化工酸洗設備濕法冶金萃取銅的原理

化工酸洗設備浸出一萃取一電積工藝的基本過程如圖1所示。

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????氧化銅礦石的浸出原理。常見的氧化銅礦物主要是孔雀石、硅孔雀石、赤銅礦、自然銅，浸出劑為H2SO、和Fe2?(SO4)3，浸出過程發生的化學反應為:

????孔雀石Cu2?(OH)2CO3十2H2SO4= 2CuSO4十CO2十3H2O;

????硅孔雀石CuSiO3·nH2SO4十H2SO4= CuSO4十SiO2+(n+1)H20;

????赤銅礦Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O;

????藍銅礦Cu (OH)2·CuCO3十2H2SO4=2CuSO4十CO2十3H2O

????硫化銅礦石的浸出原理。對于硫化銅礦石，生物氧化浸銅是目前研究的技術之一。

????目前用于生物浸出的微生物主要是氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌。它們可在35℃以下的高酸及重金屬濃度較高的環境中生存。細菌氧化浸出的機理一般認為有兩種:細菌吸附到礦物表面直接與礦物發生作用使礦物溶解的直接作用機理;礦物溶解釋放出的Fe2+在溶液中被細菌氧化成Fe3+，Fe3+作為氧化劑氧化硫化礦的間接作用或化學作用機理。

??輝銅礦的細菌浸出輝銅礦在酸性及Fe3+存在的條件下，可以被氧化成FeSO、和S:

????Cu2S十2Fez2(SO4)3=?2CuSO4十4 FeSO4+S

????所生成的FeSO、和S再由細菌氧化成Fe2?(SO)4、和H2S4、如此反應循環進行·

????在細菌作用下，輝銅礦也可被氧氣氧化而溶解:

????2Cu2S+5O2+2H2SO4=4CuSO4十2H2O

????輝銅礦的浸出被認為是以Fe3+間接氧化作用為主，細菌是浸出反應的間接氧化劑。

????銅藍的細菌浸出。由于浸出環境中沒有Fe3+及其他氧化劑，所以浸出作用只能是由細菌引起，在浸出期間酸耗等于零，其反應為:

????CuS十2O2=CuSO4

????細菌浸出在礦物表明發生，浸出后礦物表明的化學組成未發生變化，說明浸出中沒有轉化為其他硫化物的中間過程，也沒有產生元素S

????硫砷銅礦的細菌浸出在H2O,O2存在條件下，在氧化亞鐵硫桿菌氧化硫硫桿菌及復合細菌作用下，硫砷銅礦發生直接浸出反應:

????4CuAsS十6H}0十1302= 4H3As04十4CuS02

????黃銅礦·斑銅礦的細菌浸出反應在細菌存在條件下直接與Fez2(SO)3發生如下:

????CuFeS2+2Fe2(SO)3=CuSO4+2FeSO4十2S

????2 CuSFeS2+2Fe2?(SO4)3十1702=1 0CuSO2十4FeSO4十2FeO

其中，FeSO、與FeO在酸與細菌作用下又轉化為F2e (SO4)3并繼續反應。

3.適宜采用濕法冶金工藝處理的銅礦石類型

????對于氧化銅礦石，只要控制礦石粒度，一般都能獲得較滿意的浸出效果。但硫化銅礦石按其礦物種類不同，其浸出效果差異較大。國外目前采用生物氧化工藝處理的銅礦石基本上以次生硫

化銅礦石如輝銅礦、藍輝銅礦、銅藍等為主，而對原生硫化銅礦石目前仍以火法處理。就礦石類型來看，目前濕法工藝主要處理斑巖型銅礦，這主要是斑巖型銅礦規模較大，含堿性脈石少，是硫酸浸出理想的原料。如國內的德興銅礦、紫金山銅礦、中條山銅礦峪礦、大寶山銅礦等。我國矽卡巖型銅礦數量多，占50%以上，儲量占總儲量的29%，一般規模較小，零星分散，礦體賦存條件復雜，多數適宜于地下開采，開采成本較高。另外含堿性脈石較多，不利于用硫酸浸出。

三、濕法冶金工藝在國內銅礦中的應用國內采用濕法工藝的生產試驗廠主要有德興銅礦、紫金山銅礦、中條山銅礦峪礦等。

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