分步控酸-饥饿浸出技术抑制难处理铜氧化矿酸耗及杂质浸出：行为机制与工业应用

这篇研究针对赞比亚Muliashi高结合铜氧化矿的复杂特性，创新性提出分步加酸-饥饿浸出（starvation leaching）工艺。通过控制矿浆pH和Eh值，在保持铜浸出率81.29%的同时，显著降低硫酸消耗（减少7.5kg/t）并抑制杂质浸出（铁、锰浸出率分别降至7.78%和34.86%）。该技术通过调控Fe2+/MnO2反应路径，实现工业规模下酸耗降低0.66t/吨铜，为复杂铜矿资源高效清洁利用提供新范式。

　　

亮点

赞比亚Muliashi铜氧化矿因其高结合铜含量和复杂脉石矿物组成，传统搅拌浸出存在酸耗高、杂质（Fe/Mn）浸出严重等问题。本研究提出的分步控酸技术，犹如"精准喂食"般控制硫酸添加节奏，使矿浆pH始终维持在最佳窗口（如同代谢调控中的稳态平衡），成功实现铜的高效选择性浸出。

材料

实验矿样来自Muliashi湿法冶炼厂旋流器溢流口，-0.074mm颗粒占比68.75wt%。通过BPMA（矿物参数自动分析系统）检测发现，矿石中除主要铜矿物外，含27.39wt%的云母类矿物（如同生物组织中的基质成分），这些"矿物包裹体"正是铁锰杂质的藏身之所。

矿物组成

石英（37.28wt%）和生物云母（20.43wt%）构成矿石主要骨架，其中铜赋存于生物云母晶格中（如同蛋白质中的金属辅基）。值得注意的是，含锰矿物（如黑锰矿）与铁氧化物形成"矿物共生体"，这种特殊结构成为后续浸出行为调控的关键靶点。

结论

1. 1.

   矿物学研究表明，铜矿物解离度高但存在"双重身份"：游离铜氧化物（如黑铜矿）易浸出，而结合铜（铜-生物云母）需突破晶格束缚；

2. 2.

   分步加酸如同"智能缓释系统"，通过控制Fe²⁺浓度间接抑制MnO₂溶解，这种"杂质拦截"机制类似生物体内的离子通道调控；

3. 3.

   工业应用证实该技术可同步实现"降耗"（酸耗降低0.66t/吨铜）和"净化"（溶液Fe/Mn浓度分别降低0.72g/L和0.70g/L），为复杂矿产资源开发提供"绿色冶金"新策略。