氧水为氧化剂,用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜,考察了各因素对铜浸出率的影响,以期为工业化实践提供一定的理论参考㊂1 试验部分1.1 试验原料㊁试剂及设备氧化铜矿石:取自江西省某铜矿,氧化铜矿石的X R D 图谱如图1所示,主要元素组成见表1,铜矿物化学物相分析结果见表2㊂可以看出:铜矿物氧化率为81.7%,结合率达68.8%,脉石矿物的主要存在形式为二氧化硅,其次为三氧化二铝㊂图1 氧化铜矿石的X R D 图谱第42卷第5期孙建军,等:用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究表1氧化铜矿石的主要元素组成%C u C o F e S S i O2C a O M g O A l2O3N a2O1.670.383.050.0971.21.217.317.010.23表2氧化铜矿石的物相分析结果铜物相w(铜)/%分布率/%结合氧化铜1.1568.8游离氧化铜0.2212.9原生硫化铜0.1710.2次生硫化铜0.138.1总铜1.67100.0试剂:硫酸,信阳化学试剂有限公司;双氧水,四川西陇科学有限公司㊂均为分析纯㊂主要设备:锥形球磨机,X MQ-ϕ240ˑ90型,武汉探矿机械厂;振动磨样机,X Z M-100型,武汉探矿机械厂;电子天平,M P1002型,上海横屏科技有限公司;恒温水浴锅,D F-101S型,上海普渡生化科技有限公司;电动搅拌器,J J-1型,常州国华电器有限公司㊂1.2试验原理及方法氧化铜矿石中铜的主要存在形式为孔雀石(C u2(O H)2C O3)㊁硅孔雀石(主要成分C u S i O3和C u2(O H)2C O3)及蓝铜矿(C u3(C O3)2(O H)2),作为碳酸盐矿物,可与稀硫酸反应生成硫酸铜;还有少量铜以赤铜矿和硫化铜形式存在,赤铜矿和硫化铜无法直接与稀硫酸反应,因此,浸出时添加双氧水,主要作用有两方面:一是促进赤铜矿及硫化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜;二是将浸出过程中生成的亚硫酸氧化为硫酸,节约硫酸用量㊂除此之外,还含有氧化铜㊂浸出过程可能发生的反应如下: C u2(O H)2C O3+2H2S O4 2C u S O4+C O2ʏ+3H2O;C u S i O3+H2S O4 C u S O4+S i O2+H2O;C u3(C O3)2(O H)2+3H2S O4 3C u S O4+2C O2ʏ+4H2O;2C u2O+4H2S O4+2H2O2 4C u S O4+6H2O;C u S+2H2S O4+2H2O2 C u S O4+2H2S O3+2H2O;H2S O3+2H2O2 H2S O4+2H2O;C u O+H2S O4 C u S O4+H2O㊂试验方法:浸出反应在烧杯中进行,将矿物磨矿至不同细度加入烧杯中,加入一定量稀硫酸和双氧水,置于恒温水浴锅中,用电动大功率搅拌器搅拌,浸出一定时间后用真空抽滤机固液分离,浸出渣用蒸馏水反复清洗5次,之后置于烘箱中烘干,分析铜品位并计算铜浸出率,计算公式为η=1-m1w1m wˑ100%㊂式中:η 铜浸出率,%;m 氧化铜矿石质量,g; w 氧化铜款式中铜质量分数,%;m1 浸出渣质量,g;w1 浸出渣中铜质量分数,%㊂2试验结果与讨论2.1矿石粒径对铜浸出率的影响在硫酸浓度2m o l/L㊁浸出温度55ħ㊁浸出时间120m i n㊁双氧水添加量100m L/k g㊁搅拌速度150r/m i n㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察矿石粒径 74μm占比对铜浸出率的影响,试验结果如图2所示㊂图2矿石粒径对铜浸出率的影响由图2看出:矿石颗粒越细,铜浸出率越高,这主要是因为颗粒越细,其比表面积越大,颗粒与浸出液接触概率越大,浸出反应越充分;矿石粒径-74μm占比从80%增大90%时,铜浸出率升幅趋缓,这是由于颗粒过细易导致矿浆黏度增大,固液相扩散阻力增加,同时颗粒越细杂质活度越强,酸耗越大,给后续除杂㊁过滤带来困难㊂磨矿细度决定矿物单体解离度,适宜磨矿细度是获得良好浸出指标的先决条件㊂综合考虑,确定适宜的磨矿细度为矿石粒径-74μm占比为80%㊂2.2硫酸浓度对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm占80%㊁浸出温度55ħ㊁浸出时间120m i n㊁双氧水添加量100m L/k g㊁搅拌速度150r/m i n㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察硫酸浓度对铜浸出率的影响,试验结果如图3所示㊂㊃564㊃湿法冶金 2023年10月图3 硫酸浓度对铜浸出率的影响由图3看出:随硫酸浓度增大,铜浸出率逐渐升高㊂这是因为硫酸浓度增大,矿石与硫酸接触概率增大,有利于反应进行㊂但硫酸浓度从2.5m o l /L 增至3m o l /L 时,铜浸出率升幅较小,趋于稳定,这是因为矿石表面的铜已与硫酸充分反应生成硫酸铜,而部分被脉石矿物包裹的铜则难以与硫酸发生反应,导致铜浸出率无明显变化㊂综合考虑,确定适宜硫酸浓度为2.5m o l /L ㊂2.3 浸出温度对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出时间120m i n ㊁搅拌速度150r /m i n㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察浸出温度对铜浸出率的影响,试验结果如图4所示㊂图4 浸出温度对铜浸出率的影响由图4看出:随浸出温度升高,铜浸出率显著提高,温度升至60ħ,铜浸出率升幅放缓,趋于稳定㊂这是因为温度升高可使分子间相对运动速率加快,缩短浸出剂扩散至矿物表面的时间,加快浸出反应速率;同时升高温度还能提高矿物在浸出液中的溶解度,显著提高铜浸出率㊂考虑到温度越高,能耗越大,确定适宜浸出温度为60ħ㊂2.4 浸出时间对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁搅拌速度150r /m i n㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁液固体积质量比6ʒ1的条件下,考察浸出时间对铜浸出率的影响,试验结果如图5所示㊂图5 浸出时间对铜浸出率的影响由图5看出:随浸出时间延长,铜浸出率显著升高;浸出超过150m i n ,铜浸出率升高幅度变缓,表明浸出时间150m i n 时反应已基本完成㊂综合考虑,确定适宜浸出时间为150m i n㊂2.5 双氧水添加量对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n㊁搅拌速度150r /m i n ㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察双氧水添加量对铜浸出率的影响,试验结果如图6所示㊂图6 双氧水添加量对铜浸出率的影响由图6看出:未添加双氧水时,铜浸出率较低,仅为83.5%,这是因为铜矿中含有一定量的硫化铜,其在稀硫酸中无法浸出;随双氧水添加量增大,铜浸出率明显上升,这是因为双氧水是一种强氧化剂,可促使硫化铜和赤铜矿与稀硫酸发生㊃664㊃第42卷第5期孙建军,等:用硫酸从氧化铜矿石中浸出铜试验研究反应生成硫酸铜,还能将浸出液中生成的亚硫酸氧化成硫酸,从而节约硫酸用量;双氧水添加量增至100m L /k g 时,铜浸出率达95%左右,继续增加添加量,铜浸出率升幅减缓,表明此时硫化铜和赤铜矿已基本转化为硫酸铜㊂综合考虑,确定适宜双氧水添加量为100m L /k g㊂2.6 搅拌速度对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁液固体积质量比6ʒ1条件下,考察搅拌速度对铜浸出率的影响,试验结果如图7所示㊂图7 搅拌速度对铜浸出率的影响由图7看出:随搅拌速度增大,铜浸出率先升高后趋于稳定㊂这是因为随搅拌速度增大,传质速度加快:一方面通过颗粒间碰撞使矿物颗粒表面的矿泥及杂质脱落,以暴露出更多新鲜的矿物表面,另一方面可强化固液相间的扩散作用㊂考虑到搅拌速度过大,会增大能耗,且矿浆会沿杯壁高速转动做周期性的离心运动,易破坏矿浆流动性,因此,确定适宜搅拌速度为100r /m i n ㊂2.7 液固体积质量比对铜浸出率的影响在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁搅拌速度100r /m i n 条件下,考察液固体积质量比对铜浸出率的影响,试验结果如图8所示㊂可以看出:液固体积质量比从2ʒ1增至6ʒ1时,铜浸出率快速升高,这是因为随液固体积质量比增大,浸出体系黏度下降,固液相间扩散阻力减小,有利于铜的浸出;液固体积质量比从6ʒ1增至10ʒ1时,铜浸出率仅从95.3%增加至96.3%,变化不大,表明大部分可溶性铜矿物已生成硫酸铜㊂综合考虑,确定适宜液固体积质量比为6ʒ1,此时铜浸出率为95.3%㊂图8 液固体积质量比对铜浸出率的影响2.8 综合试验在矿石粒径-74μm 占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n ㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁搅拌速度100r /m i n ㊁液固体积质量比6ʒ1优化试验条件下,进行3组重复试验;其他条件相同,不加双氧水条件下,进行另外3组重复试验㊂对比结果见表3㊂可以看出:相同浸出条件下,加入双氧水能有效提高铜矿浸出率,使铜平均浸出率从82.4%提高到95.1%㊂表3 添加双氧水与未添加双氧水条件下的铜浸出率对比试验编号铜浸出率/%添加双氧水未添加双氧水195.182.5295.482.9394.881.9平均95.182.43 结论在加入强氧化剂双氧水条件下,用硫酸从含硫化铜矿物的氧化铜矿石中浸出铜是可行的㊂双氧水能促使硫化铜和赤铜矿与稀硫酸反应生成硫酸铜,有效提高铜浸出率㊂在矿石粒径-74μm占比80%㊁硫酸浓度2.5m o l /L ㊁浸出温度60ħ㊁浸出时间150m i n ㊁双氧水添加量100m L /k g ㊁搅拌速度100r /m i n ㊁液固体积质量比6ʒ1最佳工艺条件下,铜平均浸出率为95.1%,添加双氧水后铜浸出率可提高约12.7%㊂㊃764㊃湿法冶金 2023年10月参考文献:[1] 石玉臣,张恩普,张骄,等.