[发明专利]用具有硫代羰基官能团的试剂浸出金属硫化物的工艺

说明书

本申请涉及从金属硫化物中回收金属的方法，该方法包括使金属硫化物与含有硫酸铁和具有硫代羰基官能团的试剂的酸性硫酸盐溶液接触，以生产含有金属离子的富液，其中，相对于不含所述试剂的酸性硫酸盐溶液，所述酸性硫酸盐溶液中的试剂的浓度足以提高金属离子提取的速率。

背景

本申请要求2016年10月19日提交的美国专利申请号62/410,331、62/410,348和62/410,351以及2016年12月5日提交的美国专利申请号62/430,333的优先权。以引用的方式将这些申请各自的内容并入本文。

技术领域

本公开涉及从含金属硫化物的矿石中浸出金属的方法。更特别地，本公开涉及使用具有硫代羰基官能团的试剂从含贱金属硫化物的矿石中提取贱金属的湿法冶金工艺。本公开进一步涉及从浸出富液(pregnant leach solution)中回收具有硫代羰基官能团的试剂，以用于再循环至湿法冶金工艺，所述湿法冶金工艺用于使用此类试剂从含贱金属硫化物的矿石中提取贱金属。本公开还进一步涉及从废浸出料中回收催化剂的方法，特别是涉及从含贱金属硫化物且贱金属已从其中浸出的废浸出料中回收具有硫代羰基官能团的试剂的方法。

背景技术

矿物的水处理比火法冶金方法具有一些优势，特别是在处理复杂和/或低品味(low-grade)的矿石时。当施用于一些金属硫化物矿石时，湿法冶金工艺的主要缺点在于观察到的低提取速率。期望开发工业上感兴趣的可在时间尺度上实现高金属提取的方法。

例如，黄铜矿(chalcopyrite)是半导体，因此在氧化溶液中电化学腐蚀。在硫酸铁介质中，总浸出反应如下：

CuFeS₂(s)+2Fe₂(SO₄)₃(a)→CuSO₄(a)+5FeSO₄(a)+2S⁰(s)

该反应可表示为阳极和阴极半电池反应的组合：

阳极半电池反应：CuFeS₂→Cu²⁺+Fe²⁺+2S⁰+4e^-

阴极半电池反应：4Fe³⁺+4e^-→4Fe²⁺

黄铜矿氧化的根本问题是，处于高于一定水平的溶液电位(通常被认为相对于Ag/AgCl为约550mV-600mV)时，黄铜矿矿物表面变得对电化学分解具有抗性。广泛认为这是由于在矿物表面上形成某种钝化膜，所述钝化膜最可能由黄铜矿的改变的、Fe部分耗尽的形式组成。期望提供此类钝化得以减少或避免的浸出工艺。

在萃取性湿法冶金学方面开展了一些工作，以在铜提取后从铜精矿或黄铜矿残留物中回收贵金属(例如，金和银)。Deschênes和Ghali(Hydrometallurgy 20:129-202)证明了硫脲在硫化物精矿(如包含黄铜矿的硫化物精矿)的酸性硫酸盐浸出中选择性地回收金和银的潜在应用。硫脲是具有硫代羰基官能团的有机硫化合物。然而，硫脲并未表现出从铜硫化物中回收铜的作用。