铜冶炼渣的矿物学特征及氧压酸浸

摘要

采用人工重砂分析、电子显微镜和电子探针成分分析、化学物相分析、XRD、SEM-EDS等分析手段,对铜冶炼渣进行了矿物学研究.结果表明:铜冶炼渣中的含铜矿物主要以冰铜的形式存在,含铁矿物主要以磁铁矿的形式存在,脉石矿物主要以硅酸铁的形式存在.渣中铜、铁互相嵌布且分布均匀,多种矿物互相包裹,难以直接利用.采用加压氧气低酸度条件下浸出工艺,能够破坏铜、铁嵌布结构,高效选择性浸出铜,将渣中的铁和硅分别转化、重构为赤铁矿和非晶态二氧化硅.在硫酸浓度0.4 mol/L、反应温度200°C、液固比6mL/g、氧分压600 kPa、浸出时间80 min和物料粒度75～150 μm条件下,铜冶炼渣中Cu的浸出率＞95.0％,Fe的浸出率＜0.6％,Si的浸出率＜2.0％,浸出矿浆过滤速率可达378.54 L/(m2·h);浸出渣中的Fe和Si分别以赤铁矿(α-Fe2O3)和非晶态SiO2的形态存在,且铜含量低于0.1％(质量分数).