低品位铜矿中提取铜工艺条件的研究

2014-05-05 08:50任兴丽蒋兴荣朱复跃魏红军
四川化工 2014年1期
关键词:液固比铜矿硝酸

任兴丽 蒋兴荣 朱复跃 魏红军

(四川工商职业技术学院,四川 都江堰,611830)

铜矿资源具有共伴生矿多、品位低的特点,铜渣体系中,存在着大量可以回收利用的铜资源,将其进行安全的处理和综合利用,可节约资源,创造一定的经济效益。本研究就是利用硝酸、硫酸混酸浸取低品位铜矿,探求铜矿中提取铜最佳工艺条件。

1 实验部分

1.1 实验药品及仪器

硝酸,硫酸,乙酸,高锰酸钾,氟化氢铵,硫酸亚铁铵,碘化钾,硫代硫酸纳,硫氰化钾。

分析天平,ZID水浴震荡器,SHB-3-A水环真空泵,干燥箱。

1.2 实验测试方法

取试样0.3000克,置于150ml的烧杯中,用少许水湿润,加入10毫升盐酸,加盖表面皿,加热10分钟,取下稍冷后加5毫升硝酸,继续加热使试样完全溶解,用蒸馏水冲洗表面皿和烧杯壁,加入4毫升硫酸,继续加热至冒三氧化硫白烟,冷却后加20毫升蒸馏水,加热5分钟,冷却后滴加高锰酸钾溶液至溶液呈紫红色,然后滴加硫酸亚铁铵溶液至紫红色褪去,再用醋酸溶液中和至红色出现并过量0.5毫升,加1-2滴氟化氢铵,使红色消失,加入2毫升碘化钾,用硫代硫酸纳滴定至淡黄色,然后加入1毫升淀粉,再滴定至淡蓝色,加入2毫升硫氰化钾溶液至蓝色加深,继续滴定至蓝色消失为终点。

1.3 反应时间对浸铜率的影响

铜矿100克,液固比为4∶1,硫酸浓度50g/L,硝酸浓度150g/L,反应温度80℃。

表1 浸出时间对铜浸出率的影响

由表1可知,当反应温度、液固比、硫酸浓度及硝酸浓度一定时,随着浸出时间增加,铜浸出率逐渐提高,反应时间达到8小时,铜浸出率达到96.8%;继续延长反应时间,铜浸出率基本保持不变。

1.4 硝酸浓度对铜浸出率的影响

铜矿100克,液固比为4∶1,硫酸浓度50g/L,反应温度80℃,反应时间8小时。

表2 硝酸浓度浓度对铜浸出率的影响

由表2可知,当反应温度、液固比、硫酸浓度及反应时间一定时,随着硝酸浓度增加,硝酸的氧化性逐渐增强,铜浸出率逐渐提高;当硝酸浓度超过150 g/L时,由于硝酸与反应过程中产生的硫发生作用,铜浸出率反而有所下降。

1.5 硫酸浓度对铜浸出率的影响

铜矿100克,液固比为4∶1,硝酸浓度150g/L,反应温度80℃,反应时间8小时。

表3 硫酸浓度浓度对铜浸出率的影响

由表3可知,当反应温度、液固比、硝酸浓度及反应时间一定时,随着硫酸浓度增加,铜浸出率逐渐提高;当硫酸浓度超过50g/L时,铜浸出率基本保持不变。

1.6 液固比对铜浸出率的影响

铜矿100克,硫酸浓度50g/L,硝酸浓度150g/L,反应温度80℃,反应时间8小时。

表4 液固比对铜浸出率的影响

由表4可知,当反应温度、硫酸浓度、硝酸浓度及反应时间一定时,液固比低,混合不充分,影响铜的浸出率;液固比过高,影响硝酸及硫酸的氧化能力,铜的浸出率反而下降。

1.7 反应温度对铜浸出率的影响

铜矿100克,液固比为4∶1,硫酸浓度50g/L,硝酸浓度150g/L,反应时间8小时。

表5 浸取温度对铜浸出率的影响

由表5可知,当液固比、硫酸浓度、硝酸浓度及反应时间一定时,随着反应温度升高,硝酸及硫酸的氧化性逐渐增强,铜的浸出率逐渐提高;反应温度为80℃时,铜的浸出率达到最大,温度继续升高,硝酸挥发增大,铜的浸出率反而有所下降。

2 结果与讨论

(1)当反应温度、液固比、硫酸浓度及硝酸浓度一定时,随着浸出时间增加,铜浸出率逐渐提高,反应时间达到8小时,铜浸出率达到96.8%,继续延长反应时间,铜浸出率基本保持不变。实际生产中,浸出时间时间控制在8小时为佳。

(2)当反应温度、液固比、硫酸浓度及反应时间一定时,随着硝酸浓度增加,硝酸的氧化性逐渐增强,铜浸出率逐渐提高;当硝酸浓度超过150g/L时,铜浸出率反而有所下降。实际生产中,硝酸浓度为150g/L比较适宜。

(3)当反应温度、液固比、硝酸浓度及反应时间一定时,随着硫酸浓度增加,铜浸出率逐渐提高;当硫酸浓度超过50g/L时,铜浸出率基本保持不变,实际生产中,硫酸浓度50g/L为宜。

(4)当反应温度、硫酸浓度、硝酸浓度及反应时间一定时,液固比低,混合不充分,影响铜的浸出率;液固比过高,影响硝酸及硫酸的氧化能力,铜的浸出率反而下降。实际生产中,液固比控制在4∶1比较理想。

(5)随着反应温度升高,硝酸及硫酸的氧化性逐渐增强,铜的浸出率逐渐提高;80℃时铜的浸出率达到最大,温度继续升高,硝酸挥发增大,铜的浸出率反而有所下降。实际生产中温度控制在80℃为好。

3 结论

用硝酸、硫酸混酸浸取品位低铜矿时最佳条件是:液固比为4∶1,硫酸浓度50g/L,硝酸浓度150g/L,反应温度80℃,反应时间8小时。在此浸出条件下,铜的浸出率可达96.8%。

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[2]裴世红,王红心,张翔,等.湿法炼铜近况及展望[J],当代化工,2003,32(1):30-32.

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