提高硫化铜精矿氧压浸出过程中氧气利用率的策略分析

徐克华,陈志彬,刘 柳

(1.深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂,广东韶关 512325;2.中南大学能源科学与工程学院,湖南长沙 410083)

0 引言

含铜矿物的冶炼方法包括火法与湿法两大类,其中火法冶炼占全球铜产量的80%[1-2]。硫化铜精矿大部分采用火法冶炼,通过将硫化铜精矿中的铜冶炼成粗铜,然后将粗铜电解得到阴极铜。火法炼铜过程中产生大量的含SO2烟气,传统方法是将烟气送制酸工序生产硫酸,其硫酸产量约为精铜产量的4 倍,给硫酸的运输贮存及销售带来极大的困难。为此,国内外很多学者围绕SO2烟气直接还原制硫磺的工艺进行了研究,目前主要技术有H2还原法、碳还原法、CH4还原法、CO 还原法、NH3还原法等[3-4],但由于生产成本过高,这些技术尚未得到工业化应用。实际上,即使应用烟气制酸或制硫磺,火法炼铜技术带来的SO2烟气对环境的污染仍无法避免。

传统的湿法炼铜工艺主要有低品位硫化矿的生物浸出-萃取-电积工艺和硫化铜精矿焙烧-浸出工艺。前者主要适应于低品位矿;后者因需要焙烧,带来SO2烟气污染,已被逐渐淘汰[4-5]。21世纪发展起来的硫化铜精矿加压浸出工艺具有流程短、回收率高的特点,在浸出过程中,硫以元素硫或硫酸根的形式进入渣或溶液中,可用于处理复杂、低品位物料,具有广阔的应用前景[6-8]。

在硫化铜精矿氧压浸出过程中,氧气不仅起到搅拌流体的作用,同时也是浸出反应中重要的氧化剂[9],氧气利用率是评价其工艺技术水平的重要指标。……