一種加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，屬于冶金工程【技術(shù)領(lǐng)域】。將復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦與含鈣物料混合均勻，制成小球，烘干后在溫度為750～950℃條件下焙燒1.0～4.0h，冷卻至室溫后，破碎得到焙砂；將上述得到的焙砂用稀硫酸浸出，然后經(jīng)固液分離即能得到銅含量低于1.0wt.%濾餅和硫酸銅溶液，濾餅為鉛精礦。本方法通過(guò)加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、稀硫酸浸出，使復(fù)雜銅鉛鐵硫化礦中的銅和鉛得到有效分離和高效提取。
【專利說(shuō)明】一種加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，屬于冶金工程【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)雜銅鉛鐵硫化礦是鉛鋅或者錫礦選礦工藝中產(chǎn)出的一種成分復(fù)雜的中礦，百分比組分為Cu7.0%?13%、鉛10%?30%、鐵20%?30%、硫20%?35%，與銅精礦或者鉛精礦相比，銅和鉛的含量皆偏低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到銅精礦或者鉛精礦的要求。由于礦物中的銅、鐵和硫形成致密的鐵銅硫化物，即便在高溫下也難于將鐵和銅有效分離。此外，物料軟化點(diǎn)低，導(dǎo)致未達(dá)到脫硫溫度時(shí)在礦物外表將形成致密的軟化層包裹礦物，焙燒脫硫效率低，銅和鉛的分離和回收效果差。
[0003]目前主要利用回轉(zhuǎn)窯來(lái)進(jìn)行氧化焙燒復(fù)雜銅鉛鐵硫化礦，焙燒得到的產(chǎn)物一一焙砂用稀硫酸浸出的工藝，分離和回收銅。由于原料中鉛的含量高，導(dǎo)致軟化點(diǎn)低，回轉(zhuǎn)窯焙燒過(guò)程中易出現(xiàn)黏窯現(xiàn)象，生產(chǎn)實(shí)際中只好降低焙燒溫度，從而帶來(lái)了脫硫效果低及銅浸出率低的問(wèn)題，得到的焙砂含硫量高達(dá)7%?10%，即便焙砂含硫量控制在7%左右時(shí)，采用一次浸出時(shí)，銅的浸出率也僅能達(dá)到40%?50%，需經(jīng)過(guò)2?3次浸出才能實(shí)現(xiàn)浸渣含Cu低于3%的指標(biāo)，而且在浸出過(guò)程中需加入大量的氧化劑，造成生產(chǎn)成本增加。
[0004]專利申請(qǐng)?zhí)枮?013107226288、名稱為“一種復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦中銅和鐵的分離方法”公開了首先將復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦與濃硫酸混合焙燒后得到焙砂，向焙砂中加入硫酸進(jìn)行酸浸即能得到含銅量低于1.0wt.%濾餅和硫酸銅溶液，本方法焙燒過(guò)程屬于硫酸化焙燒，盡管能夠達(dá)到優(yōu)良的分離效果，但是也存在不足，焙燒過(guò)程中外加入濃硫酸，在焙燒前的混料設(shè)備及焙燒過(guò)程中焙燒設(shè)備需進(jìn)行防腐處理，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中設(shè)備的投資增大，也存在焙燒初期會(huì)有加入的濃硫酸分解和后期硫酸鐵分解過(guò)程產(chǎn)生二氧化硫氣體的冋題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題及不足，本發(fā)明提供一種高效分離和提取該種原料中銅和鉛的方法。通過(guò)加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、稀硫酸浸出，使復(fù)雜銅鉛鐵硫化礦中的銅和鉛得到有效分離和高效提取。本發(fā)明針對(duì)銅鉛鐵混合礦石礦物組成特點(diǎn)，采用在原料中加入含鈣物料，再進(jìn)行氧化焙燒和稀硫酸浸出焙砂。原料中的銅在焙燒過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸~，稀硫酸浸出時(shí)極大部分進(jìn)入溶液；原料中的鉛在焙燒過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙U和氧化鉛，稀硫酸浸出極大部分以硫酸鉛的形態(tài)保留于浸出渣中。從而，實(shí)現(xiàn)銅與鉛的提取和高效分離。本方法技術(shù)方案簡(jiǎn)單，銅和鉛的提取效率高。焙砂僅需進(jìn)行一次稀酸浸出，浸出率高，因此工藝環(huán)節(jié)減少，生產(chǎn)成本較低，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0006]一種加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其具體步驟如下:
