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　　新疆祁連銅礦經(jīng)過四十余年生產(chǎn)，硫化銅礦產(chǎn)資源面臨枯竭，但礦山頂部及周邊尚有大量的、品位較高的氧化銅礦資源。為了盡可能回收銅資源，延長礦山壽命，首先進行了氧化銅礦硫化浮選回收銅小型試驗研究，但由于該礦風(fēng)化嚴重，含鐵、含泥高，試驗結(jié)果為浮選指標低，工藝與藥劑制度復(fù)雜，不適宜進行現(xiàn)場工業(yè)生產(chǎn)。為此，祁連銅礦將該礦樣進行酸浸小型試驗，目的是為濕法酸浸廠建設(shè)可行性研究提供依據(jù)。

　　? 一、礦樣準備

　　? 礦樣主要源自祁連銅礦的兩個氧化礦主礦體。礦石加工按1∶1進行配制，并且按小型試驗要求進行樣品加工。其礦石加工流程及取樣程序見圖1。圖1? 礦石加工流程及取樣程序

　　? 二、礦石性質(zhì)

　　? 對配制加工的該礦石樣品送中心化驗室，進行礦石主要元素及物相分析，結(jié)果見表1。

　　表1? 礦石主要元素及物相分析元素CuFeCaOMgO總CuO自由CuO結(jié)合CuO含量%2.84521.901.6783.6482.4351.2521.183

　　? 由表1數(shù)據(jù)分析可知，該礦石具有以下特點：原礦含銅較高2.845%，氧化率68.47％，結(jié)合率很高33.26%，預(yù)計浸出率不會很高。常規(guī)來講，如果非氧化銅（占總銅31.65%）100％不能夠浸出；易浸出的自由氧化銅（占總銅35.09％）100%能夠浸出；不易浸出的結(jié)合氧化銅（占總銅33.26％）50％能夠浸出，那么，預(yù)計浸出率應(yīng)該在51%左右。

　　? 原礦含鐵很高21.9％，會消耗一部分酸。CaO、MgO含量不高，基本不會影響銅浸出過程。該礦樣泥化程度高，細粒級占的比例大，對浸出會帶來不利影響。

　　? 三、研磨樣震蕩浸出試驗

　　? 研磨樣震蕩浸出試驗的目的，是研究該礦石銅的最佳浸出率，以此對比其它浸出方法的效果。試驗結(jié)果如下。

　　? 浸出條件：在1000ml燒杯中浸出，裝礦量200g，礦樣細度－200目占95.8%，浸出液固比4∶1，使用工業(yè)硫酸（密度為1.83g/ml，純度95％），起始酸度69.54g/L，震蕩浸出2h，放置16h澄清，取樣化驗，浸出液含銅3.85g/L，含鐵6.75g/L，終止酸度47.09g/L。

　　? 浸出結(jié)果：原礦銅品位2.845％，鐵品位21.9％，其中氧化銅2.435％，結(jié)合氧化銅1.183％，浸出液含銅3.85g/L，按液計鋼浸出率54.13％（折氧化銅浸出率79.06％），噸礦耗硫酸89.8kg（按密度為1.83g/ml，純度95％的工業(yè)硫酸計算，以下同），折算噸銅耗硫酸5.83t。鐵的浸出率12.33％。

　　試驗結(jié)果說明，該礦樣在實驗室條件下銅的浸出率達到預(yù)期效果。礦石中氧化銅中結(jié)合率很高，影響銅的浸出率。澄清時間長，給銅、鐵的浸出延長了時間，從而消耗一部分酸，增加了耗酸量。

　　? 四、－5mm綜合樣攪拌浸出試驗

　　 ?－5mm綜合樣攪拌浸出試驗的目的，是研究該礦石在現(xiàn)場生產(chǎn)條件所能達到的最小破碎粒度條件下，銅的最佳浸出率。該種粒級的礦石浸出現(xiàn)場可以采用攪拌浸出或槽（池）浸。

　　? 浸出條件：在1000ml燒杯中浸出，裝礦量150g，細度－200目占11.3％，液固比4∶1，使用工業(yè)硫酸（密度為1.83g/ml，純度95％），起始酸度52.16g/L，機械攪拌浸出2h，放置2h澄清，取樣化驗，浸出液含銅3.379g/L，含鐵0.8g／L，終止酸度50.91g/L。

