【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工冶金，尤其涉及一种从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法。
技术介绍
1、铜作为一种重要的金属，被广泛应用于军工制造、新能源等领域，由于需求量大，导致铜的价格逐渐攀升，铜资源的争夺也愈发剧烈。随着易处理、综合利用价值高的的铜矿资源日益枯竭，难处理的铜矿资源尤其是低品位硫氧混合铁铜矿资源逐渐受到重视。目前处理铁铜矿的方法主要有浮选-酸浸法、直接酸浸法、浮选-磁选法、磁选-浮选法等，但上述方法并不适用处理复杂的低品位硫氧混合铁铜矿。
2、如西藏地区某复杂低品位硫氧混合铁铜矿中铁含量为33％左右，铁主要是以非磁性褐铁矿形式存在；铜含量为1％左右，且铜物相中硫化铜占比为20～30％，氧化铜占比高达70％以上，且70％以上的铜以化学吸附、类质同象形式均匀分布在褐铁矿中，并非物理包裹，采用单一的浮选、酸浸、磁选或联合的方法无法高效回收铜。中国专利技术专利cn117165778b公开了一种高铁铜矿改性磁选-酸浸回收铁铜的方法，该方法处理的铁铜矿是不含磁性的氧化铁包裹铜矿，该铜矿中含铜为4％，铜被氧化铁包裹，大部分是物理包裹。该专利技术采用改性磁选+酸浸的方法对铁铜矿中的铁和铜均进行了回收，但该方法存在磁选过程易造成铜损失的问题，且并不适用铜以化学吸附、类质同象形式均匀分布在褐铁矿中的复杂低品位硫氧混合铁铜矿。鉴于此，开发复杂低品位硫氧混合铁铜矿综合回收技术显得尤为必要。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的缺陷，提供一种能简化工艺流程，高效获得低品位
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：按以下步骤进行：
3、(1)磨矿：将铁铜矿进行干磨，获得干磨矿粉。
4、(2)将步骤(1)得到的干磨矿粉加入硫酸铵和氯化铵混匀后进行焙烧改性，获得改性矿粉，其中硫酸铵用量为矿粉质量的90～95％，氯化铵用量为矿粉质量的5～10％，焙烧温度为350～450℃，焙烧时间为100～120min。
5、(3)将步骤(2)产生的烟气进行收集并冷却获得铵盐结晶产品返回焙烧循环使用。
6、(4)对步骤(2)获得的改性矿粉进行强化酸浸，强固液分离后获得酸浸渣和浸出液，其中浸出液固比为3:1，浸出温度为40～60℃，浸出时间为2～3h，硫酸用量为改性矿粉的8～10％，助浸剂为氟化钠，用量为改性矿粉质量的2-3％,酸浸约30min后分批加入氟化钠。
7、(5)将步骤(4)得到的浸出液直接进行萃取，获得萃余液和含铜有机相，其中萃取剂为15％zj988+75％磺化煤油，萃取o/a比为1.7:1，萃取时间3-5min。
8、(6)将步骤(5)获得的含铜有机相进行反萃，获得富铜液和有机相，其中反萃液为浓度15％的稀硫酸溶液，反萃o/a比为2:1。
9、(7)将步骤(5)获得的萃余液进行絮凝沉降处理，获得沉降渣和上清液，其中絮凝剂为聚丙烯酰胺和明胶，聚丙烯酰胺用量为0.5-1g/l，明胶用量为2-3g/l,絮凝温度为70～80℃，搅拌20-40min，静置1～2h。
10、(8)将步骤(7)获得的上清液进行蒸发结晶处理获得硫酸亚铁。
11、步骤(1)所述的铁铜矿是低品位硫氧混合铜矿，含铁较高，铁主要以非磁性褐铁矿形式存在，铜物相中氧化铜占比大于70％，硫化铜占比为20-30％，且70％以上的铜以化学吸附、类质同象形式分布在褐铁矿中，并非物理包裹。此外，铁铜矿泥化严重，其主要成分包括：cu：0.9～1.2％、fe：30.0～35.0％、al2o3：7.0～8.0％、sio2:11～12％，cao：14～15％，s：0.8～1.5％，mgo：0.2～0.3％。
12、步骤(1)中磨矿粒度控制在-0.045mm占比为100％，有利于铜的单体解离及裸露。
