一种从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统技术方案

本实用新型专利技术属于铜箔生产领域，公开了一种从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统，包括：固堆单元，用于将低品位含铜矿石进行固堆，得到含铜矿石堆；喷淋单元，用于将含铜矿石堆采用酸液进行喷淋并浸渍，收集浸出富铜液；萃取单元，用于将浸出富铜液进行萃取，以将硫酸铜从所述浸出富铜液中提取出来，得到富铜有机相；反萃取单元，用于将富铜有机相进行反萃取，以将富铜有机相中的硫酸铜释放出来，得到硫酸铜液；电解单元，用于将硫酸铜液和添加剂混合之后作为电解液进行电解，得到铜箔。采用本实用新型专利技术提供的系统生产的铜箔纯度较高，整个过程简单流畅，仅需采用一次电解即可，减少了生产中间环节，生产效率高，处理成本低，易于工业化。

A system of producing copper foil from low-grade copper ore

The utility model belongs to the field of copper foil production, and discloses a system for producing copper foil from low-grade copper ore, which comprises a solid heap unit, which is used for solid heap of low-grade copper ore to obtain copper ore heap; a spray unit, which is used for spraying and dipping the copper ore heap with acid solution to collect the leaching copper rich solution; an extraction unit, which is used for extracting the leaching copper rich solution To extract copper sulfate from the leached copper rich solution to obtain the copper rich organic phase; the reverse extraction unit is used to carry out the reverse extraction of the copper rich organic phase to release the copper sulfate in the copper rich organic phase to obtain the copper sulfate solution; the electrolytic unit is used to mix the copper sulfate solution and the additive to electrolyze as the electrolyte to obtain the copper foil. The copper foil produced by the system provided by the utility model has high purity, the whole process is simple and smooth, only one electrolysis is needed, the intermediate link of production is reduced, the production efficiency is high, the processing cost is low, and the industrialization is easy.

