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难选铜钼矿铜钼分离新工艺研究

发布日期:2017-04-12  来源:选矿技术网  浏览次数:7093

某地斑岩型矿,铜储量达大型规模,且伴生等有用资源,铜钼嵌布粒度极细,且含有石墨,铜钼分离问题长期未得到解决,尚未开发利用。我们经过对该矿的物质组成进行深入研究,确定此矿不宜细磨深选分离铜钼,而应采用选冶联合流程,先由选矿适度分选,精矿再经湿法冶金分离铜钼,并使伴生的金银得以有效的利用。

一、精矿性质

铜钼精矿为斑岩铜矿原矿经浮选获得的,粒度为-0.045mm占89.81%,该精矿中主要金属为铜(25.25%),其次为钼(8.18%),精矿中伴生的贵金属含量较高(Au10.3g/t、Ag135g/t),其余化学成分(%):S26.43、TFe18.90、Zn0.19、SiO2 10.68、Al2O3 4.06、CaO1.12、MgO0.56、K2O0.74、Na2O0.56。铜钼精矿中铜矿物主要是黄铜矿,其次是斑铜矿;钼矿主要是辉钼矿。因此,制定铜钼分离提取技术方案时必须考虑有利于金银的综合回收。

二、试验方案的选择确定

该精矿的铜品位已达铜精矿要求,可直接入炉,但在火法冶炼条件下,钼将挥发,不便回收;精矿中的铜大多数为黄铜矿,这种原生铜矿采用湿法工艺不易直接浸出,辉钼矿也是原生硫化矿,不能直接浸出,因此要湿法分离铜钼,必须对精矿进行活化。试验研究了焙烧—硫酸浸出、焙烧—碳酸钠浸出、焙烧—氢氧化钠浸出、次氯酸纳直接浸出等方案的铜钼浸出效果和分离情况,通过多方案分解铜钼精矿的试验,综合比较可知焙烧—纯碱浸出方案为一条较好的试验方案,它有几个优点:(1)可在浸出阶段分离铜钼,(2)浸出液杂质少,便于净化回收钼,(3)浸出剂来源广泛,价格较低,且浸出过程不腐蚀设备。因此,选定焙烧-纯碱浸出工艺为主要铜钼分离技术路线,焙烧矿可用水预浸优先回收部分铜,这部分铜的回收工艺简单,成本较低。

三、试验流程及结果

(一)试验流程

试验流程为:铜钼混合精矿在一定的焙烧温度下焙烧,焙砂用水浸出部分铜,水浸液可用萃取—电积工艺回收铜,水浸渣再用碳酸钠溶液浸出钼,浸钼液可用沉淀或萃取法回收钼,浸钼渣可作为铜精矿使用。

(二)试验结果

为了提高铜钼混合精矿的浸出活性,利用焙烧使铜钼矿中的硫化矿转化为氧化物或硫酸盐,从而易于浸出。辉钼矿焙烧氧化为氧化钼后,可溶于纯碱溶液,用纯碱溶液浸出焙烧后的铜钼矿,浸出过程中还伴有硫酸铜与纯碱反应生成碱式碳酸铜的反应。

1、焙烧温度对钼浸出效果的影响

在纯碱用量为理论量的3.07倍、80℃、1h条件下,进行了焙烧温度对铜钼混合精诪中钼浸出率的影响试验,固定酸浸条件为:80℃,1h,硫酸浓度5%,L/S=3,试验结果见图1。

从图1可见,温度升高,有利于钼的浸出,但部烧温度在650℃以上,氧化钼的挥发逐渐增加。如果浸钼渣中的铜用湿法提取,焙烧温度从600~700℃,随着温度升高,铜的浸出率呈下降趋势,大于650℃时,铜的浸出率明显下降。兼顾铜钼两种金属的浸出效果,焙烧温度应选择650℃。

2、浸出温度对钼浸出效果的影响

固定条件:焙烧温度650℃,焙烧时间1h;浸出时间1h,L/S=2,纯碱用量为矿重的31.7%。浸出温度对钼浸出效果的影响见图2。由图2可见,浸出温度对钼的浸出率影响很大,温度需达到80℃以上,才能取得满意的浸出效果。

3、浸出时间对钼浸出率的影响

在焙烧温度650℃,时间1h,浸出温度80℃,纯碱用量31.7%矿重,浸出时间与钼浸出率的关系见图3。

试验结果表明,浸出时间对钼的浸出效果影响不显著。在焙烧温度和纯碱用量的合适条件下,经30~60min即可达到90%以上的浸出率,延长浸出时间,钼的浸出率变化不明显。

4、焙烧矿水预浸铜试验

水浸铜主要是浸出在焙烧过程中被硫酸化的铜,不加任何试验即可溶于水,试验仅对比了室温和80℃下的浸出效果。试验结果表明,水浸温度对铜的浸出率影响不大,80℃下铜的浸出率(~24%)略高于常温下铜的浸出率(~20%),从尽可能简化工艺,降低成本考虑选择常温水浸为好。

5、水浸渣浸出钼的纯碱用量试验

在80℃,浸出时间1h,L/S=2的条件下,进行了纯碱用量试验,试验结果见图4。

比较图1和图4的试验结果可见,水浸预处理不仅可以用简单的方法优先回收部分铜,而且可使纯碱用量比不经预处理直接浸出钼降低纯碱用量50%左右,从而使浸钼的成本大大降低。这是因为不经过水预浸,焙烧矿中的硫酸铜在浸出钼的过程中转化为碳酸铜或碱式碳酸铜而消耗纯碱。水浸以后,水浸渣中可溶性铜降低,纯碱主要消耗于钼的浸出,因而,纯碱消耗量下降。因此,确定焙烧—常温水浸铜—纯碱浸出钼为该铜钼矿主要铜钼分离工艺。

综上所述,焙烧浸出铜钼矿的最佳条件为:650℃焙烧30~60min;室温水预浸30~60min,L/S=2∶80℃纯碱浸出30~60min,L/S=2,纯碱用量为理论量的175%,试验结果:浸钼渣含Cu27.93%,Mo0.41%,Au13.8g/t,Ag144g/t;浸铜液含Cu14.86g/L;浸钼液含Cu0.007g/L,Mo38.4g/L,钼浸出率96.05%。

被纯碱浸出到溶液中的钼,可从溶液沉淀中回收,留在浸钼渣中的铜,可作为优质铜精矿,用水优先浸出的铜可用萃取电积工艺加以回收。

浸钼渣中铜及杂质成分(Pb+Zn0.23%,MgO0.32%,Bi0.008%,As0.11%)符合YS/T318铜精矿质量标准二级品要求,并含有金银等有价元素,在精矿出售时可以计价。

四、结语

对某地难选铜钼混合精矿进行了焙烧-纯碱浸出分离回收的工艺研究,经650℃焙烧后,优先用水浸出部分铜,这部分铜可用萃取-电积工艺回收。浸铜渣用纯碱浸出钼,钼浸出率达96.05%,浸出液中的钼可用沉淀法回收。铜在浸钼渣中的回收率为85.56%,浸钼渣可作为铜精矿出售。

 
 
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