刚果(金)某难处理氧化铜钴矿硫酸浸出试验研究[J ].有色金属工程,2021,11(5):45-51.[2] 王成彦,尹飞,王忠,等.低硫高硅低品位铜钴混合精矿的处理[C ]//中国有色金属学会冶金物理化学学术委员会.2008年全国湿法冶金学术会议论文集.北京:科学出版社,2008:60-65.[3] 王瑞祥,曾斌,余攀,等.含多金属复杂金精矿焙烧预处理-提取金㊁银㊁铜研究[J ].稀有金属,2014,38(1):86-92.[4] 高昭伟,曹成超,李耀山,等.高钙型低品位铜矿酸性浸出动力学研究[J ].矿冶工程,2021,41(6):170-173.[5] 孙敬锋,廖璐,李红立,等.某氧化铜矿石的硫酸搅拌浸出试验研究[J ].湿法冶金,2014,33(2):101-103.[6] 何海洋,方建军,董继发,等.氧化铜浸出工艺研究进展[J ].湿法冶金,2022,41(5):377-383.[7] 吴爱祥,王洪江,杨保华,等.溶浸采矿技术的进展与展望[J ].采矿技术,2006(3):39-48.[8] K ÜN K ÜL A ,MUH T A R -K O C A K E R I M M ,Y A P I C I S,e t a l .L e a c h i n g k i n e t i c so fm a l a c h i t e i na m m o n i as o l u t i o n s [J ].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a lo f M i n e r a lP r o c e s s i n g ,1994,41(3/4):167-182.[9] B I N G ÖL D ,C A N B A Z OG ㊅L U M.D i s s o l u t i o n k i n e t i c s o fm a l a c h i t e i ns u l p h u r i ca c i d [J ].H y d r o m e t a l l u r g y ,2003,72(1):159-165.[10] B I N G ÖL D ,C A N B A Z O G ㊅L UM ,A Y D O G ㊅A N S .D i s s o l u t i o nk i n e t i c so f m a l a c h i t ei na m m o n i a /a m m o n i u mc a r b o n a t el e a c h i n g [J ].H yd r o me t a l l u r g y,2004,76(1):55-62.[11] L I UZX ,Y I N Z L ,HU H P ,e ta l .L e a c h i n g ki n e t i c so f l o w -g r a d e c o p p e r o r e c o n t a i n i n g c a l c i u m -m a g n e s i u m c a r b o n a t ei n a m m o n i a -a m m o n i u m s u l f a t e s o l u t i o n w i t h p e r s u l f a t e [J ].T r a n s a c t i o n so fN o n f e r r o u s M e t a l sS o c i e t yo fC h i n a ,2012,22(11):2822-2830.[12] 吴爱祥,胡凯建,王贻明,等.含碳酸盐脉石氧化铜矿的酸浸动力学[J ].工程科学学报,2016,38(6):760-766.[13] E KM E K Y A P A R A ,A K T A S E ,K ÜN K ÜL A ,e t a l .I n v e s t i g a t i o no f l e a c h i n g k i n e t i c s o f c o p p e r f r o m m a l a c h i t e o r e i na m m o n i u m n i t r a t es o l u t i o n s [J ].M e t a l l u r g i c a la n d M a t e r i a l sT r a n s a c t i o n s ,2012,43(4):764-772.[14] 纪翠翠.高碱性氧化铜矿石的氨浸[D ].昆明:昆明理工大学,2009.L e a c h i n g o fC o p p e r f r o m O x i d eC o p p e rO r e sU s i n g Su l f u r i cA c i d S U NJ i a n ju n ,Y A N GZ h i l u (X i n j i a n g N o n f e r r o u sM e t a l sR e a s e a c hI n s t i t u d e ,U r u m qi 830000,C h i n a )A b s t r a c t :T h e l e a c h i n g o f c o p p e r f r o mc o p p e r o x i d e o r e s u s i n g su l f u r i c a c i dw a s s t u d i e d .T h e e f f e c t s o f o r e p a r t i c l e s i z e ,s u l f u r c o n c e n t r a t i o n ,l e a c h i n g t e m p e r a t u r e ,l e a c h i n g t i m e ,a d d i t i o no fH 2O 2,a g i t a t i o n s p e e d a n d l i q u i dv o l u m e /s o l i dm a s s r a t i oo nc o p p e r l e a c h i n g r a t ew e r e i n v e s t i ga t e d .T h e r e s u l t s h o w s t h a t t h e l e a c h i n g r a t eo f c o p p e r i s95.1%u n d e r t h ec o n d i t i o n so f t h ec o n t e n to f -74μm o f 80%,s u l f u r c o n c e n t r a t i o no f 2.5m o l /L ,l e a c h i n g t e m p e r a t u r e o f 60ħ,l e a c h i n gt i m e o f 150m i n ,a d d i t i o no f H 2O 2of 100m L /kg ,a g i t a t i o ns p e e do f 100r /m i na n d l i q u i dv o l u m e -s o l i dm a s s r a t i oo f 6ʒ1.O n l y a s m a l l a m o u n t o f c o p p e rm i n e r a l s i n c l u s e db yg a n g u e c a nn o t r e a c t i n th e l e a c hi n g s l a g,a n d t h e r e s t o f t h e c o p p e rm i n e r a l s b a s i c a l l y r e a c t t o f o r mc o p p e r s u l f a t e .A n d t h e l e a c h i n g ef f e c t i sg o o d .K e y wo r d s :c o p p e r o x i d e o r e ;s u l f u r i c a c i d ;l e a c h i n g ;c o p p e r ㊃864㊃。

