一种从硫化铜矿中电解回收铜的方法

技术领域

本发明属于有色金属冶炼技术领域，具体的涉及一种硫化铜矿中酸法电解回收铜的方法。

背景技术

目前冶炼、提取金属铜，一般为15%以上铜含量，工艺设备落后的废渣铜含量多达3%以上。即经过综合处理后的铜渣中往往含有一定的砷、铅等重金属。不但浪费资源，且对环境也产生较大的污染。

现有技术中还未有以硫化铜矿为原料，采用酸法电解的方法回收铜的报道。本发明能避免大量铜资源的浪费，还能减少环境污染，具有重要的应用价值。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种工艺设计合理，采用酸法电解工艺的流程，从硫化铜矿回收铜的方法。本发明对节约资源和环境保护具有重要的意义。

技术方案：为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种从硫化铜矿中回收铜的方法，包括如下步骤：

（1）用球磨机将铜矿磨成80-120目；

（2）将磨碎后的铜矿放入搅拌桶中，并加入盐酸、硫酸、硝酸、水和药剂进行氯化反应；

（3）将步骤（2）反应后的溶液进行固液分离得到氯化铜溶液和滤渣；

（4）取步骤（3）氯化铜溶液泵入电解车间电解槽中电解，加入凝絮剂，控制铜的浓度和控制电压、电流量，使电解液中铜在阴极板中析出；

（5）回收铜后的循环溶液返回浸出。

作为优选方案，以上所述的从硫化铜矿中回收铜的方法，取步骤（3）所得的滤渣加入氨水并脱氯，得到水泥生产原料。

作为优选方案，以上所述的从硫化铜矿中回收铜的方法，步骤（2）每吨铜矿以20%铜含量计算，添加0.8-2.4吨体积浓度为30%-35%的盐酸、0.2~0.4吨体积浓度95%以上的的浓硫酸、100~200公斤硝酸、0.2~0.4吨地下水及60~120公斤药剂进行氯化反应。特别优选，添加0.8-1.2吨体积浓度为30%-35%的盐酸、0.2吨体积浓度95%以上的的浓硫酸、100公斤硝酸、0.2吨地下水及60公斤药剂进行氯化反应。

作为优选方案，以上所述的从硫化铜矿中回收铜的方法，步骤（2）中所述药剂为双氧水。

作为优选方案，以上所述的从硫化铜矿中回收铜的方法，步骤（2）中，所用盐酸、硫酸、硝酸和药剂在搅拌桶中反应2~4小时。特别优选搅拌反应3小时。

作为优选方案，以上所述的从硫化铜矿中回收铜的方法，步骤（4）电解槽中电解时间为24小时。

作为优选方案，以上所述的从硫化铜矿中回收铜的方法，步骤（3）中加烧碱、碳铵使滤渣中的氯根得以水洗脱除。

作为优选方案，以上所述的从硫化铜矿中回收铜的方法，步骤（4）中添加凝絮剂为工业用骨胶，控制浓度为5g/L；控制铜的浓度在100~150克/升。

作为优选方案，以上所述的从硫化铜矿中回收铜的方法，步骤（4）控制电解电压为1.9V~2.0V，电流为：280~300A。

作为优选方案，以上所述的从硫化铜矿中回收铜的方法，铜矿为低品位硫化铜矿或高品位硫化铜矿。

本发明工艺原理为：

将硫化铜矿经过盐酸、催化剂反应溶解后，绝大部分的铜生成铜的氯化物溶于溶液，而其它大部分不溶杂质以固态形式除去。氯化铜溶液入电解槽中电解收集得2#铜产品。

作为进一步优选方案，步骤（3）所得的滤渣加入烧碱、碳铵并脱氯，得到水泥生产原料或其它填充料，实现资源充分利用。

作为进一步的优选，所述铜矿为低品位硫化铜或高品位硫化铜矿。

本发明提供的从硫化铜矿中回收铜的方法的具体发生以下化学反应：

Cu+H

CuO +2HCl=CuCl

在阴极上发生下列反应：

Cu

总反应为：CuSO

有益效果：本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明通过大量实验筛选出最佳的酸法电解回收铜的工艺步骤，包括最佳的铜的酸化处理和电解工艺步骤。整个工艺设计合理，能耗及成本低，对硫化铜矿中铜的溶解浸出率及电解回收率高，实验表明，铜的回收率为95%以上，可实现铜资源的高效利用，且可保护环境，具有重要的意义。

附图说明

图1为本发明提供的从硫化铜矿中回收铜的的工艺流程图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1

如图1所示，一种从硫化铜矿中回收铜的方法，其包括如下步骤：

（1）称取500g干燥的硫化铜矿石（ Cu 37.73%、S 4.80%、Fe 28.10），用球磨机将矿石磨成100目。

（2）将磨碎后的铜矿粉放入搅拌桶中，加入体积浓度为30%盐酸450克，体积浓度为95%以上硫酸150克，硝酸60克，地下水150毫升及双氧水35克进行氯化反应3小时；

（3）反应后的溶液进行固液分离得到氯化铜溶液和滤渣。

（4）氯化铜溶液泵入电解槽中电解24小时，加入凝絮剂7.5克，控制铜的浓度80克/升，控制电解电压为1.9V，电流为：280A，使铜在阴极极中析出，得到含铜83.67%的电解铜215.5克。该实例铜的回收率为95.6%

实施例2

一种从硫化铜矿中回收铜的方法，其包括如下步骤：

（1）称取500g 干燥的硫化铜矿石（ Cu 29.58%、S 11.17%、Fe 38.74%），用球磨机将矿石磨成120目。

（2）将磨碎的铜矿粉放入搅拌桶中，加入体积浓度为35%盐酸700克，体积浓度为95%以上硫酸160克，硝酸60克，地下水160毫升及40克药剂（双氧水）进行氯化反应3小时。

（3）反应后的溶液进行固液分离得到氯化铜溶液和滤渣。

（4）氯化铜溶液泵入电解槽中电解24小时，加入凝絮剂（工为骨胶）7.5克，控制铜的浓度为80克/L，控制电解电压为2.0V，电流为：300A。使铜在阴极板析出，得到含量93.31%的电解铜158.5克。该实例铜的回收率为96.10%。

对比实施例1

一种从硫化铜矿中回收铜的方法，其包括如下步骤：

（1）称取500g 干燥的硫化铜矿石（ Cu 29.58%、S 11.17%、Fe 38.74%），用球磨机将矿石磨成120目。

（2）将磨碎的铜矿粉放入搅拌桶中，加入体积浓度为35%盐酸700克，硝酸220克，地下水160毫升进行氯化反应3小时。

（3）反应后的溶液进行固液分离得到氯化铜溶液和滤渣。

（4）氯化铜溶液泵入电解槽中电解24小时，加入凝絮剂（工为骨胶）7.5克，控制铜的浓度为80克/L，控制电解电压为2.0V，电流为：300A。使铜在阴极板析出，得到含量87.52%的电解铜137.53克。该实例铜的回收率为81.38%。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改或改动，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。