(1)將復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦與含鈣物料按照質(zhì)量百分比為1.0:0.1?0.8混合均勻，制成粒度為0.5?3.0cm的小球，烘干后在溫度為750?950°C條件下焙燒1.0?4.0h，冷卻至室溫后，破碎至85%以上的粒度為0.044?0.15mm，得到焙砂；
(2)將上述得到的焙砂用稀硫酸浸出，稀硫酸溶液的體積與焙砂質(zhì)量的比為4?10:lL/kg，在溫度為70?100°C條件下反應(yīng)1.0?5.0h，經(jīng)固液分離即能得到銅含量低于1.0wt.%濾餅和硫酸銅?谷液，濾餅為鉛精礦。
[0007]所述復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦包括以下質(zhì)量百分比組分為:Cu7.0%?13%、鉛10%?30%、鐵 20% ?30%、硫 20% ?35%。
[0008]所述步驟(I)中的含鈣物料為碳酸鈣、氧化鈣、石灰石中一種或幾種任意比例的混合物。
[0009]所述步驟(2)中的稀硫酸溶液中硫酸的濃度為30?300g/L。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:(I)該方法能夠?qū)⒒旌系V中焙燒中產(chǎn)生的二氧化硫轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徕}固定于焙砂中，減少工業(yè)過(guò)程中排放到環(huán)境中二氧化硫的量，有利于環(huán)境保護(hù)；(2)焙燒產(chǎn)物中的鉛主要以硫酸鉛形態(tài)存在，浸出過(guò)程中不消耗硫酸，硫酸鉛進(jìn)入固液分離的濾餅中，作為鉛精礦返回鉛流程；(3)該方法中焙砂用稀酸浸出，銅的一次浸出率大于95%，浸出渣含銅低于1.0%。

【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]實(shí)施例1
該加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其具體步驟如下:
(1)將10g復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦與碳酸鈣按照質(zhì)量比為1.0:0.5混合均勻，制成直徑為2.5cm的小球，然后在溫度為850°C條件下焙燒2.0h，冷卻至室溫得到129.5g焙球，其中復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦包括以下質(zhì)量百分比組分:Cu7.7%、Pb28.2%、Fe20.5%、S30%，所用碳酸鈣的質(zhì)量含量為98wt.% ;焙球破碎至85%以上的粒度為0.075mm得到焙砂；
(2)將上述得到的焙砂用稀硫酸浸出，然后按照稀硫酸溶液的體積與焙砂質(zhì)量比為4:lL/kg加入稀硫酸溶液，在溫度為85°C條件下浸出2h，冷卻至溫度為40°C后經(jīng)固液分離即能得到濾餅和硫酸銅溶液，其中浸出用的稀硫酸溶液中硫酸的濃度為300g/L。
[0013]上述硫酸銅溶液為538mL，銅含量為14.0g/L ;濾餅烘干后重量為115.2g，鉛含量為24.4%，銅含量為0.15% ;銅的浸出率為97.8%。
[0014]實(shí)施例2
該加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其具體步驟如下:
(1)將10g復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦與碳酸鈣按照質(zhì)量比為1.0:0.6混合均勻，制成直徑為3.0cm的小球，然后在溫度為900°C條件下焙燒3.0h，冷卻至室溫得到132.0g焙球，其中復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦包括以下質(zhì)量百分比組分:Cu8.7%、PblO%、Fe24.5%、S20%，所用碳酸鈣的質(zhì)量含量為98wt.% ;焙球破碎至90%以上的粒度為0.075mm得到焙砂；
(2)將上述得到的焙砂用稀硫酸浸出，然后按照稀硫酸溶液的體積與焙砂質(zhì)量比為10: lL/kg加入稀硫酸溶液，在溫度為100°C條件下浸出lh，冷卻至溫度為40°C后經(jīng)固液分離即能得到濾餅和硫酸銅溶液，其中浸出用的稀硫酸溶液中硫酸的濃度為30g/L。
[0015]上述硫酸銅溶液為1350mL (銅含量為6.lg/L)，濾餅烘干后重量為108.5g (鉛含量為6.9%，銅含量為0.34%)，銅的浸出率為95.8%。
[0016]實(shí)施例3
該加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其具體步驟如下:
(1)將10g復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦與石灰石按照質(zhì)量比為1.0:0.8混合均勻，制成直徑為1.0cm的小球，然后在溫度為950°C條件下焙燒1.0h，冷卻至室溫得到145.0g焙球。其中復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦包括以下質(zhì)量百分比組分:Cu7.7%、Pb28.2%、Fe20.5%、S30%，所用石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量含量為92wt.% ;焙球破碎至85%以上的粒度為0.044mm得到焙砂；
