段式制備海綿銅的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的是段式制備海綿銅的工藝，屬于海綿銅的制備工藝，主要解決了現(xiàn)有海綿銅的生產(chǎn)工藝復(fù)雜且銅收率較低的問題。本發(fā)明主要由步驟（1）-步驟（3）組成：（1）將粒徑小于20mm的原生銅礦石與濃度為50%-55%的硫酸溶液在反應(yīng)池中反應(yīng)；（2）當(dāng)反應(yīng)池中硫酸溶液的濃度低于3%時(shí)，將反應(yīng)池中的液體引出至置換池組中，該置換池組由兩個(gè)以上的置換池組成，且每個(gè)置換池中均放置有鐵粉；（3）當(dāng)?shù)谝粋€(gè)置換池中99%以上的鐵粉均置換成銅后，將固體取出制成海綿銅，當(dāng)固體取出后再添加鐵粉作為最后一個(gè)置換池，而第二個(gè)置換池則作為第一個(gè)置換池。本發(fā)明具有提高液體中銅的收率、制備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】段式制備海綿銅的工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種海綿銅的生產(chǎn)工藝，具體涉及的是一種段式制備海綿銅的工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有從銅礦石中提取銅的方法有多種，如常規(guī)的銅礦石提取方法，包括銅礦石破 碎一銅礦石磨粉一銅礦石粉浮選一提純烘干的步驟。其中，銅礦石粉浮選步驟需要將經(jīng)過 研磨的銅礦石粉進(jìn)入浮選機(jī)，通過與浮選機(jī)中添加的各種化學(xué)溶劑發(fā)生作用，浮選機(jī)通過 脈石、附屬金屬礦物質(zhì)、銅的親水性等特性的不同，而將銅礦分與之分離。該方法對(duì)設(shè)備的 要求較高，設(shè)備投入成本高，且篩選出的銅收率較低。
[0003] 現(xiàn)階段也有許多利用硫酸制備海綿銅的工藝，其步驟主要是在反應(yīng)池中通過硫酸 提取出銅礦石中的銅，然后在一個(gè)凈化池中分批次加入鐵粉。因而該工藝操作復(fù)雜，液體中 銅的收率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有海綿銅的生產(chǎn)工藝復(fù)雜且銅收率較低的問題，提供一 種有效提高液體中銅的收率的段式制備海綿銅的工藝。
[0005] 為解決上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 段式制備海綿銅的工藝，主要由以下步驟組成： (1) 將粒徑小于20mm的原生銅礦石顆粒放置在反應(yīng)池中，并加入濃度為50%-55%的硫 酸溶液直至淹沒固體顆粒； (2) 當(dāng)反應(yīng)池中硫酸溶液的濃度低于3%時(shí)，將反應(yīng)池中的液體引出至置換池組中的第 一個(gè)置換池中，該置換池組由兩個(gè)以上的置換池組成，且每個(gè)置換池中均放置有鐵粉； 液體在第一個(gè)置換池中反應(yīng)lh_2h后，將前一個(gè)置換池中的液體引流到下一個(gè)置換池 中反應(yīng)lh_2h ;當(dāng)?shù)谝粋€(gè)置換池中液體引流出后,及時(shí)用反應(yīng)池中的液體進(jìn)行補(bǔ)充； (3) 置換池中的鐵粉與溶液中的銅元素經(jīng)過分段式置換后生產(chǎn)出海綿銅； 上述步驟（2)中溶液的溫度始終保持在45°C -55°C。
[0006] 為了達(dá)到最好地反應(yīng)效果，所述反應(yīng)池中每隔30min攪拌一次。所述每個(gè)置換池 中液體流入與流出之間的攪拌次數(shù)為1-3次。
[0007] 進(jìn)一步，所述最后一個(gè)置換池流出的液體均放置在液體收集池中。
