(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.05.01C N 103071597 A (21)申请号 201310030356.5
(22)申请日 2013.01.25
B03D 1/00(2006.01)
B03B 1/00(2006.01)
(71)申请人湖南有金属研究院
网络设备管理
地址410015 湖南省长沙市芙蓉南路281号
车载mp3驱动申请人华刚矿业股份有限公司
(72)发明人李国民 陈代雄 李宋江 杨建文
张汉彪 薛伟 王华 董艳红
林荣跃 祁忠旭 李晓东 曾惠明
胡波陶瓷膜过滤系统
(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限
责任公司 11240
代理人吴贵明
张永明
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种高纯度硫化铜的制备方
法。该制备方法包括以下步骤：将硫化铜精矿进
将硫化铜精矿解离物调制成矿浆，并对矿浆进行
浮选，得到高纯度硫化铜。采用化学腐蚀解离和浮
选联合的工艺对硫化铜精矿进行处理，通过化学
镁杂质的脉石矿物，并在一定程度上减弱了脉石
矿物与硫化铜矿物的结合程度，可深入腐蚀氧化
铜矿物和脉石矿物，之后通过浮选工艺得到高纯
度硫化铜。采用本发明的方法省去了传统火法炼
铜中的熔炼和部分吹炼工艺，减少了二氧化硫气
体的排放，降低了冶炼成本，此外还具有投资省、
空心钢管能耗低、实施简单、作业方便、节能环保等优点。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书8页 附图3页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书8页 附图3页(10)申请公布号CN 103071597 A
*CN103071597A*
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1.一种高纯度硫化铜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将硫化铜精矿进行化学腐蚀解离，过滤后得到硫化铜精矿解离物；以及
将所述硫化铜精矿解离物调制成矿浆，并对所述矿浆进行浮选，得到所述高纯度硫化铜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学腐蚀解离步骤包括：
向所述硫化铜精矿中加入腐蚀药剂，得化学腐蚀环境体系，所述化学腐蚀环境体系中所述腐蚀药剂与所述硫化铜精矿的质量比为0.3～0.5:1，其中，所述化学腐蚀环境体系的pH ≤3.5，所述化学腐蚀解离的时间为0.5～10小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述硫化铜精矿解离物调制成矿浆的步骤包括：
向所述硫化铜精矿解离物中加水并球磨得到硫化铜矿物解离度为85～95%的矿浆；所述矿浆中粒径小于0.074mm 的颗粒占总颗粒重量的70～85%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浮选包括粗选、精选和扫选步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述粗选步骤包括：
向所述矿浆中加入调整剂、捕收剂和起泡剂，混合、搅拌、分离，得到粗选尾矿和粗精矿。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述精选步骤依次包括第一次硫化铜精选、第二次硫化铜精选和第三次硫化铜精选，
所述第一次硫化铜精选包括向所述粗精矿中加入抑制剂，混合，搅拌，分离，得到精选一精矿和精选一中矿；
所述第二次硫化铜精选包括向所述精选一精矿中加入所述抑制剂，混合，搅拌，分离，得到精选二精矿和精选二中矿；
所述第三次硫化铜精选包括将所述精选二精矿进行搅拌，分离，得到所述高纯度硫化铜和精选三中矿；
其中，所述抑制剂包括单宁酸和羧甲基纤维素形成的组合抑制剂。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述扫选包括向所述粗选尾矿中加入调整剂、捕收剂和起泡剂，混合，搅拌，分离，得到扫选中矿。
8.根据权利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述调整剂为碳酸镁和磷酸纤维素形成的组合药剂，所述捕收剂为异丙基黄药和巯基苯骈噻唑形成的组合药剂，所述起泡剂为松醇油；其中，
所述调整剂和所述捕收剂的加入量分别为200～500g/吨硫化铜精矿和50～200g/吨硫化铜精矿；
