低品位氧化铜矿柱浸试验研究.pdf

第3 6 卷第i 期 2 0 1 6 年0 2 月 矿冶工程 M I N I N GA N DM E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 6 №l F e b r u a r y2 0 1 6 低品位氧化铜矿柱浸试验研究① 刘新星，王龙，谢建平，刘媛媛 中南大学资源加工与生物工程学院，湖南长沙4 1 0 0 8 3 摘要以某低品位氧化铜矿为研究对象，通过实验室小型柱浸试验，对柱浸前不同熟化加酸量和柱浸喷淋强度的影响进行了研 究。结果表明喷淋强度和柱浸前的熟化是影响柱浸效果的关键因素。当喷淋强度为1 5L ／ h m 2 时，浸出剂在柱中很好地扩散 并与矿石发生反应，此时c u 浸出率和浸出速率都较高；柱浸前的熟化不仅可提高C u 总浸出率，还可显著加快柱浸前期c u 浸出速 率。熟化过程中浓硫酸与矿石中某些组分发生化学反应，增加了矿石中酸溶铜含量，同时导致矿石裂隙扩大，孔隙数量增加，使得 一些被包裹的难以与硫酸接触的铜裸露出来，从而提高浸出率。 关键词柱浸；堆浸；氧化铜矿；熟化；喷淋强度；硫酸浸出 中图分类号r I F 1 1 1文献标识码A d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 - 6 0 9 9 ．2 0 1 6 ．0 1 ．0 2 1 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 6 0 卜0 0 8 3 一0 5 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nC o l u m nL e a c ho fL o wG r a d eC o p p e rO x i d e L I UX i n - x i n g ，W A N GL o n g ，X I EJ i a n - p i n g ，L I UY u a n y u a n S c h o o lo fM i n e r a l sP r o c e s s i n g B i o e n g i n e e r i n g ，C e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t y ，C h a n g s h a41 0 0 8 3 ，H u n a n ，C h i n a A b s t r a c t S o m el o wg r a d ec o p p e ro x i d ew e r et a k e nf o rt h el a b o r a t o r yc o l u m nl e a c ht e s tt oi n v e s t i g a t et h ei n f l u e n c e so f d i f f e r e n ta c i dc o n s u m p t i o nf o rac u r es t a g eb e f o r ec o l u m nl e a c ha n di r r i g a t i o nr a t ed u r i n gc o l u m nl e a c ho nl e a c h i n g e f f e c t ．T h er e s u l t si n d i c a t e dt h e s et w of a c t o r sc r i t i c a lt ot h el e a c h i n gr e s u l t s ．