(2)將上述得到的焙砂用稀硫酸浸出，然后按照稀硫酸溶液的體積與焙砂質(zhì)量比為6:lL/kg加入稀硫酸溶液，在溫度為85°C條件下浸出2h，冷卻至溫度為40°C后經(jīng)固液分離即能得到濾餅和硫酸銅溶液，其中浸出用的稀硫酸溶液中硫酸的濃度為120g/L。
[0017]上述硫酸銅溶液為880mL (銅含量為8.3g/L)，濾餅烘干后重量為112.8g (鉛含量為24.8%，銅含量為0.33%)，銅的浸出率為95.1%。
[0018]實(shí)施例4
該加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其具體步驟如下:
(1)將10g復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦與氧化鈣按照質(zhì)量比為1.0:0.1混合均勻，制成直徑為3.0cm的小球，然后在溫度為750°C條件下焙燒4.0h，冷卻至室溫得到105.0g焙球，其中復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦包括以下質(zhì)量百分比組分為:Cul3%、鉛12.5%、鐵30%、硫35%，所用氧化鈣的質(zhì)量含量為99wt.% ;焙球破碎至90%以上的粒度為0.15mm得到焙砂；
(2)將上述得到的焙砂用稀硫酸浸出，然后按照稀硫酸溶液的體積與焙砂質(zhì)量比為6:lL/kg加入稀硫酸溶液，在溫度為70°C條件下浸出5h，冷卻至溫度為40°C后經(jīng)固液分離即能得到濾餅和硫酸銅溶液，其中浸出用的稀硫酸溶液中硫酸的濃度為100g/L。
[0019]上述硫酸銅溶液為650mL (銅含量為19.3g/L)，濾餅烘干后重量為83.4g (鉛含量為14.9%，銅含量為0.54%)，銅的浸出率為96.5%。
[0020]實(shí)施例5
該加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其具體步驟如下:
(1)將10g復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦與碳酸鈣按照質(zhì)量比為1.0:0.3混合均勻，制成直徑為0.5cm的小球，然后在溫度為800°C條件下焙燒2.0h，冷卻至室溫得到116.2g焙球，其中復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦包括以下質(zhì)量百分比組分為:Cul3.0%、鉛12.5%、鐵30%、硫35%，所用碳酸鈣的質(zhì)量含量為98wt.% ;焙球破碎至90%以上的粒度為0.075mm得到焙砂；
(2)將上述得到的焙砂用稀硫酸浸出，然后按照稀硫酸溶液的體積與焙砂質(zhì)量比為5:lL/kg加入稀硫酸溶液，在溫度為90°C條件下浸出2h，冷卻至溫度為40°C后經(jīng)固液分離即能得到濾餅和硫酸銅溶液，其中浸出用的稀硫酸溶液中硫酸的濃度為150g/L。
[0021]上述硫酸銅溶液為620mL (銅含量為20.4g/L)，濾餅烘干后重量為95.5g (鉛含量為13.1%，銅含量為0.38%)，銅的浸出率為97.2%ο
[0022]面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其特征在于具體步驟如下: (1)將復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦與含鈣物料按照質(zhì)量百分比為1.0:0.1?0.8混合均勻，制成粒度為0.5?3.0cm的小球，烘干后在溫度為750?950°C條件下焙燒1.0?4.0h，冷卻至室溫后，破碎至85%以上的粒度為0.044?0.15mm，得到焙砂； (2)將上述得到的焙砂用稀硫酸浸出，稀硫酸溶液的體積與焙砂質(zhì)量的比為4?10:lL/kg，在溫度為70?100°C條件下反應(yīng)1.0?5.0h，經(jīng)固液分離即能得到銅含量低于1.0wt.%濾餅和硫酸銅?谷液，濾餅為鉛精礦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其特征在于:所述復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦包括以下質(zhì)量百分比組分為:Cu7.0%?13%、鉛 10% ?30%、鐵 20% ?30%、硫 20% ?35%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其特征在于:所述步驟(I)中的含鈣物料為碳酸鈣、氧化鈣、石灰石中一種或幾種任意比例的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加入含鈣物料焙燒復(fù)雜銅鉛鐵混合硫化礦、提取銅和鉛的方法，其特征在于:所述步驟(2)中的稀硫酸溶液中硫酸的濃度為30?300g/L。
【文檔編號(hào)】C22B3/08GK104451123SQ201410638808
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】廖亞龍, 周娟, 黃斐榮 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)