　　? 浸出結(jié)果：原礦銅品位2.845％，鐵品位21.9％，其中氧化銅2.435％，結(jié)合氧化銅1.183%，浸出液含銅3.379g/L，按液計銅浸出率47.51％（折氧化銅浸出率69.38％），噸礦耗硫酸5kg，折噸銅耗硫酸0.37dt，鐵的浸出率1.46%。

　　上述結(jié)果說明，該礦石浸出與粒度大小有很大關(guān)系，小于5mm的礦樣泥化程度低，對浸出有利；鐵幾乎沒浸出，所以酸耗很低。? 五、槽浸試驗

　　? 槽浸試驗的目的，是研究該礦石在現(xiàn)場一般生產(chǎn)條件兩段破碎達到的粒度條件下，銅的最佳浸出率。該種粒級的礦石浸出，現(xiàn)場適宜采用槽（池）浸。

　　? 試驗采用小于20mm的綜合樣，礦樣干量9.lkg，用15L塑料桶浸泡，每天攪拌2～3次，浸泡2d倒凈浸出液，再加液體。

　　? 槽浸試驗結(jié)果見圖2、表2。依據(jù)表2計算，槽浸噸礦耗酸量9.68kg/t礦，噸銅耗酸為0.87t/t銅。耗酸少于柱浸，浸出率明顯也低于柱浸。圖2? 槽浸銅、鐵累計浸出圖

　　表2? 槽浸小型試驗結(jié)果（一）浸出天數(shù)d初始酸度浸出成分及含量H2SO4g/L體積mLCug/LFeg/LH2SO4

　　g/LCu

　　含量g累計Cu

　　含量g累計Fe

　　含量g260..861.7053.3056.279.70446..252.6845.0721.0077.2720.42630..431.7633.369.7286.9927.46834..471.4635.017.4194.4031...291.7633.463.8798.2737...791.5549.982.37100.6441...311.5537.900.91101.5546.42累計101.55?

　　續(xù)表2? 槽浸小型試驗結(jié)果（二）浸出天數(shù)d耗酸量Cu浸出率%CuO浸出率%Fe累計浸出率%g當(dāng)日累計當(dāng)日累計243.6021.7525.410.47428.348.1229.879.4834.891.0265.643.7633.634.3939.281.3880.002.8636.493.3542.631.60103.931.5037.991.7544.381.86126.530.9238.911.0745.452.09140.000.3539.260.4145.862.33累計88.04?

　　? 六、柱浸試驗

　　? 柱浸試驗的目的，是研究該礦石在現(xiàn)場一般生產(chǎn)條件兩段或一段破碎達到的粒度條件下，采用堆浸或原地浸出工藝銅的最佳浸出率。

　　? 在Φ120×800mm的柱中進行柱浸試驗。

　　? 浸出條件：入柱礦石粒度小于20mm，裝礦石量為9.37kg，裝礦高度為590mm，噴淋速度2～5ml/min，噴淋16h，空閑8h，噴淋強度13L/h. m2。

　　? 柱浸試驗結(jié)果見圖3、表3。圖3? 柱浸銅、鐵累計浸出圖

　　表3? 柱浸試驗結(jié)果（一）浸出天數(shù)d初始酸度浸出成分及含量H2SO4g/L體積mLCug/LFeg/LH2SO4

　　g/LCu

　　含量g累計Cu

　　含量g累計Fe

　　含量g155..691.7530.7240.885.23252..624.4238.5727.5168.3916.68334..353.8832.5216.0584.4428.32434..853.8827.1311.5595.9939.96534..453.8826.467.35103.3451.60634..934.0827.165.79109.1363.84734..013.7625.613.01112.1475.04852..045.0033.563.09115.2389.84934..796.0634.082.43117.66108...695.2836.762.05119.71124...695.2836.762.05121.76139...524.8828.921.82123.58156.72累計.434.3531.40123.58?

