FI115305B

FI115305B - Hydrometallurgisk kopparextraktion med tillhjälp av klorid

Info

Publication number: FI115305B
Application number: FI972663A
Authority: FI
Inventors: David L Jones
Original assignee: Cominco Eng Services
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 2005-04-15
Also published as: DE69417455T2; UY24125A1; JPH10510585A; FI972663A0; DE69417455D1; CA2208026C; PL190429B1; TW339362B; NO972836D0; BA95051A; OA10430A; BR9408639A; BG101726A; CA2208026A1; CZ184997A3; AU1270195A; TR199501621A2; EP0804624B1; PE39695A1; AU699194B2

Claims

1. Förfarande för extraktion av koppar frän sulfidisk koppar-malm eller -koncentrat, innefattande stegen att: 15 utsätta malmen eller koncentratet för tryckoxidation i närvaro av syre och en sur kloridlösning, för att erhälla ett resulte-rande tryckoxidationsfiltrat och ett olösligt basiskt koppar-sulfatsalt, kännetecknat av att tryckoxidationen genomföres i 20 närvaro av en bisulfat- eller sulfatjonkälla, vilken är vald frän gruppen bestäende av svavelsyra och ett metallsulfat, som \· hydrolyserar i den sura lösningen, och varvid mängden av väte- : sulfat- eller sulfatjonkällan, som tillsättes, innehäller ätminstone den stökiometriska mängden av sulfat- eller bisul-j 25 fatjoner som erfordras för att alstra det basiska kopparsulfat-;·. saltet minus mängden sulfat som alstras in situ i tryckoxida- ·;·. tionen. , 2. Förfarande enligt patentkrav 1, innefattande dessutom ste- ··;· 30 gen att: :*’· recirkulera tryckoxidationsfiltratet tili tryckoxidationsste- get; 35 laka det basiska kopparsulfatsaltet som alstrats genom tryck-’···' oxidationen i en andra lakning med en sur sulfatlösning för att upplösa det basiska kopparsaltet för att alstra en lakvätska 115305 61 innehällande kopparsulfat i lösning och en resulterande fast äterstod; separera lakvätskan frän den fasta äterstoden; 5 underkasta lakvätskan en lösningsmedelsextraktionsprocess för att alstra kopparkoncentratlösning och ett raffinat; och recirkulera raffinatet tili det andra laksteget. 10

3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att tryck-oxidationen utföres vid ett pä förhand bestämt molförhällande av H+ /Cu, där H+ representerar vätejonerna i den sura kloridlös-ningen och Cu representerar kopparn i malmen eller koncentra-15 tet, sä att kopparkoncentrationen i det resulterande tryckoxi-dationsfiltratet frän tryckoxidationen är väsentligen lika med kopparkoncentrationen i det tryckoxidationsfiltrat som recirku-leras tili tryckoxidationssteget. 20 4. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att klorid- koncentrationen i tryckoxidationsfiltratet, som recirkuleras tili tryckoxidationssteget, hälles vid ett värde frän ca 8 g/1 tili ca 20 g/1. ! ,; 25 5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att klorid- koncentrationen hälles i omrädet frän ca 11 g/1 tili ca 14 g/1.

6. Förfarande enligt patentkrav 5, vid vilket kloridkoncentra-, tionen hälles vid ca 12 g/1. *::: 30 » I *;·’ 7. Förfarande enligt nägot av patentkraven 2-6, kännetecknat av att tryckoxidationen utföres vid ett pä förhand bestämt ;*· molf örhällande av H+/Cu, där H+ representerar vätejonerna i den sura kloridlösningen och Cu representerar kopparn i malmen 35 eller koncentratet, sä att kopparkoncentrationen i det resulte-’·' rande tryckoxidationsfiltratet frän tryckoxidationen ligger i omrädet ca 10 g/1 tili ca 25 g/1. 115305 62

8. Förfarande enligt nägot av patentkraven 2-7, kännetecknat av att den andra lakningen utföres vid ett pH i omrädet fran ca I, 3 tili ca 2,2. 5 9. Förfarande enligt patentkrav 8, kännetecknat av att den andra lakningen utföres vid ett pH i omrädet frän ca 1,6 tili ca 1,9.

