任興麗 蔣興榮 朱復(fù)躍 魏紅軍

（四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 都江堰，611830）

銅礦資源具有共伴生礦多、品位低的特點(diǎn)，銅渣體系中，存在著大量可以回收利用的銅資源，將其進(jìn)行安全的處理和綜合利用，可節(jié)約資源，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。本研究就是利用硝酸、硫酸混酸浸取低品位銅礦，探求銅礦中提取銅最佳工藝條件。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品及儀器

硝酸，硫酸，乙酸，高錳酸鉀，氟化氫銨，硫酸亞鐵銨，碘化鉀，硫代硫酸納，硫氰化鉀。

分析天平，ZID水浴震蕩器，SHB－3－A水環(huán)真空泵，干燥箱。

1.2 實驗測試方法

取試樣0.3000克，置于150ml的燒杯中，用少許水濕潤，加入10毫升鹽酸，加蓋表面皿，加熱10分鐘，取下稍冷后加5毫升硝酸，繼續(xù)加熱使試樣完全溶解，用蒸餾水沖洗表面皿和燒杯壁，加入4毫升硫酸，繼續(xù)加熱至冒三氧化硫白煙，冷卻后加20毫升蒸餾水，加熱5分鐘，冷卻后滴加高錳酸鉀溶液至溶液呈紫紅色，然后滴加硫酸亞鐵銨溶液至紫紅色褪去，再用醋酸溶液中和至紅色出現(xiàn)并過量0.5毫升，加1－2滴氟化氫銨，使紅色消失，加入2毫升碘化鉀，用硫代硫酸納滴定至淡黃色，然后加入1毫升淀粉，再滴定至淡藍(lán)色，加入2毫升硫氰化鉀溶液至藍(lán)色加深，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失為終點(diǎn)。

1.3 反應(yīng)時間對浸銅率的影響

銅礦100克，液固比為4∶1，硫酸濃度50g／L，硝酸濃度150g／L，反應(yīng)溫度80℃。

表1 浸出時間對銅浸出率的影響

由表1可知，當(dāng)反應(yīng)溫度、液固比、硫酸濃度及硝酸濃度一定時，隨著浸出時間增加，銅浸出率逐漸提高，反應(yīng)時間達(dá)到8小時，銅浸出率達(dá)到96.8%；繼續(xù)延長反應(yīng)時間，銅浸出率基本保持不變。

1.4 硝酸濃度對銅浸出率的影響

銅礦100克，液固比為4∶1，硫酸濃度50g／L，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時間8小時。

表2 硝酸濃度濃度對銅浸出率的影響

由表2可知，當(dāng)反應(yīng)溫度、液固比、硫酸濃度及反應(yīng)時間一定時，隨著硝酸濃度增加，硝酸的氧化性逐漸增強(qiáng)，銅浸出率逐漸提高；當(dāng)硝酸濃度超過150 g／L時，由于硝酸與反應(yīng)過程中產(chǎn)生的硫發(fā)生作用，銅浸出率反而有所下降。

1.5 硫酸濃度對銅浸出率的影響

銅礦100克，液固比為4∶1，硝酸濃度150g／L，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時間8小時。

表3 硫酸濃度濃度對銅浸出率的影響

由表3可知，當(dāng)反應(yīng)溫度、液固比、硝酸濃度及反應(yīng)時間一定時，隨著硫酸濃度增加，銅浸出率逐漸提高；當(dāng)硫酸濃度超過50g／L時，銅浸出率基本保持不變。

1.6 液固比對銅浸出率的影響

銅礦100克，硫酸濃度50g／L，硝酸濃度150g／L，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時間8小時。

表4 液固比對銅浸出率的影響

由表4可知，當(dāng)反應(yīng)溫度、硫酸濃度、硝酸濃度及反應(yīng)時間一定時，液固比低，混合不充分，影響銅的浸出率；液固比過高，影響硝酸及硫酸的氧化能力，銅的浸出率反而下降。

1.7 反應(yīng)溫度對銅浸出率的影響

銅礦100克，液固比為4∶1，硫酸濃度50g／L，硝酸濃度150g／L，反應(yīng)時間8小時。

表5 浸取溫度對銅浸出率的影響

由表5可知，當(dāng)液固比、硫酸濃度、硝酸濃度及反應(yīng)時間一定時，隨著反應(yīng)溫度升高，硝酸及硫酸的氧化性逐漸增強(qiáng)，銅的浸出率逐漸提高；反應(yīng)溫度為80℃時，銅的浸出率達(dá)到最大，溫度繼續(xù)升高，硝酸揮發(fā)增大，銅的浸出率反而有所下降。

2 結(jié)果與討論

（1）當(dāng)反應(yīng)溫度、液固比、硫酸濃度及硝酸濃度一定時，隨著浸出時間增加，銅浸出率逐漸提高，反應(yīng)時間達(dá)到8小時，銅浸出率達(dá)到96.8%，繼續(xù)延長反應(yīng)時間，銅浸出率基本保持不變。實際生產(chǎn)中，浸出時間時間控制在8小時為佳。

（2）當(dāng)反應(yīng)溫度、液固比、硫酸濃度及反應(yīng)時間一定時，隨著硝酸濃度增加，硝酸的氧化性逐漸增強(qiáng)，銅浸出率逐漸提高；當(dāng)硝酸濃度超過150g／L時，銅浸出率反而有所下降。實際生產(chǎn)中，硝酸濃度為150g／L比較適宜。

（3）當(dāng)反應(yīng)溫度、液固比、硝酸濃度及反應(yīng)時間一定時，隨著硫酸濃度增加，銅浸出率逐漸提高；當(dāng)硫酸濃度超過50g／L時，銅浸出率基本保持不變，實際生產(chǎn)中，硫酸濃度50g／L為宜。

（4）當(dāng)反應(yīng)溫度、硫酸濃度、硝酸濃度及反應(yīng)時間一定時，液固比低，混合不充分，影響銅的浸出率；液固比過高，影響硝酸及硫酸的氧化能力，銅的浸出率反而下降。實際生產(chǎn)中，液固比控制在4∶1比較理想。

（5）隨著反應(yīng)溫度升高，硝酸及硫酸的氧化性逐漸增強(qiáng)，銅的浸出率逐漸提高；80℃時銅的浸出率達(dá)到最大，溫度繼續(xù)升高，硝酸揮發(fā)增大，銅的浸出率反而有所下降。實際生產(chǎn)中溫度控制在80℃為好。

3 結(jié)論

用硝酸、硫酸混酸浸取品位低銅礦時最佳條件是：液固比為4∶1，硫酸濃度50g／L，硝酸濃度150g／L，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時間8小時。在此浸出條件下，銅的浸出率可達(dá)96.8%。

［1］蔣俊陽，胡建東，徐明.銅礦浸出研究進(jìn)展［J］.江西化工2002，20（12）：19－22.

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［4］彭天杰.工業(yè)污染治理技術(shù)手冊，四川科技出版社，1985.