专利名称：一种黄铜矿浸出工艺的制作方法
技术领域：
湿法冶金领域(二)技术背景公知的黄铜矿湿法浸出采用酸浸、氨浸、氯化物或硫酸铁浸出等方法。硫酸浸出是在温度493～503K时与酸焙烧使黄铜矿转化成硫酸盐，该法产生硫化氢、二氧化硫等气体，对设备产生腐蚀以及对工作环境也产生污染；氯化物浸出是黄铜矿在氯化铁存在时发生电化学溶解，该法产生酸，严重腐蚀设备，需要高性能的防腐材料制备设备；氨浸在高压下，有氧气时，通过搅拌进行浸出，该法需要高压条件，且对设备的密闭性要求也高；细菌浸出是广泛应用于低品位铜矿石浸出，但浸出周期很长。
另外，黄铜矿773K温度下与蒸汽和氧气的直接硫酸盐化，其反应方程式为
该法同样产生硫化氢、二氧化硫等气体，污染环境，且需要高温条件。
由于上述方法需要高温、高压条件，且过程能耗高、浸出周期长、操作复杂、设备要求高、致使产品生产成本很高，限制了铜产品的广泛应用，因此研究一种高效、节能、高综合利用、环境友好的黄铜矿浸出工艺就显得十分重要了。
南开大学于1994年3月22日申请的名称为《由黄铜矿直接制备硫酸铜的方法》(公开号1094014)的专利中公开了一种直接从铜矿粉制备硫酸铜的工艺方法。在350～400℃温度下焙烧黄铜矿粉，用水沥取，滤液中通入空气，并且加入中和剂碳酸钙维持PH值3.5左右除铁，滤液浓缩，冷却即可得纯的硫酸铜。
而在申请号为97182088.0，名称为《黄铜矿的浸出方法》的专利申请中则提供了一种使用硫酸铁从黄铜矿浸出铜的方法，其中通过控制黄铜矿的表面电位，使其处于350到450mV宽范围内的经验确定的“窗”，以获得合格的浸出速率。最有效的工艺条件包括选择所述的表面电位、浸出温度、浸出溶液的PH值，和黄铜矿的研磨细度。
另为申请号00807725.8由澳大利亚拜克莱克控股有限公司提出的《一种堆积浸提黄铜矿的改进方法》专利申请中揭示了一种堆积浸提含黄铜矿矿石的方法。向含黄铜矿的堆积物加入含铁和硫氧化菌的酸性液体，使之与所述矿石接触，这样的接触会从矿石中释放出铜。在该过程中，向堆积物导入含氧的气体，作为细菌的氧源，导入堆积物的含氧气体的饱和度和温度受到控制，以使堆积物的主体部分维持在喜温细菌以经济上可接受的速度浸提黄铜矿的温度。
以上所述的浸出方法，有的是需要高温、高压，有的则是腐蚀励害，对设备的要求高，有的则是耗费时间长，影响浸出效率。
发明内容1、本发明的目的是提供一种过硫酸铵氧化浸出黄铜矿的方法，在低温、常压下，在催化剂和氧化剂存在时，浸出黄铜矿，铜浸出率达96％以上。
2、技术方案将黄铜矿、水与酸搅拌混匀，加热，加入催化剂和氧化剂进行氧化浸出，过滤得到含铜的浸出溶液。本发明涉及的化学反应方程式如下工艺条件的设置1)催化剂为银盐，氧化剂为过硫酸铵；2)黄铜矿、水与酸混习时，采用液固比4∶1～8∶1；3)氧化浸出时控制温度为70～95℃，氧化浸出时间5-10h；4)银盐用量为黄铜矿∶银盐＝100∶0.06～0.12(重量比)；5)过硫酸铵用量为黄铜矿∶过硫酸铵＝20～40％∶60～80％(重量百分比)；6)银盐浓度为0.01～0.038％(重量百分浓度)，过硫酸铵浓度为15-20％(重量百分浓度)。
银盐在过程中不消耗，可回收使用，过硫酸铵经再生后，可循环使用。
达到的技术经济指标①铜浸出率96％以上；
②铜回收率97％以上。
3、与现有的技术相比具有的优点同公知湿法浸出方法相比，采用过硫酸铵氧化浸出黄铜矿可以降低设备要求、只需常压、低温条件就可以浸出黄铜矿，且浸出率高、浸出时间短，从而提高了生产效率。本发明只需加热70～95℃，氧化5～10小时即可完成黄铜矿的浸出工序，其工艺简单、设备要求不高、生产效率高、环境友好，因而本发明在浸出黄铜矿中，具有良好的应用前景和重要的实际意义。
图1是本发明的工艺流程图具体实施方式