东川某难选氧化铜矿石氨基甲酸铵浸出试验研究

东川某难选氧化铜矿石氨基甲酸铵浸出试验研究保靖琨;毛莹博;孙占学【摘要】东川某氧化铜矿矿石铜品位为1.16％,铜氧化率很高,92.10％的铜以氧化铜的形式存在,碱性脉石含量高,铜矿物嵌布粒度较细,嵌布特征复杂,属高钙镁难选氧化铜矿石.为合理开发利用该矿石,针对硫化—浮选和酸碱浸出效果较差的问题,采用氨基甲酸铵作为浸出剂进行浸出试验研究,考察磨矿细度、氨基甲酸铵用量、浸出温度、浸出时间、搅拌强度、液固比对铜浸出率的影响.在确定的最佳浸出试验条件下,最终可获得铜回收率为85.42％、损失在浸渣铜品位仅为0.194％的良好指标.该浸出试验结果可为该碱性难选氧化铜矿石的工业利用提供技术参考.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】5页(P55-59)【关键词】难选氧化铜矿;氨浸;氨基甲酸铵;碱性脉石【作者】保靖琨;毛莹博;孙占学【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院;昆明理工大学国土资源工程学院;昆明理工大学国土资源工程学院;东华理工大学水资源与环境工程学院【正文语种】中文我国氧化铜矿资源约占铜矿资源总储量的10%～15%，每年总产量30%左右的铜金属是以氧化铜矿的形式产出[1]。