10. Förfarande enligt nägot av patentkraven 2-9, kännetecknat 10 av att den andra lakningen utföres vid en temperatur i omrädet frän ca 20°C tili ca 70°C. II. Förfarande enligt patentkrav 10, kännetecknat av att den andra lakningen utföres vid en temperatur i omrädet frän ca 15 35°C tili ca 45°c.

12. Förfarande enligt nägot av patentkraven 2-11, kännetecknat av att det dessutom innefattar steget att utsätta kopparkon-centratlösningen för elektroutvinning för utvinning av koppar 20 därur. .· 13. Förfarande enligt patentkrav 12, kännetecknat av att lös- ningsmedelsextraktionsprocessen, vilken lakvätskan frän den : andra lakningen utsättes för, innefattar blandning av lakväts- ,j 25 kan med ett organiskt extraktionsmedel för att bilda ett be-mängt extraktionsmedel, tvätta det bemängda extraktionsmedlet . med vatten och avskilja det bemängda extraktionsmedlet med en svavelsyralösning, för att alstra kopparkoncentratlösningen för . elektroutvinning. 30 ;·' 14. Förfarande enligt patentkrav 13, kännetecknat av att sva- velsyralösningen utgöres av utarmad eller förbrukad elektrolyt, ·;*·· som recirkuleras frän elektroutvinningen. 35 15. Förfarande enligt nägot av patentkraven 2-14, kännetecknat av att raffinatet delas i en första del, omfattande ca tvä tredjedelar av raffinatet, och en andra del, omfattande ca en 115305 63 tredjedel av raffinatet, och att den första delen recirkuleras till den andra lakningen och den andra delen underkastas en sekundär lösningsmedelsextraktion för att avlägsna koppar för att bilda en sekundär lut och ett sekundärt raffinat. 5

16. Förfarande enligt patentkrav 15, kännetecknat av att den sekundära luten användes som det organiska extraktionsmedlet i lösningsmedelsextraktionen av lakvätskan frän den andra lakningen. 10

17. Förfarande enligt patentkrav 15 eller 16, kännetecknat av att det vidare innefattar steget att utsätta den andra delen för en första neutralisation vid ett pH av ca 1,5 tili ca 3, för att neutralisera syrainnehället, före den sekundära lös- 15 ningsmedelsextraktionen och utsätta det sekundära raffinatet för en sekundär neutralisation vid ett pH av ca 9 tili 10, för att neutralisera syrainnehället, samt avlägsna lösta metaller därifrän. 20 18. Förfarande enligt patentkrav 17, kännetecknat av att sepa- reringen av lakvätskan och den fasta äterstoden frän den andra • lakningen utföres med hjälp av en motströmsdekanteringsprocess, och att det sekundära raffinatet, efter den andra neutralise- * ringen, recirkuleras för att tjäna som tvättvatten i motströms-; 25 dekanteringsprocessen för tvättning av den fasta äterstoden.

19. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att tryckoxidationen utföres vid en temperatur frän ca 115 tili ca 175 °C. 30 ;· 20. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, känne tecknat av att tryckoxidationen utföres vid ett förhöjt tryck, ;·'· omfattande ett syrepartialtryck frän ca 445 kPa (50 psig) tili ca 1825 kPa (250 psig). 35

21. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att flytan-de elementärt svavel bildas under tryckoxidationen, och att det 115305 64 innefattar dessutom steget att tillsätta ett ytaktivt medel till tryckoxidationen för att minimera viskositeten hos det flytande elementära svavlet under tryckoxidationen. 5 22. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att tryck- oxidationsfiltratet recirkuleras till tryckoxidationen för att tjäna som kallan för bisulfat- eller sulfatjoner.

23. Förfarande enligt patentkrav 22, kännetecknat av att det 10 vidare innefattar steget att utsätta tryckoxidationsfiltratet för lösningsmedelsextraktion för att avlägsna lost koppar däri-frän före recirkuleringen av filtratet till tryckoxidationen.

24. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att kallan 15 för bisulfat- eller sulfatjoner innefattar en svavelsyralösning eller en kopparsulfatlösning, som tillsättes frän en extern källa.

25. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att tryck-20 oxidationen utföres vid ett pä förhand bestämt molförhällande av H+/Cu, där H+ representerar vätejonerna i den sura klorid-lösningen och Cu representerar kopparn i malmen eller koncent-,· ratet, sä att tryckoxidationsfiltratet innehäller en första del ;,;(ί av kopparn i malmen eller koncentratet och det basiska koppar- : 25 saltet innehäller en andra del av kopparn i malmen eller kon- centratet, innefattande vidare stegen att: • * · separera tryckoxidationsfiltratet och det basiska kopparsaltet; 30 laka det basiska kopparsaltet i ett andra laksteg med en sur » « *; sulfatlösning för att upplösa kopparsaltet och alstra en andra kopparlösning och en fast äterstod; samt utsätta tryckoxidationsfiltratet och den andra kopparlösningen 35 för lösningsmedelsextraktion för att alstra koncentrerad kopparlösning för elektroutvinning av koppar därifrän. 115305 65

26. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknat av att lös-ningsmedelsextraktionen innefattar stegen att: utsätta den andra kopparlösningen för lösningsmedelsextraktion 5 med ett organiskt extraktionsmedel för att bilda ett första bemängt extraktionsmedel och ett första raffinat; utsatta tryckoxidationsfiltratet för lösningsmedelsextraktion med det första bemängda extraktionsmedlet för att bilda ett 10 andra bemängt extraktionsmedel och ett andra raffinat; och avskilja kopparn frän det andra bemängda extraktionsmedlet för att alstra ett avskilt extraktionsmedel och en koncentrerad kopparlösning för elektroutvinning. 15

27. Förfarande enligt patentkrav 26, kännetecknat av att det andra bemängda extraktionsmedlet underkastas tvättning med vatten före avskiljning av kopparn frän det andra bemängda extraktionsmedlet, för att avlägsna klorid därifran. 20

28. Förfarande enligt patentkrav 27, kännetecknat av att vatten i» · * · · : frän tvättningen av det andra bemängda extraktionsmedlet recir- :: kuleras för att tvätta det olösliga basiska kopparsaltet, som alstrats under tryckoxidationen av malmen eller koncentratet. 25 *·,, 29. Förfarande enligt nägot av patentkrav 25-28, kännetecknat av att den andra kopparlösningen och den fasta äterstoden frän den andra lakningen separeras med hjälp av en motströmsdekante-. ringsprocess. 30 > ·

30. Förfarande enligt nägot av patentkrav 26-29, kännetecknat av att det avskilda extraktionsmedlet recirkuleras för att ';··* utföra lösningsmedelsextraktionen av den andra kopparlösningen, för att alstra det första bemängda extraktionsmedlet och det 35 första raffinatet. 115305 66

31. Förfarande enligt nägot av patentkrav 26-30, kännetecknat av att det vidare innefattar steget att recirkulera det andra raffinatet tili tryckoxidationssteget för att tjäna som den sura kloridlösningen. 5

32. Förfarande enligt patentkrav 31, kännetecknat av att det andra raffinatet uppdelas i en första del och en andra del före recirkuleringen av det andra raffinatet och recirkulering av den första delen tili raffinatet, varvid de relativa mängderna 10 av de första och andra delarna bestämmes av molförhällandet av HVCu.

33. Förfarande enligt patentkrav 32, kännetecknat av att det vidare innefattar steget att utsätta den andra delen av raffi- 15 natet för neutralisation, för att bilda en gipsaterstod och en neutral lösning, avskilja äterstoden och recirkulera den neut-rala lösningen tili tryckoxidationen.

34. Förfarande enligt nägot av patentkraven 26-32, kännetecknat 20 av att det vidare innefattar steget att recirkulera det första raffinatet tili det andra laksteget för att tjäna som den sura sulfatlösningen för utförande av lakningen. :: 35. Förfarande enligt patentkrav 34, kännetecknat av att det ·.· 25 första raffinatet uppdelas i en större del, omfattande ca tvä • >§ tredjedelar av raffinatet, och en mindre del, omfattande ca en , tredjedel av raffinatet, före recirkuleringen av det första raffinatet, samt recirkulering av den första delen tili raffinatet. > * 30 ’ 36. Förfarande enligt patentkrav 35, kännetecknat av att det '1' : vidare innefattar steget att utsätta den andra delen av raffi- ·;·; natet för neutralisation för att bilda en äterstod bestäende av gips och metallhydroxider. 35

37. Förfarande enligt patentkraven 26 och 36, kännetecknat av att det vidare innefattar stegen att avskilja äterstoden, som 115305 67 resulterar frän neutraliseringen av den andra delen av det första raffinatet, samt recirkulera den resulterande neutrali-serade lösningen för att tjäna som tvättvatten i motströmsde-kanteringsprocessen för tvättning av den fasta äterstoden frän 5 den andra lakningen.