A ta ni r r i g a t i o nr a t eo f1 5L ／ h m 2 ，t h e l e a c h i n ga g e n tc o u l db ee v e nd i s t r i b u t e da n dr e a c t e dw i t ho r ei nt h ec o l u m n ，r e s u l t i n gi nh i g hl e a c h i n gr a t ea n dh i g h l e a c h i n gs p e e do fc o p p e r ．T h ec u r es t a g eb e f o r ec o l u m nl e a c hC a nn o to n l yi m p r o v et h et o t a ll e a c h i n gr a t eo fc o p p e r ，b u t a l s oi n c r e a s et h el e a c h i n gs p e e da tt h eb e g i n n i n go fc o l u m nl e a c hp r o c e s s ．T h ec h e m i c a lr e a c t i o nb e t w e e nc o n c e n t r a t e d s u l f u r i ca c i da n do r ea tt h ec u r es t a g er e s u l t e di na ni n c r e a s e dd i s s o l v e d - c o p p e rc o n t e n ti nt h ea c i d ，e x p a n d e do r e f r a c t u r e sa n dm o r ec r a c k so nt h eo r e ．C o n s e q u e n t l y ，t h o s ee n c a p s u l a t e dc o p p e rc o u l db ee x p o s e dt or e a c tw i t ht h ea c i d ， l e a d i n gt oa ni n c r e a s e dl e a c h i n gr a t e ． K e yw o r d s c o h n ml e a c h ；h e a pl e a c h ；c o p p e ro x i d e ；c u r es t a g e ；i r r i g a t i o nr a t e ；s u l f u r i ca c i dl e a c h i n g 世界铜资源总储量的2 5 ％是氧化铜矿和混合铜 矿，并且每年铜金属总产量的1 ／3 左右是由氧化铜矿 产出的，我国氧化铜矿约占铜矿资源的2 5 ％。我国铜 矿资源具有贫矿多、富矿少、复杂难选冶矿多等特点， 而且近年来，随着铜矿资源的开采利用，高品位、易选 铜矿越来越少。因此，开发利用氧化铜矿已经引起矿 业界的高度重视，尤其是低品位难选氧化铜矿的开发 利用已成为选矿工作者研究的重中之重q 1 。 我国的氧化铜矿具有含泥多、品位低、嵌布细等特 点，使低品位难选氧化铜矿成为选矿行业的一个难题。 采用传统的浮选法处理低品位氧化铜矿不仅成本高、难 度大，还难以取得较好的选别指标。以硫酸作为主要浸 出剂的酸浸法是湿法处理氧化铜矿的一种重要手段。 