许多铜矿矿床上部都有氧化矿带，或者深部氧化为氧化矿床，并且几乎都具有结构松散、易碎、含水含泥较多、细粒不均匀嵌布、氧、硫混杂等特点。

浮选效果差，选矿成本也比硫化矿高[2]。

硫化铜矿容易与脉石分离，浮选回收较为容易。

市场对铜需求量的增加刺激着易选硫化铜矿石的不断开发利用，高品位的硫化铜矿已日益减少[3-5]。

因此，从技术和经济可行性方面考虑，寻求合理的氧化铜矿的处理方法，是当前我国铜选矿的重要研究课题之一。

目前，氧化铜矿的回收方法主要有硫化—浮选法和湿法浸出法，其中浸出主要分为酸浸和氨浸。

酸浸适用于以酸性脉石为主的氧化铜矿[6-7]。

对于碱性脉石含量较高的氧化铜矿进行酸浸，不但会消耗大量的酸，而且还会出现板结现象，浸出效果差[8-9]。

用硫酸从某难处理氧化铜矿石中浸出铜试验研究

表２矿石铜物相分析结果
ｌ原矿性质
１．１矿石化学成分试验用矿石中酸性脉石矿物含量较高，碱性脉
石矿物较少。其主要化学成分分析结果见表１。
表１矿石化学成分分析结果
４０００
３０００
蓍２０００
卜石英３一钠长石４一地开石
第３７卷第２期（总第１５８期）２０１８年４月
Ｖｏ１．３７ＮＯ．２（Ｓｕｍ．１５８）Ａｐｒ．２０１８
用硫酸从某难处理氧化铜矿石中浸出铜试验研究
代宗，方建军，赵敏捷。，张琳。，尧章伟
（１．省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南昆明６５００９３；２．昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明６５００９３）
摘要：研究了从某难处理氧化铜矿石中酸浸铜，考察了硫酸质量浓度、液固体积质量比、搅拌速度、矿石粒度、浸出时间、温度对铜浸出率的影响。结果表明：在硫酸质量浓度１６５ｇ／ｔ、液固体积质量比３：ｌ、搅拌速度３００ｒ／ｍｉｎ、矿石粒度一７４“ｍ占５Ｏ、浸出时间１００ｍｉｎ、温度４Ｏ℃条件下，铜浸出率为９３，试验效果较好。关键词：氧化铜矿；硫酸；浸出；铜中图分类号：ＴＦ８０３．２１；ＴＦ８１１文献标志码：Ａ文章编号：１００９—２６１７（２０１８）０２—００９１０４Ｄ０Ｉ：１０．１３３５５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｆｙｊ．２０１８．Ｏ２．Ｏ０１

氧化铜矿常温常压两段氨浸试验研究

铁矿矿泥和高岭土也会与硫酸发生反应，消耗一定量的酸，致硫酸消耗量太高，导经济上不宜采用。氨
都不高，不考虑回收利用。脉石矿物以含铁、的脉钙
石矿物为主，岭土、酸盐类脉石矿物次之。原矿高硅
浸法虽然工业生产卫生条件差，萃余液中的氨可但
械搅拌浸出的各种影响因素，定按常温常压的方式来浸出，便产业化应用。试验结果表明采用两段浸出的工艺比单段浸出总拟以
铜浸出率提高ｒ７４％。８
关键词：氧化铜矿；氨浸；矿泥；两段浸出
性试验结果表明，用浮选法处理该矿石时，为褐采因
表２铜物相分析结果
ＴａｌＡｎｌｓｓｒｓｔｆｃｐｅａｅｂｅ２ａｙｉｅｕｌｓｏｏｐｒｐｈｓ／％
铁矿矿泥含量很高，在矿物表面产生矿泥罩盖，响影目的矿物与浮选药剂作用，究认为许多中矿泥研会在气液界面吸附干扰氧化铜矿物与气泡的接触，尤其以针铁矿矿泥影响更大，铁矿与针铁矿的性褐质和表面化学特性相似，亦会形成矿泥干扰，得浮使
能耗的增加，温后氨的挥发量增加，出液需要冷加浸
的增加、度的增加而增加。温（）浸出时间对浸出率的影响。铜浸出率随１铜

氨水-碳酸氨浸出汤丹氧化铜尾矿研究

氨水-碳酸氨浸出汤丹氧化铜尾矿研究马建业;刘云清;胡慧萍;陈启元【摘要】以云南汤丹高碱性、低品位氧化铜浸出尾矿为研究对象,采用NH(3)·H2O-(NH(4))2 CO(3)体系添加氧化剂浸出,详细考察了浸出时间、反应温度、液固比、总氨浓度及c(NH(4+))/c(NH(3))、氧化剂用量、氧化剂添加顺序、氧化时间等因素对铜浸出率的影响,得到了该尾矿的最佳浸出条件.结果表明,液固比10:1,浸出温度40℃,加入0.25mL/g H202,反应2h;然后添加NH(3)·H2O及(NH(4))2 CO(3)按离子浓度3.2mol/L,氨水浓度0.8 mol/L,继续反应4h,尾矿中铜的浸出率达到了72.3%.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】5页(P20-23,61)【关键词】氧化铜;浸出尾矿;氨水-碳酸按;浸出【作者】马建业;刘云清;胡慧萍;陈启元【作者单位】中南大学化学化工学院;中南大学化学化工学院;中南大学化学化工学院;中南大学化学化工学院【正文语种】中文我国铜矿资源严重不足，近地表的含铜富矿已经日趋枯竭，随着铜矿的持续开采，产生了大量的废石、尾矿和表外矿。