38. Förfarande enligt nägot av patentkraven 25-37, kännetecknat av att det vidare innefattar steget att utsätta tryckoxida-tionsfiltratet och den andra kopparlösningen för lösningsmedel- 10 sextraktion för att extrahera zink frän lösningarna.

39. Förfarande enligt nägot av patentkraven 25-38, kännetecknat av att det vidare innefattar steget att utsätta tryckoxida-tionsfiltratet och den andra kopparlösningen för lösningsmedel- 15 sextraktion för att extrahera nickel frän lösningarna.

40. Förfarande enligt nägot av patentkraven 25-39, kännetecknat av att det pä förhand bestämda molförhällandet av H+/Cu väljes i enlighet med malmens eller koncentratets hait, varvid förhäl-20 landets värde väljes sä att dess storlek ökar med minskande hait hos malmen eller koncentratet. > • 41. Förfarande enligt patentkrav 40, kännetecknat av att mal- : mens eller koncentratets hait är i omrädet frän ca 28 vikt-% ,i 25 tili ca 22 vikt-% koppar och molförhällandet av H*/Cu sträcker a sig frän ca 0,7 till,ca 1,0. » a

42. Förfarande enligt patentkrav 25, kännetecknat av att malmen eller koncentratet även innehäller zink tillsammans med koppar, 30 och att det vidare innefattar stegen att: I * utsätta den andra kopparlösningen och tryckoxidationsfiltratet *:*· för zinklösningsmedelsextraktion, före lösningsmedelsextraktio- nen av koppar, med ett organiskt zinkextraktionsmedel för att a ‘ 35 alstra första respektive andra zinkbemängda extraktionsmedel och första respektive andra zinkextraktionsraffinat; 115305 68 utsätta det första zinkextraktionsraffinatet för lösningsmedel-sextraktion med ett organiskt kopparextraktionsmedel för att alstra ett första kopparbemängt extraktionsmedel och ett första kopparextraktionsraffinat; 5 utsätta det andra zinkextraktionsraffinatet för lösningsmedels-extraktion med det första kopparbemängda extraktionsmedlet för att bilda ett andra kopparbemängt extraktionsmedel och ett andra kopparextraktionsraffinat; samt 10 avlägsna zinken frän de första och andra zinkbemängda extrak-tionsmedlen för att alstra koncentrerad zinklösning för elektroutvinning. 15 43. Förfarande enligt patentkrav 42, kännetecknat av att det andra zinkextraktionsraffinatet, innan det utsättes för lös-ningsmedelsextraktion, utsättes för ett eller flera neutralise-ringssteg för att i varje steg bilda en respektive neutralise-rad lösning och en respektive gipsäterstod; 20 separera den respektive neutraliserade lösningen frän den res-.· pektive gipsäterstoden efter varje steg för att erhälla en - slutlig neutraliserad lösning; ,· 25 utsätta den slutliga neutraliserade lösningen för en ytterli- gare zinklösningsmedelsextraktion för att bilda ett resulteran-·, de zinkraf f inat; och utsätta det resulterande zinkraffinatet för lösningsmedels-30 extraktionen med det första kopparbemängda extraktionsmedlet. » * 44. Förfarande enligt patentkrav 42, kännetecknat av att · tryckoxidationsfiltratet utsättes för zinklösningsmedelsextrak- *, tionen med det första zinkbemängda extraktionsmedlet för att » 35 alstra det andra zinkbemängda extraktionsmedlet, och att det innefattar vidare stegen att: 115305 69 avskilja zinken frän det andra zinkbemängda extraktionsmedlet för att alstra ett avskilt zinkextraktionsmedel; och recirkulera det avskilda zinkextraktionsmedlet för att utföra 5 zinklösningsmedelsextraktionen av den andra kopparlösningen.

