专利名称：一种高铁生物浸铜液综合利用的方法
技术领域：
本发明涉及高铁生物浸铜液综合利用技术，实现高铁生物浸铜液综合利用。
背景技术：
随着不可再生矿产资源的不断开发和利用，矿石资源日益贫杂。贫矿、表外矿、难 选矿和采矿后残留的矿石偏多，致使常规选冶方法在技术和经济上面临严峻的挑战，环境 污染也日益严重。 低品位铜矿包括难选低品位氧化铜矿、氧化一硫化混合矿、低品位硫化铜矿及含 铜废石等铜资源，用传统选冶工艺难以经济处理回收。而微生物浸出技术具有反应温和、环 境友好、溶液循环利用、无二氧化硫等气体排放、能耗低，设备少、流程短以及能够处理用传 统选冶工艺不能经济回收的铜资源等优点。生产实践表明，利用微生物浸出技术从低品位 铜矿石中回收lt铜的成本仅为常规方法处理高品位矿石生产lt铜成本的1/3 1/2。因 而，微生物浸矿是处理低品位铜矿资源的很有前途的技术之一。 由于矿石特征，以及生物浸出技术特点，生物浸出过程中铁被优先浸出，致使 生物浸铜液中铁含量过高。高铁生物浸出液一般总Fe达到15g L—^50g L—、其中 Fe3+ > 13g L—、甚至Fe3+高达33g L—、造成萃取铜工艺不能正常进行。为了生物浸出生 产的正常进行，必须降低F^+含量或除去生物浸出液中铁。目前关于高铁生物浸出液综合 利用研究报道较少，生产上一般采用石灰中和沉淀法除铁。石灰中和沉淀法除铁需要采取 曝气、多级氧化沉淀，而且铜不能得到回收利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高铁生物浸铜液综合利用的方法，实现(1)回收生物浸 出液中Cu ; (2)降低Fe3+或去除浸出液中铁，并可使铁得到回收；(3)节约水资源及利用浸 出液中的酸，使生物浸出液得到循环利用。从而实现高铁生物浸铜液综合利用。
本发明的技术方案是 在高铁生物浸铜液中加入硫代硫酸钠、硫化物或硫代硫酸钠和硫化物，经过充分 反应和沉淀后过滤得到硫化铜沉淀，滤液返回生物浸出，或在在滤液中加碱调节pH值为 2 IO，通空气或氧气搅拌反应后过滤，得到除铁滤液和铁渣，滤液返回生物浸出。
本发明的优点为 (1)以硫化铜沉淀回收生物浸出液中Cu ; (2)降低Fe3+或去除浸出液中铁，并可使铁得到回收； (3)节约水资源及利用浸出液中的酸，使生物浸出液得到循环利用。 实施方式 实施例1 : 将2L生物浸铜液加入2L三颈瓶中，启动搅拌，加热至85°C，加入硫代硫酸钠 2Q0g，反应60min后过滤。生物堆浸液和反应后堆浸液组成分别如表1和表2所示，所得沉淀物成分如表3所示。
表1生物浸铜液主成分
成分总铁 Fe3+ Fe2+铜 pH
含量27.4/g丄"13.20/g丄-' 14.2/g丄"7.5/g.L—1 1.63
表2硫代硫酸钠处理生物浸铜液结果/
Cu2Vg丄—1TVe/g丄—1 Fe"g丄-1 铜沉淀率/。/。 铁沉淀率/%Fe3+还原率/。/。 pH值
0.001923.57 0.11 99.97 13.9999.17 1.14
表3硫代硫酸钠处理生物浸铜液所得沉淀物成分/%
元素CuS OFe Na AlMg Ca
含量43.11 30.48 12.7 2.863 2.35 0.5160.317 0.0538 实施例2:
将硫化氢通入4L生物浸铜液中，在室温下搅拌反应30min后过滤，得到滤液 3. 85L。生物浸铜液成分如表4所示，硫化氢处理后生物浸铜液成分如表5所示，所得沉淀 成分如表6所示。
表4生物浸铜液成分/g L—1
元素Cu TFe Fe3+ Al Mg CaMn Zn