全国铜矿采出的表外矿、废石中(含铜低于0．3%)含铜6 000万t以上，可作为浸出利用的尾矿中含铜200万t以上。

如果这些低品位矿能作为湿法炼铜原料，其储量是非常可观的。

但截至目前，采用湿法回收的铜金属产量仅占年总产量的2%，与世界上用湿法生产的铜产量占铜总量的22%相差甚远［1-3］。

贫矿、尾矿、尾砂以及难选氧化铜矿的综合利用对缓解铜资源短缺意义重大。

如果能够将这些数量庞大的尾矿进行二次回收，不仅可以缓解铜资源短缺的局势，创造良好的经济效益，同时可以解决铜矿尾矿污染环境的问题，实现经济效益和社会环境效益的双赢。

湿法冶金在处理低品位氧化铜矿方面具有优势。

汤丹氧化铜浸出尾矿组成复杂，氧化率和结合率高，脉石中钙镁含量高，属于典型的难处理氧化铜矿，“酸浸—萃取—电积”以及生物冶金等方法都不适用［4，5］。

不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿铜浸出率影响规律的研究

不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿铜浸出率影响规律的研究摘要：针对不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿铜浸出率影响规律的研究，在实验室条件下，通过浸出柱实验与溶液分析的方法，研究了氨-铵浸出体系中氨气流量、浸出时间、氰化钠浓度对氧化铜矿浸出率的影响。

结果表明，随着氨气流量的增加铜浸出率增加，在15 L/h时达到极值；浸出时间对铜浸出率的影响与氨气流量类似，在4 h时达到极值；氰化钠浓度对铜浸出率有较大的影响，在3 g/L时达到最大值。

关键词：氨-铵浸出；氧化铜矿；浸出率1.引言氧化铜矿是一种重要的铜矿石资源，其含铜量较低，而且含有大量的硅、铁等难处理元素，因此对其进行浸出处理是提高铜回收率和降低生产成本的关键技术之一。

氨-铵浸出体系由于具有操作简便、反应速度快、浸出效果好等优点，在铜矿浸出中得到了广泛应用。

然而，不同氨-铵浸出体系中的浸出条件会对氧化铜矿的浸出率产生影响。

因此，本文以氧化铜矿为对象，通过实验室条件下的浸出柱实验和溶液分析等手段，研究不同氨-铵浸出体系中氨气流量、浸出时间、氰化钠浓度对氧化铜矿的浸出率影响规律，为氨-铵浸出工艺的优化提供参考。

2.实验方法2.1 实验样品实验样品为一种含铜量为6.20%的氧化铜矿，其粒度为0.074~0.15 mm。

2.2 实验仪器主要实验仪器包括电子天平、PH计、分光光度计等。

2.3 实验步骤(1) 将一定量的氧化铜矿样品加入浸出柱中；(2) 将预先配置好的氨-铵溶液加入浸出柱中，以一定的氨气流量完成浸出过程；(3) 浸出结束后，收集溶液，并通过分光光度计测定铜的浓度；(4) 对浸出废液进行PH值测定和氰化钠浓度测定。

3.实验结果与分析3.1 氨气流量对氧化铜矿浸出率的影响实验中选取了氨气流量分别为10 L/h、15 L/h、20 L/h、25 L/h的氨-铵浸出体系进行研究，浸出时间为4 h，氰化钠浓度为1.5 g/L。

实验结果如图1所示。

从图1可以看出，随着氨气流量的增加，铜浸出率逐渐增加，在15 L/h时达到极值。

氨水-碳酸铵浸出汤丹氧化铜尾矿研究

・
Ｈ０及（Ｈ）Ｃ铵离子浓度３２ｍｏＬ氨水浓度０８ｍｌＬ继续反应４ｈ尾矿中铜的浸出：ＮＯ，．ｌ，／．ｏ，／，关键词：氧化铜；出尾矿；水一浸氨碳酸铵；出浸ＯｎｔｅＬａｈｎｆｏｐｒＭｉｅＴｉｎｓｆｏＴｎｄｎｂＨ３‘ 一（Ｈ４２Ｏ３ｅｃｉｇｏｐｅｎａｌｇｍａｇａｙＮｈＣｉｒＨ２ＯＮ）ＣＭｉｎｅＬｕＹｎｉｇＨｕｐｎＣｅｉｕｎａＪｙｉｕｑｎｈｉｉｇｈｎＱｙａａｎ
ｃＮ，、Ｊ，（Ｈ）氧４￣用量、化剂添加顺序、ｃ］氧氧化时间等因素对铜浸出率的影响，到了该尾矿的最佳得
浸出条件。结果表明，固比１：，出温度４加入０２／，，反应２ｈ然后添加Ｎ液０１浸０ｏＣ，．５ｍＬｇＨ０，；Ｈ
（ｃｏｌｆＣｅｓ７ａｄＣｅｃｌＥｇｎｅｉｇｅｔｌｏｔｎｖｒｉ）Ｓｈｏｏｈｍｉｉｎｈｍｉａｎｉｅｒｎ，ＣｎｒｕｈＵｉｅｓｙｔａＳｔ
Ａｂｓｒｃ：ｅｌａｈｎｆｃｐｅｒｍｈａｌｇｆｒｆａｔｒｏｐｒｏｉｅｏｅｗｈｃｏｓｆｏｔａｔＴｈｅｃｉｇｏｏｐｒｆｏｔｅｔｉｉｓｏｅｒｃｏｙｃｐｅｘｄｒｉｈｃｍｅｒｍｎ
率达到了７．％。２３
ＴａｄｎｉｎａｏｉｃｎＣｈｉｙａｕｏｓａｍｏｉｎｇａｎＹｕｎｎＰｒｖｎｅｉｎａｂｑｅｕｍｎｕｍｈｏｉｅａｃｌｒｄ／ｍｍｏｉｏｕｉｎａｅｎｓｕ — ｎａｓｌｔｓｈｓｂｅｔｄｏｉｄＴｈｅｕｔｈｗｈｔｌａｈｎｉｅ．ｅｒｓｌｓｓｏｔａｅｃｉｇｔｍｅ，ｈｅｅａｕｅ，ｔｅｃｎｅｔａｉｎｏｍｍｏｉｍｈｌｒｄｎｔｅｔｍｐｒｔｒｈｏｃｎｒｔｏｆａｎｕｃｏｉｅａｄａｍｏｉｔｏｉ —ｏｌｕｉａｉｔｅｎｏｎｆｔｅＯｘｄｎ，ｄｔｏｌｏｄｒｏｈｏｉｎ，ｘｄｔｏｍｎａ，ｈｅｓｌｄｔ—ｉｄｒｔｑｏ，ｈａｌｕｔｏｈｉａｔａｄｉｎａｒｅｆｔｅｘｄａｔｏｉａｉｎｉ

