答:濕法煉銅的工藝流程如圖3-8所示。
為什么要焙燒硫化銅精礦?
答:硫化銅精礦焙燒的目的是使銅的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谒牧蛩猁}和可溶于稀硫酸的氧化物;鐵的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谙∷岬难趸?產(chǎn)出的二氧化硫可以制硫酸。
濕法煉銅礦石的浸出方法有哪幾種?
答:礦石的浸出方式有原地浸出、堆浸、槽浸及攪拌浸出。攪拌浸出速度快、時間短,適合處理品位為20%~30%的焙砂;槽浸適合處理具有合適粒度的氧化礦,品位一般為1%~2%;原地浸出和堆浸都是在礦山上浸出品位為0.5%~%的廢礦或者尾礦。
為什么要凈化浸出液?
答:焙砂中的鐵主要以氧化鐵的形式存在,在浸出過程中,會形成FeSO?進入溶液。電沉積時,這部分鐵在陽極和陰極上反復氧化和還原,消耗電能,使電流效率下降,因此要凈化浸出液除鐵。除鐵的方法是在浸出末期加入錳礦粉,將低價鐵氧化成高價鐵,高價鐵在弱酸性溶液中水解而沉淀。
影響銅礦石堆浸的主要因素有哪些?
答:影響銅礦石堆浸的主要因素有:
(1)礦石性質(zhì)。一般來說,適宜硫酸浸出的礦石為氧化率不小于70%、碳
酸鈣與碳酸鎂之和不大于5%的氧化銅礦石、硫化銅礦與硫酸高鐵反應速度慢、影響浸出速度及產(chǎn)量、氧化率低影響浸出速度。
(2)礦石粒度。當?shù)V石的粒度不小于50mm時,浸出速度慢,浸出周期長,浸出率低;當?shù)V石粒度小于1.0mm時,會堵塞堆孔隙和浸出液體流動通道,導致整個堆場的滲透性變差,出現(xiàn)明顯的板結(jié)現(xiàn)象。因此在不影響堆場板結(jié)的前提下,盡量降低入堆場的礦石粒度,原則上適宜入堆場的礦石粒度范圍為1.0~30mm。
(3)筑堆方式。筑堆方式?jīng)Q定了滲透效果,當?shù)V石含水高(含水不小于8%)、含泥高(含泥不小于8%)時,原礦直接入堆會導致堆場壓實、板結(jié),浸出劑滲透性明顯下降,浸出效果變差,甚至導致生產(chǎn)停滯。正確的入堆方式為皮帶入堆,入堆前老堆場停止噴淋1~2周,進行晾曬;然后用挖掘機對堆頂部進
行疏松,深度為0.5~1.0m;再進行皮帶入堆,根據(jù)礦石性質(zhì)、滲透性、堆場面積、處理量、試驗研究參數(shù)、經(jīng)驗參數(shù)等指標決定單層礦石的堆高。單層堆高一般為2~5m,如果礦石含泥高、含水高、易板結(jié),單層堆高要降低。
(4)浸出劑濃度。浸出劑濃度是指浸出過程酸或者堿的起始濃度,是影響浸出速度與單位產(chǎn)品酸耗或者堿耗的重要參數(shù)。試驗研究與生產(chǎn)實踐表明,在硫酸浸出過程中,起始硫酸濃度一般為5~30g/L。如果硫酸濃度過高,會造成浸出液體含酸高,浸出料液pH≤1.0,導致萃取工序不能正常萃取;如果硫酸濃度太低,浸出料液pH≥2.5時,會明顯降低浸出速度,溶液中的Fe3+形成Fe(OH)?膠體沉淀,包裹礦石表面、堵塞礦塊孔隙,阻礙銅金屬的浸出。對于低耗酸礦石,浸出料液pH值在1.6~1.7比較適宜;對于高耗酸礦石,浸出料液pH值在1.8~2.0比較適宜。