成分7.69 27.9 14.685.89 4.24 0.620.60 0.45
表5硫化氢处理后生物浸铜液成分/g L—1
pHTFeFe2+ Cu2+ Ca Mg AlZn Mn
0.7321.10 19.68 0 0.41 5.05 5.050.31 0.47 由此可知，铜沉淀率为100X，铁沉淀率为24.4X，铁还原率为95.2X，反应后pH 值为0. 73。 表6硫化氢处理所得沉淀成分/%
元素CuSOFeNaAlMgCa
含量38.2431.29.113.9330.190.4550.2940.0698 由表6可知，硫化氢处理后所得沉淀主要组成为Cu、S、Fe，其含量分别为38. 24% 、 31. 2%、3. 933%。
实施例3: 将315g硫化钠(Na2S *9H20)加入4L上述生物浸铜液中，在室温下搅拌反应30min后过滤。硫化钠处理后生物浸铜液成分如表7所示，所得沉淀成分如表8所示。 表7硫化钠处理生物浸铜液结果/g L—1
pHTFe Fe2+ Cu2+ CaMgAlZnMn
2.1819.10 19 0 0.412.053.050.250.27
表8硫化钠处理生物浸铜液所得沉淀成分,
元素Cu S O FeNaAlMgCa
含量37.12 30.2 10.11 5.9330.190.650.590.059 实施例4 : 将315g硫化钠(Na2S 冊20)加入4L上述生物浸铜液中，在室温下搅拌反应30min 后过滤。硫化钠处理后生物浸铜液成分如上表7所示，所得沉淀成分如上表8所示。在硫 化钠处理后滤液中，加入氢氧化钠溶液调节滤液pH值为7，鼓入空气反应2. 5h后过滤得到 含铁为45%的铁渣，除铁后滤液铁含量为0. llg L—、
实施例5 : 将315g硫化钠(Na2S 冊20)加入4L上述生物浸铜液中，在室温下搅拌反应30min 后过滤。硫化钠处理后生物浸铜液成分如上表7所示，所得沉淀成分如上表8所示。在硫 化钠处理后滤液中，加入石灰乳液调节滤液pH值为7左右，鼓入空气反应2. 5h后过滤后滤 液铁含量为0. 198g*L—权利要求
一种高铁生物浸铜液综合利用的方法，其特征在于在高铁生物浸铜液中加入硫代硫酸钠、硫化物或硫代硫酸钠和硫化物，使高铁生物浸铜液中的铜离子充分沉淀，过滤后得到硫化铜沉淀；滤液返回生物浸出，或在滤液中加碱调节pH值为2～10，通空气或氧气搅拌反应后过滤，得到除铁滤液和铁渣，滤液返回生物浸出。
2. 根据权利要求1所述的高铁生物浸铜液综合利用的方法，其特征在于在加入硫代 硫酸钠时，反应温度为50°C -IO(TC。
3. 根据权利要求1所述的高铁生物浸铜液综合利用的方法，其特征在于所述的硫化 物为硫化钠、硫化氢中的一种或两种。
4. 根据权利要求1所述一种高铁生物浸铜液综合利用的方法，其特征在于所述的碱 为氢氧化钠、石灰、碳酸钠、碳酸氢钠的一种或多种。
全文摘要
一种高铁生物浸铜液综合利用的方法，本发明在高铁生物浸铜液中加入硫代硫酸钠、硫化物或硫代硫酸钠和硫化物，经过充分反应和沉淀后过滤得到硫化铜沉淀，滤液返回生物浸出，或在滤液中加碱调节pH值为2～10，通空气或氧气搅拌反应后过滤，得到除铁滤液和铁渣，滤液返回生物浸出。本发明以硫化铜沉淀回收生物浸出液中Cu；降低Fe3+或去除浸出液中铁，并可使铁得到回收；节约水资源及利用浸出液中的酸，使生物浸出液得到循环利用。
文档编号C22B3/00GK101736156SQ200910227118
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者乐红春, 彭丽婧, 郑雅杰 申请人:中南大学