　　續(xù)表3? 柱浸試驗結(jié)果（二）浸出天數(shù)d耗酸量Cu浸出率%CuO浸出率%Fe累計浸出率%g當(dāng)日累計當(dāng)日累計1116.8915.3322.390.25256.5610.3225.6515.0737.460.8136.756.0231.678.7946.251.38422.924.3735.996.3252.571.95524.932.7638.754.0356.602.50622.832.1740.923.1759.773.10727.991.1342.051.6561.423.66857.121.1643.211.6963.114.3890.030.9144.121.3364.445..280.7744.891.1265.576.0411－4.870.7745.661.1266.696.81123.670.6846.341.0067.697.64累計382.1046.3467.697.64

　　? 由表3可知：①全部浸出液混勻化驗結(jié)果Cu3.25g/L、Fe4.48g/L， H2SO432.53g/L，表3計算累計加權(quán)平均值為Cu3.43g/L、Fe4.35g/L、H2SO431.40g/L，基本相符。②依據(jù)表3計算，柱浸噸礦耗酸量40.767kg/t礦，噸銅耗酸為 3.09t/t銅。說明該礦堆浸耗酸較少，比攪拌浸出耗酸少。

　　? 七、結(jié)論與建議

　　（1）該礦石原礦性質(zhì)較復(fù)雜。CaO、MBO 含量不高，其脈石礦物對浸出過程和浸出耗酸影響不大；礦石含銅雖然較高，但氧化率一般，結(jié)合率很高，實際浸出率較低，礦石含鐵較高(21.9％），不僅增加酸耗量，還會對萃取、電積產(chǎn)生不利影響，也會對礦山環(huán)保造成不利影響；礦石泥化程度高，細泥沉淀速度慢，也會對浸出后的液固分離帶來困難。

　　? （2）多種方案的試驗結(jié)果，結(jié)合該礦石性質(zhì)分析說明，此次小型試驗不同礦樣在實驗室不同條件下，銅的浸出率及其它指標均達到預(yù)期效果。理論（礦樣－200目占95.8％）銅浸出率54.13％；小粒度（礦樣粒級－5mm)攪拌浸出銅浸出率47.51％；大粒度（礦樣粒級－20mm）槽浸銅浸出率39.26％；柱浸（代表堆浸）銅浸出率46.34％。攪拌浸出和柱浸銅浸出率明顯高于槽浸，說明空氣（有氧）的作用有利于銅的浸出。試驗推薦該礦石浸出工藝為堆浸或小粒度（礦樣粒級－5mm )槽浸，有條件的情況下，槽浸要考慮加強攪拌的頻率和強度。

　　? （3）該礦石不適于細粒級浸出（即現(xiàn)場礦石經(jīng)過破碎球磨后浸出），尤其不適合攬拌浸出。因泥化嚴重，造成沉淀時間長，液固分離困難，影響浸出效果。在試驗過程中，部分微細礦泥可透過濾紙，因此在現(xiàn)場生產(chǎn)中，要充分考慮到液固分離的困難。礦石經(jīng)過破碎后進行槽浸，則粒度越小，銅浸出率越高，粒度控制在－5mm、－200目細粒級占10%左右浸出效果最佳。

　　? （4）該礦石比較適于堆浸。堆浸銅浸出速度較快，同樣粒度情況下，銅浸出率較槽浸高、耗酸低、鐵浸出率也較低，且細泥產(chǎn)生的干擾也小。

　　? （5）該礦石浸出速度快，2d浸出率達到25.65％，浸出率含銅第9d就降到0.91g/L，12d降到0.68g/t，但銅浸出率低，僅為46.34％，說明礦石中結(jié)合氧化銅較難浸出。

　　? （6）該礦石銅浸出時，鐵的浸出率也較高，理論（礦樣－200目占95.8％）浸出液鐵含量6.75g/L；小粒度（礦樣粒級－5mm)攪拌浸出液鐵含量0.8g/L；大粒度（礦樣粒級－20mm)槽浸液鐵含量1.81g/L；柱浸（礦樣粒級－20mm )液鐵含量4.35g/L。在現(xiàn)場生產(chǎn)中，銅貴液中鐵濃度較高（大于3g/L）會影響電積效率，增加電耗，影響電銅質(zhì)量，排放時銅也會受到損失。

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