采用堆浸工艺处理低品位氧化矿、不合格的矿石、选矿 尾矿、剥离的废石等具有投资少、易于操作等优点。然 而堆浸过程中渗透性差、浸出周期长、受气候因素影响 大等问题一直是困扰矿冶工作者的难题”q J 。柱浸试 验是模拟生产现场的堆浸生产工艺，在实验室内研究堆 浸工艺的一种研究方式，为堆浸生产提供技术支持。 本文通过实验室小型柱浸试验，针对某低品位难 选氧化铜矿，考查了柱浸前熟化以及柱浸喷淋强度对 柱浸效果及柱体渗透性的影响。 1 试验材料及方法 1 ．1 矿石性质 试验矿样多元素化学分析结果和铜物相分析结果 ①收稿日期2 0 1 5 0 9 0 5 作者简介刘新星 1 9 5 5 一 ，女，湖南人，教授，研究方向为矿物加工工程和矿物资源生物提取。 万方数据 矿冶工程 第3 6 卷 分别见表1 和表2 。表1 数据表明，原矿含铜1 ．2 3 ％， 钴0 ．0 2 4 ％，此铜矿石主要有价组分是铜，其他元素回 收价值不大。矿石中主要碱性脉石矿物 灿0 ，，C a O 和M g o 含量高达2 1 ．4 3 ％，可能会降低前期浸出速率， 增加耗酸量。表2 表明，矿石氧化程度较高，氧化率为 8 9 ．9 0 ％。原生硫化铜和次生硫化铜含量较低，适于采 用硫酸浸出工艺处理。 表1 原矿多元素化学分析结果 质量分数 ／％ 铜物相含量／％占有率／％ 1 ．2 试验方法 将矿样破碎至一1 5m i l l ，混匀并缩分成2 份，分别 进行熟化试验和喷淋强度试验。柱浸试验在0 1 6e m 7 7e m 的柱型有机玻璃反应器中进行。5 个柱子分 别标记为A 、B 、C 、D 、E 。在浸出柱的底部先垫上一层 耐酸滤布，然后在其上装填一层2 ～3c m 左右的粒状 矿石，随后将混合均匀的矿石装进柱子里。装柱时尽 量使矿石均匀分布，避免局部粉矿量过大造成积液现 象。最后在柱体顶部装填一层2 ～3e m 的粒状矿石， 使酸液能尽量均匀地流到柱体各个部位，提高浸矿效 率。将柱体放在自制铁架上，上方放置广口瓶作为给 液装置，广口瓶通过硅胶管与流量泵相连，通过流量泵 使液体以一定的速度从柱体上部均匀滴淋。浸出液采 用现场萃余液并加酸调节酸度为2 4g ／L 保持与生产 现场一致 。浸出液从柱体顶部缓慢向下流动并与柱 体内的矿石发生反应。采用每次滴淋换新液的方式滴 淋，下方放置广1 2 1 瓶，用于收集浸出液。每天测定浸出 液中金属元素及酸含量，并换新液滴淋。 熟化过程驯是将矿石放人大塑料盆中，将塑料盆 放在震动装置上，缓慢加入浓硫酸，在剧烈的震动下促 进浓硫酸与矿石混合均匀。熟化试验中，熟化加酸量是 指单位质量矿石中所加的浓硫酸的质量。5 个柱子熟 化加酸量分别为0 ，2 ，3 ，5 和6k g ／t 。喷淋强度试验中， 5 个柱子喷淋强度分别为5 ，1 0 ，1 5 ，2 0 和2 5I ．／ h ‘m 2 。 渗透性试验是在柱浸试验结束后，关闭下方液体 流出阀门，向柱中加入水，直到液体完全浸湿柱中的矿 石并且柱中的液面高于矿石表面5e m 时停止加水。 随后打开下方液体流出阀门，并开始计时，直到柱中液 面到达矿石底端时，记录时间，并计算柱体中液面下降 的速率。 1 ．3 分析方法 通过原子吸收分光光度计测定浸出液及浸渣中的 金属元素含量；通过化学滴定法测定浸出液中酸量。 2 试验结果及讨论 2 ．1 熟化对柱浸的影响 2 ．1 ．1熟化对柱浸效果的影响熟化加酸量对C u 总 浸出率和c u 浸出速率的影响分别如图1 - 2 所示。 图1 熟化对C u 浸出率的影响 图2 熟化对C u 浸出速率的影响 图l 表明，柱浸前的熟化可显著提高c u 浸出率。 矿石未经熟化的A 柱C u 浸出率在浸出周期内是最低 的，仅为6 4 ．