[0008] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果： 1、 本發(fā)明中由于采用分段提取的方法對(duì)液體中的銅元素進(jìn)行置換，通過分段式的多次 置換，有效提高液體中銅的收率，其收率可高達(dá)99%以上，同時(shí)鐵粉置換成銅的效率也可高 達(dá)99%以上，效果極其顯著； 2、 本發(fā)明采用的設(shè)備簡(jiǎn)單，有效節(jié)約設(shè)備的投入成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 其中，圖中附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為： 1 一反應(yīng)池，2 -置換池，3 -液體收集池。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式 不限于此。 實(shí)施例
[0012] 段式制備海綿銅的工藝，主要由以下三個(gè)步驟組成，其采用的設(shè)備如圖1所示。
[0013] 第一步：將粒徑小于20mm的原生銅礦石與濃度為50%-55%的硫酸溶液在反應(yīng)池中 反應(yīng)； 艮P，首先將原生銅礦石破碎成粒徑小于20mm的顆粒狀，然后將顆粒放置在反應(yīng)池中， 最后將濃度為50%-55%的硫酸溶液添加到反應(yīng)池中，當(dāng)硫酸溶液剛好淹沒原生銅礦石顆粒 即可。
[0014] 本實(shí)施例中硫酸溶液的濃度選擇為53%，同時(shí)為了在較短時(shí)間內(nèi)使硫酸溶液將原 生銅礦石中的銅提取出來，每隔30min對(duì)反應(yīng)池中物體進(jìn)行一次攪拌。
[0015] 第二步：當(dāng)反應(yīng)池中硫酸溶液的濃度低于3%時(shí)，將反應(yīng)池中的液體引出至置換池 組中與鐵粉進(jìn)行分段式置換，該置換池組由兩個(gè)以上的置換池構(gòu)成，且每個(gè)置換池中均放 置有鐵粉。
[0016] S卩，反應(yīng)池中液體流出至第一個(gè)置換池中，在第一個(gè)置換池中反應(yīng)lh_2h后，再將 第一個(gè)置換池中的液體引流到下一個(gè)置換池中反應(yīng)lh_2h，一直到所有置換池均與該反應(yīng) 池中液體反應(yīng)后再排出或通入液體收集池中，如圖1所示。
[0017] 本實(shí)施例中，置換池組中置換池的數(shù)量設(shè)置為四個(gè)，分別命名為第一置換池、第二 置換池、第三置換池和第四置換池。且每個(gè)置換池中液體與鐵粉的反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為1. 5h，在 該反應(yīng)時(shí)間內(nèi)分別對(duì)每個(gè)置換池進(jìn)行3次攪拌，即每隔23min-27min進(jìn)行一次攪拌。
[0018] 本實(shí)施例中本步驟的具體過程如下： ①每隔一段時(shí)間對(duì)反應(yīng)池中的液體進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)反應(yīng)池中硫酸溶液的濃度低于3%時(shí)， 將反應(yīng)池中的液體引出至第一置換池中；同時(shí)，再在反應(yīng)池中添加濃度為53%的硫酸溶液 直至淹沒固體顆粒，當(dāng)原生銅礦石中銅提取完成后更換原生銅礦石。
[0019] ②反應(yīng)池中引出的液體與鐵粉在第一置換池中發(fā)生置換反應(yīng)，反應(yīng)期間每隔 25min進(jìn)行一次攪拌，液體與鐵粉在第一置換池中反應(yīng)1. 5h后將第一置換池中液體引出至 第二置換池中。
[0020] ③與第一置換池相同的反應(yīng)條件下，第二置換池中液體與其內(nèi)鐵粉反應(yīng)后引出至 第三置換池中，第三置換池中液體與其內(nèi)鐵粉反應(yīng)后引出至第四置換池中，第四置換池中 液體與其內(nèi)鐵粉反應(yīng)后引出到液體收集池中。
[0021] 通過分段式的方法將液體與鐵粉相接觸，有效提高液體中銅的收取效率。
[0022] 第三步：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)置換池中的鐵粉均置換成銅后，將固體取出制成海綿銅，當(dāng)固體 取出后再添加鐵粉作為最后一個(gè)置換池，而第二個(gè)置換池則作為第一個(gè)置換池。
