[发明专利]氯化物堆积浸提

说明书

发明背景

本发明涉及从硫化铜矿物例如斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿、靛铜矿 和硫砷铜矿中回收铜的湿法冶金方法。

黄铜矿是在酸性氯化铁和硫酸铁系统中低温浸提最难处理的硫 化铜矿物之一。这以该矿物的缓慢浸提动力学为证，其动力学随时间 平稳。这被认为是“钝化”过程，但是有关机理的不确定性仍然存在。

已显示，黄铜矿的氧化溶解是电位依赖过程并且“钝化”的开始似 乎在表面电位(混合电位)超过约0.6V(对SHE)时出现。研究也显示在 典型的铁浸提条件下，例如生物浸提和在氯化铁和硫酸铁系统中的大 气浸提，矿物的混合电位通常固定在阳极氧化法的所谓的“被动区域” 中，常规溶液电位在800 mV(对SHE)-900 mV(对SHE)的区域内，相 对于惰性铂电极测定。在该电位区域中，将矿物进行“钝化”法处理， 该方法以浸提动力学的平稳为特征。这定义了在该系统中黄铜矿氧化 溶解的基本问题。

已提出了许多方法以减轻“钝化”问题，其中之一是高温下的嗜热 菌生物浸提。在一种方法中，生物浸提在低级的、含黄铜矿矿石的堆 积物中进行。该方法以堆积温度循序地从大气水平升高到中等嗜热菌 或嗜热菌水平以达到改善黄铜矿溶解速率的方式进行。该策略的成功 很大程度上取决于该矿石中存在的可用的黄铁矿及其成功的氧化达 到所需要的产热的足够的水平。

许多先有技术已提出了从黄铜矿中回收铜。这些先有技术包括下 列专利中的方法：

(a)US6277341，其中硫酸铁用做氧化剂并且黄铜矿的表面电位 控制在350-450 mV(对SCE)的区域内；

(b)WO03038137A，它依次描述了还原法和氧化法，该方法采 用至少铁和氧以氧化黄铜矿中的硫；

(c)属于UBC的专利，它描述了在超过50℃的温度下，在硫酸 盐浸沥剂中以黄铁矿为催化剂的黄铜矿浓缩物的浸提方法；

(d)属于CYPRUS的专利，它描述了硫酸铜与黄铜矿浓缩物在 高温下形成不溶性硫化铜、可溶性硫酸铁和硫酸的反应，及硫化铜与 氧在酸性介质中，或与氯化铁或氯化铜或在含氨溶液中的浸提；及

(e)CL 40891，它涉及聚结过程，该方法适合于浅生矿石，加 入氯化钙和化学计算量的酸。该氯化物的水平高并且该溶液酸性强。

上述综述主要涉及黄铜矿，但是类似的考虑，在更大或更小的程 度上，可应用于其他硫化铜矿物。

从低级的、过渡型和深成矿石中回收铜(该矿石含有不足以产生 用于中等嗜热菌或嗜热菌生物浸提的堆积温度的黄铁矿)，仍然成问 题。

本发明目的在于(至少部分地)解决该问题。本发明的用途然而不 限于这些情况，并且可以扩展到高温下高级浓缩物的浸提。

发明概述

本发明提供了从堆积的、含有硫化铜矿物的原料中回收铜的方 法，该方法包括以下步骤：在酸性氯化物或混合氯化物/硫酸盐溶液中、 在溶解的氧的存在下浸提该原料，将该原料的表面电位维持在600 mV (对SHE)以下使硫化铜溶解，及从该溶液中回收铜。

优选，将电位维持在550 mV(对SHE)-600 mV(对SHE)的范围内 以使黄铜矿浸提最优化。最优电位值取决于氯化物的浓度。

取决于应用，该方法可在室温或高温下进行。

硫化铜矿物可包括斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿、靛铜矿或硫砷铜矿。 这些是非限制性的实例。

本发明的方法可用于在低级的、过渡型和深成矿石中的硫化铜的 浸提。本发明的用途然而不限于这些矿石类型并且可包括低级浅生矿 石的浸提。在所有这些情形中，浸提可在矿柱、矿石堆、堆积物或矿 石桶中进行，为了方便起见在本文中全部称为“堆积物”。

溶液的pH可小于3并优选在pH 1-pH 2之间。pH可以任何适当 的方式，例如通过加入H₂SO₄、HCl或HNO₃控制。

溶解的氧的水平优选超过1 ppm。

氯化物浓度可通过加入HCl或任何合适的氯化物盐，这些盐包括 NaCl、MgCl₂、盐水(“盐湖”)、海水或含氯化物的工业用水控制在5-100 g/L的水平。