一种处理铜、钼混合矿的方法技术

本发明专利技术公开了一种处理铜、钼混合矿的方法，属于钼冶金领域。本发明专利技术直接将铜、钼混合矿加热至熔融，或者配入熔剂铜锍(冰铜)(对于高钼低铜的混合精矿)加热至熔融，形成铜钼锍。然后向铜钼锍中鼓入空气或富氧空气进行吹炼，使铜钼锍中的硫化钼氧化成MoO3挥发，然后通过收尘从烟尘中回收，除尘后的烟气则送去制酸。吹炼完成后把低钼铜锍返回下一轮造锍过程或送进铜冶炼系统。本方法具有流程短，传质传热条件好，生产率高，热利用率高，烟气中SO2浓度高和对原料的适应性强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钥冶金领域，涉及一种从铜、钥混合矿中提钥的方法。
技术介绍
钥是一种稀有高熔点金属，广泛应用于电气电子、材料加工、化工、玻璃工业、高温电炉、航空航天和国防军工等领域。最重要的钥矿物是辉钥矿，占世界钥开采量的90%以上。在自然界中，辉钥矿常常与其他重金属硫化物如方铅矿、黄铜矿等共生，形成多金属复合矿。据报道，世界目前的钥产量中约有50%都是来自铜钥矿，作为铜精矿的副产品来回收。例如，智利、北美和南美洲的20多座铜矿都主要从铜矿副产品中回收钥，以美国为例，目前仍维持生产的原生钥矿仅有3处，其它均为伴生钥矿。从铜矿副产品中回收钥时，除了产生满足要求的钥精矿，还有一部分会形成铜、钥含量均很高的混合矿。由于这种矿石中的辉钥矿结构发生了变化或表面受到污染，失去了原来固有的天然可浮性，很难将二者分离，造成选钥作业得到的钥精矿品位较低。对于这一类铜钥混合矿的处理，一般认为不能采用传统钥冶炼工艺(焙烧-氨浸法)处理，因为混合矿中的铜、铁硫化物在焙烧过程中会生成铜、铁的钥酸盐，这些钥酸盐和MoO3容易生成低共熔物，造成焙烧过程中物料结块严重，严重影响钥的浸出，并降低钥焙砂的品质。因此，人们不得不采用湿法冶金处理这类铜钥混合矿，如加压浸出、次氯酸钠氧化浸出、电氧化浸出和生物浸出等。目前实际在工业中得到应用的主要是加压浸出，因为加压浸出能强化冶金过程，易于实现，金属回收率高。唐忠阳等在碱性溶液中高压氧分解铜钥中矿(含Mo 15. 83%, Cu 6. 70% )，在压强I. OMPa,氧分压O. 5MPa，温度150°C，液固比4 I，碱用量为理论量I. 4倍的条件下，获得98%的钥浸出率，而铜几乎全部进入浸出渣中。加压碱浸的问题是反应时间太长，致使其单位生产率不高，另外，碱消耗量太大。US PAT 3714325在水溶液在加压氧分解Cu含量高达3%的钥精矿，在氧分压I. 3 4. OMPa，温度100 150°C的条件下，铜的浸出率达到98%，95%的钥以MoS2形态残留在残渣中，该残渣满足钥精矿的要求。而加压酸浸存在钥分散于两相，难以回收，对反应设备要求较高，设备结构复杂、造价较高等缺点。次氯酸钠氧化浸出存在的问题是次氯酸钠消耗大，一般为理论用量的I. 5 2. O倍，使得氧化剂成本太高；同时部分铜、铁进入溶液后，会与Mo042_生成不溶性的钥酸盐沉淀，造成钥损较大；另外，次氯酸钠易分解，不便于运输贮存。而电氧化浸出由于其耗电量大，能量利用率低，其使用也受到限制。生物浸出目前仅限于处理矿区低品位尾矿，而且产物钥酸容易使微生物中毒，因此，该工艺还很不成熟。湿法冶金处理铜、钥混合矿虽然具有各种金属综合利用率高的 优势，但其缺点也很明显，如反应速度太慢，单位生产能力小，试剂消耗量大等。因此，要铜、钥混合矿必须改变现有的思路，我们提出在高温熔融状态下氧化辉钥矿，氧化生成MoO3后使之挥发进入气相，然后经过收尘从烟尘中回收MoO3的方法。其核心就是从气相中回收钥，这一点完全不同于传统焙烧工艺。传统焙烧工艺从焙砂中回收钥，而把进入气相中的钥作为钥损。而且由于氧化反应在熔融状态下进行，气、液交互作用，有利于加快反应速度。然而辉钥矿(MoS2)的熔点高达2375°C，在现有的工艺条件下不能像其它重金属硫化物一样熔化形成熔池。从铝电解工业用冰晶石(熔点1009°C )来溶解高熔点的氧化铝(熔点2055°C )得到启发，我们提出以一种低熔点的金属硫化物作为熔剂来溶解辉钥矿，使之转入熔体。