[0023] S卩，在本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝恢脫Q池中的鐵粉均置換成銅后，取出第一置換池，然后 將第一置換池中的固體取出后制成海綿銅，再在第一置換池中添加鐵粉作為第四置換池； 同時(shí)，將反應(yīng)池的液體直接引流到第二置換池中，將第二置換池作為第一置換池，第三置換 池作為第二置換池，第四置換池作為第三置換池。
[0024] 上述第一步到第三步中，溶液的溫度始終保持在45°C -55°C，本實(shí)施例中優(yōu)選為 50。。。
[0025] 具體液體流動(dòng)過程為：第四置換池中的液體與鐵粉充分反應(yīng)后，通過泵將第四置 換池中的液體抽入到液體收集池中，此時(shí)第四置換池中僅僅只有固體存在，此時(shí)，再將第三 置換池中液體通過泵抽入第四置換池中，然后將第二置換池中液體通過泵抽入第三置換池 中，再將第一置換池中液體通過泵抽入第二置換池中，最后將反應(yīng)池中液體通過泵抽入第 一置換池中。
[0026] 本發(fā)明后期的置換過程中是采用較高濃度銅溶液與較低含量固體鐵粉進(jìn)行置換 或較低濃度銅溶液與較高含量固體鐵粉進(jìn)行置換，在提高液體中銅收率的同時(shí)極大地減少 了置換的時(shí)間，效果極其顯著。
[0027] 通過本發(fā)明的方法，經(jīng)過檢測(cè)得知，鐵粉中置換出銅的含量可高達(dá)99%以上，液體 中銅的收集效率也高達(dá)99%以上，顯著地提高了銅的收率。
[0028] 上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，但凡采用 本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行非創(chuàng)造性勞動(dòng)而作出的變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 段式制備海綿銅的工藝，其特征在于，主要由以下步驟組成： (1) 將粒徑小于20mm的原生銅礦石顆粒放置在反應(yīng)池中，并加入濃度為50%-55%的硫 酸溶液直至淹沒固體顆粒； (2) 當(dāng)反應(yīng)池中硫酸溶液的濃度低于3%時(shí)，將反應(yīng)池中的液體引出至置換池組中的第 一個(gè)置換池中，該置換池組由兩個(gè)以上的置換池組成，且每個(gè)置換池中均放置有鐵粉； 液體在第一個(gè)置換池中反應(yīng)lh_2h后，將前一個(gè)置換池中的液體引流到下一個(gè)置換池 中反應(yīng)lh_2h ;當(dāng)?shù)谝粋€(gè)置換池中液體引流出后,及時(shí)用反應(yīng)池中的液體進(jìn)行補(bǔ)充； (3) 置換池中的鐵粉與溶液中的銅元素經(jīng)過分段式置換后生產(chǎn)出海綿銅； 上述步驟（2)中溶液的溫度始終保持在45°C -55°C。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的段式制備海綿銅的工藝，其特征在于，所述反應(yīng)池中每隔 30min攪拌一次。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的段式制備海綿銅的工藝，其特征在于，所述每個(gè)置換池中液 體流入與流出之間的攪拌次數(shù)為1-3次。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的段式制備海綿銅的工藝，其特征在于，所述最后一個(gè)置換池 流出的液體均放置在液體收集池中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的段式制備海綿銅的工藝，其特征在于，當(dāng)?shù)谝粋€(gè) 置換池中的鐵粉置換生產(chǎn)出海綿銅后，將反應(yīng)池的液體直接引流到第二個(gè)置換池中，將第 二個(gè)置換池作為第一個(gè)置換池，而將第一個(gè)置換池中的固體取出后再添加鐵粉作為最后一 個(gè)置換池。
【文檔編號(hào)】C22B3/46GK104120276SQ201410360731
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】林華業(yè) 申請(qǐng)人:成都派萊克科技有限公司