不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿铜浸出率影响规律的研究

不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿铜浸出率影响规律的研究毛莹博;方建军;文娅;赵文娟;王珊;魏志聪【摘要】In this paper, through a series of experiment studies about the different ammonia-ammonium coupling of leaching system for the effect of copper oxide ore leaching, a significant influence sequence of the different ammonia-ammonium coupling of leaching system on the leaching rate of copper is determined as following : ammonia-ammonium carbamate > ammonia-ammonium carbonate > ammonia-ammonium chloride > ammonia-ammonium fluoride > ammonia-ammonium bicarbonate > ammonia-ammonium sulfate. The ammonia-ammonium carbamate leaching system is adopted as the experiment study of high calcium and magnesium, low grade and argillaceous copper oxide ore in Xinjiang Water, and the copper leaching rate is as high as 85. 25% .%通过不同氨-铵浸出体系对氧化铜矿浸出影响的试验研究,确定了不同氨-铵浸出体系对铜浸出率的显著性影响顺序是:氨-氨基甲酸铵＞氨-碳酸铵＞氨-氯化铵＞氨-氟化铵＞氨-碳酸氢铵＞氨-硫酸铵.采用氨-氨基甲酸铵浸出体系对新疆滴水高钙镁低品位泥质氧化铜矿进行浸出试验,铜浸出率高达85.25％.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2012(021)001【总页数】4页(P42-45)【关键词】高钙镁;氧化铜矿;氨-铵浸出体系;浸出【作者】毛莹博;方建军;文娅;赵文娟;王珊;魏志聪【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院,昆明 650093【正文语种】中文【中图分类】TF811随着我国经济的高速发展，铜金属供求矛盾更加凸显。

一种金属铜的回收方式(氨铵浸出萃取电解湿法冶铜)

高碱性低品位氧化铜矿氨浸－萃取－电积工业试验公元前2世纪我国就开始从含硫酸铜的矿坑水中用铁置换法回收铜，至宋代，浸出法产铜即已占全国铜产量的15%～20%。

1968年美国亚利桑那州然伽施(Ranches)开创了溶剂萃取铜的先河，掀开了铜工业新的一页，产生了现代铜湿法冶金工业。

迄今为止，现代湿法炼铜已成为一个独立的工业体系，其发展速度远高于整体铜工业的发展速度，主要是从低品位矿，如氧化矿、剥离的表外矿、浮选尾矿中回收铜，而这些物料正是火法冶炼难以利用的原料。

随着铜资源的逐渐贫化和铜湿法冶金技术水平的提高，铜湿法冶金的原料也在不断变化和扩大。

硫酸是湿法炼铜中应用最多、最广的有效浸出剂，能浸出酸性和低碱性铜矿石中的铜，对于碱性脉石含量高的铜矿石则不适用。

一方面因高酸耗导致生产成本高，另一方面，反应生成的硫酸钙会粘附在矿石表面降低反应速率，延长铜浸出周期，甚至阻碍铜的浸出。

氨－铵盐浸出体系是湿法冶金中一个重要的浸出介质体系。

国外如美国安纳康达(Anaconda)铜业公司和智利埃斯康迪达(Escondida)矿山针对硫化铜精矿利用氨－铵盐浸出介质进行了半工业和工业试验。

云南东川矿务局和北京矿冶研究总院对汤丹铜矿进行了十多年的研究，进行了工业试验。

针对高碱性低品位氧化铜矿提铜的难题，介绍了氨－铵盐体系高碱性脉石低品位氧化铜矿提铜工业试验研究结果，并进行了工艺及经济分析，结果表明氨浸－萃取－电积工艺是可行的，阴极铜质量可达99.99%。

