低品位黃銅礦的攪拌浸出試驗研究

陳 競

（中國有色礦業(yè)集團有限公司，北京 100029）

低品位礦就是在現(xiàn)有的技術條件下，接近但未達工業(yè)冶煉品位即冶煉成本與其本身價值的比值過高的不可利用的礦產原料[1]。但隨著礦產資源的尋求量日益劇增，找礦工作也變得十分艱難，因此提高現(xiàn)有的冶煉技術進而有效的利用低品位礦石資源正是當下的研究重點。目前工業(yè)上處理高品位礦石的工藝流程為硫酸浸出—萃取—電積[2]。而低品位的礦石中硫化物的含量較高，傳統(tǒng)的硫酸侵出工藝的不能促進硫化物反應，導致冶煉成本已高出了礦石的內在價值[3]。針對低品礦的物相性質，本文采用了強化性更強的稀硝酸來取代硫酸，保證了金屬硫化物的反應能順利進行。由于稀硝酸與金屬化合物反應通常會有氣體或固體雜質的生成而影響反應的正常進行，所以本文提出了通過充分攪拌增大反應面積的方法來促進稀硝酸與金屬化合物反應的進程，進而使金屬化合物完全反應，從而提高銅的浸出率。

1 資料與方法

（1）試驗對象。試驗原材料為某地提取的低品位黃銅礦，首先對其進行化學元素和物相的分析。

表1 為黃銅礦的化學元素分析

表2 為黃銅礦物物相分析結果

黃銅礦中有價值的組分為銅，其他金屬無回收利用價值，銅主要以氧化銅的形式存在，所占比例為71.83%。部分以硫化銅和硫化亞銅的形式存在，所占比例為5.03%和19.07%。

（2）試驗條件及試劑。低品位黃銅礦3000g，共分為6等分；礦漿濃度32%；粒度0.074mm；初始酸量：30kg/t；試驗時間：4h；試樣溫度：60℃；攪拌速率：150r/min、200r/min、250r/rim、300r/min、350r/min；以攪拌速率作為變量進行試驗，找出最適應的攪拌速率。

（3）試驗原理。由于黃銅礦中主要成分為CuO；CuS和Cu2S，根據(jù)其化合物性質選擇稀硝酸作為反應物。有關化學反應方程式如下：

（4）試驗流程。浸出過程分為破碎處理、磨礦、攪拌三個步驟。本次試驗共分為6等份，每份含有500g黃銅礦樣品，其中第一份不參與攪拌環(huán)節(jié)。試驗步驟為：首先將低品位黃銅放入高功率的破碎機中進行破碎處理，然后將黃銅礦粉放入自磨機內進行磨礦處理。磨礦處理首先要經(jīng)過旋流器進行分級，對上清液加入明礬使其除去濾渣，提取到澄清的液體，然后將黃銅礦粉放入自磨機內進行磨礦處理。磨礦處理首先要經(jīng)過旋流器進行分級，對上清液加入明礬使其除去濾渣，提取到澄清的液體，進行第一組試驗時，取出液體加入直接加入稀硝酸并加熱60℃完成浸出。進行剩下五組試驗時，將液體經(jīng)濃密機脫水處理處理后送入工業(yè)攪拌機中，分別采用150r/min、200r/min、250r/rim、300r/min、350r/mind的速率充分攪拌。

攪拌機內礦漿在60℃下加入稀硝酸浸出，浸出過程中保持勻速攪拌，確保反應充分。

2 試驗結果

控制自變量攪拌速率得到的試驗結果如表下所示。

表3 為不同攪拌速率下的試驗結果

根據(jù)表格繪制攪拌數(shù)據(jù)與銅的浸出率的折線統(tǒng)計圖。

圖1 自變量攪拌速率針對銅的浸出率的變化圖

3 試驗結果討論

根據(jù)表圖可清楚的看出在沒有攪拌的情況下，低品礦中銅的轉化率為20%左右，完全不符合冶煉條件的實際情況。當攪拌速率達到250r/min之后銅的浸出率不再發(fā)生變化，且轉化率達到85%以上，符合了開采條件，所以250r/min為最適宜的攪拌速率。攪拌的速率超過250r/min非但不能提高銅的浸出率，而且會加大冶煉的成本，嚴重時會導致低品礦的冶煉價值高于本身價值而失去冶煉的意義，所以選擇適宜的攪拌速率尤為重要。本次試驗證明了充分攪拌的方法可使銅的浸出率達到開采的要求，而且通過對比試驗篩選出最適宜的攪拌速率，使低品礦的冶煉更經(jīng)濟化。

4 結語

本文通過對某地低品位黃銅礦的試驗研究，設計出攪拌浸出的辦法來提高低品位黃銅礦中銅的浸出率，在攪拌浸出試驗中，最重要的環(huán)節(jié)就是攪拌，攪拌可以是增大反應的面積，促進氣體流通，保證了反應的充分進行，是反應成功的關鍵之一。為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展提供了更多的礦產資源。礦產資源均為不可再生資源，希望相關工作人員節(jié)約使用來之不易的礦產資源。