[发明专利]利用有机非污染浸出剂替代硫酸浸出氧化铜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及铜的浸出，并且特别地涉及用于浸出氧化铜矿石以生产铜阴极、板材或沉淀物的湿式冶金方法，该方法使用非污染的有机浸出剂。

背景技术

在采矿工业中，铜浸出呈现许多复杂性和不便，这不仅涉及到所使用的方法而且涉及到由该方法产生的影响。更特别地，在采矿领域中该方法的工业化已经要求使用硫酸作为浸出剂，因此，由于它的高污染能力而产生了特殊的危害。同时，所述酸对于需实施操作和在使用该酸的地方工作的人们来讲是特别危险的。此外，硫酸的使用不允许再次利用该方法中使用的水，从而由于它的废材料而产生了额外的成本和更大的污染。在另一方面，在采矿中目前使用的浸出方法使得不可高效地回收在浸出堆中留下的铜矿物，从而使得该方法效率低，且如上所指出的，具有高的相关成本。因此，且考虑到本领域的公知常识，可以看出采矿工业中铜的浸出是复杂的、高成本的、高污染的，且至今为止具有低效率的结果。

当前，铜持续显示出重要的需求，并且认为其在持续增长，这不仅是由于其中可以使用该金属的多个领域，而且由于其用于各种的和持续的技术和工业发展，在各行业例如，电子、计算机、通信、管道产品、太阳电池板产品、汽车工业、能源和电力传输，的使用潜力，这尤其地使铜成为最受需求的金属之一。因此，关于降低成本、避免环境污染、带来提高的操作安全性和最优化其生产能力，具有用于铜生产的高效且有效的方法是确实重要的，这对于采矿工业是十分重要的，且因此对于世界经济来说也是十分重要的。

考虑到已公开的内容，至今已经使用的用于浸出铜矿石的一些方法将描述如下：

i)氨浸出

ii)硫脲浸出

iii)使用海水和硝石

iv)使用酸浸出

v)硫酸和水浸出

数种因素已经导致了这些方法在生产和效率上达不到最佳的标准，显著地，尤其是它们的高实施成本、操作的复杂性和高的环境影响。

事实上，由于它的高度污染能力以及它的高毒性，氨浸出方法已经不能在工业上成功地发展。

利用硫脲浸出，基于与氰化钠混合的有机物质而发展的产品在采矿工业中也还没有稳固，这是由于其对环境的高度侵蚀性。

依次地，还没有成功地使用利用硝石和海水的浸出方法，这是由于获得的含铜溶液的纯度低，原因是它经历过多的盐晶体的形成。

依次地，已经使用利用酸的浸出以溶解贵金属例如金和银，该酸可以是纯的或混合物例如盐酸、硝酸或也称为王水的它们的混合物，这是极其侵蚀性的、毒性的和极其昂贵的。它仅在实验室级别使用。最后，使用硫酸(H₂SO₄)和水(H₂O)的浸出对应于今人满意的方法，因此几乎整个铜浸出是通过该方法在采矿工业中实施的。该方法使得可从氧化铜矿石开始获得铜阴极，该方法从研磨开始且将来自矿山的矿石分类，然后将其移动到浸出堆，即之前已经被研磨、分类和浸渍的矿石，用硫酸溶液和水(具有控制的酸度，其取决于采矿地点的特征矿物学而确定，且通常具有1.5和3.0之间的pH)浇灌该堆，因此产生可溶性硫酸铜。所述酸浸出铜连同在原矿中夹杂着的被称为杂质的其它矿物。一旦在浸出堆中的停留时间结束，首先得到的是不纯的含铜溶液，其中以悬浮体形式存在铁和其它矿物。使该含铜溶液经历被称为溶剂萃取的工艺步骤，其允许在含水相中的含铜溶液的纯化和浓缩，然后将其称为富液。将该富含铜的富液送到累积槽中，从该累积槽中泵送到电沉积装置中，其中通过使用电化学方法在预定的停留时间后，沉积该金属铜(阴极)，因此获得合适的重量，从而作为高纯度铜阴极对它们进行收获、洗涤和商业化。最终，一旦该浸出堆结束它的循环，则废弃。