一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法与流程

1.本发明涉及冶金技术领域，尤其是一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法。

背景技术：

2.粗铜电解精炼过程中，由于电解液的成分不断发生变化，为了保证电解的正常进行，在电解一段时间后需要对电解液进行净化。在用不溶阳极电积净化的过程中，由铜阳极进入到电解液中的砷会随着铜一起在阴极沉积下来，同时，锑、铋等其它杂质元素也一起沉积下来形成了黑铜泥。
3.传统处理黑铜泥方法有火法和湿法，采用火法处理黑铜泥，对设备的要求较高且难以达到环保要求，造成砷在冶炼过程中的循环积累，严重影响铜的直收率和产品质量，降低设备生产能力，危害工人身体健康。湿法虽然具有快速、高效、适应性强、环境友好等优点，但湿法产生的含砷废水难处理，处理成本高。
4107385215b公开了一种铜电解黑铜泥资源化利用的方法，采用“一次加压浸出
→
二次加压浸出
→
二次浸出渣碱浸脱砷
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一次浸出液浓缩结晶
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浓缩后液与二次浸出砷碱浸液合并还原脱砷”工艺处理黑铜泥，较好地实现了铜、砷、锑、铋的有效分离，解决了黑铜泥开路处理难题。黑铜泥富含的有价元素铜、锑、铋、镍、砷高效综合回收，砷害治理实现了资源化利用，杜绝了固体危废严重二次污染问题，但存在处理量小、设备要求高、砷直回收率低、能耗高等缺点。
5110373551b公开了一种综合处理铜冶炼烟尘和黑铜泥的方法，将黑铜泥、含砷烟尘和硫酸钠混合均匀后进行高温熔炼成熔体，冷却后熔体分层，上层为含砷含钠的混合物料；下层为粗铜，可用于铜的电解精炼。该发明实现铜冶炼烟尘和黑铜泥的协同处理，工艺流程短，操作简单，提高了资源回收率。但存在炉渣和冶炼烟气含砷高，均需要进一步处理；砷没有得到有效回收等缺点。

