——铜的湿法冶金.pptx

——铜的湿法冶金(yějīn)火法炼铜(liàntónɡ)回顾铜的湿法冶金(yějīn)HydrometallurgyofCopper湿法冶金发展史及现代湿法冶金1铜湿法冶金(yějīn)发展历史15世纪，欧洲匈牙利西莫尔尼兹，矿水中铁置换铜，西方最早的湿法炼铜厂。
1752年，西班牙雷奥·廷托矿，铜黄铁矿氧化(yǎnghuà)焙烧—浸取—置换，西方公认的湿法提铜厂鼻祖。
1854年，西班牙，焙烧—浸取—置换法生产铜专利。
20世纪，开始发展并采用堆浸，浸取液流经系列大木桶。2现代(xiàndài)铜湿法冶金铜萃取：铜矿石的浸取液中都含有铁及其他杂质，为了提高铜的产品质量，需要将铜和铁分离。再则，氧化铜浸取液铜的浓度很低，在电积前需要富集铜。
萃取时有机相的质子与水相的铜交换，使铜萃取到有机相，质子进入水相补充浸取消耗的酸：
2RH+CuSO4=CuR2+H2SO4
羟肟（wò）萃取剂：2-羟基(qiǎngjī)二苯酮肟→2-羟基(qiǎngjī)苯乙酮肟→2-羟基(qiǎngjī)苯甲醛肟。湿法工艺是现代铜工业中最有活力，发展最快的部分。
现代湿法提铜主要是从低品位矿，如氧化矿、剥离(bōlí)的表外矿、浮选尾矿、难选硫化矿甚至废弃的矿山中回收铜，这些物料是火法难以利用的。20世纪80年代以后，世界上铜产量的增加(zēngjiā)大都来自湿法炼铜的发展。
世界各地区湿法炼铜发展不平衡，发源地美国世界领先，智利后来居上，产量赶超北美。我国起步不晚，发展较慢，第一家1983年投产。
紫金铜矿大型湿法炼铜厂投产标志(biāozhì)着我国湿法炼铜技术和规模已基本达到国际同类技术水平。3焙烧(bèishāo)—浸出—电积法（2）浸出(jìnchū)和净化
焙烧产物中铜主要以CuSO4\CuO·CuSO4及少量的CuO\Cu2O\Cu2S形态存在，铁以Fe2O3及少量的FeSO4，CuO·Fe2O3形态存在。
工艺条件：温度353~363K，ω(H2SO4)>15g/L，焙砂粒度-0.147mm（-100目），固液比为1:1.5~1:2.5,浸出(jìnchū)时间2~3h,铜浸出(jìnchū)率为94~98%。
除铁方法：氧化水解法(MnO2)；萃取法。
带机械搅拌的耐酸槽酸过剩、SO2污染，80年代(niándài)纷纷关闭4浸取方式(fāngshì)—以氧化铜矿为例筑堆前预备(yùbèi)试验（矿石的矿物组成、成分、理化性质）
柱浸实验（获取堆浸设计参数）
堆浸工程设计
堆浸工程实施
堆浸运行
堆的复筑
堆浸的技术改进
4.2就地浸出(insituleaching)
指用浸取剂在矿床的地质原位或其附近，不进行矿石搬运，通过钻孔进行浸出。对埋藏(máicáng)在地下的矿体直接浸出也称作溶液采矿。分三种情况：不改变构造（砂岩），改变构造（水力破碎，爆破）；矿山低品位残余部分。
浸取剂：通常是硫酸（美国肯涅科特公司），也有氨、铵盐（硫化矿）、氰化浸取（含金银）。
4.2就地浸出(insituleaching)
优点(yōudiǎn)：省去开拓、采掘和搬运，建设周期短，节省大量资金。不破坏地表，无需大量运输矿石，对环境生态影响小。
缺点：回收率取决于矿体的地质构造，有的部位浸取液不能深入，有的矿物被脉石包裹，浸取率低，铜之外的有价金属，尤其是贵金属回收率更低，溶液采矿对地下水构成威胁，注意浸取剂的选择，并将浸取液的流动限制在目标区域，防止外泄或与外部水体混合。4.3薄层堆浸
美国霍尔姆斯和拿弗尔公司开发，智利(zhìlì)索乌斯矿业公司的帕达辉尔矿首先使用并进一步发展了这种方法。
工序：4.4尾矿(wěikuànɡ)浸取
4.5大槽渗进（品味较高氧化矿，浸取液直接电积）
4.6搅拌槽浸取（成本高，高品位矿石）5硫化(liúhuà)铜矿湿法冶金5.1硫化铜矿类型5.1.1辉铜矿的浸取
浸出主要化学反应(huàxuéfǎnyìng)：
第一阶段A：5Cu2S→5Cu1.8S+Cu2++2e
第一阶段B：5/3Cu1.8S→5/3Cu1.2S+Cu2++2e（扩散控制）
第二阶段：5/6Cu1.2S→5/6S+Cu2++2e（反应控制）
30°C，0.5mol/LFe3+及0.001mol/LFe2+为浸取剂，浸取0.1mol/L辉铜矿。起始电位917mV，第一阶段结束时为781mV，第二阶段结束降低到735mV。在90°C下，以0.5mol/LFe3+为浸取剂进行第二阶段浸取，2h铜浸取率90%。5.1.2斑铜矿的浸取
浸出主要化学反应(huàxuéfǎnyìng)：
第一阶段：Cu5FeS4+xFe2(SO4)3→Cu5-XFeS4+2xFeSO4+xCuSO4
第二阶段：Cu5-XFeS4+(4-x)Fe2(SO4)3→CuFeS2