13、在步骤(2)中，焙烧温度较低为350～450℃，硫酸铵与氯化铵的配比为9:1～9.5:0.5，氯化铵过多会造成水溶性较差的氯化亚铜含量升高，不利于铜的溶出，干磨矿粉经混合铵盐焙烧改性后，矿粉中的硫化铜和氧化铜与铵盐反应均可转变为水溶性较好的硫酸铜和氯化铜，且改性后的矿粉呈现疏松结构，有利于铜的进一步释放。
14、在步骤(4)中，铜浸出率大于85％，浸出液中铁离子含量为：15～20g/l，铜离子含量为1.2～1.5g/l，铁铜浓度差远高于常规氧化铜浸出液；且强化助浸剂采用氟化钠，一方面相比于氟化钙而言，氟化钠在酸性溶液中的可溶性较好，有利于释放氟离子；另一方面，氟离子半径小更容易渗透到矿物结构内部，降低氢离子迁移造成的电势差，促进氢离子在矿物内部扩散，强化氢离子对矿物中铜的置换脱附作用。同时氟离子在酸性条件下能够腐蚀矿物，释放矿物中吸附的铜离子。此外，由于铁铜矿含铁较高，在强化浸出过程中大量铁离子进入溶液中，且部分铁离子为3价，在铜萃取过程中3价铁离子水解生成的fe(oh)3胶体微粒阻止油滴汇聚造成铜萃取剂严重乳化，而氟离子的存在不但会破坏含铁乳化物，而且还能抑制水包油型乳化物的形成，有利于后续铜萃取。
15、在步骤(5)中，铜一级萃取率为98％以上，3价铁的一级萃取率仅为1～2％，采用的铜萃取剂为zj988+磺化煤油，zj988萃取剂对铜具有较强的选择性，对3价铁也有弱的萃取性能，但比其他萃取剂萃取3价铁性能更弱，适用于铜铁浓度差较大的硫酸铜溶液萃取。
16、在步骤(7)中，絮凝温度为70～80℃，使用的絮凝剂为聚丙烯酰胺和明胶的组合，明胶具有较好絮凝除硅效果，组合使用可显著降低萃余液杂质含量。
17、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
18、1、浮选-磁选法和磁选-浮选法只适用处理含磁性铁且铜易浮选的铁铜矿，对于不含磁性铁的硫氧混合铁铜矿，这两种方法并不适用。与单一浮选法相比，硫氧混合铁铜矿中硫化铜占比较少，浮选法无法大幅提升硫氧混合铁铜矿中氧化铜的回收率，导致铜回收率较低。而本专利技术通过铵盐焙烧改性-强化浸出-高效萃取-絮凝沉降-蒸发结晶的技术方案能够高效回收难处理低品位硫氧混合铁铜矿中铜，并充分利用铁资源，避免了其他方法不适用于处理低品位硫氧混合铁铜矿的问题，同时具有流程简单、适用性强、铜回收率高等特点。
19、2、直接酸浸法处理低品位硫氧混合铁铜矿，存在诸多问题，一方面铁铜矿中硫化铜占比为20～30％，且70％以上的铜以化学吸附、类质同象形式分布在褐铁矿中，直接酸浸硫化铜难以浸出，造成铜浸出率低且酸耗高。另一方面浸出液铁离子含量高影响后续铜回收；浮选-酸浸法虽然可有效回收铁铜矿中的大部分硫化铜，但大部分铜均匀分布在褐铁矿中，酸浸无法获得较高的铜浸出率。而本专利技术通过低温焙烧改性预先将大部分难以浸出的铜变为水溶性较好的铜，同时利用氟化钠强化铜的浸出，并有效降低后续铜萃取剂乳化风险，有利于铜后续回收，极大的提高了难处理低品位硫氧混合铁铜矿资源利用率。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：按以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：步骤(1)所述的铁铜矿为低品位硫氧混合铜矿，其中铁主要以非磁性褐铁矿形式存在，铜物相中氧化铜占比大于70％，硫化铜占比为20-30％，且70％以上的铜以化学吸附、类质同象形式分布在褐铁矿中，并非物理包裹，主要成分包括：Cu：0.9～1.2％、Fe：30.0～35.0％、Al2O3：7.0～8.0％、SiO2:11～12％，CaO：14～15％，S：0.8～1.5％，MgO：0.2～0.3％。
3.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：步骤(1)中磨矿粒度控制在-0.045mm占比为100％，以有利于铜的单体解离及裸露。
