萨雷布拉克多金属矿铜的回收工艺研究

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萨雷布拉克多金属矿同时伴生有铜、锡、锑、铅、锌等多种有价金属,具有很高的工业利用价值。本课题针对矿石中铜品位低的特点,采用浸出-萃取-电积工艺流程,从矿样中提取金属铜。本文比较了硫酸浸出、盐酸浸出、常压氨浸、渗滤浸出及硫酸二段逆流浸出的实验效果;深入研究了硫酸浸出各因素如温度、浸出时间、液固比(L/S)、硫酸浓度、粒度、氧化剂等对铜的浸出率的影响;在硫酸浓度10%,浸出时间控制在6h左右,液固比取6:1,浸出温度95℃,粒度-200目的最优条件下,得到铜的浸出率为82.2%,氧化剂对铜的浸出率影响很小;渗滤浸出在硫酸浓度为10%时,浸出56h之后,Cu的浸出率可以达到65.5%,并且Fe的浸出率很低;硫酸二段逆流浸出在液固比为3:1,温度大于95℃,一段中性浸出4小时,二段酸性浸出3小时,硫酸浓度8%时铜的浸出率84%左右,铁的浸出率1.3%,浸出终点溶液pH为1.5左右。通过对硫酸浸出铜的动力学研究,得到浸出过程的宏观动力学方程为:第一阶段(t<15min):1-(1-η)1/3=6.92×103r0-1(?)t exp(-43260/RT)+A1第二阶段(t>15min):1-(1-η)1/3=3.26×10-2r0-1(?)t exp(-16080/RT)+A2探讨了Lix984萃取时间、溶液pH值、相比(O/A)、萃取剂浓度等因素对铜萃取率的影响,在萃取时间4min,pH=2.5,相比O/A=1,萃取剂浓度为5%的优化条件下,得到铜的一次萃取率为96.34%。研究反萃时间、相比对铜反萃率的影响,反萃工艺的最优条件为:反萃取时间10min;相比O/A=5,铜的一次反萃率达到100%,最终得到铜浓度为38.33g/L的溶液。另外,实验还研究了采用控制阴极电势电积法直接处理硫酸浸出液,在控制阴极电位小于500mV,Cu1-2g/L,H2SO4180g/L的条件下,得到铜含量在99%以上的优质海绵铜。
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