新疆某地氧化銅礦酸浸試驗(yàn)研究報(bào)告

王永輝

1 礦樣理化性質(zhì)的檢測

（1）原礦多元素分析。

表1 原礦多元素分析

（2）原礦銅物相分析。根據(jù)冶金工業(yè)出版社出版的《化學(xué)物相分析》中銅礦物物相分析方法對礦樣進(jìn)行了銅物相的分析，其分析結(jié)果下表。

表2 氧化礦銅物相分析結(jié)果

（3）原礦酸溶性銅的測定。礦樣酸溶性銅的含量，其結(jié)果見下表。

表3 原礦酸溶性銅測定結(jié)果

2 原礦礦物組成與嵌布特性

2.1 礦樣礦物組成

經(jīng)顯微鏡鑒定和重砂分析、X射線衍射分析、電子探針能譜測定，本礦樣礦物組成如下：主要銅礦物為鹵化物—氯銅礦，含少量金屬硫化礦物：黃銅礦，黃鐵礦，微量斑銅礦，銅藍(lán)等。金屬氧化礦物為磁鐵礦，赤鐵礦，褐鐵礦，鈦鐵礦。脈石礦物主要為石英、長石、綠泥石、絹云母，少量高嶺石、方解石、白云石、石鹽、石膏等。

2.2 銅礦物嵌布粒度

本試樣主要銅礦物為氯銅礦，黃銅礦數(shù)量極少，故僅測定氯銅礦的嵌布粒度。

2.3 主要礦物工藝特性

2.3.1 氯銅礦Cu2（OH）3Cl

氯銅礦為產(chǎn)于干旱氣候條件的銅礦床氧化帶的礦物，為本氧化礦石的主要銅礦物，氯銅礦呈較粗礦脈產(chǎn)出，但礦脈不連續(xù)，氯銅礦邊緣常出現(xiàn)空洞（參見圖1、圖2、圖3、圖4）。經(jīng)能譜測定氯銅礦周邊伴生礦物，主要為綠泥石和鉀鈉長石。

圖1 氧化礦（2）中氯銅礦（at）充填在綠泥石（c）縫隙中。單偏光 放大80X

圖2 氧化礦（2）中氯銅礦呈放射狀（at）充填在裂隙中，邊緣有溶蝕空洞，可能為石鹽和石膏被水溶解后留下的空洞。單偏光 放大80X

圖3 氧化礦（2）中氯銅礦（at）充填在裂隙中，邊緣有溶蝕空洞，可能為石鹽和石膏被水溶解后留下的空洞。單偏光 放大

圖4 氧化礦（2）中氯銅礦（at）與長石連生，邊緣有空洞，可能為石鹽和石膏被水溶解后留下的空洞。反光 放大80X

氯 銅 礦 化 學(xué) 成 分Cu59.61%，Cl16.60%，O11.24%，H2O12.65%。呈寶石綠色，少量呈黑綠色，晶體多呈透明粒狀，偶見放射狀。貝殼狀斷口，性脆，硬度3～3.5，比重3.76，具有電磁性，在0.8T左右場強(qiáng)可分選。

2.3.2 脈石礦物

本試樣主要脈石礦物為石英、長石、綠泥石、絹云母，明顯可見少量的石鹽、石膏等干旱氣候產(chǎn)出的鹽類礦物，石膏呈纖維狀，石鹽呈鐘乳狀集合體，透明至半透明。石鹽遇水即溶，石膏遇水逐漸分散變絮狀。

綜合上述的氧化礦礦石性質(zhì)，銅物相分析結(jié)果表明其自由氧化銅含量高、硫化銅含量低，多元素分析顯示其脈石礦物中耗酸大的成份較少，因此適合用稀硫酸浸出法進(jìn)行探索試驗(yàn)。

3 浸出試驗(yàn)

3.1 搖瓶試驗(yàn)

3.1.1 浸出時(shí)間試驗(yàn)

固定條件：溫度（室溫）；酸用量50kg/t；固液比1：4；粒度-0.074mm占有率為70%；礦量50g。

表4 浸出時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

浸出時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果表明，礦石中部份銅礦物非常好浸，搖瓶試驗(yàn)僅10min，就有74.04%左右的銅浸出，浸出4h后，浸出率趨于穩(wěn)定。

3.1.2 酸浸液固比試驗(yàn)

固定條件：溫度（室溫）；酸用量50kg/t；搖瓶時(shí)間4h；粒度-0.074mm占有率為70%；礦量50g。

表5 酸浸固液比試驗(yàn)結(jié)果

固液比試驗(yàn)結(jié)果表明，固液比為1：1.5、1：2.0的指標(biāo)略高于1：2.5、1：3.0、1：4.0的指標(biāo)。

3.1.3 粒度試驗(yàn)