(5)噴淋強度。噴淋強度影響浸出速率、浸出液雜質(zhì)含量及能耗指標。堆浸工藝的噴淋強度一般選擇8~10L/(m2·h)。
(6)浸出液中的氧濃度。堆浸過程中伴生硫化銅的浸出需要O2參與,有氧氣參與浸出過程,浸礦細菌(氧化硫鐵桿菌)才能繁殖。因此,筑堆時要保持良好的疏松、通氣狀態(tài)。
(7)浸出料液pH值。浸出料液pH值影響浸出率指標和萃取效果,是堆浸操作控制的重要條件。浸出料液pH≤1.0時,萃取生產(chǎn)作業(yè)不能正常進行;浸出料液pH≥2.5時,溶液中的Fe3+形成Fe(OH)3膠體沉淀,包裹礦石表面,影響浸出效果。
(8)浸出時間。堆浸浸出時間與氧化率、礦石粒度、礦石裂隙、礦堆疏松性等有關(guān)。噴淋浸出時間、間隙時間的確定,主要通過試驗研究與生產(chǎn)實踐經(jīng)驗進行確定。一般情況下,某一新礦堆從噴淋開始到停止時間為40~150天(包含休止期)。
(9)礦石中雜質(zhì)元素的影響。Fe3+形成Fe(OH)?膠體沉淀,影響浸出率指標,而且會出現(xiàn)萃取夾帶與共萃現(xiàn)象,另外鐵離子進入電積工序也會增加銅電積電耗和影響電積銅質(zhì)量。碳酸鎂與硫酸反應后生成硫酸鎂,硫酸鎂過飽和后析出晶體,會堵塞堆孔隙和浸出液體流動通道,導致浸出率降低。浸出時,控制pH30%~如何選擇椎場是值在308~列叫通擇樵契漫出率。
如何選擇堆場?
答:堆場的選擇重點考慮以下因素:
(1)地質(zhì)基礎(chǔ)好,能夠承受來自礦堆的壓力,避免產(chǎn)生不均勻沉降,造成礦堆坍塌。
(2)靠近礦源,減少運輸費用。
(3)場地有位差,浸出液能夠自流,減少場地建設(shè)工程費用,降低生產(chǎn)成本。
(4)場地有足夠的容量,平緩且呈凹型,可以增加礦堆的數(shù)量,避免堆場倒塌,提高堆場的穩(wěn)定性。
(5)浸出工序與萃取—電積工序的合理配置,降低料液及萃余液的輸送成本。
6)掌握堆場底部巖石的滲透性,滲透性越小越好,避免堆場滲漏時溶液滲入地下污染地下水源。
(7)防洪排水,暴雨來臨時,能夠順利排泄雨水,避免外來雨水流入堆場,造成浸出液膨脹,預防環(huán)境污染。
(8)對于地形陡峭,面積較小的堆場,要設(shè)計今后卸除堆浸渣的方案。
堆場底墊的建設(shè)要求有哪些?
答:(1)堆場底墊鋪設(shè)技術(shù)及質(zhì)量影響堆浸能否正常生產(chǎn)。如果生產(chǎn)幾年后發(fā)生滲漏現(xiàn)場,是很難找到滲漏位置的,正常生產(chǎn)后,一般不能修補堆場底墊。
(2)在PVC軟板鋪設(shè)以前,一般在平整好的地基上先鋪一層200mm的黏土或者細尾礦,防止尖、硬物刺破PVC軟板。
(3)PVC軟板焊接完畢后,經(jīng)過認真檢查沒有質(zhì)量問題后,在上面鋪一層厚200mm的黏土或者細尾礦,對于難滲透礦石,需要鋪一層厚100~200mm的φ50~70mm硅酸鹽型鵝卵石,能夠增強堆場滲透性。
4)整個堆場不得積水,既平坦又要有一定的坡度,坡度為2%~5%。堆場內(nèi)部要設(shè)計排出浸出液通道,確保浸出液及時進入料液池,自流或泵入萃取工序。
(5)堆場要與礦石破碎一入堆相銜接,減少礦石運輸距離,降低入堆成本,做到最低成本化原則。