專利名稱：一種結(jié)合氧化銅礦石及回收伴生有價(jià)金屬的選礦方法
一種結(jié)合氧化銅礦石及回收伴生有價(jià)金屬的選礦方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于礦物加工工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種復(fù)雜難選氧化銅礦石的處理，即多金屬結(jié)合氧化銅和鈣鎂含量高的碳酸鹽型氧化銅礦石的選礦方法。
背景技術(shù)：
銅是重要的有色金屬之一，從目前有色金屬產(chǎn)銷來看，它僅次于鋁。銅主要從硫化礦中提取，儲(chǔ)量比較豐富。但就世界銅資源來看，各銅礦區(qū)約有10% 15%的氧化礦。20世紀(jì)以來，人們就各種不同類型的氧化銅礦作了大量的研究，在理論和實(shí)踐上取得了很大成果。概括起來大體分兩大類:一是浮選法，用來處理易選銅礦石，如孔雀石；二是化學(xué)方法，用來處理難選銅礦石，如硅孔雀石、假孔雀石等?；瘜W(xué)方法是處理難選氧化銅礦的主要方法，并能取得較好技術(shù)指標(biāo)，但也存在一些問題，如酸浸出法不適合含堿土金屬的碳酸鹽、MgO和Mg(OH)2、硅酸鹽和粘土 ；氨浸法易出現(xiàn)固液分離困難。另外化學(xué)方法處理周期長，回收速度慢。所以目前浮選法仍是優(yōu)先考慮處理氧化銅礦的主要方法。一般來說，氧化銅礦浮選原則流程比較簡單。以氧化銅礦為主的礦石，常采用硫化后混合浮選流程；以硫化礦為主的礦石，常采用優(yōu)先浮選硫化礦再浮選氧化礦的流程；經(jīng)常采用階段磨礦、階段選別流程，如果礦石易泥化，還可采用階段磨礦、集中選別流程。
目前相關(guān)的專利申請公開的有:(I)申請?zhí)枮?2101545.3的“一種從氧化銅礦中回收銅的濕法冶金方法”發(fā)明專利，涉及一種從氧化銅礦中回收銅的濕法冶金方法。其特征是采用N H 3 —N H 4 F (或N H3-NH4HF2)作為浸出劑體系的新工藝取代傳統(tǒng)氨浸法N H 3 —(NH4)C O 3或N H 3 —(NH4)2 S O 4體系的工藝，使現(xiàn)有的高溫還原焙燒一常壓氨浸變成直接常壓氨浸，它同萃取、電積相結(jié)合形成一種處理該礦的新工藝流程。該方法具有流程短、操作簡便、能耗低、浸出時(shí)間短、浸出率高等特點(diǎn)，可用于從氧化銅礦中選擇性回收銅，尤其適于處理含堿性脈石高的難選氧化銅礦。(2)申請?zhí)枮?2151601.4的“一種從混合類型銅礦中提取銅的方法”，涉及從混合類型銅礦床中提取金屬銅的方法，它是以硫化銅礦和氧化銅礦為原料，分別將其破碎成合格碎礦，將氧化銅合格礦直接用細(xì)菌堆浸，而將氧化銅合格礦先進(jìn)行洗滌篩分，再分別對(duì)礦泥、礦砂進(jìn)行攪拌浸出和堆浸，對(duì)浸出液進(jìn)行萃取，萃取余液一部分返回細(xì)菌堆浸，補(bǔ)充酸平衡，另一部分輸至攪拌浸出和堆浸，作為全部的浸礦試劑，此后對(duì)萃取后的負(fù)載有機(jī)相依次進(jìn)行常規(guī)的反萃、電積，可獲得高純度陰極銅。本全濕法聯(lián)合工藝不需磨礦分級(jí)，焙燒和煙氣制酸，尾礦、尾渣粒度粗易堆存，硫化銅礦浸出率達(dá)80%，氧化銅礦達(dá)93%，具有`高回收率、低成本、少投入、無污染等優(yōu)點(diǎn)，可為具有這種混合類型銅礦資源地區(qū)的冶金工業(yè)帶來新的發(fā)展。(3)申請?zhí)枮?01110236034.7的“從氧化銅礦中浸取銅的方法”涉及從氧化銅礦中浸取銅的方法，屬于用濕法從礦石或精礦中提取金屬化合物領(lǐng)域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供了一種從氧化銅礦中浸取銅的方法，該方法為連續(xù)式浸出，相比現(xiàn)有工藝，其生產(chǎn)效率更高。