2 1 ％。而矿石预先进行熟化后的B E 柱 C u 浸出率均显著高于A 柱，尤其是D 柱浸出率高达 7 6 ．4 2 ％。原因有以下几点①在熟化过程中，浓硫酸 与矿石混合后，少量浓硫酸可透过矿石裂隙渗入到矿 石内部，从而加强了浸出作用；②熟化过程中，浓硫酸 与矿石中的某些组分发生化学反应，扩大了矿石裂隙， 万方数据 第1 期 刘新星等低品位氧化铜矿柱浸试验研究 使得被包裹的一些铜矿物裸露出来；③一些原本不能 被硫酸浸出的铜的硫化物，在浓硫酸的强氧化作用下， 被氧化成铜的氧化物，提高了铜浸出率。 由图l 还可发现，当熟化加酸量为5k g ／t 时 D 柱 ，C u 浸出率由不加酸时的6 4 ．2 1 ％增加到7 6 ．4 2 ％。 当熟化加酸量为6k g ／t 时 E 柱 ，C u 浸出率比D 柱 低2 ．7 2 个百分点。说明在一定的熟化加酸量范围内， C u 浸出率随熟化程度增加而增加，但当熟化加酸量过 高时，浸出率有降低趋势。这可能是由于熟化过程中， 浓硫酸与矿石某些组分发生化学反应使矿石中细粒级 矿物增加，降低了柱体的渗透性。试验过程中可发现， E 柱局部位置出现了积液现象，导致柱中矿石板结，影 响了浸出剂在矿石中的扩散，阻碍了浸出反应的进行。 图2 表明，柱浸前的熟化可提高C u 浸出速率，尤 其是在浸出前期 0 - 4d 效果明显。柱浸第2 天的单 日浸出率明显高于第l 天，这是由于柱浸第l 天部分 硫酸可能与矿石中的碱性矿物 A I 0 ，、C a O 、M g O 等 发生中和反应，从而能与氧化铜矿物反应的酸减少，导 致c u 浸出率略低。但在试验5 1 0d ，矿石未经熟化 的A 柱C u 浸出率高于其他柱子，这是由于熟化过程 增大了矿石之间的裂隙，使矿石内部一些被包裹的铜 裸露出来，大部分铜矿物在柱浸前几天与酸反应，到中 期可以与酸反应的铜含量大幅度降低。而未熟化矿石 由于裂隙较少，酸浸入到矿石内部所需时间较长，因此 仍有部分铜可以与酸反应。试验后期，矿石中能与酸 反应的铜含量已经很少，矿石中的铜主要以包裹体形 式或难以与酸反应的形态存在，因此5 个柱子浸出效 果趋于相同。 由图1 和图2 可见，D 柱前5 天的C u 浸出率就达 到了6 1 ．3 5 ％，而未经熟化的A 柱1 7 天C u 浸出率只有 6 4 ．2 1 ％。因此，柱浸前的熟化不仅可以提高c u 总浸 出率，还可以显著提高c u 浸出速率。而且，应在不影 响柱内矿石渗透性、浸出剂渗滤速度和均匀分布的情 况下，提高熟化程度。 2 ．1 ．2 熟化对柱浸酸耗的影响在熟化试验中，每天 定期测定浸出液体积和液体中酸含量，并计算试验过 程的酸耗，结果如表3 所示。由表3 可见，柱浸前的熟 化可降低柱浸过程的酸耗，并且随着熟化加酸量增加， 吨矿酸耗量逐渐降低。未熟化矿石 A 柱 柱浸过程 中酸耗为4 3 ．0 8k g ／t ，而熟化加酸量最大的E 柱，酸耗 量为3 7 ．2 3k g ／t ，比A 柱酸耗量低5 ．8 5k g ／t 。此外，由 表3 可见，矿石经预先熟化后整个柱浸试验过程的总 酸耗量 熟化加酸量与柱浸过程加酸量之和 均高于 未熟化矿石，说明柱浸前的熟化过程在一定程度上增 加了总酸耗量。这可能是由于熟化过程使部分被包裹 的氧化铜及一定量的碱性脉石矿物裸露出来，增加了 酸耗。尽管熟化增加了总酸耗量，但熟化对C u 浸出 率和浸出速率方面的影响很大。其中，D 柱C u 浸出率 和浸出速率相对较高，而总酸耗量也相对较低，说明针 对此氧化铜矿适宜的熟化加酸量是5k g ／t 。 表3 熟化对酸耗的影响 2 ．