氧化铜矿的化学处理研究

论文摘要

我国铜矿资源的特点是贫矿多,富矿少,氧化铜矿约占我国铜矿总储量的四分之一。但不少氧化铜矿由于氧化率高、含泥量大而未得到合理的开发和利用。因此,研究氧化铜矿的开发和利用方法,具有较为重要的理论价值和实际意义。本论文矿样采自云南某铜矿,原矿含铜1.70%,氧化率为80.12%,结合率为24.56%,该铜矿石成分复杂,铜矿物嵌布粒度极细,属于泥化严重,结合铜含量和硅含量很高的高氧化率矿物。浮选探索试验中进行了直接用氧化铜矿捕收剂浮选和硫化浮选,结果表明本矿样不宜采用浮选法进行回收。采用常温常压搅拌酸浸—萃取—电积法处理该氧化铜矿,在磨矿细度-0.074mm占84%、液固比4:1、硫酸浓度2 mol/L、搅拌强度300r/min的条件下浸出5h,铜浸出率可达85%,浸渣中铜品位为0.28%左右,浸液中铜离子浓度为2.50g/L左右,取得了较好的浸出指标。对浸液进行萃取试验,在萃取剂浓度为15%、萃取时间为90s、萃取相比为1:3（O/A）时铜萃取率能达到96.27%。对负载有机相用硫酸进行反萃试验,当反萃剂硫酸浓度为2mol/L,反萃时间为120s,反萃相比为3:1（O/A）时铜反萃率可达99.60%。对反萃所得富铜液进行电积试验,选用镀铜电极为阴极材料,铅锑合金电极为阳极材料,保持极距为6cm,在电积电流密度为200A/m2,电积温度为50℃,电积时间为1h的条件下,得出质量符合要求的阴极铜。在浸出过程中,温度对浸出速率有很大影响,随着温度的升高,浸出速率增大,浸出达到平衡所需的时间缩短,在浸出未达到平衡之前,浸出率与浸出时间之间成直线关系。氧化铜矿的酸浸属于无固态产物层的浸出反应,其动力学模型可以用收缩核模型来描述,浸出过程受化学反应控制,表观活化能为50.591 kJ/mo1。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 铜矿资源分布及现状
• 1.1.1 国内外铜矿资源分布现状
• 1.1.2 国内外氧化铜矿的储量情况
• 1.2 氧化铜矿的主要矿物、可浮性及氧化铜矿的特点
• 1.2.1 氧化铜矿的主要矿物及其可浮性
• 1.2.2 氧化铜矿的特点
• 1.3 氧化铜矿的工艺特征及矿石性质
• 1.3.1 氧化铜矿的工艺特征
• 1.3.2 氧化铜矿的性质
• 1.4 氧化铜矿处理方法研究现状
• 1.4.1 化学选矿法
• 1.4.2 浮选法
• 1.4.3 浮选湿法冶金联合选矿法
• 1.4.4 其他选矿法
• 1.5 氧化铜矿处理新工艺
• 第二章 试样性质和研究方法
• 2.1 试样采取和加工制备
• 2.2 试样性质分析
• 2.2.1 试样多元素分析
• 2.2.2 试样化学物相分析
• 2.3 试验主要设备和试剂
• 2.3.1 主要仪器及设备
• 2.3.2 主要试剂
• 2.4 试验研究方法
• 2.4.1 浮选探索试验
• 2.4.2 浸出试验研究
• 2.4.3 浸出过程理论研究
• 第三章 浮选探索试验
• 3.1 原矿含泥量测定实验
• 3.2 磨矿曲线绘制
• 3.3 直接用氧化铜矿捕收剂的浮选探索试验
• 3.3.1 羟肟酸钠用量试验
• 3.3.2 水杨氧肟酸用量试验
• 3.4 硫化－浮选探索试验
• 3.5 本章小结
• 第四章 浸出—萃取—电积试验研究
• 4.1 原矿浸出试验研究
• 4.1.1 浸出剂用量条件试验
• 4.1.2 浸出时间条件试验
• 4.1.3 浸出矿浆液固比条件试验
• 4.1.4 浸出细度条件试验
• 4.1.5 搅拌强度条件试验
• 4.1.6 最佳条件验证实验
• 4.2 浸出液萃取工艺试验研究
• 4.2.1 萃取剂浓度对铜萃取率的影响
• 4.2.2 萃取时间对铜萃取率的影响
• 4.2.3 萃取相比对萃取率的影响
• 4.2.4 反萃剂硫酸浓度对反萃率的影响
• 4.2.5 反萃时间对反萃率的影响
• 4.3 浸出萃取液电积工艺试验研究
• 4.3.1 不同电流密度对电积的影响
• 4.3.2 不同温度对电积铜的影响
• 4.3.3 不同沉积时间对电积铜的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 浸出过程理论研究
• 5.1 浸出过程理论基础
• 5.1.1 浸出过程热力学
• 5.1.2 浸出过程动力学
• 5.2 浸出过程动力学研究
• 5.2.1 浸出温度对铜浸出速率的影响
• 5.2.2 浸出动力学研究
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及攻读硕士学位期间研究成果