其包括如下步驟:將反應(yīng)量的氧化銅礦和硫酸勻速加入到反應(yīng)器中，混勻，使氧化銅礦和硫酸反應(yīng)0.5 2h，所得漿料以連續(xù)出料的方式從反應(yīng)器中流出；其中，所述硫酸的濃度為8 25wt%，所述的氧化銅礦能夠通過100目篩。該方法提高了氧化銅礦浸出的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)了酸浸氧化銅礦的連續(xù)化，提高了銅的浸出率，大幅降低了生產(chǎn)成本，為酸浸氧化銅礦提供了一種新的選擇，具有廣闊的應(yīng)用前景。但上述公開的專利申請仍存在以下不足:
(1)浮選工藝對(duì)復(fù)雜難選氧化銅礦的處理困難，氧化銅的浮選藥劑較難選擇，產(chǎn)品指標(biāo)不理想，浮選藥劑成本較高；
(2)濕法浸出處理高鈣鎂型結(jié)合氧化銅，消耗浸出劑的量較大，浸出成本較高。對(duì)含泥量的結(jié)合氧化銅礦石，采用濕法浸出影響后續(xù)的固液分離；
(3)還原焙燒一浸出工藝處理結(jié)合氧化銅也比較困難，可操作性不強(qiáng)，成本也比較高；
(4)較難實(shí)現(xiàn)多金屬綜合回收，產(chǎn)品單一。因此，解決復(fù)雜氧化銅礦石資源回收其中的有價(jià)金屬銅，提出可操作性強(qiáng)的選礦技術(shù)具有重要的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容
為高效開發(fā)利用氧化銅礦石資源，針對(duì)復(fù)雜難選處理結(jié)合氧化銅(銅鎳礦和銅鐵礦)礦石，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)合氧化銅礦石及回收伴生有價(jià)金屬的選礦方法。本發(fā)明的方法為氯化離析一浮選一弱磁選的選冶方法。根據(jù)礦石中的銅、鐵、鎳含量的高低，在氯化離析過程添加氯化鈣、氯化鈉和氯化銨的混合物作為氯化劑，焦炭作為還原劑在焙燒爐中進(jìn)行氯化離析，離析產(chǎn)品采用浮選方法回收銅得到銅精礦產(chǎn)品，浮選尾礦采用弱磁選回收鐵或者鎳得到鐵精礦產(chǎn)品或鎳精礦產(chǎn)品，本發(fā)明具體步驟如下:
(1)礦石破碎:將原礦破碎至3毫米以下，將其置入烘干爐進(jìn)行烘干，烘干溫度為200 300°C，控制外在水分低于10% ；
(2)干磨制粉:將3毫米以下烘干的碎礦干磨至粒度小于100目(0.154mm)的粉狀；
(3)還原劑制備:將焦炭干磨至粒度小于0.5毫米；
(4)氯化劑制備:將氯化鈣、氯化鈉、氯化銨按照1:1: 0.5 (質(zhì)量百分比)的比例混勻后低溫烘干；
(5)物料混勻:將3 10%的氯化劑、3 7%的粒度小于0.5毫米焦炭和粒度小于100目的粉狀礦粉混勻后成球團(tuán)；
(6)將球團(tuán)制備成-10+5mm的球團(tuán)礦，并將球團(tuán)礦置入烘干爐，控制球團(tuán)礦的外在水分小于10% ；
(7)氯化尚析焙燒:將烘干后的球團(tuán)礦置入焙燒爐中，焙燒溫度為800 950°C,球團(tuán)礦在焙燒爐中停留時(shí)間為45 90min ；
(8)水淬:通過焙燒爐焙燒后的球團(tuán)礦置入水淬池中冷卻，為防止銅、鎳、鐵在空氣中與氧氣接觸產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，控制球團(tuán)礦在空氣中的停留時(shí)間小于30秒；
(9)磨礦分級(jí):將水淬后的球團(tuán)礦磨礦至粒度小于200目(0.074mm)；
(10)浮選:采用浮選方法，對(duì)粒度小于200目(0.074mm)碎礦選別回收銅得銅精礦；