1 ．3 熟化对柱浸渗透性的影响对柱中矿石进行 了渗透性试验，结果如表4 所示。试验结果表明，柱浸 前的熟化降低了柱浸中矿石的渗透性，并且随着熟化 加酸量增加，柱中矿石渗透性逐渐降低。A 柱 未熟化 矿石 中水从开始到液面降低到柱底部的下降速率是 3 ．6 8m m ／s ，可见柱子渗透性很好，液体可以很快通过柱 子。B 、C 柱中矿石熟化加酸量较低，因此液面下降速率 降低幅度较小。而E 柱中矿石熟化加酸量较大，液面下 降速率仅为0 ．2 2m m ／ ，下降速率远远低于A 、B 、C 柱子。 表4 熟化对渗透性的影响 分析原因可能有以下几点o n - 1 2 ] ①熟化过程中， 浓硫酸与矿石中某些组分发生化学反应，导致细粒级 矿物含量逐渐增加，而细粒级矿物随浸出剂的流动而 充填于大颗粒的间隙中，导致柱体密实度加大，孔隙度 降低，渗透性随之下降。②矿石中的碱性矿物 A 1 0 ，、 C a O 可与硫酸发生反应，生成石膏胶体沉淀，阻塞颗 粒空隙。在熟化过程中，随熟化加酸量增加，矿石中的 石膏胶体沉淀也越多，柱体渗透性越低。③矿石中的 硅孔雀石、孔雀石、假孔雀石、铜钴硬锰矿等质软、性 脆，易过粉碎，在浓硫酸作用下，熟化加酸量越高，矿石 中的粉矿量越高，从而柱体渗透性也越低。因此，柱浸 前的熟化过程一定要控制合适的熟化加酸量，过高的 熟化加酸量不但会增加酸耗、提高成本，还会严重降低 C u 浸出率和现场经济效益。 万方数据 矿冶工程 第3 6 卷 2 ．1 ．4 熟化提高C u 浸出率的原因分析对5 个柱子 装柱前的矿石进行了多元素分析，结果见表5 。分析 结果显示原矿经熟化后总铜、铁、钴、铅元素含量基本 保持不变；而随熟化程度增加，矿石中酸溶铜含量 A S C u 明显增加，由未熟化矿石中的0 ．5 8 1 ％分别增 加到0 ．6 9 5 ％，0 ．7 0 4 ％，0 ．7 1l ％和0 ．9 4 0 ％。说明熟化过 程中，在浓硫酸的强氧化作用下，矿石中部分以硫化物 形式存在的铜转变为酸溶铜形式，增加了柱浸过程中 能与酸反应的铜含量，浓硫酸起到了助浸剂作用。 表5 柱浸前矿石多元素分析结果 质量分数 ／％ 样品 C uA S C u 1 ．1 70 ．5 8 I 1 ．2 2 0 ．6 9 5 1 ．1 4 0 ．7 0 4 1 ．1 7O ．7 1 1 1 ．1 50 ．9 4 0 3 ．4 80 ．0 0 8 3 3 ．5 2O ．0 0 5 8 3 ．4 60 ．0 0 7 9 3 ．4 70 ．0 0 7 4 3 ．5 80 ．0 0 4 7 O ．0 0 0 2 0 ．0 0 0 l O ．0 0 0 3 O ．0 0 0 3 0 ．O o o l 为了观察熟化前后矿石表面结构的变化情况，对 熟化前后矿石进行了显微镜观测，结果如图3 所示。 从图3 可知，熟化前后矿石表面的结构发生了明显变 化，熟化后矿石表面裂隙扩大，空隙数量也明显增加。 为了了解熟化前后矿石表面微观结构的变化情况，对 矿石进行了扫描电镜分析，结果如图4 所示。结果表 明，矿石表面的颜色和形态发生了明显变化，说明熟化 过程中浓硫酸与矿石表面某些组分发生了化学反应。 因此，熟化过程中浓硫酸与矿石中某些组分发生的化 学反应，增加了矿石中酸溶铜含量，同时熟化导致矿石 裂隙扩大，孔隙数量增加，使得一些被包裹的难以与硫 酸接触的铜裸露出来，成为浸出率提高的主要原因。 图3 熟化前后矿石表面显微镜图 a 熟化前； b 熟化后 图4 熟化前后矿石表面扫描电镜图 a 熟化前； b 熟化后 2 ．2 喷淋对柱浸的影响 2 ．2 ．