[发明专利]一种边磨边浸强化黄铜矿常压有机卤化浸出的方法

说明书

一种边磨边浸强化黄铜矿常压有机卤化浸出的方法，按以下步骤进行：(1)将黄铜矿原料磨矿制成粗矿粉；(2)将粗矿粉与有机卤化剂、增溶剂和稳定剂混合均匀，制成混合物料；(3)置于反应釜内，加水调制成矿浆，并调节pH值；加入磨矿介质，开启搅拌进行边浸边磨，获得浸出物料；(4)过滤分离，获得富集铜的浸出液。本发明的方法浸出率高；条件温和，工艺简单，设备腐蚀性低；有机卤化剂用量低，经济性好，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于湿法浸铜技术领域，特别涉及一种边磨边浸强化黄铜矿常压有机卤化浸出的方法。

背景技术

黄铜矿是地球上含量最丰富的铜矿，大约占全部铜矿资源的70％，随着对黄铜矿矿床的不断开采，高品位黄铜矿逐渐减少，低品位黄铜矿占据了全部黄铜矿资源的55％，并且这一比例还将继续增大；火法冶金是从黄铜矿中提铜的最传统方法，其原理是在高温下应用冶金炉把黄铜矿和其中的其它脉石矿物分离；黄铜矿属于硫化矿类，所以在焙烧过程中会产生大量的SO₂等有害气体，严重污染环境，提高了污染治理成本；其次，火法冶金对于铜矿品位的要求很高，处理低品位黄铜矿时往往无法取得理想效果；但是世界范围的黄铜矿都有低品位化的趋势，助推了火法冶金工业成本的增高；除此以外，火法冶金的投资成本和操作费用都非常高，经济效益差；这些缺点使得科研人员迫切地开始探究替代火法冶金的提铜方法。

相对而言，湿法炼铜技术具有成本低、规模大、资源利用程度高、产品质量好、建设周期短、环境污染小等优点；但是在湿法冶炼过程中，由于黄铜矿的晶格能高、结构稳定，导致其浸出困难；同时科研人员发现黄铜矿在浸出过程中表面会形成一层或多层的钝化层，使得铜的浸出速率及最终回收率都不高；因此，湿法浸出工艺仍然需要进一步的改进。

当前，湿法浸铜有氧化浸出、配位浸出及生物浸出方法；传统的硫酸浸出是在温度493～503K时焙烧并与酸作用使黄铜矿转化成硫酸盐，但该法产生硫化氢、二氧化硫等气体，对设备产生腐蚀并严重恶化了工作环境；传统氯化物浸出采用无机氯化物，使黄铜矿在氯化铁存在时发生电化学溶解，但该法产生酸，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，不过该法需要高压条件，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；因此，寻求一种绿色、简单、有效的强化浸出方法是提高黄铜矿中铜回收效率的关键。

发明内容

基于以上现有黄铜矿浸出铜技术的不足，本发明提供一种边磨边浸强化黄铜矿常压有机卤化浸出的方法，采用有机卤化剂进行边磨边浸的方式处理黄铜矿，主要针对黄铜矿常压氧化浸出容易有钝化层、焙烧浸出污染大、生物浸出效率慢、无机氯化物腐蚀严重等问题，实现高效安全、环境友好、处理条件温和安全。

为实现上述目的，本发明的方法按以下步骤进行：

(1)将黄铜矿原料破碎后进行一次磨矿，制成粗矿粉，其中粒径≤1mm的部分占总质量90％以上；

(2)将粗矿粉与有机卤化剂、增溶剂和稳定剂混合均匀，制成混合物料；所述的有机卤化剂为三氯异氰尿酸钠、二氯异氰尿酸钠、1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲、3-溴-1-氯-5,5-二甲基乙内酰脲和N-氯丁二酰亚胺中的一种或两种以上的混合物；所述的增溶剂为十二烷基二苯醚二磺酸钠、十二烷基硫酸钠、三聚磷酸钠、尿素、乙二醇、乙醇、乙二胺四乙酸二钠和三乙醇胺中的一种或两种以上的混合物；所述的稳定剂为乙腈、溴化钾、硼酸钠、氨基磺酸、环糊精和明胶中的一种或两种以上的混合物；

(3)将混合物料置于反应釜内，加水调制成质量浓度1～40％的矿浆，并调节矿浆的pH值为0～5；向矿浆中加入磨矿介质，然后开启搅拌进行边浸边磨，其中搅拌速度为200～1000rpm，温度为20～95℃，时间为5～180min，最后获得浸出物料；

(4)将浸出物料过滤分离，获得富集铜的浸出液。