所述碳酸镁与所述磷酸纤维素的质量比为3:2～8:2；
所述异丙基黄药与所述巯基苯骈噻唑的质量比为7:3～8:2。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，将所述精选一中矿、所述精选二中矿和所述精选三中矿合并得到精选中矿；将所述精选中矿或所述扫选中矿返回至所述化学腐蚀解离步骤。权 利 要 求 书CN 103071597 A
高纯度硫化铜的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种高纯度硫化铜的制备方法。
背景技术
[0002] 全世界80%的铜通过火法冶炼产出，其中，硫化铜精矿是火法冶炼矿铜的主要原料，铜火法冶炼一般包括熔炼、吹炼和精炼等工序，首先是将硫化铜矿进行造锍熔炼工艺，得到铜锍（俗称“冰铜”），再将铜锍送入吹炼炉进行吹炼，最后进行火法精炼产出粗铜。其中熔炼是火法炼铜的关键步骤，将硫化铜精矿加热到约1250℃形成熔融体，并通过生成炉渣去除掉部分杂质，这个工序生产成本高，约占整个炼铜工艺的50%。目前迫切需要一种低成本的选矿工艺出现。
发明内容
[0003] 本发明旨在提供一种高纯度硫化铜制备的方法，它产出的产品相当于火法冶炼吹
S，非常适宜于精简后的火法冶炼工艺处理生成粗铜，环炼时得到的白冰铜，主要成分是Cu
2
境和经济效益显著。
[0004] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种高纯度硫化铜的制备方法，包括以下步骤：将硫化铜精矿进行化学腐蚀解离，过滤后得到硫化铜精矿解离物；以及将硫化铜精矿解离物调制成矿浆，并对矿浆进行浮选，得到高纯度硫化铜。
[0005] 进一步地，化学腐蚀解离步骤包括：向硫化铜精矿中加入腐蚀药剂，得化学腐蚀环境体系，化学腐蚀环境体系中腐蚀药剂与硫化铜精矿的质量比为0.3～0.5:1，其中，化学腐蚀环境体系的pH≤3.5，化学腐蚀解离的时间为0.5～10小时。索道安装
[0006] 进一步地，将硫化铜精矿解离物调制成矿浆的步骤包括：向硫化铜精矿解离物中加水并球磨得到硫化铜矿物解离度为85～95%的矿浆；矿浆中粒径小于0.074mm的颗粒占总颗粒重量的70～85%。
[0007] 进一步地，浮选包括粗选、精选和扫选步骤。
[0008] 进一步地，粗选步骤包括：向矿浆中加入调整剂、捕收剂和起泡剂，混合、搅拌、分离，得到粗选尾矿和粗精矿。
[0009] 进一步地，精选步骤依次包括第一次硫化铜精选、第二次硫化铜精选和第三次硫化铜精选，第一次硫化铜精选包括向粗精矿中加入抑制剂，混合，搅拌，分离，得到精选一精矿和精选一中矿；第二次硫化铜精选包括向精选一精矿中加入抑制剂，混合，搅拌，分离，得到精选二精矿和精选二中矿；第三次硫化铜精选包括将精选二精矿进行搅拌，分离，得到高纯度硫化铜和精选三中矿；其中，抑制剂包括单宁酸和羧甲基纤维素形成的组合抑制剂。[0010] 进一步地，扫选包括向粗选尾矿中加入调整剂、捕收剂和起泡剂，混合，搅拌，分离，得到扫选中矿。
[0011] 进一步地，调整剂为碳酸镁和磷酸纤维素形成的组合药剂，捕收剂为异丙基黄药和巯基苯骈噻唑形成的组合药剂，起泡剂为松醇油；其中，调整剂和捕收剂的加入量分别为
200～500g/吨硫化铜精矿和50～200g/吨硫化铜精矿；碳酸镁与所述磷酸纤维素的质量比为3:2～8:2；异丙基黄药与巯基苯骈噻唑的质量比为7:3～8:2。
[0012] 进一步地，将精选一中矿、精选二中矿和精选三中矿合并得到精选中矿；将精选中矿或扫选中矿返回至化学腐蚀解离步骤。
[0013] 本发明采用化学腐蚀解离和浮选联合的工艺对硫化铜精矿进行处理，通过化学腐蚀解离被氧化物包裹的、常规机械解离无法解离的细粒组矿物解离出来，并溶去其中的氧化铜矿物和部分含钙镁杂质的脉石矿物，对于那些与硫化铜矿物结合紧密的脉石矿物，通过化学腐蚀解离在一定程度上减弱了脉石矿物与硫化铜矿物的结合程度，可深入腐蚀与硫化铜半包裹的氧化铜矿物和脉石矿物，这种深入的和有选择性的解离是常规机械磨矿无法实现的，之后再通过浮选工艺得到铜品位76%以上的铜精矿，也即高纯度硫化铜。采用本发明的方法省去了传统火法炼铜中的熔炼和部分吹炼工艺，大幅度降低了冶炼成本。此外，本发明的工艺具有投资省、能耗低、实施简单、作业方便节能等优点。
附图说明
[0014] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：[0015] 图1示出了根据本发明典型实施方式的高纯度硫化铜制备工艺简要流程结构示意图；
[0016] 图2示出了根据本发明典型实施方式的高纯度硫化铜制备工艺详细流程结构示意图；以及
[0017] 图3示出了根据本发明典型实施方式的硫化铜精矿解离物的浮选工艺流程结构示意图。