【技术实现步骤摘要】
一种从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统
本技术属于铜箔生产领域，具体涉及一种从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统。
技术介绍
锂电池用铜箔作为锂电池负极的集流体及载体，在锂电池中起着无法取代作用，目前供应不足，制约着新能源产业的发展，按照制造工艺，分为压延铜箔和电解铜箔两类。电解铜箔因其先进的生产工艺更能满足当前需求及发展，其生产工艺包括电解液的制备、电解和后处理三个部分，主要是以含铜量在99.8％以上纯铜或电解铜为原料，切碎后经氧化投入硫酸溶液中配成硫酸铜溶液，经调浆、过滤和热交换等工艺处理后进入电解槽、通过电解铜箔机，在转动的阴极表面电沉积制成生铜箔，再经过钝化等表面处理等工序制成商品铜箔。而生产电解铜箔的原料(纯铜或电解铜)一般来自铜矿石或废铜材，最终来源于铜矿石的浸出-萃取-电积生物冶金工艺，或浮选-熔炼-吹炼-精炼火法炼铜工艺。其中，当采用铜矿石的浸出-萃取-电积生物冶金工艺获取电解铜箔原料时，需要将经浸出和萃取之后的富铜溶液进行电积提纯以获得纯度较高的金属铜及拉丝，之后再将该金属铜及拉丝配成硫酸铜溶液电解成铜箔。因此，从目前生产工艺看，从铜矿石开采到电解铜箔的生成，工艺流程复杂，影响因素多，工艺不连续，生产成本高。因此寻求一种处理成本低、适应性强、易于控制、环境友好的从低品位含铜矿石生产电解铜箔装置就显得尤为迫切。
技术实现思路
本技术旨在提供一种新的从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统。具体地，本技术提供的从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统包括：固堆单元，用于将粒度P80≤60mm的低品位含铜矿石采用堆筑或装柱的方式进行固堆，得到含铜矿石堆；喷淋单元，用于将所述含铜矿石堆采用酸液进行喷淋并浸渍，收集浸出富铜液；萃取单元，用于将所述浸出富铜液采用萃取剂进行萃取，以将硫酸铜从所述浸出富铜液中提取出来，得到富铜有机相；反萃取单元，用于将所述富铜有机相采用反萃取剂进行反萃取，以将所述富铜有机相中的硫酸铜释放出来，得到硫酸铜液；电解单元，用于将所述硫酸铜液和添加剂混合之后作为电解液进行电解，得到铜箔。优选地，该系统还包括破碎单元，用于将低品位含铜矿石破碎至粒度P80≤60mm。优选地，所述电解单元包括阳极、阴极、电解槽、均液器以及外循环管路，所述阳极和阴极设置于所述电解槽中，所述外循环管路用于使电解槽中的电解液循环流通，所述均液器设置于所述循环管路的电解液入口以对所述电解液进行均质。优选地，所述循环管路上设置有储液槽，用于存储电解液。优选地，该系统还包括将源自所述萃取单元的萃余液至少部分作为酸液返回至所述喷淋单元，剩余部分处理外排。优选地，该系统还包括将源自所述反萃取单元的有机相经粘土再生之后作为萃取剂返回至所述萃取单元。优选地，该系统还包括将源自所述电解单元的电解贫液经净化除杂之后作为所述反萃取剂返回至所述反萃取单元。本技术巧妙地将“湿法冶金”和“电解”这两个独立互不相干的部分进行有机整合，能够控制浸出富铜液中铜离子和有害离子的含量，并确保在电解过程中电解液中的有害离子能够被抑制以避免影响电解生成铜箔的过程，保证最终获得铜箔的纯度。当采用本技术提供的系统从低品位含铜矿石中生产铜箔时，整个过程简单流畅，仅需采用一次电解即可，减少了生产中间环节，生产效率高，处理成本低，易于工业化，与现有电解铜箔技术相比，节省了制备金属铜及拉丝的环节，降低了生产成本，经计算，较现有生产工艺至少节省4.5万元/吨，具有良好的经济效益和社会效益，为我国含铜低品位铜矿资源的高效大力开发提供广阔的空间。此外，本技术提供的从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统适用于铜含量低至0.40wt％且铜主要以次生硫化铜或者氧化铜形式存在的铜矿石，特别适用于能实现湿法浸出的低品位铜矿资源，扩大了电解铜箔生产原料来源。附图说明图1为本技术提供的系统从低品位含铜矿石中生产铜箔的流程示意图；图2为本技术提供的电解单元的结构示意图。附图标记说明1-固堆单元；2-萃取单元；3-反萃取单元；4-电解单元；41-阳极；42-阴极；43-电解槽；44-均液器；45-外循环管路；46-储液槽；5-破碎单元。具体实施方式如图1所示，本技术提供的从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统包括：固堆单元1，用于将粒度P80≤60mm的低品位含铜矿石采用堆筑或装柱的方式进行固堆，得到含铜矿石堆；喷淋单元(未示出)，用于将含铜矿石堆采用酸液进行喷淋并浸渍，收集浸出富铜液；萃取单元2，用于将所述浸出富铜液采用萃取剂进行萃取，以将硫酸铜从所述浸出富铜液中提取出来，得到富铜有机相；反萃取单元3，用于将所述富铜有机相采用反萃取剂进行反萃取，以将所述富铜有机相中的硫酸铜释放出来，得到硫酸铜液；电解单元4，用于将所述硫酸铜液和添加剂混合之后作为电解液进行电解，得到铜箔。所述固堆单元1以粒度P80≤60mm的低品位含铜矿石进行固堆。当低品位含铜矿石的初始粒度P80大于60mm时，需要先破碎之后再进行固堆，此时，从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统还包括破碎单元5(如破碎机)，以用于将低品位含铜矿石破碎至粒度P80≤60mm；当低品位含铜矿石的初始粒度本身就已经处于P80≤60mm时，可以直接进行固堆。所述低品位含铜矿石中的铜主要以次生硫化铜或者氧化铜形式存在。当采用堆筑成石碓的方式进行固堆时，为了便于在喷淋和浸渍过程中收集浸出富铜液，可以在筑成的含铜矿石堆低端开设集液沟，但整个收集过程须达到环保要求防止浸出液外渗。此外，还可以对所述含铜矿石堆进行钻孔和布管，这样能够使得酸液与低品位含铜矿石实现更为有效的接触，从而更有利于在所述喷淋和浸渍过程中将硫酸铜从含铜矿石堆中浸提出来。具体钻孔和布管的方式可以根据实际情况决定。所述喷淋单元只要能够实现在固堆单元1所获得的含铜矿石堆上喷淋酸液，以使得该酸液渗透进所述含铜矿石堆中并保证含铜矿石表面持续保留有部分酸液以使得固体铜以硫酸铜形成溶解出来即可。所述喷淋单元例如可以为设置在所述固堆单元1上方的喷头，所述喷头的设置方式和设置数量根据喷洒量而定。所述喷头能够喷洒酸液且喷洒的方式优选为喷淋-休止-喷淋-休止交替进展，具体布液周期、休止周期以及堆的寿命视铜期望回收率而定。例如，可以0～30天连续喷淋，31～75天喷淋一天、休止一天，76～180天喷淋一天、休止1～5天。此外，所述喷淋的强度优选为30～40L/(m2·h)。源自所述喷淋单元的浸出富铜液需要满足Cu2+≥1.5g/L且Eh≥550mV，且pH值为1.5～1.8。所述喷淋单元所喷洒的酸液可以为现有的各种能够将铜从含铜矿石堆中以硫酸铜形成溶解出来的酸性液体，优选为硫酸溶液，其浓度优选为0.01～0.1mol/L。所述萃取单元2用于将所述浸出富铜液采用萃取剂进行萃取，以将硫酸铜从所述浸出富铜液中提取出来，得到富铜有机相。所述萃取单元2例如可以为萃取槽。在萃取过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统，其特征在于，该系统包括：/n固堆单元，用于将粒度P

【技术特征摘要】
1.一种从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统，其特征在于，该系统包括：
固堆单元，用于将粒度P80≤60mm的低品位含铜矿石采用堆筑或装柱的方式进行固堆，得到含铜矿石堆；
喷淋单元，用于将所述含铜矿石堆采用酸液进行喷淋并浸渍，收集浸出富铜液；
萃取单元，用于将所述浸出富铜液采用萃取剂进行萃取，以将硫酸铜从所述浸出富铜液中提取出来，得到富铜有机相；
反萃取单元，用于将所述富铜有机相采用反萃取剂进行反萃取，以将所述富铜有机相中的硫酸铜释放出来，得到硫酸铜液；
电解单元，用于将所述硫酸铜液和添加剂混合之后作为电解液进行电解，得到铜箔。


2.根据权利要求1所述的从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统，其特征在于，该系统还包括破碎单元，用于将低品位含铜矿石破碎至粒度P80≤60mm。


3.根据权利要求1所述的从低品位含铜矿石中生产铜箔的系统，其特征在于，所述电解单元包括阳极、阴极、电解槽、均液器以及外循环管路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗希钰，蒋玉雄，李广，袁智斌，孙欣，孙建，
申请(专利权)人：厦门高容新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35