技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本发明提供了一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，该方法铜、砷及有价金属回收率高。
7.本发明的技术方案是这样实现的：一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，包括以下工艺步骤：（1）破碎与磨矿：将黑铜泥破碎至2mm以下，然后向破碎后的矿粉中加水，调节矿浆的质量浓度为50%~70%，再将矿浆进行湿磨，磨矿至以质量计粒度小于0.074mm占60%~80%；（2）一次粗选：向步骤（1）湿磨后的矿浆中加水，将矿浆的质量浓度稀释为20%~40%，得到待浮矿浆，然后向待浮矿浆中加入ph调整剂调节矿浆的ph至3.0~4.0，再加入活化剂、捕收剂与起泡剂进行一次粗选作业，获得铜精矿和一次粗选尾矿；（3）二次磨矿：将步骤（2）的一次粗选尾矿再次进行湿磨，磨矿至以质量计粒度小于0.074mm占80%~95%；
（4）二次粗选：将步骤（3）的矿浆进行二次粗选，加入ph调整剂调节矿浆的ph至2.5~3.5，再加入活化剂、捕收剂与起泡剂进行二次粗选作业，获得二次粗选精矿和二次粗选尾矿；（5）三次扫选：将步骤（4）的二次粗选尾矿进行三次扫选作业，每次扫选作业均保证矿浆温度为70 ℃~80 ℃，ph为2.5~3.5，矿浆中连续通入空气，加入活化剂与捕收剂，每次扫选作业得到的精矿按顺序返回上一流程，形成闭路循环，三次扫选作业后得到的尾矿为最终含砷尾矿，含砷尾矿运至砷回收车间回收砷等有价金属；（6）三次精选：将步骤（4）的二次粗选精矿进行三次精选作业，每次精选作业均加入活化剂与捕收剂，每次的精选尾矿按顺序返回上一流程，形成闭路循环，三次精选作业后得到的精矿为铜精矿，铜精矿可返回火法冶炼系统回收铜和硫；优选的，所述的ph调整剂为硫酸或盐酸或硝酸；活化剂为硫化钠或硫氢化钠，用量为5~10 kg/t；起泡剂为2#油，用量为50 g/t；优选的，所述的捕收剂为戊基黄药、烷基硫酸盐混合物，比例为3~5:1，用量为1~3 kg/t；优选的，所述的ph调整剂、活化剂、捕收剂、起泡剂添加顺序为ph调整剂添加10~15 min后加入活化剂，活化剂添加3~5 min后加入捕收剂和起泡剂；优选的，所述的铜精矿含铜60%以上，含砷小于2.0%。
8.一次粗选和二次粗选添加ph调整剂调节矿浆的ph，为了使黑铜泥中铜离子溶于溶液中，再加入活化剂，活化剂与铜离子反应生成硫化铜，便于浮选出铜精矿，主要发生的化学反应方程式如下：cuso4+na2s=cus
↓
+na2so4三次扫选每次扫选作业均保证矿浆温度为70 ℃~80 ℃，ph为2.5~3.5，矿浆中连续通入空气，保证黑铜泥中铜氧化浸出至溶液中，后与加入的活化剂反应生成硫化铜，便于浮选出铜精矿，砷留在浮选尾矿中，主要发生的化学反应方程式如下：4cu3as+12h2so4+9o2=12cuso4+4haso2+10h2ocu5as2+5h2so4+4o2=5cuso4+2haso2+4h2o2cu+o2+2h2so4=2cuso4+2h2ocuso4+na2s=cus
↓
+na2so42haso2+3na2s+2h2o=as2s3↓
+6naoh综上，黑铜泥中以铜离子形式存在的铜直接与活化剂反应生成硫化铜，以铜砷合金或单质铜形式存在的铜先经过氧化，后与活化剂反应生成硫化铜，经浮选药剂浮选得到铜精矿，砷留在浮选尾矿中。
9.本发明的有益效果是：本发明提供了一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，具备以下有益效果：1.有效实现黑铜泥中铜、砷分离，铜精矿含铜60%以上，含砷小于2.0%，铜砷分离效果好。
10.2.工艺流程简单，流程短，而且效率高，可适用于各种黑铜泥原料，清洁环保不产生二次污染。
附图说明
11.图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
12.为了更好地理解与实施，下面详细说明一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法：实施例1：一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，包括：破碎与磨矿、一次粗选、二次磨矿、二次粗选、三次扫选、三次精选。
13.（1）破碎与磨矿：将黑铜泥破碎至2mm以下，然后向破碎后的矿粉中加水，调节矿浆的质量浓度为50%，再将矿浆进行湿磨，磨矿至以质量计粒度小于0.074mm占60%；（2）一次粗选：向步骤（1）湿磨后的矿浆中加水，将矿浆的质量浓度稀释为20%，得到待浮矿浆，然后向待浮矿浆中加入ph调整剂硫酸调节矿浆的ph至3.0，再加入活化剂硫化钠5 kg/t，捕收剂（戊基黄药:烷基硫酸盐=3:1）1 kg/t与起泡剂50 g/t进行一次粗选作业，获得铜精矿和一次粗选尾矿；（3）二次磨矿：将步骤（2）的一次粗选尾矿再次进行湿磨，磨矿至以质量计粒度小于0.074mm占80%；（4）二次粗选：将步骤（3）的矿浆进行二次粗选，加入ph调整剂硫酸调节矿浆的ph至2.5，再加入活化剂、捕收剂与起泡剂进行二次粗选作业，获得二次粗选精矿和二次粗选尾矿；（5）三次扫选：将步骤（4）的二次粗选尾矿进行三次扫选作业，每次扫选作业均保证矿浆温度70 ℃，ph为2.5，矿浆中连续通入空气，加入活化剂与捕收剂，每次扫选作业得到的精矿按顺序返回上一流程，形成闭路循环，三次扫选作业后得到的尾矿为最终含砷尾矿，含砷尾矿运至砷回收车间回收砷等有价金属。
14.（6）三次精选：将步骤（4）的二次粗选精矿进行三次精选作业，每次精选作业均加入活化剂与捕收剂，每次的精选尾矿按顺序返回上一流程，形成闭路循环，三次精选作业后得到的精矿为铜精矿，铜精矿可返回火法冶炼系统回收铜和硫。结果如下表所示。
15.序号名称ascu1黑铜泥11.5757.672铜精矿1.2161.023含砷尾矿32.144.56实施例2一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，包括：破碎与磨矿、一次粗选、二次磨矿、二次粗选、三次扫选、三次精选。
16.（1）破碎与磨矿：将黑铜泥破碎至2mm以下，然后向破碎后的矿粉中加水，调节矿浆的质量浓度为70%，再将矿浆进行湿磨，磨矿至以质量计粒度小于0.074mm占80%；（2）一次粗选：向步骤（1）湿磨后的矿浆中加水，将矿浆的质量浓度稀释为40%，得到待浮矿浆，然后向待浮矿浆中加入ph调整剂硫酸调节矿浆的ph至4.0，再加入活化剂硫化钠8 kg/t，捕收剂（戊基黄药:烷基硫酸盐=3:1）1 kg/t与起泡剂50 g/t进行一次粗选作业，获得铜精矿和一次粗选尾矿；（3）二次磨矿：将步骤（2）的一次粗选尾矿再次进行湿磨，磨矿至以质量计粒度小
于0.074mm占90%；（4）二次粗选：将步骤（3）的矿浆进行二次粗选，加入ph调整剂硫酸调节矿浆的ph至3.0，再加入活化剂、捕收剂与起泡剂进行二次粗选作业，获得二次粗选精矿和二次粗选尾矿。
17.（5）三次扫选：将步骤（4）的二次粗选尾矿进行三次扫选作业，每次扫选作业均保证矿浆温度70 ℃，ph为2.5，矿浆中连续通入空气，加入活化剂与捕收剂，每次扫选作业得到的精矿按顺序返回上一流程，形成闭路循环，三次扫选作业后得到的尾矿为最终含砷尾矿，含砷尾矿运至砷回收车间回收砷等有价金属；（6）三次精选：将步骤（4）的二次粗选精矿进行三次精选作业，每次精选作业均加入活化剂与捕收剂，每次的精选尾矿按顺序返回上一流程，形成闭路循环，三次精选作业后得到的精矿为铜精矿，铜精矿可返回火法冶炼系统回收铜和硫。结果如下表所示。
18.序号名称ascu1黑铜泥11.5757.672铜精矿1.1962.353含砷尾矿30.584.18