实施例一1、原料化学成份及各成份重量百分比原料取自某铜业股份公司，其化学成分如下S 30.6～32％，Fe 28～31％，Ni0.02～0.019％，Cu 21～23％，Zn 2.0～2.6％，Pb 0.61～0.72％，Bi 0.09～1.1％，Al2O30.62～0.67％，CaO 0.31～0.43％，MgO 0.21～0.37％，SiO24.5～5.0％，As0.44～0.51％。
2、加热氧化浸出(1)黄铜矿、水与硫酸混合，液固比为6∶1，硫酸浓度为4-6％(重量百分浓度)；(2)加热氧化过程控制黄铜矿∶过硫酸铵＝30％∶70％(重量百分比)，黄铜矿∶硫酸银＝100∶0.09(重量比)，搅拌速率400转/分钟，催化剂硫酸银浓度0.01～0.018％(重量百分浓度)，过硫酸铵浓度15～18％(重量百分浓度)，氧化温度85～90℃，氧化时间7h。铜的浸出率为97.16％。
实施例二1、原料原料取自某铜业股份公司，其化学成分如下S 30～31％，Fe 29～32％，Ni 0.01～0.012％，Cu 20～22％，Zn 2.5～3.0％，Pb0.64～0.70％，Bi 0.08～1.0％，Al2O30.67～0.70％，CaO 0.3～0.40％，MgO0.25～0.40％，SiO24.9～5.1％，As 0.50～0.54％。
2、加热氧化浸出(1)黄铜矿、水与硝酸混合，液固比5∶1，硝酸浓度为5～10％(重量百分比)；(2)加热氧化过程控制黄铜矿∶过硫酸铵＝35％∶65％(重量百分比)，铜矿∶硝酸银＝100∶0.1(重量比)，拌速率600转/分钟，催化剂硝酸银浓度为0.022～0.025％(重量百分浓度)，过硫酸铵浓度18～20％(重量百分浓度)，氧化温度90～95℃，氧化时间7～8h。铜的浸出率为99.27～99.47％。
权利要求
1.本发明涉及一种黄铜矿的浸出工艺，将黄铜矿、水与酸搅拌混匀，加热、加入催化剂和氧化剂，进行氧化浸出，然后过滤得到含铜的浸出溶液，其特征是1)催化剂是银盐，氧化剂是过硫酸铵；2)黄铜矿、水和酸的液固比为4∶1～8∶1，酸的重量百分浓度为2-10％；3)氧化浸出时控制温度为70-95℃；4)银盐的加入量为黄铜矿∶银盐＝100∶0.06～0.12；5)过硫酸铵加入量为黄铜矿∶过硫酸铵＝20～40％∶60～80％；6)银盐的重量百分浓度为0.01～0.038％，过硫酸铵的重量百分浓度为15～20％。
2.根据权利要求1所述的黄铜矿浸出工艺，其特征是所述的酸为硫酸或者硝酸。
3.根据权利要求1、2所述的黄铜矿浸出工艺，其特征是所述硫酸重量百分浓度为4-6％，硝酸重量百分浓度为5～10％。
4.根据权利要求1所述的黄铜矿浸出工艺，其特征是所述的银盐是硫酸银或硝酸银。
5.根据权利要求1，4所述的黄铜矿浸出工艺，其特征是黄铜矿∶硫酸银＝100∶0.09，黄铜矿∶硝酸银＝100∶0.1。
全文摘要
本发明涉及一种黄铜矿的浸出工艺，在低温和常压下，采用银盐作为催化剂、过硫酸铵作为氧化剂，对黄铜矿进行氧化浸出，控制温度为70－95℃，浸出5－10小时，可以得到浸出率达96％以上，铜的回收率达97％以上的硫酸铜溶液。由于不需高温、高压，所以浸出时设备防腐及压力的要求不高，对环境不造成危害，过程中使用的银盐不损耗，过硫酸铵经再生后，可循环使用，生产成本可以降低。可见，本发明是一种工艺流程简单，生产周期短，生产成本低，生产效率高的浸出黄铜矿的方法。
文档编号C22B3/00GK1462812SQ03135210
公开日2003年12月24日 申请日期2003年6月12日 优先权日2003年6月12日
发明者彭金辉, 范兴祥, 张利波, 张世敏, 郭胜惠, 秦文峰, 樊希安 申请人:昆明理工大学