(11)弱磁選:用磁場強(qiáng)度H=0.1 0.2T的磁選機(jī)選別浮選尾礦，得到鐵精礦或鎳精
礦；
(12)精礦脫水干燥:將浮選所得銅精礦，弱磁選所得鐵精礦或鎳精礦脫水、烘干，得到銅品位≥23%，銅回收率≥90%的銅精礦產(chǎn)品；鐵品位≥65%、鐵回收率≥70%的鐵精礦產(chǎn)品或鎳品位≥5%、鎳回收率≥75%的鎳精礦產(chǎn)品。(I)步驟中所述的烘干的溫度為200 300°C。(4)步驟中所述的低溫烘干的溫度低于50°C。(6)步驟中所述的烘干的溫度為200 400°C。本發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)比較具有以下積極效果:
(I)不同類型的氧化銅鐵礦石可以得到銅品位大于23%，銅回收率大于90%的銅精礦和鐵品位大于65%，鐵回收率大于75%的鐵精礦；對(duì)于氧化銅鎳礦石可以得到銅品位大于23%，銅回收率大于90%的銅精礦和鎳品位大于5%，鎳回收率大于75%的鎳精礦，與其它處理工藝比較，選礦指標(biāo)優(yōu)勢明顯，可以得到單獨(dú)的精礦產(chǎn)品。(2)采用選冶相結(jié)合的工藝技術(shù)流程，與現(xiàn)有的公知技術(shù)氧化銅礦采用浮選、濕法浸出等工藝相比較，工藝流程短，后續(xù)的選礦工藝簡單。(3)本發(fā)明對(duì)氧化銅 礦石的處理具有產(chǎn)品質(zhì)量高、可操作性強(qiáng)、工藝流程簡單等特點(diǎn)，為多金屬結(jié)合氧化銅礦處理的同時(shí)，并對(duì)伴生有價(jià)值金屬實(shí)現(xiàn)較好的回收，為難處理復(fù)雜結(jié)合氧化銅礦石資源提供了新技術(shù)。


圖1是本發(fā)明的選礦方法工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:
用來自四川甘孜地區(qū)的礦石，原礦含Cu 1.2 1.8%，含F(xiàn)e 12.68 20.12%，含Ni
0.8 1.26%屬于典型的氧化銅鎳礦石。礦石中銅以硅孔雀石為主，氧化鎂和氧化鈣的含量較高，且以碳酸鹽形式為主，礦物組成復(fù)雜，嵌布粒度細(xì)。用破碎機(jī)將礦石破碎至3毫米以下后置入烘干爐烘干，烘干溫度為200°C，控制外在水分低于10% ;采用雷蒙磨將3毫米以下烘干的碎礦干磨至粒度小于100目(0.154mm)的粉狀礦粉；采用雷蒙磨將焦炭干磨至粒度小于0.5毫米；將氯化鈣、氯化鈉、氯化銨按照1:1: 0.5 (質(zhì)量百分比)的比例混勻后低于50°C低溫烘干后制得氯化劑；用(質(zhì)量百分比)5%的氯化劑、3%的焦炭(粒度小于0.5毫米)和粒度小于100目(0.154mm)的粉狀礦粉混勻后,用球團(tuán)機(jī)制備成-10+5mm的球團(tuán)礦后置入烘干爐，烘干溫度為400°C，控制球團(tuán)礦的外在水分小于10%;將烘干后的球團(tuán)礦置入焙燒爐中焙燒，焙燒溫度為950°C，球團(tuán)礦在焙燒爐中停留時(shí)間為90min ;焙燒物料采用水淬方式冷卻，并控制物料在空氣中的停留時(shí)間小于30秒；水淬后經(jīng)球磨機(jī)磨礦至粒度小于200目(0.074mm)后，采用浮選方法選別回收銅得銅精礦；浮選尾礦采用磁場強(qiáng)度H=0.2T的磁選機(jī)選別，得到鎮(zhèn)精礦；銅精礦和鎮(zhèn)精礦過濾機(jī)脫水后為最終的銅精礦和鎮(zhèn)精礦。原礦主要化學(xué)成分分析見表I，工藝流程選礦指標(biāo)見表2。表I原礦主要化學(xué)成分分析/%
權(quán)利要求
