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氧化铜矿的处理工艺及其研究进展王双才，李元坤，史光大，钟庆文，余平（中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川成都６１００４１）
摘要：综述了氧化铜矿的处理工艺。重点介绍了溶浸工艺中的酸浸法、氨浸法、细菌浸出法等。作者认为细菌浸出将是今后处理难选冶低品位氧化铜矿的一个发展方向。关键词：氧化铜矿；浸出工艺；进展中图分类号：ＴＤ９５２文献标识码：Ａ文章编号：ｌｏｏＯ＿６５３２ｆ２００６）０２ＪＤ０３７Ｊ０５
ｊ．土测和目前的开发速度，到２０２０年，铜矿资源将严重州口
短缺ｕＪ。我国铜金属保有储量虽然有６０００多万ｔ，
我国是一个铜紧缺国家，根据对矿产资源的预但富矿少、贫矿多、矿石品位偏低，同时还存在大量ｌ∞｝－§弘｝－硝盼一ｓ蛰＊∞＿；怕嫂镐蛩螂嗡理＊蜚础耐懈螂阿理Ｍ蜘武锯蛩蜮阿理自碰稹∞溺暗理＊焱硝阿理ｗ蚤溺阿理ｗ懈础＊莹＊∞圆陆理ｗ蜚＊∞＊∞＊∞＊∞Ｍ·望＊望“溉
［７］王文忠．复合矿综合利用［Ｍ］．沈阳：东北大学出版社，院学报，１９９７，１４（３）：２６２～２６６．１９９４．［１４］王秉儒．关于加硼烧结矿性能研究初探［Ｊ］．辽宁冶金，［８］张显鹏，郎建峰，崔传孟，等．低品位硼铁矿在高炉冶炼１９８９（２）：２５．过程中的综合利用［Ｊ］．钢铁，１９９５（１２）：９～１１．［１５］郭振宇．烧结矿加硼工业试验［Ｊ］．烧结球团，１９８０［９］郎建峰，艾志，张显鹏．“高炉法”综合开发硼铁矿工艺（４）：５１．中铁硼分离基本原理及工艺特点［Ｊ］．矿产综合利用，［１６］刘素兰，张显鹏，崔传孟．硼铁矿冶炼Ｆｅ—Ｂ—ｓｉ合金１９９６（３）：ｌ一３．的工艺研究［Ｊ］．金属学报，１９９６．３２（４）：３９３—３９６．［１０］孟凡明．预还原硼铁矿的熔化分离及熔分渣高温钠化［１７］戴长虹，张显鹏．含挥发组分Ｂ：０，渣系活度的测定方提硼的研究［Ｄ］．沈阳：东北大学，１９８９．法［Ｊ］．金属学报，１９９４，３０（６）：２４３—２４６．［１１］张玉柱，郎建峰，李振国．含硼添加剂改善烧结矿质量［１８］赵庆杰．硼铁矿选择性还原分离铁和硼的研究［Ｊｊ．辽
机理及硼一镁复合添加剂的研究［Ｊ］．矿产综合利用，宁冶金，１９８９（２）：１４—２４．
２０００（１）：２９～３２．［１９］ＭａｒｋＧＩｎｇｈａ珊，ＲｉｃｈａｒｄＦＰｏｒｔｅｒ，ｗｉｌｌｉａｍＡ
ｃｈｕｐｋａ．
［１２］冯本和，田全生．配加硼泥提高烧结矿质量的研究［Ｊ］．ＭａｓｓｓｐｅｃｔｏｍＩｎｅｔｉｃｓｔｕｄｙ０ｆＧａｓｅｏｕｓｓｐｅｃｉｅｓｉｎｔｈｅＢ一
烧结球团，１９９４（３）：１５—１９．Ｂ２０３ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＪｃｈｅｍＰｈｙｓ，１９５６，２５：４９８～５０１．
［１３］赵庆杰，何长清，高明辉．硼铁矿综合利用一硼精矿活［２０］刘然．碳与含硼原矿的气一固相反应过程的初步研究
化及含硼铁精矿改善烧结球团的机理［Ｊ］．华东冶金学［Ｄ］．沈阳：东北大学，２００５．ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＬｕｄｗｉｇｉｔｅａｎｄｉｔｓＰｒｏｓｐｅｃｔ
ＬＩＵＲａｎ，ＸＵＥＸｉａｎｇ．ｘｉｎ，ＪＩＡＮＧＴａｏ，ＺＨＡＮＧＳｈｕ．ｈｕｉ。ＨＵＡＮＧＤａ—ｗｅｉ
（ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙ粕ｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐ印ｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔ｝ｌｅｃｕｎ．ｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｂｏｍｎｍｉｎｅｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈｅｓｏｆｃｏｍｐｒｅ—
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收稿日期：２００５句７ＪＤ５作者简介：王双才（１９７５一），男，实习研究员，主要从事化工冶金研究工作。
万方数据·３８·矿产综合利用
２００６年
的难处理低品位氧化铜矿（氧化铜矿中的铜约占铜总储量的２０％），并且随着铜矿石开采品位的逐年下降，难处理矿石还在不断增加。如这部分铜矿资源不能加以合理利用的话，势必造成资源的浪费。随着铜矿资源的不断开采，相对易选矿逐年减少，资源短缺加剧，因而对低品位氧化铜矿的应用研究与开发已引起高度重视。该类型的矿物一般都具有氧化率高、结合氧化铜含量高、嵌布粒度细呈浸染状、含泥量大、多金属共生等特点，用常规选冶技术难于取得较好的技术经济指标。国内外有关科技工作者对此进行了大量的研究，使氧化铜矿处理技术特别是低品位氧化铜矿处理技术取得了长足发展：２｜。２处理工艺在自然界中，含铜矿物大约有两百种，按其化学组成基本可分为硫化铜矿和氧化铜矿两大类。对易选冶的硫化铜矿，国内外的研究很多，一般都采取工艺技术上相对成熟的浮选一冶金工艺；而氧化铜矿一般具有品位低、铜嵌布复杂、难选冶的特点，处理工艺因矿石类型的差异而有所不同，国内外许多学者对此进行了大量研究并取得了不少成果。２．１离析一浮选法¨１离析法是把矿石磨细到一定粒度，加入卤化物和还原剂进行焙烧，矿物中的金属呈卤化物状态从矿物中挥发出来，在还原剂的作用下，挥发性金属卤化物被还原离析在碳粒表面，离析产品用水淬冷却，然后磨至适当的粒度，用浮选进行富集。离析法可获得较好技术经济指标，主要用以处理含泥多、结合氧化铜含量高的矿石，但该法存在投资高、生产成本高、技术操作控制严格等缺点。如石篆铜矿利用离析一浮选法处理氧化铜矿获得了较好的工艺技术指标，但总体上看此法应用较少。由离析法一浮选得到的铜精矿可采用火法、湿法或湿法火法联合冶金流程等进行处理得到铜或有关铜的其他产品。２．２酸浸法酸浸法是湿法处理氧化铜矿的主要手段，一般是用稀硫酸作浸取剂。酸浸工艺适合处理含酸性脉石为主的矿石，常用于从低品位、表外矿、残矿中提取铜。根据矿体的产状及矿石的性状，酸浸法可分为渗滤浸出和搅拌浸出。２．２．１渗滤浸出渗滤浸出适用于粒度较粗的矿石和已经爆破松动的矿体，包括堆浸、原地浸、柱浸及槽浸。（１）堆浸：堆浸又可分为废石堆浸和矿石堆浸。废石堆浸是将露天开采剥离的低品位矿石和残矿石堆积在一起进行浸出，废石含铜品位较低，形状与大小保持原采出形状不变，利用既有场地堆放和浸出；矿石堆浸主要是用来处理某些低品位氧化铜矿，相对废石铜品位稍高。堆浸具有投资少、成本低等优点，但浸出周期长、浸出率偏低。王成彦。４。对某铜矿进行了堆浸试验研究，现场生产统计该厂ｌ４电铜的生产成本约为９０００衫ｔ，经济效益十分明显。项则传口１对某难选氧化铜矿进行了堆浸提铜的研究和实践，每吨阴极铜可获利７０００元，其经济效益良好。另外，实验室一般用柱浸方式来模拟堆浸，先将矿石破碎成一定粒度或将矿粉制成具有一定强度的矿粒，然后将制好的矿粒装入浸出柱中，从柱顶喷淋稀硫酸进行浸出，浸出液从柱底流出汇集，可通过电积或置换得到铜。张大维∞１对某铜矿粉进行了柱浸试验研究，试验结果（浸出率＞８０％）表明制粒柱浸是氧化铜矿粉利用的有效途径之一。王中生７ｊ对某氧化铜矿进行了柱浸试验研究，其铜浸出率高
