二次铜资源利用和铜湿法冶金教学PPT课件.ppt

13.4.4 萃取工艺条件 1、萃取系统配置（流程组合） 铜浸出液萃取有各种级数的配置，见图13.22，取决于溶液中的 Cu、Fe、H2SO4、Mn、NO3-和Cl-等的含量。 在堆浸和废矿石的浸出中，最常用的萃取系统配置是2级萃取 加1级反萃，适合含铜1～7g/L的浸出液，投资低。 2级萃取加2级反萃适合于服务期长，含铜大于7g/L的浸出液， 也适合于含铜低时pH低（＜1.2~1.4)的浸出液。 3级萃取加2级反萃适合于含铜高（＞25g/L）、硫酸高的浸出 液。 需要配置洗涤段的系统，典型做法是在2级萃取后加1级洗涤再 进行1级反萃，或2级萃取加1级洗涤加2级反萃。 串并联系统，特别适合于浸出液铜浓度向下波动的情况下运 用。需提高萃取剂的浓度，萃取剂的损耗会增加，回收率有些下 降。 13.22 13.6 3、一些硫化物在水溶液中溶解的标准电位 13.3 浸出过程 13.3.1 浸出剂体系 根据原料的特点选用适当的浸出体系和浸出方式。 浸出体系选择原则：热力学可行、动力学反应速度快、经济合 理、来源容易，对脉石和杂质元素不溶，不对环境造成污染。 常见的浸出体系见表13.7，各种铜矿物的溶解率见表13.8。 13.7 13.8 1、酸浸出 对铜矿浸出而言硫酸是最主要的浸出剂。 硫酸是弱氧化性酸，φSO42-/H2SO4=0.17V，沸点330℃，故在常压 下可采用较高的浸出温度。其设备防腐问题较易解决，且价格相对 较低，是处理氧化矿的主要溶剂。 硝酸是强氧化剂φNO3-/NO=0.96V，易挥发，价格高，一般作氧 化剂。 盐酸能与金属、金属氧化物等生成可溶性金属氯化物，且能形 成络合物。 当用硫酸浸出时： 黑铜矿 CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O 孔雀石 CuCO3.Cu(OH)2＋2 H2SO4 ＝2 CuSO4 ＋CO2＋ 3H2O 硅孔雀石 CuSiO3.2H2O＋ H2SO4＝ CuSO4 ＋SiO2＋ 3H2O 篮铜矿 2CuCO3.Cu(OH)2＋3 H2SO4 ＝3 CuSO4 ＋2CO2＋ 4H2O 赤铜矿 Cu2O＋ H2SO4＝CuSO4＋Cu＋H2O 13.9 硫酸浸出时的终酸应小于表13.9上的平衡pH0，否则将会析出CuO沉淀。矿石中的褐铁矿、氧化铝一类杂质也会被酸溶解。 Fe2O3.nH2O＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋(3+n)H2O Al2O3＋ 3H2SO4 ＝Al2(SO4)3＋3H2O 当酸度下降时 Fe2(SO4)3＋6H2O＝2Fe(OH)3＋3H2SO4 Al2(SO4)3＋6H2O＝ 2Al(OH)3＋3H2SO4 铜矿物浸出的同时，碱性脉石 CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋CO2＋H2O MgCO3＋H2SO4＝MgSO4＋CO2＋H2O 钙镁含量高时，其大量浸出使酸耗大大增加而失去经济性，可采用氨浸。 2、氨浸 氨浸用的是氨和铵盐的水溶液，一般铵盐为碳酸铵。此体系即 可浸出氧化矿，又可浸出硫化矿。 1）氧化矿的氨浸 CuCO3.Cu(OH)2+NH3+(NH4)2CO3=2Cu(NH3)42++2CO32-+2H2O CuSiO3.2H2O+2NH3+ (NH4)2CO3=Cu(NH3)42++H2SiO3+CO32- +2H2O CuO+ 2NH3+(NH4)2CO3=Cu(NH3)42++CO32-+H2O Cu2O +2NH3+(NH4)2CO3=2Cu(NH3)2++CO32-+H2O 2) 硫化铜矿氨浸 Cu2S+6NH3+(NH4)2CO3+2.5O2=2Cu(NH3)42++SO42-+CO32-+H2O 2CuFeS2+12NH3+2H2O+9.5O2=2Cu(NH3)2++Fe2O3+4SO42