權(quán)利要求

1.黃銅礦的浸出方法，包括以下步驟： (1)將黃銅礦與堿混合后進(jìn)行熔煉，得到預(yù)處理黃銅礦； (2)將所述步驟(1)得到的預(yù)處理黃銅礦與酸溶液、催化劑和氧化劑混合進(jìn)行氧化浸出，得到含銅浸出液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述步驟(1)中堿和黃銅礦的質(zhì)量比為(15～25)：100。 

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述步驟(1)中熔煉的溫度為700～900℃，熔煉的時間為2～4h。 

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述步驟(2)酸溶液中的酸包括硫酸或硝酸。 

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的浸出方法，其特征在于，所述步驟(2)中酸溶液的濃度為1～2mol/L。 

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述步驟(2)中的催化劑與所述步驟(1)中黃銅礦的質(zhì)量比為(0.01～0.2)：100。 

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述步驟(2)中的氧化劑與所述步驟(1)中黃銅礦的質(zhì)量比為(1～5)：1。 

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述步驟(1)中黃銅礦的質(zhì)量和所述步驟(2)中酸溶液的體積比為1g:(2～10)mL。 

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述步驟(2)中氧化浸出的溫度為70～100℃。 

10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的浸出方法，其特征在于，所述步驟(2)中氧化浸出的時間為1～5h。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濕法冶金領(lǐng)域，尤其涉及黃銅礦的浸出方法。

背景技術(shù)

地球上的銅有70％存在于黃銅礦中，隨著銅資源開發(fā)力度的不斷加大，黃銅礦資源開采品位不斷下降，傳統(tǒng)的火法冶煉技術(shù)處理低品位黃銅礦不僅生產(chǎn)成本高，而且焙燒過程中釋放的二氧化硫等氣體會嚴(yán)重污染環(huán)境。相對而言，濕法煉銅技術(shù)具有成本低、規(guī)模大、資源利用程度高、產(chǎn)品質(zhì)量好、建設(shè)周期短、環(huán)境污染小等優(yōu)點。

傳統(tǒng)的濕法冶金處理黃銅礦過程中最主要的是浸銅過程，常用的浸出劑為硫酸，在高溫220～230℃條件下與硫酸作用使黃銅礦轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙~，但是此種方法所需溫度較高且銅浸出率較低。

因此，如何降低黃銅礦浸出溫度并提高銅浸出率成為現(xiàn)有技術(shù)的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種黃銅礦的浸出方法。本發(fā)明提供的浸出方法的浸出溫度低且銅浸出率高。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種黃銅礦的浸出方法，包括以下步驟：

(1)將黃銅礦與堿混合后進(jìn)行熔煉，得到預(yù)處理黃銅礦；

(2)將所述步驟(1)得到的預(yù)處理黃銅礦與酸溶液、催化劑和氧化劑混合進(jìn)行氧化浸出，得到含銅浸出液。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中堿和黃銅礦的質(zhì)量比為(15～25)：100。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中熔煉的溫度為700～900℃，熔煉的時間為2～4h。

優(yōu)選地，所述步驟(2)酸溶液中的酸包括硫酸或硝酸。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中酸溶液的濃度為1～2mol/L。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中的催化劑與所述步驟(1)中黃銅礦的質(zhì)量比為(0.01～0.2)：100。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中的氧化劑與所述步驟(1)中黃銅礦的質(zhì)量比為(1～5)：1。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中黃銅礦的質(zhì)量和所述步驟(2)中酸溶液的體積比為1g:(2～10)mL。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中氧化浸出的溫度為70～100℃。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中氧化浸出的時間為1～5h。

本發(fā)明提供了一種黃銅礦的浸出方法，包括以下步驟：(1)將黃銅礦與堿混合后進(jìn)行熔煉，得到預(yù)處理黃銅礦；(2)將所述步驟(1)得到的預(yù)處理黃銅礦與酸溶液、催化劑和氧化劑混合進(jìn)行氧化浸出，得到含銅浸出液。本發(fā)明首先采用堿對黃銅礦進(jìn)行熔煉處理，使得黃銅礦的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，銅的浸出更為容易，且降低后續(xù)浸出的浸出溫度；在酸浸出過程中加入催化劑和氧化劑，進(jìn)一步降低浸出溫度、縮短浸出時間并提高銅的浸出率。實施例的結(jié)果顯示，本發(fā)明提供的浸出方法的浸出溫度為75℃、浸出時間為2h，銅的浸出率達(dá)到99.9％以上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明黃銅礦浸出方法的流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種黃銅礦的浸出方法，包括以下步驟：