达８９．４７％。（２）原地浸：即在矿石原来地质赋存位置上就地浸出。其布液方式可通过注液孔或直接从地面布液，浸出液向下流经矿石渗入矿体，使铜溶解，然后将富铜液泵送地表提取铜。原地浸具有设备简单、成本低、环保等优点，但同样存在浸出周期长、浸出率低等缺点。张峰，常晋元油１对某低品位氧化铜矿进行了地下溶浸工业试验研究，该工艺的生产成本为９０００形ｔ·Ｃｕ。大致相当于火法炼铜电铜成本的
７０％，经济效益可观。余斌‘纠对某铜矿做了原地溶浸采矿技术研究和全流程工业试验，试验结果达到了先进的技术经济指标（铜综合回收率为７１．０６％），形成了适应地下铜矿原地浸出回收铜金属的完整技术。江亲才¨州对某氧化铜矿进行就地溶浸试验研究和工业化试验（工业化试验的生产成本为９９９０形ｔ·Ｃｕ）后，认为该工艺对矿产资源的综
合利用、企业经济效益的提高具有一定的意义。（３）槽浸：即将铜矿置于预先备好的浸出槽中，在浸出槽上面喷淋稀硫酸浸出得到硫酸铜。该法具
万方数据第２期王双才等：氧化铜矿的处理工艺及其研究进展·３９·有设备简单、操作方便、成本低等优点，但浸出周期长、浸出率较搅拌浸出低，劳动强度大。此方法应用的报道较少。２．２．２搅拌浸出该法是处理氧化铜矿最成熟的工艺，一般用来处理磨细的物料以及为渗滤浸出备料的细粒部分。浸出时将矿粒与酸液一起加入槽内，借助搅拌使矿粒与浸液充分接触加速溶解。搅拌浸出效率较高，但此法投资费用高、能耗高。谢福标¨１对某氧化铜矿进行了搅拌浸出提铜的生产实践研究，取得了可浸铜总收率＞９５％、电流效率＞９４％、阴极铜质量Ｃｕ＞９９．９７％等良好的技术经济指标。氧化铜矿经酸浸后一般可通过萃取一电积工艺得到阴极铜，也可经置换得到海绵铜等。２．３氨浸法氨浸工艺适用于处理含大量碱性脉石和泥质较多的氧化铜矿。在氨浸时，一般加入（ＮＨ。）：ＣＯ，或（ＮＨ。）：ＳＯ。等作氨浸剂。氨在一般情况下能缓慢地浸取铜矿物，并生成铜氨络合物，但铜氨络合物在高温高压中不稳定，易分解呈离子状态。从氨浸出液中回收铜可采用蒸氨法、萃取一电积法Ｈ１、氢还原法ｕ２１等，还可在浸出时加入硫化剂生成硫化铜矿物，新生成的硫化铜矿物具有与自然硫化铜矿物一样的可浮选特征，结合常规的选冶炼铜工艺可取得良好的技术经济指标。氨浸法主要有加压氨浸、还原焙烧一常压氨浸、加压氨浸一硫化沉淀一浮选等。氨浸法可以避免酸浸法处理高碱性脉石氧化铜矿耗酸量大、浸出液杂质含量高等缺点，但氨浸工艺同时存在对设备要求高、污染环境、能耗高等不足。王成彦ｕ列对某高碱性脉石氧化铜矿进行了氨浸工艺研究，通过扩大试验估算每吨电铜成本为１１６３５元，可见应用该工艺的经济效益较为明显。２．４处理难选冶氧化铜矿的新工艺尽管我国在处理氧化铜矿特别是低品位氧化铜矿的技术上已经取得了长足进展，但与国外相比，国内处理低品位氧化铜矿在技术和规模上还存在不少差距。因此许多选冶工作者在处理难选冶氧化铜矿领域进行了大量的研究，并取得了一些新成果。２．４．１加压氨浸硫化沉淀一浮选法该法是将矿浆与硫粉混合，在氨、二氧化碳及一定热压条件下将铜矿中的氧化铜矿物溶出。该工艺和氨浸提铜相比具有氨浓度较低、氨损失少、操作压力较低和回收率较高等优点，但存在设备投资大、须加压加热等不足。２．４．２水热硫化一浮选法此法是将矿浆与硫粉混合，在一定的热压条件下使硫元素发生歧化反应得到ｓ２‘和ｓ：ｏ；一离子，再与矿石中的氧化铜矿物发生硫化作用而得到硫化铜。该法具有工艺简单和回收率较高等优点，但同样存在设备投资大、须加压加热等不足。由以上两种方法得到的硫化铜精矿可采用火法、湿法或湿法火法联合冶金流程等进行处理得到铜或铜相关产品。金继祥＿４１等对某难选氧化铜矿进行研究后，认为采用氨浸硫化沉淀浮选法（铜回收率＞８６％）和水热硫化浮选法（铜回收率＞８０％）等处理该矿是可行的。