硫化铜精矿湿法冶金工艺研究及混合精矿金铜回收试验

湿法炼铜由于具有生产率高、能耗低等优点成为处理硫化铜矿的一种重要方法。本试验针对吉林省某高硫铜矿，结合企业需要提出并确定了硫酸化焙烧-酸浸工艺提取该硫化铜精矿中的铜；比较了富氧气氛与空气气氛条件下硫酸化焙烧动力学过程，计算了反应表观活化能；并对该硫化铜精矿与高碳金精矿混合矿采用硫酸化焙烧-硫酸浸出-氯化浸金工艺同时提取金和铜做了初步试验。本文主要研究了焙烧和浸出工艺参数对硫化铜精矿中铜浸出率的影响。关键研究参数有：焙烧温度、焙烧时间、钠盐添加量及种类；浸出剂酸度、浸出温度、浸出时间、搅拌速率和液固比。实验结果表明：焙烧温度和焙烧时间是影响硫化铜精矿硫酸化焙烧效果的重要因素，在500℃焙烧2h条件下，铜的浸出率达到95.28%。焙烧温度在550℃以上时，焙烧前添加亚硫酸钠能有效提高铜的浸出率；而降低焙烧温度到550℃以下亚硫酸钠的添加对铜的浸出效果没有明显改善作用。焙烧前加入硫酸钠，能将铜浸出率提高至99%左右。浸出过程中浸出剂酸度、浸出温度和浸出时间是影响铜浸出率的三个重要因素，改变搅拌速率和液固比则对铜浸出率影响不大。试验最佳浸出工艺参数确定为：浸出剂中硫酸浓度5%；液固比4:1；搅拌速率400r/min；浸出时间2h；浸出温度室温(25℃)。通过空气气氛和富氧气氛焙烧时二氧化硫的逸出率计算硫的氧化率，以此为依据做表观动力学研究。在空气气氛焙烧时，求得反应表观活化能为43.14kJ/mol，过程受界面化学反应控制；当通入50%氧气时，二氧化硫逸出最大值所需时间大大缩短，且求得表观活化能比空气气氛时降低，反应动力学过程转为混合反应控制，说明富氧焙烧能改善焙烧效果，减少反应时间。在理论上证明了对该硫化铜精矿进行富氧焙烧可以提高焙烧效率。本论文在以上实验的基础上，对硫化铜精矿与高碳金精矿的混合精矿进行了硫酸化焙烧-酸浸-氯化浸金试验来综合回收元素金和铜，试验对比了焙烧前添加亚硫酸钠与不添加时焙烧的效果，结果表明，添加1%亚硫酸钠后进行焙烧能够将金的浸出率提高4.87%，铜的浸出率提高5.14%。试验还对其进行50%氧气气氛的富氧焙烧预处理，但得到的金和铜的浸出率并不理想。