4.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：在步骤(2)中，焙烧温度为350～450℃，硫酸铵与氯化铵的配比为9:1～9.5:0.5，干磨矿粉经混合铵盐焙烧改性后，矿粉中的硫化铜和氧化铜与
5.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：在步骤(4)中，铜浸出率大于85％，浸出液中铁离子含量为：15～20g/L，铜离子含量为1.2～1.5g/L；强化酸浸过程采用的强化助浸剂为氟化钠。
6.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：在步骤(5)中，铜一级萃取率为98％以上，3价铁的一级萃取率为1～2％，采用的铜萃取剂为ZJ988+磺化煤油。
7.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：在步骤(7)中，絮凝温度为70～80℃，使用的絮凝剂为聚丙烯酰胺和明胶的组合，以提高絮凝除硅效果和降低萃余液杂质含量。
8.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：步骤(4)中改性矿粉进行强化酸浸获得的浸出液固比为3:1，浸出温度为40～60℃，浸出时间为2～3h；使用硫酸进行酸浸，硫酸用量为改性矿粉的8～10％；助浸剂采用氟化钠，氟化钠用量为改性矿粉质量的2-3％,酸浸30min后分批加入氟化钠。
9.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：步骤(5)中萃取剂采用15％ZJ988+75％磺化煤油，萃取O/A比为1.7:1。
10.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：步骤(6)中反萃液采用浓度15％的稀硫酸溶液，反萃O/A比为2:1。
...【技术特征摘要】
1.一种从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：按以下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：步骤(1)所述的铁铜矿为低品位硫氧混合铜矿，其中铁主要以非磁性褐铁矿形式存在，铜物相中氧化铜占比大于70％，硫化铜占比为20-30％，且70％以上的铜以化学吸附、类质同象形式分布在褐铁矿中，并非物理包裹，主要成分包括：cu：0.9～1.2％、fe：30.0～35.0％、al2o3：7.0～8.0％、sio2:11～12％，cao：14～15％，s：0.8～1.5％，mgo：0.2～0.3％。
3.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：步骤(1)中磨矿粒度控制在-0.045mm占比为100％，以有利于铜的单体解离及裸露。
4.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：在步骤(2)中，焙烧温度为350～450℃，硫酸铵与氯化铵的配比为9:1～9.5:0.5，干磨矿粉经混合铵盐焙烧改性后，矿粉中的硫化铜和氧化铜与铵盐反应转变为水溶性较好的硫酸铜和氯化铜，且改性后的矿粉呈现疏松结构，以有利于铜的进一步释放。
5.根据权利要求1所述的从低品位硫氧混合铁铜矿获取铜及硫酸亚铁的方法，其特征在于：在步骤(4)中，铜浸出率大于85...
【专利技术属性】
技术研发人员：文堪，刘远，王铧泰，李威，赵芳，孙富斌，李朝阳，尖措，徐文隆，李耀山，岳宏鹏，申嘉龄，
申请(专利权)人：西部矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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