(1)將黃銅礦與堿混合后進(jìn)行熔煉，得到預(yù)處理黃銅礦；

(2)將所述步驟(1)得到的預(yù)處理黃銅礦與酸溶液、催化劑和氧化劑混合進(jìn)行氧化浸出，得到含銅浸出液。

如無特殊說明，本發(fā)明對所述各組分的來源沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售產(chǎn)品即可。

本發(fā)明將黃銅礦與堿混合后進(jìn)行熔煉，得到預(yù)處理黃銅礦。

在本發(fā)明中，所述堿優(yōu)選包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或多種，更優(yōu)選為碳酸鈉。

在本發(fā)明中，所述堿和黃銅礦的質(zhì)量比優(yōu)選為(15～25)：100，更優(yōu)選為(17～23)：100，最優(yōu)選為(19～21)：100。在本發(fā)明中，所述堿在熔煉過程中能夠使得黃銅礦的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，銅更容易在后續(xù)浸出過程中浸出，不僅提高銅的浸出率，同時降低后續(xù)浸出的溫度、縮短浸出時間。本發(fā)明將堿和黃銅礦的質(zhì)量比限定在上述范圍內(nèi)，能夠使得黃銅礦的晶格結(jié)構(gòu)充分變化，進(jìn)一步提高銅的浸出率并降低浸出溫度和時間。

本發(fā)明對所述黃銅礦和堿的混合的操作沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的物料混合的技術(shù)方案即可。

在本發(fā)明中，所述熔煉的溫度優(yōu)選為700～900℃，更優(yōu)選為750～850℃，最優(yōu)選為800℃；所述熔煉的時間優(yōu)選為2～4h，更優(yōu)選為2.5～3.5h，最優(yōu)選為3h。在本發(fā)明中，所述熔煉優(yōu)選在惰性氣氛中進(jìn)行。本發(fā)明將熔煉的溫度和時間限定在上述范圍內(nèi)，能夠使得黃銅礦的晶格結(jié)構(gòu)充分變化，進(jìn)一步提高銅的浸出率并降低浸出溫度和時間。

熔煉完成后，本發(fā)明優(yōu)選將所述熔煉的產(chǎn)物進(jìn)行冷卻，得到預(yù)處理黃銅礦。

在本發(fā)明中，所述冷卻優(yōu)選為自然冷卻；所述冷卻的終點優(yōu)選為室溫。

得到預(yù)處理黃銅礦后，本發(fā)明將所述預(yù)處理黃銅礦與酸溶液、催化劑和氧化劑混合進(jìn)行氧化浸出，得到含銅浸出液。

在本發(fā)明中，所述酸溶液中的酸優(yōu)選包括硫酸或硝酸，更優(yōu)選為硫酸。在本發(fā)明中，所述酸溶液用于提供酸性環(huán)境，使得銅離子浸出。

在本發(fā)明中，所述酸溶液的濃度優(yōu)選為1～2mol/L，更優(yōu)選為1.2～1.8mol/L，最優(yōu)選為1.4～1.6mol/L。

在本發(fā)明中，所述黃銅礦的質(zhì)量和酸溶液的體積比優(yōu)選為1g:(2～10)mL，更優(yōu)選為1g:(4～8)mL，最優(yōu)選為1g:(5～7)mL。

本發(fā)明將酸溶液的濃度、黃銅礦的質(zhì)量和酸溶液的體積比限定在上述范圍內(nèi)，能夠進(jìn)一步提高銅的浸出率。

在本發(fā)明中，所述催化劑優(yōu)選包括氯化銀或硝酸銀。

在本發(fā)明中，所述催化劑與黃銅礦的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.01～0.2)：100，更優(yōu)選為(0.05～0.15)：100，最優(yōu)選為0.1:100。

