新疆某銅礦氧化銅礦石浸出小型試驗(yàn)研究

新疆某銅礦氧化銅礦石浸出小型試驗(yàn)研究

摘要:針對(duì)新疆某銅礦礦石性質(zhì)特點(diǎn),分別進(jìn)行不同方案酸浸小型試驗(yàn)。推薦堆浸工藝進(jìn)行可行性研究,堆浸銅浸出速度較快,同樣粒度情況下銅浸出率較高、耗酸低、鐵浸出率也較低,且細(xì)泥產(chǎn)生的干擾也小。

關(guān)鍵詞:攪拌浸出;槽浸;柱浸;浸出率

Abstract:InviewoftheXinjiangsomecoppermineorenaturecharacteristic,carriesonthedifferentplanacidpicklingsmallexperimentseparately.Therecommendationpilessoaksthecrafttoconductthefeasibilitystudy,pilessoaksthecopperleachingspeedtobequick,similarlyinthegranularitysituationthecopperleachingrateishigh,consumestheacidtobelow,thehardleachingrateisalsolow,andthefineclayproducesthedisturbanceisalsosmall.

Keywords:agitationleaching;troughsoaks;columnsoaks;leachingrate

新疆某銅礦經(jīng)過(guò)40余年生產(chǎn),硫化銅礦產(chǎn)資源面臨枯竭,但礦山頂部及周邊尚有大量的、品位較高的氧化銅礦資源。為了盡可能地回收銅資源,延長(zhǎng)礦山壽命,首先進(jìn)行了氧化銅礦硫化浮選回收銅小型試驗(yàn)研究,但由于該礦風(fēng)化嚴(yán)重,含鐵、含泥高,試驗(yàn)結(jié)果為浮選指標(biāo)低,工藝與藥劑制度復(fù)雜,不適宜進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)生產(chǎn)。為此,祁連銅礦將該礦樣進(jìn)行酸浸小型試驗(yàn),目的是為濕法酸浸廠建設(shè)可行性研究提供依據(jù)。

1礦樣準(zhǔn)備

礦樣主要源自祁連銅礦的兩個(gè)氧化礦主礦體。礦石加工按1∶1進(jìn)行配制,并且按小型試驗(yàn)要求進(jìn)行樣品加工。其礦石加工流程及取樣程序見(jiàn)圖1。

2礦石性質(zhì)

對(duì)配制加工的該礦石樣品送中心化驗(yàn)室進(jìn)行礦石主要元素及物相分析,其結(jié)果見(jiàn)表1。

根據(jù)表1數(shù)據(jù)分析可知,該礦石具有以下特點(diǎn):

原礦含銅較高%,氧化率%,結(jié)合率高%,預(yù)計(jì)浸出率不會(huì)很高。常規(guī)來(lái)講,如果非氧化銅(占總銅%)100%不能夠浸出;易浸出的自由氧化銅(占總銅%)100%能夠浸出;不易浸出的結(jié)合氧化銅(占總銅%)50%能夠浸出,那么,預(yù)計(jì)浸出率應(yīng)該在51%左右。

原礦含鐵很高%,會(huì)消耗一部分酸。

CaO、MgO含量不高,基本不會(huì)影響銅浸出過(guò)程。

該礦樣泥化程度高,細(xì)粒級(jí)占的比例大,對(duì)浸出會(huì)帶來(lái)不利影響。

3研磨樣震蕩浸出試驗(yàn)

研磨樣震蕩浸出試驗(yàn)的目的是研究該礦石銅的最佳浸出率,以此對(duì)比其他浸出方法的效果。試驗(yàn)結(jié)果如下:

浸出條件:在1000mL燒杯中浸出,裝礦量200g,礦樣細(xì)度-200目占%,浸出液固比4∶1,使用工業(yè)硫酸(密度為g/mL,純度95%),起始酸度g/L,震蕩浸出2h,放置16h沉清,取樣化驗(yàn),浸出液含銅g/L,含鐵g/L,終止酸度g/L。

浸出結(jié)果:原礦銅品位%,鐵品位%,其中氧化銅%,結(jié)合氧化銅%,浸出液含銅g/L,按液計(jì)銅浸出率%(折氧化銅浸出率%),噸礦耗硫酸kg(按密度為g/mL,純度95%的工業(yè)硫酸計(jì)算,以下同),折算噸銅耗硫酸t(yī),鐵的浸出率%。

試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,該礦樣在試驗(yàn)室條件下銅的浸出率達(dá)到預(yù)期效果。礦石中氧化銅中結(jié)合率很高,影響銅的浸出率。澄清時(shí)間長(zhǎng),給銅、鐵的浸出延長(zhǎng)了時(shí)間,從而消耗一部分酸,增加了耗酸量。

4-5mm綜合樣攪拌浸出試驗(yàn)

-5mm綜合樣攪拌浸出試驗(yàn)的目的是研究該礦石在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件所能達(dá)到的最小破碎粒度條件下,銅的最佳浸出率,該種粒級(jí)的礦石浸出現(xiàn)場(chǎng)可以采用攪拌浸出或槽(池)浸。

