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选矿技术
硫化矿酸浸的工业应用高尔峒流程-硫酸高铁法
来源:选矿技术网2017-04-126152

高尔峒山(Mt. Gordon)在澳大利亚东北部的昆士兰省的西北边,原来叫做冈拍德(Gunpowder),是一个老矿山。高尔峒山主要的铜矿物是辉铜矿、铜蓝及与黄铁矿紧密镶嵌的黄铜矿,浮选不能分开的两种矿物。脉石主要是硅化的粉砂岩。

高尔峒山所属依斯拍兰札(Esperanza)矿的辉铜矿平均铜品位高达8.4%,决定先开采这部分矿石。脉石主要是硅化的粉砂岩。经过比较,决定采用酸性硫酸铁溶液直接浸取原矿,纯氧作氧化剂。这样就可以在高压釜中低压、低温下进行浸取。

矿石平均成分为:Cu 7.5%~8.5%、Fe 28%、S 37%、As 0.2%。铜的矿物组成:辉铜矿91%、斑铜矿1%、黄铜矿2%、铜蓝5%、硫砷铜矿1%。浸取液的成分(g/L) :Fe3为10,Fe2为35,H2SO4为70,CuSO4为10。维持氧化电位635~640mV。浸取温度80℃,总压力0.8MPa。分析结果表明大约有2%~3%的黄铁矿与氧气直接作用而被氧化。同时也有少量的单质硫被氧化为硫酸,从而有利于减少酸的消耗。

一、工业流程

高尔峒的工业流程见图1。这是第一家用加压酸浸处理硫化铜矿的湿法冶金工厂。

每个高压釜的总容积是180m3,有效容积120m3。釜分为5个室,各有单独的搅拌桨,下面的桨是涡轮式桨叶,上部是轴向流的桨叶。由于浸取是放热反应,浸取时温度从77~80℃上升至85~90℃。为了控温,向第三室中喷入冷的萃余液。这个喷液装置是后来安装的。控制温度有利于氧气的有效利用,反而可以提高浸取速度。

图1  高尔峒山酸性硫酸铁浸取硫化铜矿工业流程

1-矿石堆;2-颚式破碎机;3-输送带;4-破碎矿石堆;5-旋流器;6-浓密机;

7-溢流送往水池;8-球磨机;9-楔状孔筛板塔;10-冷却塔;11-沙滤器;12-带式过滤机;13-萃取槽;14-水力分级机;15-浸取槽;16-高压釜;17-浆化槽;18-反萃槽;

19-中和槽;20-双介质过滤器;21-电解槽;22-渣送往尾矿坝

二、投资和生产成本

工厂于1998年7月建成,首先用堆浸的矿石进行试车,直至1999年12月才正常运转。在后面的18个月生产十分平稳,达到原设计的45000t/a的指标。高尔峒厂设备、厂房直接投资4400万美元,加上间接投资(如开工费用、设计采购调试费用等)总计5370万美元。

高尔峒厂在2001年6至12月的半年期间内实际生产电解铜23933t,消耗铜品位8.85%的矿石31.4万t。相当年产47866t电解铜,消耗铜品位8.85%的矿石62.8万t,铜的总回收率86%(设计900k)。吨铜矿石成本682美元与运行成本504美元之和为1186美元。

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