一、矿石性质矿石为土状氧化铜矿石，粉矿占90%以上，块矿风化严重、易碎。

矿石呈棕黄色，用水洗涤后有清晰可见的蓝色孔雀石颗粒。

矿石多元素分析和铜物相分析结果分别见表1和表2。

表1 矿石多元素化学分析结果%注：Au，Ag含量单位为g/t。

表2 矿石的铜物相分析结果%从表1可见，该矿石含氧化钙高达33.78%，氧化钙与氧化镁总量达34.94%，属高碱性矿石。

该矿石含银较高可以回收利用。

氨-硫酸铵体系中某铜矿尾矿氧化氨浸工艺研究

中图分类号：Ｆ０Ｔ８３文献标识码：Ａ文章编号：２３— ０９２１）２— ０８— ４０５６９（０２００８０
ＳｕｙｏｘｄｔｖｔｄｎＯｉａｉｅＡｍｍｏｉａｈｎｆＣｏｐｒＭｉｅＴａｌｇｎｎａＬｅｃｉｇｏｐｅｎｉｎｓｉｉＡｍｍｏａＡｍｍｏｉｍｕｐａｅＳｌｔｏｉｎ．ｎｕＳｌｈｔｏｕｉｎ
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ｔｈｘｄｔｅａｅｏｉａｉｍｍｏｉｅｃｎｇｏｏｐｒｔｉｉｇｎａｖｎａｌａｈｉｆｃｐｅａｌｎｓｉｍｍｏｉ — ｍｍｏｉｍｕｌｈｔｏｕｔｎｗａｅｔｄｗｉｈｎａａｎｕｓｐａｅｓｌｉｓｔｓｅｔｏ
ｐｒｕｐａｅｏｈｅｌａｈｎａｅｏｏｐｅａｌｓｗｅｅｉｖｓｉａｅｎｄｅａｌ．Ｒｅｕｌｈｏｄｔａｈｐｉｕｌａｈｉｇｅｓｌｈｔｎｔｅｃｉｇｒｔｆｃｐｒｔｉｉｒｎｅｔｇｔｄｉｔｉｓｎｇｓｔｓｗｅｈｔｔｅｏｔｓｍｍｅｃｎ
固比、总氨浓度及ＮＮ比率、、Ｈ／Ｈ氨硫酸铵和过硫酸铵浓度对铜浸出率的影响。实验结果表明，尾矿铜的最佳浸出条件为：搅拌
速度为５０ｒｍｎ浸出温度为４０ｉ，／０℃ ，氨浓度２４ｍｌＬ硫酸铵浓度１０ｍｌＬ，．ｏ，／．ｏ／过硫酸铵浓度０２ｍｌＬ液固比７１在此条件下．ｏ，／：，铜的浸出率为７．％。５９关键词：；尾矿；硫酸铵；氧化浸出；铜铜氨一氨浸

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氨-硫酸铵体系中某铜矿尾矿氧化氨浸工艺研究刘志雄;尹周澜【摘要】以高碱性铜尾矿为研究对象,在NH3·H2O-(NH4)2SO4体系中,以过硫酸铵为氧化剂,详细考察了浸出时间、反应温度、液固比、总氨浓度及NH3/NH4+比率、氨、硫酸铵和过硫酸铵浓度对铜浸出率的影响.实验结果表明,尾矿铜的最佳浸出条件为:搅拌速度为500 r/min,浸出温度为40℃,氨浓度2.4 mol/L,硫酸铵浓度1.0 mol/L,过硫酸铵浓度0.2 mol/L,液固比7∶1,在此条件下铜的浸出率为75.9％.%The oxidative ammonia leaching of copper tailings in ammonia-ammonium sulphate solution was tested with ammonium persulphate as oxidant. The effects of leaching time, reaction temperature, liquid-to-solid ratio, total ammonia concentration, the ratio of NH3/NH4 + , as well as the concentration of ammonia, ammonium sulphate and ammonium persulphate on the leaching rate of copper tailings were investigated in details. Results showed that the optimum leaching conditions for such copper tailings were as follows: agitation speed was 500 r/min, reaction temperature was 40 ℃ , the concentration of ammonia, ammonium sulphate and ammonium persulphate were 2. 4 mol/L,l. 0 mol/L and 0. 2 rnol/L, respectively, liquid-to-solid ratio was 7: 1. Under such conditions, the leaching rale of copper reached 75.9% .【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2012(032)002【总页数】4页(P88-91)【关键词】铜;铜尾矿;氨-硫酸铵;氧化浸出;氨浸【作者】刘志雄;尹周澜【作者单位】吉首大学化学化工学院,湖南吉首416000;中南大学化学化工学院,湖南长沙410083;中南大学化学化工学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TF803随着世界经济的发展，对金属铜的需求量越来越大，但是资源严重不足，含铜富矿已经日趋枯竭，同时长时间开采留下了大量的废石和选冶尾矿，因此贫矿和选冶尾渣的重新利用倍受关注［1－4］。

处理氧化铜矿的湿法冶金方法主要有酸浸和氨浸两种工艺。

酸浸工艺处理高碱性的低品位氧化铜矿耗酸大，生产成本高;但是氨浸适合处理低品位的氧化铜矿，尤其处理低品位氧化铜的尾矿更具优势［5－12］。

云南省某高碱性氧化铜矿尾渣的铜矿物存在形式主要是硅酸铜和次生硫化铜矿，其中次生硫化铜矿以斑铜矿为主。

硫化铜矿以常规的氨浸方式难以浸出，而氧化氨浸是处理硫化矿的有效浸出方法［13－16］，因此，本文拟采用氨-硫酸铵体系，并添加过硫酸铵氧化剂，强化尾矿铜的浸出。

原料来自云南省某铜矿的浸出尾渣，尾渣经烘干、混匀、筛分，其粒度为－58μm粒级占93．1%。

尾渣的X-射线荧光定性分析和铜物相分析分别见表1和表2。

从表1可知，尾矿是高碱性的矿石，氨浸是比较适合的浸出方式。

表2表明此尾矿是硫氧混合铜矿，在氨浸过程中必需加入合适的氧化剂。

实验所用试剂硫酸铵、氨、过硫酸氨均为化学纯。

在装有机械搅拌器、温度计和胶塞的500 mL三口烧瓶中加入200 mL浓度一定的氨-硫酸铵-过硫酸铵溶液，在恒温水浴锅中加热，同时开启机械搅拌器，待搅拌速度和溶液温度达到所设要求，快速加入一定的矿样，浸出一定时间后，对固液反应物进行过滤，滤渣110℃烘24 h，浸出液用火焰原子吸收分光光度法测定铜的含量。

