浸出黄铜矿的新工艺研究浸出黄铜矿的新工艺研究1范兴祥,彭金辉,黄孟阳,张世敏,张利波(昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南昆明650093)摘要:研究了银离子催化、过硫酸铵浸出黄铜矿的新工艺及机理,并分析和讨论了浸出温度、浸出时间、过硫酸铵浓度、粒度、银离子浓度、pH等因素对浸出率的影响。试验结果表明,在过硫酸铵初始浓度0.50mol/L、黄铜矿粒度-74+58Lm、浸出温度368K、浸出时间101min、搅拌转速600r/min和矿浆密度25g/L的浸出条件下,铜的浸出率可达到101.00%以上。对浸出渣分别采用电子探针和XRD进行表征,发现加入的银离子以硫化银的形式均匀残留在渣中,且有大量元素硫产生并均匀地分布在浸出渣中;此外,原料中的黄铁矿仍残留在渣中,说明在浸出试验中没有随黄铜矿一起被浸出。机理分析表明,浸出过程中加入的微量Ag+与黄铜矿反应生成Ag2S,并能均匀夹杂在产物硫层中,改善了元素硫层的导电性能,是加快了反应速度的主要原因。关键词:黄铜矿;银催化;浸出;新工艺中图分类号:TF111文献标识码:A文章编号:0253-60101(2005)03-0058-05StudyonInnovativeProcessofLeachingofChalcopyriteFANXing-xiang,PENGJin-hui,HUANGMeng-yang,ZHANGSh-imin,ZHANGL-ibo(TheFacultyofMaterialsandMetallurgicalEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,Yunnan,China)Abstract:Theprocessandmechanismofammoniumpersulfateleachingchalcopyriteinthepresenceofsilverionsasthecata-lystwasstudiedinthispaper.Effectsofleachingtemperature,leachingtime,concentrationofammoniumpersulfate,particlesizeofchalcopyrite,concentrationofsilverions,stirringspeedandpHvalue,etc.ontheleachingrateofcopperalsohavebeendiscussedandanalyzed.Testsresultsshowthattheleachingrateofcopperobtainedwasover101%underthefollowingconditionswithinitialconcentrationofammoniumpersulfate0.50mol/L,leachingtemperatureof368k,withleachingtimeof101min,particlesizeofchalcopyritewithin-74+58Lm,concentrationofsilverionsof0.001mol/L,stirringspeedupto600r/minandpulpdensityof25g/L.TheleachedresidueswerethencharacterizedwithequipmentofEPMA-1600andXRD.Resultsshowthatinitialadditionofsilverionsremainsuniformlydistributedintheleachingresiduesintheformofsilversulfide,andtheelementalsulfurisproducedduringtheleachanduniformlydistributedintheleachingresidues.Furthermore,pyriteinthematerialofchalcopyriteconcentrateisstillleftintheleachedresidues,indicatingthatpyriteisnotoxidizedandleachedalongwithammoniumpersulfateleachingofchalcopyriteconcentrate.Themechanismanalysissuggeststhatadropofinitiallyaddedsilverionreactedwithchalcopyritetoproducesilversulfide,whichwasmixedupwithsulfurlayerofproduct.Thisreactionhasstronglyimprovedconductingperformanceofsulfurlayerofthechalcopyriteandisakeyfactorinacceleratingtheleachingrateofcopper.Keywords:chalcopyrite;silver-catalyzed;leaching;innovativeprocess黄铜矿精矿通常是火法炼铜生产金属铜的主要原料,然而由于环境保护意识的加强以及在许多国家颁布了严格的SO2排放制度,故此传统的火法炼铜工艺受到了严峻的挑战。近年来,湿法炼铜的研究更是受到世人的普遍关注,且国内外湿法炼铜的研究方兴未艾,其中针对黄铜矿的研究居多,且许多研究都集中在黄铜矿的浸出上。经过30多年的研究,黄铜矿的湿法浸出方法有酸浸出[1~2]、硫酸高铁浸出[3~5]、氯化物浸出[6~8]、氨浸[9]、生物浸出[10]、软锰矿浸出[11]、臭氧浸出[12~13]、过氧化氢浸出[14]、酸性重铬酸盐浸出[15]以及还原浸出[16~18]等,并得到了不同的工艺条件和动力学结果。上述黄铜矿的浸出方法中除了加压酸浸出、氨浸出和生物浸出已在工业上得到了应用,其它方法虽然有几种方法进入工业化试验和生产,但未推广。而关于银离子催化、过硫酸铵浸出黄铜矿的工艺至今尚未见报道过,本文详细讨论了影响铜浸出率的各种因素,并对浸出...