低品位黄铜矿的氧化浸出

学院：专业：班级：姓名学号实验组4实验时间指导教师成绩实验项目名称低品位黄铜矿的氧化浸出实验目的1.了解浸出过程的主要影响因素;2.了解低品位黄铜矿浸出的工艺流程;3.分析最终产物中硫的存在形式。4.掌握浸出的具体操作及找到最佳浸出率。实验要求1.了解试样准备前的工艺流程，最终对所取试样进行化验和分析；2.实验前查阅相关文献资料，对该实验进行整体把握；3.实验前了解矿石的准备作业，包括破碎、磨矿、筛分及物料混匀，掌握混匀物料的方法及取样的方法。实验原理黄铜矿特有的晶体结构决定了其在硫酸体系中的溶解速度非常缓慢。由25℃时CuFeS2－H2O系E－pH图2可知，酸性体系中黄铜矿的溶解过程实际上是由复杂高价铜硫化物(CuFeS2)逐步转变为简单硫化物(Cu5FeS4，CuS，Cu2S)并转入溶液的过程。黄铜矿以Cu2+形式转入溶液的热力学条件是溶液的pH小于4，且氧化还原电位高于0.4V，通常通过氧化剂硫酸铁、氯化物等氧化剂实现这一热力学浸出条件。铜的简单硫化物如CuS、Cu2S等较其复杂硫化物如CuFeS2、Cu5FeS4等更容易在酸性溶液中浸出，最好先对黄铜矿硫化焙烧，实现了铜硫化物的矿相转变，接着进行了黄铜矿及其硫化焙烧产物的氧压酸浸。CuFeS2+Fe3+→Cu2++Fe2++H2S或S高氧化还原电位下,黄铜矿的溶解反应效果比较差,因为黄铜矿在氧化浸出过程中,其表面生成一层不导电并且致密的元素硫膜,形成扩散屏障,使电子传递困难,阻碍CuFeS2的溶解。而低氧化还原电位和有铜离子存在条件下,黄铜矿的溶解反应速度很快,因为黄铜矿还原产生的次生辉铜矿极易被氧化为Cu2+,而且在黄铜矿表面不会生成不导电的致密元素硫膜。-1-实验原理CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S0,(1)CuFeS2+4H++O2=Cu2++Fe2++2S0+2H2O,(2)CuFeS2+3Cu2++3Fe2+=2Cu2S+4Fe3+,(3)Cu2S+4H++O2=2Cu2++S0+2H2O,(4)Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S0+4Fe2+。(5)实验仪器药品及试剂：Fe2（SO4）3，H2SO4仪器：榔头，球磨机，筛子，棒磨机，烘烤箱，500ml烧杯，250ml烧瓶，漏斗，滤纸，分析天平，磁力悬浮搅拌器；-2-实验步骤1、矿石的预处理：破碎、磨矿、筛分、物料混匀等工序；2、绘制磨矿粒度-时间曲线图；:3、根据磨矿粒度-时间图选择不同粒度进行实验，实验设置四组:第一组：-200目占70%，第二组：-200目占80%，第三组：-200目占85%，第四组：-200目占90%，各组用分析天平准确称量20.0000g；4、将20.0000g黄铜矿倒入500ml烧杯中，加入蒸馏水调浆使液固比7∶1，加入适量的硫酸溶液(10ml、1mol/l)和硫酸铁溶液(15ml、50g/l),使矿浆在酸性环境下反应；5、将矿浆加热到设定温度，开启搅拌并保持恒温至指定时间，时间设置为1.5h；6、反应结束后，用漏斗和滤纸对浸出矿浆进行液固分离。7、将滤渣经过烘箱烘干后用分析天平称量滤渣质量：第一组：-200目占70%，m=19.0500g;第二组：-200目占80%,m=18.9200g;第三组：-200目占85%,m=18.8300g;第四组：-200目占90%,m=18.8800g;8、经烘干细磨后化验目标元素含量。-3-实验数据第一组原矿品位：0.23细度/%Q渣/g渣铜品位浸出率/%6017.070.07372.917016.990.05778.958017.020.04184.839017.580.04782.04第二组磨矿时间：7min粒度：80%原矿质量：20g温度/OCQ渣/g渣铜品位浸出率/%65017.140.04682.8675017.390.03786.0185017.400.04284.1195017.440.04782.18-4-第三组粒度：80%温度：750OC时间/minQ渣/g渣铜品位浸出率/%9018.710.03486.1712017.490.02988.9715017.600.03188.1318017.620.03387.35第四组原矿品位：0.23细度/%Q渣/g渣铜品位浸出率/%7019.050.0771.018018.920.06174.918518.830.06473.809018.880.06573.32-5-第五组原矿品位：0.23浓度（Fe3+）g/LQ渣/g渣铜品位浸出率/%3018.510.06275.055019.020.05676.857018.240.06175.819018.750.06175.14第六组原矿品位：0.23温度/OCQ渣/g渣铜品位浸出率/%常温（20）18.490.0677.194017.340.05479.646019.090.04880.088018.650.05278.92-6-第七组原矿品位：0.23固液比Q渣/g渣铜品位浸出率/%1:618.950.05378.161:717.790.04783.611:817.780.04981.061:916.650.05879.01第八组原矿品位：0.23搅拌时间/minQ渣/g渣铜品位浸出率/%9018.970.03983.9212019.040.03685.1015018.950.03983.9318018.920.04183.14-7-实验总结磨矿纪录：磨矿时间/min5678910+200目/g27.5823.7320.3215.7711.287.64-200目/g72.4276.2779.6884.2388.7292.36合计/g100100100100100100在搅拌转速为700r/min、活性碳质量浓度为5.0g/L、浸出温度为150℃、PH值为1、Fe3+50g/l、氧分压为0.5MPa、液固比为7∶1、时间为120min的条件下，磨矿细度对铜浸出的影响：细度/%70808590浸出率/%71.0174.9173.8073.32由前面实验数据可一直可知在磨矿细度为80%、浸出温度为60℃、液固比为7∶1、搅拌时间为120/min、Fe3+浓度为50g/L时，是比较好的浸出条件。通过本次实验可以知道，想要得到比较好的浸出率，必须用多组影响因素经过多次实验，才能得到比较不错的浸出条件。-8-指导教师意见签名：年月日实验评分标准序号实验名称评分标准分值得分1……2………总分-9-指导教师（签名）：年月日要求：各专业根据实验大纲和实验指导书统一制定实验评分标准，并要求实验指导教师填写上表。实验报告格式要求：跟实验指导书要求一致，正文字体宋体五号。