化工酸洗設(shè)備濕法冶金萃取銅的原理

化工酸洗設(shè)備濕法冶金萃取銅的原理

化工酸洗設(shè)備浸出一萃取一電積工藝的基本過程如圖1所示。

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????氧化銅礦石的浸出原理。常見的氧化銅礦物主要是孔雀石、硅孔雀石、赤銅礦、自然銅，浸出劑為H2SO、和Fe2?(SO4)3，浸出過程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:

????孔雀石Cu2?(OH)2CO3十2H2SO4= 2CuSO4十CO2十3H2O;

????硅孔雀石CuSiO3·nH2SO4十H2SO4= CuSO4十SiO2+(n+1)H20;

????赤銅礦Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;

????藍(lán)銅礦Cu (OH)2·CuCO3十2H2SO4=2CuSO4十CO2十3H2O

????硫化銅礦石的浸出原理。對(duì)于硫化銅礦石，生物氧化浸銅是目前研究的技術(shù)之一。

????目前用于生物浸出的微生物主要是氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌。它們可在35℃以下的高酸及重金屬濃度較高的環(huán)境中生存。細(xì)菌氧化浸出的機(jī)理一般認(rèn)為有兩種:細(xì)菌吸附到礦物表面直接與礦物發(fā)生作用使礦物溶解的直接作用機(jī)理;礦物溶解釋放出的Fe2+在溶液中被細(xì)菌氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+作為氧化劑氧化硫化礦的間接作用或化學(xué)作用機(jī)理。

??輝銅礦的細(xì)菌浸出輝銅礦在酸性及Fe3+存在的條件下，可以被氧化成FeSO、和S:

????Cu2S十2Fez2(SO4)3=?2CuSO4十4 FeSO4+S

????所生成的FeSO、和S再由細(xì)菌氧化成Fe2?(SO)4、和H2S4、如此反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行·

????在細(xì)菌作用下，輝銅礦也可被氧氣氧化而溶解:

????2Cu2S+5O2+2H2SO4=4CuSO4十2H2O

????輝銅礦的浸出被認(rèn)為是以Fe3+間接氧化作用為主，細(xì)菌是浸出反應(yīng)的間接氧化劑。

????銅藍(lán)的細(xì)菌浸出。由于浸出環(huán)境中沒有Fe3+及其他氧化劑，所以浸出作用只能是由細(xì)菌引起，在浸出期間酸耗等于零，其反應(yīng)為:

????CuS十2O2=CuSO4

????細(xì)菌浸出在礦物表明發(fā)生，浸出后礦物表明的化學(xué)組成未發(fā)生變化，說明浸出中沒有轉(zhuǎn)化為其他硫化物的中間過程，也沒有產(chǎn)生元素S

????硫砷銅礦的細(xì)菌浸出在H2O,O2存在條件下，在氧化亞鐵硫桿菌氧化硫硫桿菌及復(fù)合細(xì)菌作用下，硫砷銅礦發(fā)生直接浸出反應(yīng):

????4CuAsS十6H}0十1302= 4H3As04十4CuS02

????黃銅礦·斑銅礦的細(xì)菌浸出反應(yīng)在細(xì)菌存在條件下直接與Fez2(SO)3發(fā)生如下:

????CuFeS2+2Fe2(SO)3=CuSO4+2FeSO4十2S

????2 CuSFeS2+2Fe2?(SO4)3十1702=1 0CuSO2十4FeSO4十2FeO

其中，F(xiàn)eSO、與FeO在酸與細(xì)菌作用下又轉(zhuǎn)化為F2e (SO4)3并繼續(xù)反應(yīng)。

3.適宜采用濕法冶金工藝處理的銅礦石類型

????對(duì)于氧化銅礦石，只要控制礦石粒度，一般都能獲得較滿意的浸出效果。但硫化銅礦石按其礦物種類不同，其浸出效果差異較大。國外目前采用生物氧化工藝處理的銅礦石基本上以次生硫

化銅礦石如輝銅礦、藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)等為主，而對(duì)原生硫化銅礦石目前仍以火法處理。就礦石類型來看，目前濕法工藝主要處理斑巖型銅礦，這主要是斑巖型銅礦規(guī)模較大，含堿性脈石少，是硫酸浸出理想的原料。如國內(nèi)的德興銅礦、紫金山銅礦、中條山銅礦峪礦、大寶山銅礦等。我國矽卡巖型銅礦數(shù)量多，占50%以上，儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的29%，一般規(guī)模較小，零星分散，礦體賦存條件復(fù)雜，多數(shù)適宜于地下開采，開采成本較高。另外含堿性脈石較多，不利于用硫酸浸出。

三、濕法冶金工藝在國內(nèi)銅礦中的應(yīng)用國內(nèi)采用濕法工藝的生產(chǎn)試驗(yàn)廠主要有德興銅礦、紫金山銅礦、中條山銅礦峪礦等。

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