固定條件：溫度（室溫）；酸用量50kg/t；搖瓶時(shí)間4h；粒度-0.074mm占有率為70%；礦量50g。

表6 粒度試驗(yàn)結(jié)果

粒度對銅的浸出稍有影響，從2mm～1mm回收率提高了2%，而從1mm～-0.074mm則無影響。粒度試驗(yàn)結(jié)果表明，在2mm時(shí)，渣計(jì)浸出率為80.08%，說明該礦石較為好浸。

3.1.4 酸度條件試驗(yàn)

固定條件：溫度（室溫）；時(shí)間6h；固液比1：4；粒度-0.074mm占有率為70%；礦量50g。

表7 酸度條件試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果

從表可以看出，酸用量從10kg/t增加到20kg/t浸出率增加幅度較大，酸用量繼續(xù)增加，浸出率不斷增加，當(dāng)酸用量為200kg/t時(shí)，浸出率指標(biāo)趨于穩(wěn)定，由于本礦區(qū)氧化礦品位較低，從浸出率提高所增加的利潤和硫酸量消耗所增加的生產(chǎn)成本二個(gè)因素來考慮，硫酸用量選20kg/t為宜。

3.2 柱浸試驗(yàn)

3.2.1 柱浸試驗(yàn)

柱浸浸出試驗(yàn)是在試驗(yàn)室內(nèi)模擬現(xiàn)場堆浸的方法。首先把礦石破碎至-20mm，裝入直徑為150mm、高為1500mm的有機(jī)玻璃浸出柱中，預(yù)先在柱底墊上砂，然后從筒頂上滴淋預(yù)先配好的稀硫酸浸出劑，開始浸出，浸出液流過柱子后收集返回浸出，浸出歷時(shí)一個(gè)多月，每當(dāng)在不加酸的情況下，連續(xù)三天浸出液pH值的變化不超過5%時(shí)，抽取浸出液，分析Cu2+濃度和測定pH值，并留作置換用。浸出劑的量要保持穩(wěn)定，不足時(shí)再補(bǔ)加水，要求pH值控制要低于2，如達(dá)不到則補(bǔ)加酸，若連續(xù)三天每天補(bǔ)加酸一次，而浸出液中的Cu2+濃度三天都保持基本不變時(shí)，可視為浸出基本結(jié)束，停止滴淋。

浸出柱共裝入氧化礦37.04kg，總金屬銅量為0.57%×37.04=0.2kg=200g，歷時(shí)40天。浸出液、酸洗液和水洗液共含銅152.04g。生產(chǎn)上酸洗液及水洗液逐次配酸后返回浸出。

經(jīng)測算：礦石的飽和吸水量為7.5%，試驗(yàn)期間水的蒸發(fā)量約為1.7mm/天。液計(jì)浸出率為：152.04/200=76.02%硫酸單 耗 為 ：397.5ml×1.84g/ml÷37.04kg=19.75kg/t礦 石=4.81t/t銅。水單耗為：（7+18.23）÷37.04=0.68t/t礦石。浸出渣干重為36.11kg，渣率為97.49%，浸出渣含銅為0.12%，渣計(jì)浸出率為76.37%。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，液計(jì)浸出率和渣計(jì)浸出率相差不大，銅金屬量基本平衡。

圖5 柱浸試驗(yàn)裝置簡圖

3.2.2 鐵置換探索試驗(yàn)

把柱浸試驗(yàn)獲得的浸出液置于塑料桶內(nèi)，鐵板吊在溶液內(nèi)進(jìn)行常溫置換銅，在置換時(shí)每隔半小時(shí)人工攪動一次，一小時(shí)后將鐵板取出用刷子刷洗表面，使海綿銅脫落并使溶液內(nèi)銅離子濃度均勻，以加速置換反應(yīng)。置換反應(yīng)共進(jìn)行30h，用有新鮮表面的鐵絲插入溶液中沒有明顯銅析出來判定置換終點(diǎn)。鐵置換探索試驗(yàn)結(jié)果中可以看出用鐵置換浸出液中的銅置換率可達(dá)到98.69%。

4 結(jié)語

本試驗(yàn)樣主要銅礦物為鹵化物，金屬硫化礦物含量少，氯銅礦為本氧化礦石的主要銅礦物，與石鹽和石膏一起沿裂隙充填，呈脈狀或皮殼狀產(chǎn)出，根據(jù)本氧化礦的礦石性質(zhì)，適合用酸浸法提取銅金屬。搖瓶試驗(yàn)結(jié)果表明，該氧化銅礦石較為易浸礦物。采用模擬堆浸的柱浸—置換探索試驗(yàn)表明，本試樣通過連續(xù)40天的柱浸，耗酸量為每噸礦石耗酸為19.75kg，使銅的浸出率在75%以上，置換率在96%以上，試驗(yàn)進(jìn)一步表明新疆某地該氧化銅礦物是易浸的。