云南某硫化銅銀精礦火濕配合冶煉工藝研究

彭 曉 陳玉明

(昆明理工大學國土資源工程學院，650093 云南 昆明)

國際市場銀價的下跌導致我國部分中小型選銀礦山的生產舉步維艱。為了解決礦山企業的生存與發展問題，對銀精礦進行冶煉提銀，既有利于更好地體現產品的價值，又有利于減少銀精礦運輸成本。

常規浸銀方式中氰化浸出毒性大、污染嚴重，氧化酸浸耗酸量大、且浸出率不高，無氰浸出目前尚缺乏廉價、無毒、高效的藥劑［1-3］。因此以某銅銀精礦為試樣進行了火濕冶煉工藝研究［4］。

1 試驗原料、反應原理及試驗方法

1.1 試驗原料

試驗原料為云南某銅銀精礦，銅、銀、硫含量分別為5.63%、2 419 g/t、4.28%，粒度分析結果見表1。

從表1 可以看出，試樣中－0.077 mm 粒級含量為79.50%，粒度較細。

表1 試樣粒度篩析結果Table 1 The particle size sieve analysis results of the sample

1.2 反應原理

根據硫化銀、硫化銅焙燒反應規律分析，確定試樣在中溫條件下氯化焙燒，氯化劑為工業食鹽。硫化銀、硫化銅氯化焙燒反應方程式為

副反應方程式為

銅、銀的氯化物易與氨水反應形成易溶于水的絡合物，而試樣在焙燒過程中會有副產物Ag2O 和CuO生成，Ag2O 和CuO 不易產生絡合反應，故考慮加酸將其溶解再進一步絡合溶解，其反應原理可表示為［5-6］

1.3 試驗方法

將工業食鹽與試樣按質量比1∶20 混合后置于瓷坩堝中，在一定溫度的電阻爐中焙燒一定時間，氯化焙燒產物與一定濃度的稀硫酸按0.5 g/mL 的固液比浸出12 h，將溶液pH 值調至中性后加入一定濃度的氨水溶液，氨水溶液與稀硫酸的體積比為1∶ 10，反應一段時間后過濾、洗滌得到濾液和棄渣，計算銅、銀的浸出率。

2 試驗結果與分析

2.1 焙燒條件試驗

2.1.1 焙燒溫度試驗

焙燒溫度試驗的保溫時間為1.0 h，試驗結果見表2。

表2 焙燒溫度試驗結果Table 2 Results of roasting temperature experiment

從表2 可以看出，隨著焙燒溫度的升高，銅、銀的氯化率先顯著上升后升幅趨緩。綜合考慮，確定焙燒溫度為850 ℃。

2.1.2 焙燒時間試驗

焙燒時間試驗的焙燒溫度為850 ℃，試驗結果見表3。

表3 焙燒時間試驗結果Table 3 Results of roasting time experiment

從表3 可以看出，隨著保溫時間的延長，銅、銀的氯化率先顯著上升后升幅趨緩。綜合考慮，確定保溫時間為1.5 h，對應的銅、銀氯化率分別為90.10%和91.40%。

2.2 浸出條件正交試驗

2.2.1 正交試驗水平安排

在大量前期工作的基礎上最終確定進行3 因素3 水平正交試驗，3 因素分別為稀硫酸的濃度(A)、氨水的濃度(B)、浸出時間(C)。各水平具體取值見表4。

表4 正交試驗因素水平安排Table 4 The factor＇s level arrangement of orthogonal experiment

2.2.2 正交試驗結果

根據因素水平安排，按正交表L9(33)進行正交試驗，試驗結果分析方法采用綜合浸出率法，見表5，表5 中數據的極差分析結果見表6。

表5 正交試驗結果Table 5 Orthogonal experiment results

表6 正交試驗極差分析結果Table 6 The range analysis results of orthogonal experiment

從表5 可以看出，6 號試驗情況下的綜合浸出率最高，達93.12%，對應的因素組合為A2B3C3，即稀硫酸的濃度為2%、氨水的濃度為25%、浸出時間為60 min。

從表6 可以看出，各因素的優化組合為A3B3C3，即稀硫酸的濃度為5%、氨水的濃度為25%、浸出時間為60 min，這一條件組合不在正交試驗組合之列。因此，對A3B3C3組合情況下的效果進行了驗證試驗，驗證試驗得到的銅、銀浸出率分別為97.20% 和97.00%，該指標略高于A2B3C3組合情況下的浸出效果。但考慮到使用較多的硫酸一方面增加生產成本，另一方面又增加后續中和廢液的成本，因此確定最終浸出試驗條件組合為稀硫酸的濃度為2%、氨水的濃度為25%、浸出時間為60 min。

3 結 論

(1)云南某銅銀精礦銅、銀、硫含量分別為5.63%、2 419 g/t 和4.28%，－ 0.077 mm 含量為79.50%，粒度較細。在工業食鹽與試樣質量比為1∶ 20，焙燒溫度為850 ℃，焙燒時間為1.5 h 情況下銅、銀氯化率可分別達90.10%和91.40%。

(2)氯化焙燒產物與濃度為2%的稀硫酸按固液比0.5 g/mL 混合、浸出12 h，氨水濃度為25%(與稀硫酸的體積比為1∶ 10)，浸出時間為60 min 情況下，可獲得96.60%和96.40%的銅、銀浸出率。

［1］ 何 劍，童 雄，崔毅琦. 銀浸出技術的研究現狀［J］. 云南冶金，2004(5):6-9.

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［5］ 天津大學無機化學教研室.無機化學［M］.北京:高等教育出版社，2003.

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Zhang Xianglin，Kang Heng. Coordination Chemistry［M］. Changsha:Central South University of Technology Press，1986.