在本發(fā)明中，所述催化劑能夠催化氧化劑與黃銅礦發(fā)生反應(yīng)，生成銅離子浸出。本發(fā)明將催化劑與黃銅礦的質(zhì)量比限定在上述范圍內(nèi)，能夠使得氧化劑與黃銅礦充分反應(yīng)，提高銅的浸出率并進(jìn)一步降低浸出溫度和時間。

在本發(fā)明中，所述氧化劑優(yōu)選包括過硫酸銨或過硫酸鉀。

在本發(fā)明中，所述氧化劑與黃銅礦的質(zhì)量比優(yōu)選為(1～5)：1，更優(yōu)選為(2～4)：1，最優(yōu)選為3:1。

在本發(fā)明中，所述氧化劑與黃銅礦在催化劑的作用下反應(yīng)，生成銅離子浸出。本發(fā)明將氧化劑與黃銅礦的質(zhì)量比限定在上述范圍內(nèi)，能夠與黃銅礦充分反應(yīng)，進(jìn)一步提高銅的浸出率。

本發(fā)明對所述預(yù)處理黃銅礦與酸溶液、催化劑和氧化劑的混合的操作沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的物料混合的技術(shù)方案即可。

在本發(fā)明中，所述氧化浸出的溫度優(yōu)選為70～100℃，更優(yōu)選為80～90℃；所述氧化浸出的時間優(yōu)選為1～5h，更優(yōu)選為2～4h，最優(yōu)選為3h。在本發(fā)明中，所述氧化浸出優(yōu)選在攪拌條件下進(jìn)行；所述攪拌優(yōu)選為機(jī)械攪拌；所述攪拌的速率優(yōu)選為300～600rpm，更優(yōu)選為400～500rpm。本發(fā)明將氧化浸出的溫度和時間限定在上述范圍內(nèi)，能夠使得氧化劑與黃銅礦充分反應(yīng)，進(jìn)一步提高銅的浸出率。

氧化浸出完成后，本發(fā)明優(yōu)選將所述氧化浸出的產(chǎn)物依次進(jìn)行冷卻和過濾，得到含銅浸出液。

在本發(fā)明中，所述冷卻優(yōu)選為自然冷卻，所述冷卻的終點優(yōu)選為室溫。

本發(fā)明對所述過濾的操作沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的過濾的技術(shù)方案即可。

本發(fā)明首先采用堿對黃銅礦進(jìn)行熔煉處理，使得黃銅礦的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，銅的浸出更為容易，且降低后續(xù)浸出的浸出溫度；在酸浸出過程中加入催化劑和氧化劑，控制各組分的種類、用量、反應(yīng)溫度和時間等工藝參數(shù)，進(jìn)一步提高銅的浸出率。

下面將結(jié)合本發(fā)明中的實施例，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例1

(1)將5g黃銅礦與1g碳酸鈉混合(碳酸鈉與黃銅礦的質(zhì)量比為20:100)，氮氣保護(hù)下，在800℃熔煉3h，冷卻至室溫，得到預(yù)處理黃銅礦；

(2)將步驟(1)得到的預(yù)處理黃銅礦與25mL硫酸溶液(硫酸溶液的濃度為1.5mol/L，黃銅礦的質(zhì)量與硫酸溶液的體積比為1g:5mL)、0.005g硝酸銀(硝酸銀與黃銅礦的質(zhì)量比為0.1：100)、12.5g過硫酸銨(過硫酸銨和黃銅礦的質(zhì)量比為2.5:1)混合，在75℃、500rpm轉(zhuǎn)速下進(jìn)行氧化浸出2h，冷卻至室溫，過濾，得到含銅浸出液。

測試含銅浸出液和黃銅礦中的銅含量，計算銅的浸出率為99.92％。

實施例2

將實施例1步驟(2)中的熔煉溫度替換為750℃，其他參數(shù)與實施例1相同，此時銅的浸出率為99.90％。

實施例3

將實施例1步驟(1)中的氧化浸出溫度替換為80℃，其他參數(shù)與實施例1相同，此時銅的浸出率為99.95％。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

黃銅礦的浸出方法.pdf