浸出條件:在1000mL燒杯中浸出,裝礦量150g,細(xì)度-200目占%,液固比4∶1,使用工業(yè)硫酸(密度為g/mL,純度95%),起始酸度g/L,機(jī)械攪拌浸出2h,放置2h沉清,取樣化驗(yàn),浸出液含銅g/L,含鐵g/L,終止酸度g/L。

浸出結(jié)果:原礦銅品位%,鐵品位%,其中氧化銅%,結(jié)合氧化銅%,浸出液含銅g/L,按液計(jì)銅浸出率%(折氧化銅浸出率%),噸礦耗硫酸5kg,折噸銅耗硫酸t(yī),鐵的浸出率%。

上述結(jié)果說(shuō)明,該礦石浸出與粒度大小有很大關(guān)系,5mm的礦樣泥化程度低,對(duì)浸出有利;鐵幾乎沒(méi)浸出,所以酸耗很低。

5槽浸試驗(yàn)

槽浸試驗(yàn)的目的是研究該礦石在現(xiàn)場(chǎng)一般生產(chǎn)條件兩段破碎達(dá)到的粒度條件下,銅的最佳浸出率,該種粒級(jí)的礦石浸出現(xiàn)場(chǎng)適宜采用槽(池)浸。

試驗(yàn)采用小于20mm的綜合樣,礦樣干量kg,用15L塑料桶浸泡,每天攪拌2～3次,浸泡兩天倒凈浸出液,再加液體。

槽浸試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。依據(jù)表2計(jì)算,槽浸噸礦耗酸量kg/t礦,噸銅耗酸為t/t銅。耗酸少于柱浸,浸出率明顯也低于柱浸。

6柱浸試驗(yàn)

柱浸試驗(yàn)的目的是研究該礦石在現(xiàn)場(chǎng)一般生產(chǎn)條件兩段或一段破碎達(dá)到的粒度條件下,采用堆浸或原地浸出工藝銅的最佳浸出率。

在Φ120×800mm的柱中進(jìn)行柱浸試驗(yàn)。

浸出條件:入柱礦石粒度小于20mm,裝礦石量為kg,裝礦高度為590mm。噴淋速度2~5ml/min。噴淋16h,空閑8h,噴淋強(qiáng)度13L/。

柱浸試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可見(jiàn):①全部浸出液混勻化驗(yàn)結(jié)果g/L,g/L,g/L,表3計(jì)算的累計(jì)加權(quán)平均值為g/L,g/L,g/L,基本相符。②依據(jù)表3計(jì)算,柱浸噸礦耗酸量kg/t礦,噸銅耗酸為t/t銅。說(shuō)明該礦堆浸耗酸較少,比攪拌浸出耗酸少。

7結(jié)論與建議

(1)該礦石原礦性質(zhì)較復(fù)雜。CaO、MgO含量不高,其脈石礦物對(duì)浸出過(guò)程和浸出耗酸影響不大;礦石含銅雖然較高,但氧化率一般,結(jié)合率很高,實(shí)際浸出率較低;礦石含鐵較高(%),不僅增加酸耗量,還會(huì)對(duì)萃取、電積產(chǎn)生不利影響,也會(huì)對(duì)礦山環(huán)保造成不利影響;礦石泥化程度高,細(xì)泥沉淀速度慢,也會(huì)對(duì)浸出后的液固分離帶來(lái)困難。

(2)多種方案的試驗(yàn)結(jié)果結(jié)合該礦石性質(zhì)分析說(shuō)明,此次小型試驗(yàn)不同礦樣在試驗(yàn)室不同條件下銅的浸出率及其他指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期效果。理論(礦樣-200目占%)銅浸出率%;小粒度(礦樣粒級(jí)-5mm)攪拌浸出銅浸出率%;大粒度(礦樣粒級(jí)-20mm)槽浸銅浸出率%;柱浸(代表堆浸)銅浸出率%。攪拌浸出和柱浸銅浸出率明顯高于槽浸,說(shuō)明空氣(有氧)的作用有利于銅的浸出。試驗(yàn)推薦該礦石浸出工藝為堆浸或小粒度(礦樣粒級(jí)-5mm)槽浸,有條件的情況下,槽浸要考慮加強(qiáng)攪拌的頻率和強(qiáng)度。

(3)該礦石不適于細(xì)粒級(jí)浸出(即現(xiàn)場(chǎng)礦石經(jīng)過(guò)破碎球磨后浸出),尤其不適合攪拌浸出。因泥化嚴(yán)重,造成沉淀時(shí)間長(zhǎng),液固分離困難,影響浸出效果。在試驗(yàn)過(guò)程中,部分微細(xì)礦泥可透過(guò)濾紙,因此在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中要充分考慮到液固分離的困難。而礦石經(jīng)過(guò)破碎后進(jìn)行槽浸,則粒度越小,銅浸出率越高,粒度控制在-5mm,-200目細(xì)粒級(jí)占10%左右浸出效果最佳。

(4)該礦石比較適于堆浸。堆浸銅浸出速度較快,同樣粒度情況下銅浸出率較槽浸高、耗酸低、鐵浸出率也較低,且細(xì)泥產(chǎn)生的干擾也小。

(5)該礦石浸出速度快,兩天浸出率達(dá)到%,浸出液含銅第九天就降到g/l,12天降到g/l,但銅浸出率低,僅為%,說(shuō)明礦石中結(jié)合氧化銅較難浸出。

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