H2O2-Fe2(SO4)3-H2SO4体系中辉铜矿的浸取研究.docVIP

H2O2-Fe2(SO4)3-H2SO4体系中辉铜矿的浸取研究 王百年，左权，陈洋，王艳成，杨保俊 (合肥工业大学 化学与化工学院合肥 230009) 摘要：以H2O2和Fe2(SO4)3为氧化剂、NaCl为助浸剂，在H2SO4溶液中浸出辉铜矿中铜。结果表明，在反应温度85 ℃反应时间180 minH2O2、Fe2(SO4)3、NaCl、H2SO4浓度分别为0.2、0.25、0.5、0.5 mol/L条件下，铜浸出率可达94.33%。采用XRD和EDS等手段对不同反应时间浸出残渣进行了表征与分析，初步揭示了辉铜矿浸取反应历程。 关键词：辉铜矿；过氧化氢；硫酸铁；浸取A 文章编号：1007-7545（2016）12-0000-00 Study on Leaching of Chalcocite in H2O2-Fe2(SO4)3-H2SO4 System WANG Bai-nian, ZUO Quan, CHEN Yang, WANG Yan-cheng, YANG Bao-jun (School of Chemistry and Chemical Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China) Abstract：Copper was leached from chalcocite in sulfuric acid solution applying H2O2 and Fe2 (SO4)3 as oxidizing agents, and NaCl as assistant leaching agent. The results show that copper leaching rate is 94.33% under the optimum conditions including reaction temperature of 85 ℃, reaction time of 3 h, and concentration of H2O2, Fe2(SO4)3, NaCl, and H2SO4 of 0.2, 0.25, 0.5, 0.5 mol/L respectively. XRD and EDS were used to characterize leaching residues upon different time to reveal reaction mechanism of chalcocite. Key words：chalcocite; H2O2; Fe2(SO4)3; leaching 自然界中铜矿物主要分为氧化铜矿和硫化铜矿硫化铜矿物中辉铜矿的铜含量最高，是提炼铜的重要矿物原料。目前主要采用火法工艺从硫化铜矿金属铜近年来湿法冶金技术因其产物对环境无害应用范围比较广可用于低品位及复杂矿物的冶炼等优点而引起学者的广泛关注[1-9]。 Sullivan等[10]对辉铜矿在硫酸铁溶液中浸取过程的研究发现，辉铜矿溶解分为两个阶段：第一阶段是从Cu2S→CuS，第二阶段是铜蓝（CuS）的溶解。随后，Fisher等[11]以氧气为氧化剂，研究辉铜矿在酸性氯化钠体系中的浸出；Aguayo等[12]在硫酸铵溶液中通入氨气形成碱性硫酸铵溶液，浸取辉铜矿；Shantznd等[13]研究了辉铜矿在没有氧化剂的氰化物溶液中的浸出过程；Ukasik等[14]在盐酸介质中以臭氧为氧化剂浸出黝铜矿；A Ahmadi对铜矿在生物和化学浸出方面做了研究[1]；湛雪辉等[16]在盐酸介质中对臭氧和过氧化氢联合浸取方铅矿进行了研究。尽管在和半工业试验中，用氧化剂取得了良好的效果，但由于所需氧化剂浓度高、用量大和生产成本较高，在工业上并未得到广泛应用。目前，以双氧水为氧化剂应用在浸取金属矿已有报道[17]，而以双氧水和硫酸铁联合浸出辉铜矿方面的研究鲜有报道。本文采用双氧水和硫酸铁为氧化剂，氯化钠为助浸剂，硫酸溶液中浸出辉铜矿中的铜，主要考察了反应温度、反应时间、硫酸铁浓度、氯化钠浓度、硫酸浓度和过氧化氢浓度等因素对浸出率的影响，确较佳工艺条件，以期获得较高的铜浸出率。 1 试验部分 1.1 试验试剂及 辉铜矿精矿取自澳大利亚奥利匹克坝矿山，平均粒径50 μm，主要成分（%）：Cu 79.88、S 19.75、Si 0.044、Fe 0.006。试验所用的30%过氧化氢溶液、98%浓硫酸、氯化钠、硫酸铁等均为分析纯。 试验仪器主要有电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9076)、真空干燥箱(DZF-6020)、水热反应釜(PPL)、可见分光光度计(V1000)、循环水式真空泵(SHZ-DⅢ)、电子天平(FA-2004)等。1.2 试验过程 在50