1 喷淋强度对柱浸效果的影响不同喷淋强度 时，C u 总浸出率和C u 浸出速率如图5 - 6 所示。 图5 喷淋强度对C u 浸出率的影响 图6 喷淋强度对C u 浸出速率的影响 由图5 可见，当喷淋强度小于1 5L ／ h m 2 时， C u 浸出率随喷淋强度增大而增大，超过此值后，C u 浸 出率急剧下降。当喷淋强度为2 5L ／ h m 2 时，C u 浸出率却很低。说明喷淋强度是影响柱浸效果的关键 因素之一，在一定范围内，随喷淋强度增大C u 浸出率 逐渐增大，超过最佳喷淋强度后，C u 浸出率快速下降。 这是由于随喷淋强度增大，浸出剂在矿石中的扩散速 率随之增大，不仅浸出剂能更充分地与矿石接触并发 生化学反应，而且也延长了浸出剂与矿石的接触反应 时间，从而促进了浸出反应的进行。喷淋强度过大时， 可见柱中局部位置出现积液现象，矿石出现板结，严重 降低了柱子渗透性，阻碍了浸出行为的进行。试验过 程中还发现，喷淋强度过大时，柱子局部位置形成固定 的浸出剂通路，浸出剂尚未与矿石充分接触和反应便 顺通路而下，导致c u 浸出率降低。 由图6 可见，喷淋强度对不同阶段C u 浸出速率有 重要影响，随着柱浸过程进行，c u 浸出速率逐渐下降。 柱浸第1 天，喷淋强度最大的E 柱c u 浸出速率高达 2 4 ．0 4 ％，而喷淋强度最小的A 柱C u 浸出速率仅为 3 ．2 5 ％，说明C u 浸出速率随喷淋强度增大而增大。这 是由于试验第1 天一定量的酸被碱性脉石消耗掉，随 万方数据 第1 期 刘新星等低品位氧化铜矿柱浸试验研究 喷淋强度增大，碱性脉石矿物迅速被中和，因此减小了 碱性脉石对浸出反应的影响。随后，随着喷淋强度增 加，C u 浸出速率下降较快。主要是由于大部分含有浸 出剂的溶液在矿物颗粒间的通道中流动，而矿物颗粒 空隙中渗透的浸出剂较少，流速大形成的空隙间流体 与通道流体界面剪切力过大，不利于物质传输与交换； 易与酸反应的裸露的氧化铜矿物已经快速与酸反应， 而矿石中剩余的铜主要是难以与酸反应的结合氧化 铜、硫化铜和被包裹的铜矿物3 。bJ 。 此外，喷淋强度过高时，浸出液中的金属离子浓度 显著下降，浸出剂利用率降低，导致成本增加；喷淋强度 过低时，虽然可以提高浸出剂利用率，提高浸出液中浸 出离子浓度，但降低了浸出速率，增加了运营成本6 l 。 因此，可考虑在浸出前期适度增大喷淋强度，增加C u 浸出速率，随后降低喷淋强度以保证浸出剂利用率和 浸出液中金属离子浓度。 2 ．2 ．2 喷淋强度对柱浸酸耗的影响在喷淋强度试 验中，每天测定浸出液体积和液体中酸含量，并计算试 验过程的酸耗，结果如表6 所示。由表6 可见，喷淋强 度对柱浸过程中的酸耗影响较大，喷淋强度较小和较 大时，酸耗都较低，而当喷淋强度为1 5L ／ h m 2 时， 酸耗量较大，为2 7 ．0 6k g ／t 。说明喷淋强度较小时，浸 出剂与矿石接触和反应不充分，从而酸耗量也较低；当 喷淋强度较大时，柱中易出现积液现象，导致柱中矿石 板结，影响了浸出剂与矿石的继续反应，从而酸耗量也 较低。此外，矿石的板结也造成柱中矿石形成了固定 的浸出液通路，一定量的浸出剂并未与矿石充分接触 就沿通路流出，从而导致酸耗量较低。在合适的喷淋 强度下，浸出剂在柱中很好地扩散并与矿石发生反应。 此时，C u 浸出率较高，酸耗量也较高。 表6 喷淋强度对酸耗的影响 2 ．2 ．3 喷淋强度对柱浸渗透性的影响熟化试验结 束后，对柱中矿石进行了渗透性试验，结果如表7 所 示。由表可见，当喷淋强度小于1 5L ／ h m 2 时，柱 中液面下降速率差别不大，超过此喷淋强度后，随着喷 淋强度增大，柱中液面下降速率大幅度降低。