45. Förfarande enligt patentkrav 42 eller patentkrav 43, känne-tecknat av att det andra zinkbemängda extraktionsmedlet även innehäller en mindre mängd koppar utöver zinken, och att det 10 vidare innefattar steget att behandla det andra zinkbemängda extraktionsmedlet med en vattenhaltig zinksulfatlösning i mot-strömsförfarande för att ersätta den mindre mängden koppar i extraktionsmedlet med zink för alstring av en väsentligen okon-taminerad zinklösning för elektroutvinning, varvid nämnda be-15 handling sker i ett flertal successiva steg.

46. Förfarande enligt patentkrav 26, kännetecknat av att malmen eller koncentratet även innehäller nickel utöver koppar, och att det vidare innefattar stegen att: 20 utsätta de första och andra raffinaten frän kopparlösningsme-delsextraktionen för nickellösningsmedelsextraktion med ett organiskt nickelextraktionsmedel för att alstra första respek-tive andra nickelbemängda extraktionsmedel och första respekti-• 25 ve andra nickelextraktionsraffinat; samt » * *, avlägsna nickel frän de första och andra nickelbemängda extrak- tionsmedlen för att alstra koncentrerad nickellösning för elektroutvinning. : 30 i

47. Förfarande enligt patentkrav 46, kännetecknat av att det j andra raffinatet frän kopparlösningsextraktionen utsättes för •j nickellösningsmedelsextraktionen med det första nickelbemängda , extraktionsmedlet för att alstra det andra nickelbemängda ·’ 35 extraktionsmedlet, och att det vidare innefattar stegen att: i t 115305 70 avlägsna nickel frän det andra nickelbemängda extraktionsmedlet för att alstra ett avskilt nickelextraktionsmedel; samt recirkulera det avskilda nickelextraktionsmedlet för att utföra 5 nickellösningsmedelsextraktion av det första raffinatet frän kopparlösningsmedelsextraktionen.

48. Förfarande för extraktion av koppar frän en sulfidisk kop-parmalm eller ett koncentrat därav, innefattande stegen att: 10 laka malmen eller koncentratet i ett första laksteg i närvaro av syre med en sur kloridlösning för att alstra en första kopparlösning och ett olösligt basiskt kopparsalt; 15 separera den första kopparlösningen och det basiska kopparsal-tet; laka det basiska kopparsaltet i ett andra laksteg med en sur sulfatlösning för att upplösa kopparsaltet för att alstra en 20 andra kopparlösning och en fast äterstod; samt utsätta de första och andra kopparlösningarna för lösningsme-:: delsextraktion med ett organiskt extraktionsmedel för att alstra koncentrerad kopparlösning för elektroutvinning av j 25 koppar därifrän. « ·

49. Förfarande enligt patentkrav 48, kännetecknat av att lös-ningsmedelsextraktionen innefattar stegen att: ·; 30 utsätta den andra kopparlösningen för lösningsmedeIsextraktion med extraktionsmedlet för att bilda en första bemängd extrak-| tionsmedelslösning och ett första raffinat; i utsätta den första kopparlösningen för lösningsmedelsextraktion ;* 35 med den första bemängda extraktionsmedelslösningen för att > bilda en andra bemängd extraktionsmedelslösning och ett andra raffinat; samt 115305 71 avskilja kopparn frän det andra bemängda extraktionsmedlet för att alstra ett avskilt extraktionsmedel och en koncentrerad kopparlösning för elektroutvinning. 5 50. Förfarande enligt patentkrav 49, kännetecknat av att det avskilda extraktionsmedlet recirkuleras för att utföra lös-ningsmedelsextraktion av den andra kopparlösningen för att alstra den första bemängda extraktionsmedelslösningen och det första raffinatet. 10

51. Förfarande enligt patentkrav 49 eller patentkrav 50, kännetecknat av att det vidare innefattar steget att recirkulera det andra raffinatet tili det första laksteget för att tjäna som den sura kloridlösningen för att utföra lakningen. • i t * t • t I f I I I · t I · 1 · • · * J ' t > I i > I » I » » % *