技术特征：

1.一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：（1）破碎与磨矿：将黑铜泥破碎至2mm以下，然后向破碎后的矿粉中加水，调节矿浆的质量浓度为50%~70%，再将矿浆进行湿磨，磨矿至以质量计粒度小于0.074mm占60%~80%；（2）一次粗选：向步骤（1）湿磨后的矿浆中加水，将矿浆的质量浓度稀释为20%~40%，得到待浮矿浆，然后向待浮矿浆中加入ph调整剂调节矿浆的ph至3.0~4.0，再加入活化剂、捕收剂与起泡剂进行一次粗选作业，获得铜精矿和一次粗选尾矿；（3）二次磨矿：将步骤（2）的一次粗选尾矿再次进行湿磨，磨矿至以质量计粒度小于0.074mm占80%~95%；（4）二次粗选：将步骤（3）的矿浆进行二次粗选，加入ph调整剂调节矿浆的ph至2.5~3.5，再加入活化剂、捕收剂与起泡剂进行二次粗选作业，获得二次粗选精矿和二次粗选尾矿；（5）三次扫选：将步骤（4）的二次粗选尾矿进行三次扫选作业，每次扫选作业均保证矿浆温度为70 ℃~80 ℃，ph为2.5~3.5，矿浆中连续通入空气，加入活化剂与捕收剂，每次扫选作业得到的精矿按顺序返回上一流程，形成闭路循环，三次扫选作业后得到的尾矿为最终含砷尾矿，含砷尾矿运至砷回收车间回收砷等有价金属；（6）三次精选：将步骤（4）的二次粗选精矿进行三次精选作业，每次精选作业均加入活化剂与捕收剂，每次的精选尾矿按顺序返回上一流程，形成闭路循环，三次精选作业后得到的精矿为铜精矿，铜精矿可返回火法冶炼系统回收铜和硫。2.根据权利要求1所述的一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，其特征在于：所述的ph调整剂为硫酸或盐酸或硝酸；活化剂为硫化钠或硫氢化钠，用量为5~10 kg/t；起泡剂为2#油，用量为50 g/t。3.根据权利要求1或2所述的一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，其特征在于：所述的捕收剂为戊基黄药、烷基硫酸盐混合物，比例为3~5:1，用量为1~3 kg/t。4.根据权利要求1或2所述的一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，其特征在于：所述的ph调整剂、活化剂、捕收剂、起泡剂添加顺序为ph调整剂添加10~15 min后加入活化剂，活化剂添加3~5 min后加入捕收剂和起泡剂。5.根据权利要求1所述的一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，其特征在于：所述的铜精矿含铜60%以上，含砷小于2.0%。

技术总结

本发明涉及冶金技术领域，提供了一种黑铜泥浮选分离铜砷的方法，包括：破碎与磨矿、一次粗选、二次磨矿、二次粗选、三次扫选、三次精选；有效实现黑铜泥中铜、砷分离，铜精矿含铜60%以上，含砷小于2.0%，铜砷分离效果好；工艺流程简单，流程短，而且效率高，可适用于各种黑铜泥原料，清洁环保不产生二次污染。清洁环保不产生二次污染。清洁环保不产生二次污染。