铜冶炼工业实践表明，铜精矿中伴生的少量辉钥矿会溶解到铜锍中，在熔炼过程中最终进入渣相和气相，因此我们选用铜锍作为硫化钥的熔剂。Park M，Westland A D和MontenegroV等研究了钥在铜熔炼系统的气/渣/锍/铜相之间的分配情况，发现钥在锍中以MoS2形态存在，在渣中以MoOh5的形态存在，在氧化性气氛中，钥比铜优先进入气相和渣相。1003在6501就开始升华，沸点1155°C，而且在高温1100°C及以上温度，钥在气相中主要以(MoO3)3形态存在，因此，在铜熔炼的温度(1150 1350°C )下，MoO3进入气相的趋势很大。另外，由铜钥二元合金相图可知，在铜熔炼的温度附近，钥在金属铜中的溶解度很小(小于I. 5wt%),因此，当铜锍被氧化成粗铜时，铜锍中的钥也将全部被氧化，不会影响粗铜的质量，氧化提钥过程可以完全并入铜冶炼流程之中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种处理铜、钥混合矿的方法。本方法具有流程短，传质传热条件好，生产率高，热利用率高，烟气中SO2浓度高，对原料的适应性强等优点。本专利技术是通过如下步骤实现的。一种处理铜、钥混合矿的方法根据铜、钥混合矿中铜钥质量比，采用两种不同的技术方案；当铜、钥混合矿中Mo和Cu质量比为O. I O. 5时，采用方案I :1-1)造锍熔炼过程把铜、钥混合矿加热熔炼，形成液态铜钥锍和熔炼渣，造锍完成后(一般经过I IOh)，将熔炼渣弃去；1-2)氧化提钥过程向步骤1-1)得到的液态铜钥锍中鼓入空气或富氧空气进行吹炼，然后经过收尘从烟尘中回收MoO3 ；当铜、钥混合矿中Mo和Cu质量比为O. 5 36时，采用方案II II-1)造锍熔炼过程向铜、钥混合矿中配入熔剂铜锍(即冰铜)，加热形成液态铜钥锍和熔炼渣，造锍完成后(一般经过I IOh)，将熔炼渣弃去；II-2)氧化提钥过程向步骤II-1)得到的液态铜钥锍中鼓入空气或富氧空气进行吹炼，然后经过收尘从烟尘中回收Mo03。所述的步骤1-1)和II-1)中的造锍熔炼过程均加热到1150 1400°C ;所述的步骤1-2)和II-2)的吹炼的过程中均保持铜钥锍的温度1150 1400°C之间。所述的步骤1-2)和II-2)中鼓入富氧空气的氧气含量均为22 60%。所述的步骤1-2)和II-2)除尘后的烟气送去制酸。所述的步骤II-1)造锍熔炼过程中铜锍的加入量满足混合料中Mo和Cu质量比在O.I O. 5之间。所述的步骤1-2)中，当铜锍中的钥含量降低到O. 01wt%时吹炼即完成，然后将产物粗铜送入铜冶炼系统，吹炼渣送去回收钥和铜；所述的步骤II-2)中，当铜锍中钥含量低于2wt%时取出部分铜锍直接返回II-1)过程循环使用，剩余铜锍继续吹炼至铜锍的钥含量降低到O. 01wt%时吹炼即完成，然后把产物粗铜送进铜冶炼系统，吹炼渣送去回收钥和铜。所述的步骤1-1)和步骤II-1)的熔炼过程中均配入石灰石、铁矿石和石英砂中的一种或几种，与铜、钥混合矿中的脉石成分形成熔炼渣，当造锍完成后，将熔炼渣弃去。根据所述的步骤1-1)和II-1)中形成的熔炼渣中CaO、SiO2 和FeO的质量比为(5 15) (30 40) (45 60)，在步骤1-1)和II-1)的熔炼过程中配入石灰石、铁矿石和石英砂中的一种或几种并确定其加入量。所述的铜钥混合矿的Mo和Cu质量比为O. I 36，Mo质量含量为3 54%。所述的步骤II-1)所用的铜锍包括以下质量含量的成分Cu 60 83%, S 14 30%, Fe ( 10%。详细操作过程如下方案I针对Mo/Cu (质量比)在O. I O. 5之间，Mo含量为3 54%的铜、钥混合矿，力口热到115本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵中伟，李洪桂，郝明明，陈星宇，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：