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Total132No.4.2011

SHANXIMETALLURGY

文章编号：1672-1152(2011)04-0054-03

黄铜矿的湿法冶金工艺研究进展

司霖

(甘肃省核地质219大队，甘肃天水741025)

摘要：简要阐述了黄铜矿湿法冶金技术的发展现状及工艺原理、流程，并探讨了黄铜矿湿法冶金工艺的展望。关键词：黄铜矿湿法冶金压力氧化浸出氯介质浸出生物浸出

中图分类号：TF111.3文献标识码：A收稿日期：2011-05-29

1黄铜矿湿法冶金发展现状

随着科学技术的进步和发展，世界各地对铜资源的需求量日益增长，迫使人们在铜工业生产中采用现代新技术、新工艺，以最大限度地开发铜矿资源。

传统的黄铜矿类铜矿的回收工艺为浮选精矿火法冶炼，但是在该冶炼过程中排放的SO?气体对环境危害很大，严重违背了社会对环境保护的要求和可持续发展道路，而且传统的选矿技术能够处理的矿物也越来越少，这些都是必须考虑的问题[1]。为此，湿法冶金工作者不断提出适应现代发展的黄铜矿处理新工艺，例如：萃取技术的成功应用给铜的湿法冶金带来了革命性的改变，促进了铜湿法冶金工业的发展，开发出了一些针对性的新技术新工艺，极大程度地解决了黄铜矿湿法冶金在原始工业生产中遇到的问题。这些新技术新工艺已经应用于工业生产或具备了工业应用于黄铜矿湿法冶金的条件，成功打造了现代铜湿法冶金工业的基础。

2工艺原理

黄铜矿是铜资源的最重要的组成部分，黄铜矿的浸出是铜硫化矿湿法冶金的核心。

2.1压力氧化浸出

黄铜矿压力氧化浸出介质一般为硫酸，空气作氧化剂，浸出温度分为低温、中温、高温。高温氧化酸浸一般温度介于200~230℃,压力在4~6MPa。在此条件下，铜以硫酸铜的形式被浸出，所有硫化物中的硫都被氧化为硫酸根，因此氧气的消耗量较大[2]。所得浸出液经萃取电极生产高质量的阴极铜，并用氰化法回收残渣中的贵金属，此浸出过程可获得很高

的铜和贵金属回收率。该浸出反应可表示为：

作者简介：司霖(1973-),男，从1996年起长期从事有色金属分析测试和生产工艺研究工作，工程师。Tel:E-mail:silin219@126.com

2CuFeS?+H?SO?+8.50?=2CuSO?+Fe?(SO?)?+H?O。在酸度较低时，高铁离子易水解生成赤铁矿，同时产生硫酸。相关反应为：Fe?(SO4)?+3H?O=Fe?O?+3H?S0?。

经研究表明，黄铜矿高温高压浸出取得了良好的效果，但是硫氧化为硫酸根，不能获得单质硫产品。

随后，相继在不同温度下作了黄铜矿浸出研究。实验证明：浸出温度对铜的浸出率和硫的氧化有着显著的影响。

中温压力氧化浸取一般温度在150~170℃进行。刚开始浸取速度较快，但随着形成的单质硫量的增加，反应速度逐渐下降。为了降低单质硫对黄铜矿浸出反应的影响，Dynatec公司成功开发了添加煤粉工艺：将选好的煤(w(C)=25%~55%)磨细至60μm(或与矿粉一起磨矿),加入黄铜矿精矿中一起浸出，煤的添加量一般在10kg/t左右。在温度为150℃、氧分压为750kPa下，铜浸出率达到98.4%,铁浸出率达26.8%。Cominco公司开发出了CESL流程，是二级浸出工艺。第一段浸出：在150℃下，用稀硫酸加少量盐酸加压氧化浸出，pH控制在2.3~3.5,铜转化为碱式硫酸铜，铁转化为赤铁矿，大部分硫氧化为单质硫，少量为硫酸根。第二段浸出：常压40℃和pH为1.5~2的条件下，使碱式硫酸铜溶解，尽量减少铁进入溶液。浸约1h,铜的回收率达到99%。添加煤粉工艺和CESL二级浸出流程很好地解决了中温压力氧化酸浸过程中单质硫量对浸出速率的影响，对材质的耐腐蚀性要求低，在低能耗下获得了高的浸出效果[3]。

低温氧化浸出一般在120℃以下进行，但在低于硫熔点之下，氧化浸取黄铜矿会出现钝化现象，故须活化黄铜矿或增加浸出剂的氧化能力。其中最有效的活化方式便是超细磨[4]。Cominco公司通过高效细磨机成功开发出适用于难处理金矿的Activox

2011年第4期司霖：黄铜矿的湿法冶金工艺研究进展·55·

工艺，一般磨细度为15μm(100%),并于浸出液中加入2~10g/L的氯离子，在低于120℃和1MPa氧分压下，浸取45~60min后，铜的浸出率达98%。

2.2氯介质浸出