氯化铁浸出容易控制,研究广泛,已形成多种工艺。比较有代表性的是杜瓦尔公司开发的CLEAR工艺。英文CLEAR是“铜浸出、电解、再生”的缩写,反映了这一过程的主要单元。如图1所示,黄铜矿精矿的浸出分为两个阶段。
图1清洗器的原始测量过程
在浸出的第一阶段,不使用人空气体。将第二阶段浸出得到的浸出液引入与新的黄铜矿反应,浸出液中含有FeCl3、NaC1和CuC12。实际上,这一过程是还原浸出液中的三价铁和铜离子,生成二价铁和一价铜离子:
cufe S2+2 cuc 12+FeCl 3 = = = = 3 CuCl+2 FeCl 2+2S
在107℃反应4h后,约有一半的黄铜矿反应。在第二阶段浸出中,第一阶段的渣与电解槽中已阳极氧化的电解液反应,不断通入空气体补充氧化剂,使铁氧化水解沉淀。
浸出率与矿物粒度和反应温度密切相关。实验表明,矿物粒度小于325目,在107℃和100 kPa空气压下氧化时间为12h。纯氧的话,只需要6个小时。如果温度上升到硫的熔点以上130℃,与氧气的反应将在0.5h内完成。在工业试验中,采用0.28MPa的氧分压,用空气体浸出,在140℃下约1小时完成反应,同时部分铁被氧化沉淀。过滤的浸提液与粗铜粉反应,将浸提液中的铜(II)还原成铜(I)。亚铜溶液不经纯化直接送去电解沉积。采用中间带隔膜的特殊电解池,隔膜为半透膜。阴极区亚铜离子还原生成电解铜粉,阳极区生成氧化亚铜和亚铁离子。因此,电积铜的电耗比硫酸铜溶液低得多。
1976年至1982年,凯氏法进行了91t/d的工业试验,证明该工艺是可行的。然而,由于铜产品质量低,有必要进行再精炼,并回收伴生银等。,工业化进程尚未完成。
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