说明低 喷淋强度对柱浸渗透性的影响较小，喷淋强度过高会 导致柱中矿石渗透性急剧下降。这是由于在喷淋强度 较小时，浸出剂在矿石中扩散速率相近，并未对柱中矿 石渗透性造成较大影响。试验过程中发现，当喷淋强 度较大时，D 、E 两个柱子出现了不同程度的积液现 象，导致柱中矿石板结，影响了浸出剂在矿石中的扩 散，阻碍了浸出剂与矿石继续反应。同时，过大的喷淋 强度导致一部分细粒级矿物随液体流动而充填在矿石 之间的空隙，阻碍了浸出剂的扩散和流动，导致柱中矿 石渗透性降低。 表7 喷淋强度对渗透性的影响 3 结论 1 柱浸前的熟化不仅可提高C u 总浸出率，还可 显著加快柱浸前期C u 浸出速率，在不影响柱内矿石 渗透性、浸出剂渗滤速度和均匀分布的情况下，应提高 熟化程度；熟化过程中浓硫酸与矿石中某些组分发生 化学反应，增加了矿石中酸溶铜含量，同时导致矿石裂 隙扩大，孔隙数量增加，使得一些被包裹的难以与硫酸 接触的铜裸露出来，成为浸出率提高的主要原因。 2 柱浸前对矿石进行熟化不能降低柱浸过程总的 酸耗量。最佳熟化加酸量为5k g ／t ，当熟化加酸量大于 5k g ／t 时，渗透性急剧下降，不利于柱浸过程的进行。 3 喷淋强度是影响柱浸效果的关键因素之一，当 喷淋强度为1 5L ／ h m 2 时，浸出剂在柱中很好地扩 散并与矿石发生反应，此时c u 浸出率和浸出速率都 较高，酸耗量也较高；当喷淋强度高于2 0L ／ h m 2 时，柱中矿石渗透性急剧下降。 4 本试验的熟化柱浸和喷淋强度柱浸研究为生 产现场的堆浸工艺提供了良好的技术支撑，为现场工 艺改进奠定了基础。 参考文献 [ 1 ] 曹惠昌．我国铜矿石选矿技术研究新进展[ J ] ．有色矿冶，2 0 1 2 6 2 6 2 8 ． E 2 ] 邱廷省，郑锡联，冯金妮．氧化铜矿石选矿技术研究进展[ J ] ．金 属矿山，2 0 1 2 1 2 8 2 8 6 ． [ 3 ]汤雁斌．难选氧化铜矿石选矿综述[ J ] ．铜业工程，2 0 1 1 1 1 0 1 3 ． [ 4 ] 温胜来．低品位氧化铜矿选矿技术综述[ J ] ．现代矿业，2 0 1 0 1 5 7 - 5 9 ． [ 5 ]毛素荣，杨晓军，何剑，等．难选氧化铜矿的处理工艺与前景 [ J ] ．国外金属矿选矿，2 0 0 8 8 5 8 ． 下转第9 1 页 万方数据 第1 期 周向前等某铂钯氧压浸出渣浮选精矿的氢氧化钠脱硫实验研究 9 l 单质硫脱除较为彻底，剩余硫基本为金属硫化物。总 体来说，氢氧化钠直接浸出脱硫效果不好，主要原因在 于大部分硫以金属硫化物的形式存在，采用氢氧化钠 直接浸出不能脱除金属硫化物中的硫元素，如需深度 脱硫，应采用其它方法。 2 ．2 氢氧化钠氧压浸出实验 为考察通入氧气对碱浸脱硫的影响，按前述实验 方法进行了氢氧化钠氧压浸出实验，结果如表2 所示。 表2 氢氧化钠氧压浸出脱硫实验结果 由表2 可知，碱浓度提高，有利于氢氧化钠氧压脱 硫反应进行，铂钯富集比提高；提高液固比，渣率明显 增加，铜、镍浸出率显著降低，这是因为在初始碱浓度 一定的条件下，液固比增加，反应体系中总碱量提高， 后续氧化反应生成的硫酸尚未与贱金属硫化物发生反 应，即与残余的碱快速发生中和反应，导致后续贱金属 氧化酸浸反应酸含量太少进行，铜、镍浸出率降低。 由表2 得出最佳脱硫参数为液固比3 1 ，碱浓度 2m o l ／L ，搅拌速度4 0 0r ／m i n ，程序升温至1 5 0 ℃，保温 2h 后通人氧气，保持氧分压为0 ．7M P a ，继续反应 3h ，得到氧压浸出渣脱硫率为4 8 ．7 8 ％。