在氨-硫酸铵体系中，孔雀石和硅雀石的溶解机理分别如下:Furman等人［17］提出碱性条件下过硫酸盐分解机理为:式(3)表明S2O82－在氨溶液中可按如下反应进行分解:斑铜矿在氨氧体系按下式进行溶解反应:因此结合式(4)、式(5)可得斑铜矿在含过硫酸盐的氨-硫酸铵溶液中溶解机理如下: 预实验表明:当搅拌速度大于400 r/min时，可以消除搅拌对铜浸出影响，后续实验采用搅拌速度为500 r/min，以消除搅拌因素的影响。

浸出温度为40℃，氨的浓度为2．4 mol/L，硫酸铵的浓度1．0 mol/L，过硫酸铵的浓度为0．2 mol/L，液固比5∶1，搅拌速度为500 r/min条件下，考察了非氧化氨浸和氧化氨浸条件下尾矿中铜浸出效果，见图1。

从图1可知:随着浸出时间延长，氧化氨浸和非氧化氨浸的铜浸出率均增大，浸出初始时期，铜浸出率增长速度大;非氧化氨浸浸出1 h后，铜浸出率增长变缓，浸出4 h后基本没有变化。

氧化氨浸4 h后，铜浸出率增长还明显，但是浸出6 h后基本没有变化。

浸出6 h，非氧化浸出与氧化浸出的铜浸出率分别为57.3%和73．2%。

通过两种浸出方式的对比，说明过硫酸铵对硫化矿起了氧化作用，促进了铜的浸出。

从图1可知，氧化氨浸试验选定浸出时间6 h较适宜。

因为氧化氨浸明显优于非氧化氨浸，后续试验重点探索氧化氨浸的工艺条件。

浸出温度40℃，过硫酸铵浓度为0．2 mol/L，液固比5∶1，搅拌速度为500r/min条件下，考虑了比率及总氨浓度对尾矿浸出的影响，结果见图2。

从图2可知，在相同NH3/NH4+比率条件下，浸出率随总氨浓度的增加而增大，但随着总氨浓度继续升高，铜浸出率增大幅度变小;NH3/NH4+比率为1∶1时，不同总氨浓度体系的铜浸出率达到最高;总氨浓度为4.8 mol/L和6．0 mol/L时铜浸出率分别为73．4%和73.6%，考虑氨的易挥发性，确定总氨浓度为4．8mol/L，即氨2．4 mol/L，硫酸铵1．0 mol/L，过硫酸铵0．2 mol/L。

反应温度40℃，浸出时间6 h，液固比5∶1，搅拌速度为500 r/min，以氨2．4 mol/L、硫酸铵1．0 mol/L、过硫酸铵0．2 mol/L为浸出剂，采用单因素方法分别研究了氨、硫酸铵和过硫酸铵对浸出的影响，结果见图3。

图3表明，尾矿中铜的浸出率随氨和过硫酸铵浓度的增大呈现先增大而后减小的趋势，随硫酸铵浓度的增大而增大;浸出铜的较佳的浓度分别为:氨2 mol/L，硫酸铵1．0 mol/L，过硫酸铵0．2 mol/L，浸出率达73．4%。

反应温度40℃，浸出时间6 h，搅拌速度为500 r/min，以氨 2．4 mol/L、硫酸铵 1．0 mol/L、过硫酸铵0.2 mol/L为浸出剂，考察了液固比对尾矿浸出率的影响，结果见图4。

从图4可知:随液固比的增加，单位质量样品与浸出剂的接触面积增加，从而铜的浸出率相应增加，液固比增加到7∶1后，铜浸出剂增加不明显，因此后续实验选取液固比为7∶1。

浸出时间6 h，液固比7∶1，搅拌速度为500 r/min，氨2．4 mol/L，硫酸铵1．0 mol/L，过硫酸铵0．2 mol/L，考察了温度对铜浸出率的影响，结果见图5。

从图5可知，随温度升高，铜浸出率也增大，当温度升高到40℃时，浸出率为75．9%，继续提高温度，铜浸出率基本不变，从节省能量角度考虑选取浸出温度为40℃。

综合上述实验可知，尾矿铜的浸出较佳条件:搅拌速度为500 r/min，浸出温度为40℃，氨的浓度为2．4 mol/L，硫酸铵的浓度1．0 mol/L，过硫酸铵的浓度为0．2 mol/L，液固比7∶1，此时铜的浸出率为 75．9%。

尾矿浸出渣的铜化学物相及SEM-EDS分析结果分别见表3和图6。

从表3可知:尾矿铜浸出渣中没有自由氧化铜，次生硫化矿基本氧化浸出，原生硫化矿能被部分氧化溶解，硅孔雀石部分浸出。

由图6可见，根据EDS分析(对应图中1，2处)，含铜的浸渣中铁和硅相对含量较高，而含硫较低，这与表3的化学物相分析较一致，进一步说明铜的硫化矿在氧化氨浸过程中被氧化浸出。

根据SEM观察，浸渣表面较光滑(对应图中2处)，说明了矿物发生了溶解反应又沉积了新的物质，配合EDS分析，可能是硫化矿氧化后形成了沉积相三氧化铁或硅孔雀石溶解析出的二氧化硅沉淀，该沉淀层可阻碍铜的浸出。

1)以过硫酸铵为氧化剂，在氨-硫酸铵体系中浸出高碱性含铜尾矿，铜的硫化矿得以氧化而浸出，自由氧化铜全部溶解，硅酸铜能部分溶解。

2)尾矿铜的较佳浸出工艺条件为:搅拌速度为500 r/min，浸出温度为40℃，氨的浓度为2．4 mol/L，硫酸铵的浓度为1．0 mol/L，过硫酸铵的浓度为0．2mol/L，液固比为7∶1，此条件下铜的浸出率为75．9%。

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