1.一種結(jié)合氧化銅礦石及回收伴生有價(jià)金屬的選礦方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行: (1)礦石破碎:將原礦破碎至3毫米以下，將其置入烘干爐進(jìn)行烘干，控制外在水分低于 10% ； (2)干磨制粉:將3毫米以下烘干的碎礦干磨至粒度小于100目的粉狀； (3)還原劑制備:將焦炭干磨至粒度小于0.5毫米； (4)氯化劑制備:將氯化鈣、氯化鈉、氯化銨按質(zhì)量百分比1:1: 0.5的比例混勻后低溫烘干； (5)物料混勻:將3 10%的氯化劑、3 7%的粒度小于0.5毫米焦炭和粒度小于100目的粉狀礦粉混勻后成球團(tuán)； (6)將球團(tuán)制備成-10+5mm的球團(tuán)礦，并將球團(tuán)礦置入烘干爐，控制球團(tuán)礦的外在水分小于10% ； (7)氯化尚析焙燒:將烘干后的球團(tuán)礦置入焙燒爐中，焙燒溫度為800 950°C,球團(tuán)礦在焙燒爐中停留時(shí)間為45 90min ； (8)水淬:通過焙燒爐焙燒后的球團(tuán)礦置入水淬池中冷卻，控制球團(tuán)礦在空氣中的停留時(shí)間小于30秒； (9)磨礦分級(jí):將水淬后的球團(tuán)礦磨礦至粒度小于200目； (10)浮選:采用浮選方法，對(duì)粒度小于200目碎礦選別回收銅得銅精礦； (11)弱磁選:用磁場強(qiáng)度H=0.1 0.2T的磁選機(jī)選別浮選尾礦，得到鐵精礦或鎳精礦； (12)精礦脫水干燥:將浮選所得銅精礦，弱磁選所得鐵精礦或鎳精礦脫水、烘干，得到銅品位彡23%，銅回收率彡90%的銅精礦產(chǎn)品；鐵品位彡65%、鐵回收率彡70%的鐵精礦產(chǎn)品或鎳品位彡5%、鎳回收率彡75%的鎳精礦產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合氧化銅礦石及回收伴生有價(jià)金屬的選礦方法，其特征在于(I)步驟中所述的烘干的溫度為200 300°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合氧化銅礦石及回收伴生有價(jià)金屬的選礦方法，其特征在于(4)步驟中所述的低溫烘干的溫度低于50°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的結(jié)合氧化銅礦石及回收伴生有價(jià)金屬的選礦方法，其特征在于(6)步驟中所述的烘干的溫度為200 400°C。
全文摘要
本發(fā)明是一種結(jié)合氧化銅礦石及回收伴生有價(jià)金屬的選礦方法。包括以下步驟(1)礦石破碎；(2)干磨制粉；(3)還原劑制備；(4)氯化劑制備；(5)物料混勻制成球團(tuán)礦；(6)球團(tuán)礦干爐；(7)氯化離析焙燒；(8)水淬；(9)磨礦分級(jí)；(10)浮選得銅精礦；(11)弱磁選得到鐵精礦或鎳精礦；(12)精礦脫水干燥。本發(fā)明對(duì)氧化銅礦石的處理具有產(chǎn)品質(zhì)量高、可操作性強(qiáng)、工藝流程簡單等特點(diǎn)，為多金屬結(jié)合氧化銅礦處理的同時(shí)，并對(duì)伴生有價(jià)值金屬實(shí)現(xiàn)較好的回收，為難處理復(fù)雜結(jié)合氧化銅礦石資源提供了新技術(shù)。得到銅品位≥23%，銅回收率≥90%的銅精礦產(chǎn)品；鐵品位≥65%、鐵回收率≥70%的鐵精礦產(chǎn)品或鎳品位≥5%、鎳回收率≥75%的鎳精礦產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B03C1/00GK103146911SQ20131010064
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者肖軍輝, 樊珊萍 申請人:西南科技大學(xué)