高含泥氧化銅礦柱浸試驗

趙賀永

（文山學院化學與工程學院，云南文山663000）

高含泥氧化銅礦柱浸試驗

趙賀永

（文山學院化學與工程學院，云南文山663000）

對于某高含泥氧化銅礦，通過不同粒度的水洗礦石做滲透性實驗，得出滲透性比較好礦石粒級范圍為+2～-25mm.以此粒度的礦石進行柱浸條件試驗，在硫酸濃度60 g/L、液固比2∶1、淋停比2∶1，浸出時間50 d、布液強度為30.0 L/(m2·h)條件下，Fe的浸出率為1.6%左右，噸銅硫酸消耗為14噸左右，銅的浸出率在56%左右.

滲透性；礦石粒度；浸出

某高含泥氧化銅礦，礦石性質極為復雜，露天開采以氧化礦為主，若采用常規選別流程，氧化礦選礦回收率較低.原來采用的工藝方案為原礦破碎后堆浸，經過試生產，暴露出礦石滲透性差導致礦石浸出率低的問題.因此提出了“洗礦+分級”的技術措施對礦石進行預處理.目前初步確定+2mm塊礦入堆，這樣的分級參數對堆浸滲透性及浸出效果的影響程度如何，需通過試驗進行驗證.

1 礦石性質

某銅礦石氧化率高，風化程度嚴重，含泥量5%～7%，粉狀礦15%～20%，塊礦75%～80%.對礦石進行篩分試驗，該礦石粒級-2mm含量為10.36%，+2～-25 mm含量為54.11%，+25mm含量為35.53%，表明-2mm和+25mm含量占試驗總礦石比例比較大.對礦石的物相進行分析，如表1所示.

2 試驗

2.1 試樣采集與制備

試樣取自濕法廠破碎站下料口礦倉，取樣重量約150 kg.對采集的試樣進行篩分，分為兩個粒徑：2mm和5mm.對篩上和篩下樣采用人工的方法分別進行水洗，去掉礦石中的泥質成分后備用.

表1 礦石物相組成

(1)試樣級配組成測定，采用標準砂石篩，篩孔直徑分別為2.0mm、5.0mm、12.5mm和25.0mm.

(2)對從礦堆中取來的礦樣進行篩分分級，分為-2mm、-5mm、+2mm，然后進行水洗，去除其中的泥質.

2.2 滲透性試驗及分析

試驗采用變水頭法[1]，測定結果如圖1所示.

(1)4組滲透性試驗都表明，隨著滲流時間的增長，試樣的滲透系數均有降低的趨勢.實際工業生產時，噴淋浸出周期較長，浸堆滲透性降低的幅度還會繼續增大，因此，應保證足夠的初始松散度和滲透系數，以確保浸堆在整個運行階段保持良好的滲透性．

(2)4組滲透性試驗都表明，破碎原礦、-2mm水洗礦、-5mm水洗礦試樣的滲透系數比較低.而+2mm試樣滲透系數比較高.因此，通過以上不同粒度的水洗礦試驗對比，確定入堆粒度為+2mm.

圖1 滲透率的選擇

2.3 浸出選擇試驗[2-5]

經過滲透性試驗，確定的入堆粒度為+2mm～-25mm，此粒度滲透性滿足生產需要，浸出試驗采用此粒級.礦石經過水洗，重量為5 kg，品位為1.43%.在常溫下進行柱浸，柱子內徑為110mm，試驗柱子的內徑與顆粒尺寸的比值是影響浸出效果的一個重要因素.有試驗證明，該比值要大于4但不超過20，才能避免柱壁影響[2].

2.3.1 硫酸濃度的選擇

在液固比2∶1、淋停比2∶1、布液強度30.0 L/(m2·h)、浸出時間50 d條件下，硫酸濃度分別為40、50、60、70、80 g/L下進行濃度選擇試驗.結果表明：試驗濃度從40～60 g/L變化時，浸出率上升比較快，從60～80 g/L時，浸出率緩慢下降，綜合考慮確定硫酸濃度為60 g/L（圖2）.

圖2 硫酸濃度的選擇

2.3.2 液固比的選擇

在硫酸濃度60 g/L，淋停比2∶1，布液強度30.0 L/(m2·h)，浸出時間50 d條件下，液固比分別為1∶1、2∶1、3∶1、4∶1下進行液固比選擇試驗.結果表明：試驗液固比從1∶1～2∶1變化時，浸出率上升比較快，從2∶1～5∶1時，浸出率緩慢下降，綜合考慮確定液固比為2∶1（圖3）.2.3.3淋停比的選擇

圖3 液固比的選擇

在硫酸濃度60 g/L、液固比2∶1，布液強度30.0 L/(m2·h)，浸出時間50 d條件下，淋停比分別為4∶1、3∶1、2∶1、1∶1下進行淋停比選擇試驗.結果表明：試驗淋停比從4∶1～2∶1變化時，浸出率上升比較快，從2∶1～1∶1時，浸出率緩慢下降，綜合考慮確定淋停比為2∶1（圖4）.

