氧化铜搅拌浸出与堆浸工艺

浸出工艺是指向一定粒度的矿石中添加浸取剂，选择性地将氧化铜矿物溶解，使矿石中的铜以离子形式进入到浸出液，然后通过萃取、电积等技术将浸出液中的铜提取出来的过程。浸出剂按其性质差异可分为酸性浸出剂和碱性浸出剂。酸性浸出剂主要包括硫酸、盐酸、硝酸等，其中硫酸最为常用。碱性浸出剂主要以氨水为主。

氧化铜酸浸法

对于低品位氧化铜矿如地表矿、残矿等，酸浸法应用非常广泛。酸浸法通常以稀硫酸作为浸出剂，主要适合处理以酸性脉石为主的矿石。当矿石中含有大量钙镁碳酸盐等碱性脉石时，由于会消耗大量硫酸而导致效果较差。浸出工艺按照浸出方式的不同可分为堆浸和搅拌浸出两种。其中堆浸生产周期一般较长，规模相对较大，投资及生产成本相对较低。搅拌浸出通常能够获得较好的浸出指标，技术成熟且应用范围广。

氧化铜矿釆用硫酸浸出的原理相对比较简单，大部分氧化铜矿物都很容易与稀硫酸发生反应而溶解，但赤铜矿溶解性较差，需要添加一定量的氧化剂才能与稀硫酸充分反应。氧化铜矿物酸浸反应机理可用如下化学反应方程式进行表示。

孔雀石酸浸反应：

ＣｕＣ０３Ｃｕ（０Ｈ）２＋２Ｈ２Ｓ〇４＝２ＣｕＳ０４＋Ｃ０２＋３Ｈ２０（２－１）

蓝铜矿酸浸反应：

２ＣｕＣ０３Ｃｕ（０Ｈ）２＋３Ｈ２Ｓ〇４＝３ＣｕＳ０４＋２Ｃ０２＋４Ｈ２０（２－２）

黑铜矿酸浸反应：

ＣｕＯ＋Ｈ２ＳＯ４＝ＣｕＳ０４＋Ｈ２０（２－３）

赤铜矿酸浸反应：

Ｃｕ２〇＋Ｈ２ＳＯ４＝ＣｕＳ〇４＋Ｈ２０＋Ｃｕ（２－４）Ｃｕ０２＋２Ｈ２Ｓ〇４＋ｌ／２〇２＝ＣｕＳ０４＋２Ｈ２０（２－５）

硅孔雀石酸浸反应：

ＣｕＳｉ０３－２Ｈ２０＋Ｈ２ＳＯ４＝ＣｕＳ０４＋Ｓｉ０２＋３Ｈ２０

针对某高结合率氧化铜矿，主要的含铜矿物为硅孔雀石以及少量的赤铜矿，氧化率高达９８．３％，结合氧化铜含量占４５．６％，采用浮选工艺效果较差，吕晋芳等采用稀硫酸搅拌浸出工艺对其进行处理，首先将原矿磨细至－０．０７４ｍｍ含量占６０％，然后在矿浆浓度为３５％、硫酸添加量为１８５ｋｇ／ｔ的条件下搅拌浸出１．５ｈ，最终铜的浸出率可达９５．５１％，获得了较好的浸出指标。

相对于搅拌浸出而言，堆浸技术工艺则相对较为简单，此外由于其生产成本低，适合大规模生产，因此也得到了较为广泛的应用

针对新疆某低品位氧化铜矿，刘美林等以稀硫酸为浸出剂进行了堆浸工业试验，研究了矿堆高度、矿石粒度对矿堆渗透性、铜的浸出率以及对酸耗的影响。试验时将矿石破碎到５０ｎｕｎ以下进行筑堆，堆浸时间为６０天，此时铜的浸出率可达８０％以上，每吨原矿硫酸的消耗量为２４．２ｋｇ。该工业试验证明了该矿采用堆浸工艺的可行性。

为了提高矿堆的渗透性，必须优化矿石级配，缩小矿石粒度范围，并尽量脱除部分泥质矿物，使矿堆内部形成良好的渗流通道。矿堆的渗透性也受到压实度的影响，压实度越大渗透性会变差。此外，随着堆浸时间的延长，矿堆的渗透性系数逐渐减小。分析认为可能是由于化学堵塞，即生成的不溶性硫酸盐在渗流孔道内逐渐沉积而堵塞，从而导致矿堆的渗透性系数缓慢降低。