因此，氢氧化 钠氧压浸出脱硫法有一定的脱硫能力，对贵金属富集 效果较好，但由于精矿中单质硫含量不够高，最终生成 的硫酸较少，对后续溶解贱金属能力有限。 3 结论 1 氧压浸出渣浮选精矿中主要矿物为黄铜矿、黄 铁矿、单质硫和贵金属。硫在浮选精矿中主要以两种 形式存在单质硫和硫化矿物。 2 采用氢氧化钠直接浸出脱硫时，脱硫效果并不 是很好，氢氧化钠直接浸出最佳脱硫率仅为1 8 ％左 右；主要由于单质硫形式存在的硫很好浸出，但以硫化 上接第8 7 页 [ 6 ] 戈保梁。张文彬．氧化铜矿选矿研究进展[ J ] ．云南冶金，1 9 9 4 4 1 3 一1 8 ． [ 7 ]印万忠，吴凯．难选氧化铜矿选冶技术现状与展望[ J ] ．有色金 属工程，2 0 1 3 3 6 6 7 0 ． [ 8 ]王凯，崔毅琦，童雄，等．难选氧化铜矿石的选矿方法及研究 方向[ J ] ．金属矿山，2 0 1 2 8 8 0 8 3 ． [ 9 ] 刘三平，王海北，张磊，等．红土镍矿堆浸／搅拌浸出结合工艺中 试研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 1 4 5 9 7 9 9 ． [ 1 0 ] 钱磊．桂花氧化矿浓酸熟化搅拌浸出试验研究[ J ] ．采矿技 术，2 0 0 9 2 3 1 3 2 ． [ 1 1 ] 王贻明，吴爱祥，左恒，等．影响铜矿排土场堆浸渗透性的主要 因素分析[ J ] ．金属矿山，2 0 0 7 8 1 6 1 8 ． 物形式存在的硫不能采用氢氧化钠直接浸出。 3 氢氧化钠氧压浸出脱硫法有一定的脱硫能力， 对贵金属富集效果较好；当液固比3 1 ，碱浓度2m o ] ／L ， 搅拌速度4 0 0r ／m i n ，程序升温至1 5 0 ℃，保温2h 后通 入氧气，保持氧分压为0 ．7M P a ，继续反应3h 得到氧 压浸出渣脱硫率为4 8 ．7 8 ％，脱硫效果明显优于氢氧化 钠直接浸出脱硫。 参考文献 [ 1 ]刘时杰．铂族金属矿冶学[ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 1 ． [ 2 ] 陈赐云。文书明，丰奇成。等．金宝山低品位难处理铂钯矿综合利 用现状[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 3 1 5 0 一”． [ 3 ] 杨玉珠，简胜，张旭东，等．金宝山铂钯矿选矿工艺研究[ J ] ．矿 冶工程，2 0 1 1 ，3 1 5 3 9 4 2 ． [ 4 ]陈景，黄昆，陈奕然．金宝山铂钯浮选精矿几种处理工艺的讨 论[ J ] ．稀有金属，2 0 0 6 ．3 0 3 4 0 1 4 0 6 ． [ 5 ] 陈景，黄昆．陈奕然，等．加压氰化处理铂钯硫化浮选精矿全 湿法新工艺[ J ] ．中国有色金属学报，2 0 0 4 ，1 4 1 4 卜4 6 ． [ 6 ] 黄昆，陈景．失效汽车催化剂中铂族金属的加压氰化浸出 [ J ] ．中国有色金属学报，2 0 0 3 ，1 3 6 1 5 5 9 1 5 6 4 ． [ 7 ] 杨永斌，刘波，李骞，等．湖南某酸性浸锑渣的浸金特性[ J ] ． 中国有色金属学报，2 0 1 4 ，2 4 1 2 3 1 6 9 3 1 7 4 ． [ 8 ] 舒波，范兴样，黄卉，等．从热滤渣中富集贵金属的实验研究 [ J ] ．矿冶工程，2 0 1 5 。3 5 1 1 0 3 - 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