圖4 淋停比的選擇

2.3.4 布液強度的選擇

在硫酸濃度60 g/L、液固比2∶1、淋停比2∶1，浸出時間50 d條件下，布液強度分別為20.0、30.0、40.0、50.0 L/(m2·h)下進行布液強度選擇試驗.結果表明：試驗布液強度從20.0～30.0 L/(m2·h)變化時，浸出率上升比較快，從30.0～50.0 L/(m2·h)時，浸出率緩慢下降，綜合考慮確定布液強度為30.0 L/(m2·h)，如圖5所示.

2.3.5 浸出時間的選擇

在硫酸濃度60 g/L、液固比2∶1、淋停比2∶1，布液強度30.0 L/(m2·h)下進行浸出時間選擇試驗，結果表明：浸出時間從20～50 d變化時，浸出率上升比較快，從50～60 d變化時，浸出率上升比較緩慢，綜合考慮確定浸出時間為50 d，如圖6所示.

圖5 布液強度的選擇

圖6 浸出時間的選擇

2.4 最佳條件下驗證試驗

在入堆粒度為+2～-25mm，礦石經過水洗，礦石重量為5 kg，礦石品位為1.43%.在硫酸濃度60 g/L、液固比2∶1、淋停比2∶1，浸出時間50 d，布液強度為30.0 L/(m2·h)條件下，進行銅浸出率、鐵浸出率、耗硫酸量驗證性實驗.實驗結果如圖7所示，表明：在硫酸濃度60 g/L、液固比2∶1、淋停比2∶1，浸出時間50 d，布液強度為30.0 L/(m2·h)條件下，鐵的浸出率在2%以下，通過計算，浸出液中鐵的含量為0.7 g/ L，小于1 g/L，滿足生產工藝要求.

圖7 鐵的浸出率

實驗結果同時表明：在硫酸濃度60 g/L、液固比2∶1、淋停比2∶1，浸出時間50 d，布液強度為30.0 L/ (m2·h)條件下，噸銅耗酸在14噸左右（圖8）.

表2表明，在硫酸濃度60 g/L、液固比2∶1、淋停比2∶1，浸出時間50 d，布液強度為30.0 L/(m2·h)條件下，通過粒度為+2～-25mm水洗礦浸出試驗，銅的回收率在56%左右.

圖8 硫酸的消耗

表2 最佳條件下驗證試驗

3 結論

通過滲透性試驗得出，經過破碎后洗礦分級，堆浸時礦石粒級+2～-25mm可以滿足堆浸時礦石滲透性.通過+2～-25mm水洗塊狀礦的柱浸試驗，表明銅的回收率在56%左右，結果良好，以此礦石粒級可以進行堆浸.

[1]高保勝，王洪江，吳愛祥,等.某銅礦高含泥氧化銅礦槽浸試驗研究[J].礦業研究與開發,2010,30（4）:18-21.

[2]趙賀永李麗紅.不同分維值的鈾礦浸出研究[J].有色金屬（冶煉部分）,2013(5):44-46.

[3]姚高輝，嚴佳龍，王洪江,等.高含泥氧化銅礦加溫攪拌浸出試驗研究[J].中國科技論文在線,2010,5（11）:855-860.

[4]武彪，劉學，武名麟，等.高含泥氧化銅礦攪拌浸出試驗研究[J].稀有金屬，2012，36（6）：953-957.

[5]趙志斌，文冬林，孫占學，等.某鈾礦石微生物柱浸翻柱對比試驗[J].有色金屬（冶煉部分），2013(5):31-34.

【編校：李青】

Column Leaching Test of Copper Oxide w ith High Content of Clay

ZHAOHeyong
(CollegeofChemistry and Engineering,Wenshan University,Wenshan,Yunnan 663000,China)

For a sortof copper oxidewith high contentof clay,by doing permeability experimentswith washing ore grains of differentsizes,it is proved thatore grainswithin the range of+2～-25mm are ofbetter permeability.Thisore particle size is thus decided as test condition of column leaching.With the sulfuric acid concentration being 60 g/L,liquid-solid ratio 2∶1,leaching-stop ratio 2∶1,leaching time 50 d,liquid fabric strength 30.0 L/(m2·h),Fe leaching rate is about 1.6%,per-ton copper sulphate consumption isabout14 t,and copper leaching rate isabout56%.

permeability;ore particle size;leaching

TF811

A

1671-5365(2014)12-0065-03

2014-04-09修回：2014-05-12

云南省教育廳科學研究基金項目（2013Y587）；文山學院校級基金項目（13WSY05）

趙賀永（1978-），男，采礦工程師，碩士，研究方向為溶浸采礦

時間：2014-05-16 11:31

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1630.Z.20140516.1131.007.htm l