具体实施方式
[0018] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0019] 本发明中采用的原料“硫化铜精矿”是指辉铜矿含量占硫化铜矿物总含量的92%以上的矿物，此外还含有少量氧化铜矿物及杂质脉石矿物。
[0020] “化学腐蚀解离”是指通过加入腐蚀药剂（例如酸性溶液或酸性混合液）使之发生化学反应，可深入腐蚀与硫化铜半包裹的氧化铜矿物和脉石矿物，这种深入和有选择性的解离是常规机械磨矿无法实现的，达到除去矿物中的氧化铜矿物以及提高杂质脉石矿物与硫化铜矿物的解离度的目的，使高纯的硫化铜从硫化铜精矿解离物中快速有效地浮选出来。
[0021] 根据本发明的一种典型实施方式，如图1所示，高纯度硫化铜的制备方法包括以下步骤：将硫化铜精矿进行化学腐蚀解离，过滤后得到硫化铜精矿解离物；以及将硫化铜精矿解离物调制成矿浆，对矿浆进行浮选，得到高纯度硫化铜。
[0022] 采用化学腐蚀解离和浮选联合的工艺对硫化铜精矿进行处理，通过化学腐蚀解离被氧化物包裹的、常规机械解离无法解离的细粒组矿物解离出来，并溶去其中的氧化铜矿物和部分含钙镁杂质的脉石矿物，对于那些与硫化铜矿物结合紧密的脉石矿物，通过化学
腐蚀解离在一定程度上减弱了脉石矿物与硫化铜矿物的结合程度，可深入腐蚀与硫化铜半包裹的氧化铜矿物和脉石矿物，这种深入的和有选择性的解离是常规机械磨矿无法实现的，之后再通过浮选工艺得到铜品位76%以上的铜精矿，也即高纯度硫化铜。采用本发明的方法省去了传统火法炼铜中的熔炼和部分吹炼工艺，大幅度降低了冶炼成本。此外，本发明的工艺具有投资省、能耗低、实施简单、作业方便节能等优点。
[0023] 其中，化学腐蚀解离主要是加强硫化铜与氧化铜以及脉石的分离，后续浮选中采用的对硫化铜矿具有高效选择性的捕收剂主要是强化硫化矿与其他脉石矿物的分离。[0024] 将硫化铜精矿进行化学腐蚀解离处理后得到解离液和硫化铜精矿解离物，一般通过常规的萃取方法来回收解离液中的铜。由于化学腐蚀解离后得到的硫化铜精矿解离物中还含有部分解离液，通常采用过滤洗涤的方法进行分离。
[0025] 根据本发明的一种优选实施方式，化学腐蚀解离步骤包括：向硫化铜精矿中加入腐蚀药剂，得到化学腐蚀环境体系，该化学腐蚀环境体系中的腐蚀药剂与硫化铜精矿的质量比为0.3～0.5:1，其中，化学腐蚀环境体系的pH≤3.5，化学腐蚀解离的时间为0.5～10小时。
[0026] 此处的腐蚀药剂优选酸性溶液或酸性混合溶液，可以是稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸或者几者的混合溶液等，但并不局限于此。优选采用5%的稀硫酸是因为该浓度的化学腐蚀解离效果理想且成本较低。将加入的腐蚀药剂的质量比控制在0.3～0.5:1的范围内，既能够保证腐蚀药剂能够充分溶解硫化铜精矿中的氧化铜矿物及其它杂质脉石矿物等，也不会因腐蚀药剂过多而造成浪费和污染环境。
[0027] 根据本发明的一种优选实施方式，如图2所示，将硫化铜精矿解离物调制成矿浆的步骤包括：向硫化铜精矿解离物中加水并球磨得到硫化铜矿物解离度为85～95%的矿浆；该矿浆中粒径小于0.074mm的颗粒占总颗粒重量的70～85%。
[0028] 对硫化铜精矿解离物加水进行擦洗磨矿可以提高矿物中连生体颗粒有用矿物的解离度，经擦洗磨矿后硫化铜矿物的解离度高达85～95%，甚至可以完全解离，矿浆中粒径小于0.074mm的颗粒占总颗粒的70～85%。选择在硫化铜矿物的解离度为85～95%及矿浆中粒径小于0.074的颗粒占总颗粒的70～85%时进行浮选，是考虑到如果再继续磨矿会造成成本过高且经济效益较低，另一方面磨矿细度在上述范围内符合浮选工艺中对矿浆的性能指标的要求。
[0029] 经过磨矿后得到矿浆细度为小于0.074mm的颗粒占总颗粒的70～85%的矿浆，将该矿浆输送到浮选槽中进行浮选。根据本发明的一种典型实施方式，浮选包括粗选、精选和扫选步骤。优选地，粗选步骤包括向矿浆中加入调整剂，捕收剂和起泡剂，混合，搅拌，得到粗精矿和粗选尾矿。
[0030] 具体地来说，向浮选槽内的矿浆中补加水并加入调整剂、捕收剂和起泡剂，调整矿浆的pH值在5～9的范围内进行混合粗选作业，选出大部分易浮的铜、硫混合精矿，该铜、硫混合精矿浮在上面成为泡沫产品，泡沫产品即为粗精矿，将粗精矿刮出并准备进入精选步骤。
[0031] 优选地，如图3所示，精选步骤依次包括第一次硫化铜精选、第二次硫化铜精选和第三次硫化铜精选，第一次硫化铜精选包括向粗精矿中加入抑制剂混合，搅拌，分离得到精选一精矿和精选一中矿；第二次硫化铜精选包括向精选一精矿中加入浮选药剂混合，搅拌，
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