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Description
【特許請求の範囲】
【請求項１】 (a) 金属含有酸化物鉱石を、イオウを酸化するのに選択性である微生物と十分な時間接触させ、ｐＨ１〜５で該鉱石中の金属を浸出させて金属リッチ浸出液と残渣を生成する工程；
(b) 該鉱石中に存在する少なくとも７５％の金属を浸出するのに十分な量の少なくとも１種のイオウ含有化合物と微生物とを、微生物が鉱石と接触する前、接触中または接触後の時点で混合する工程；および、
(c) 金属リッチ浸出液と残渣を分離する工程；
を含み、金属含有酸化物鉱石が、ニッケル、コバルト、銅および亜鉛からなる群から選ばれる1種以上の金属を含有することを特徴とする金属含有酸化物鉱石からの金属の回収方法。
【請求項２】 前記金属含有鉱石が、貴金属類および白金族金属類からなる群から選ばれる1種以上の金属をさらに含有する請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】 微生物が、チオバシラス チオオキシダンス(Thiobacillus thiooxidans)、チオバシラス フェロキシダンス(ferroxidans)、レプトスピリラム(Leptospirillum)種、スルホバシラス(Sulfobacillus)、サーモスルフィドオキシダンス(Thermosulfidooxidans)、スルホロバス ブリエルレイ(Sulfolobus brierleyi)、スルホロバス アシドカルダリアス(acidocaldarius)、スルホロバスBC、スルホロバス スルファタリカス(sulfataricus)、チオミクロスポラ(Thiomicrospora)種、アクロマチウム(Achromatium)種、マクロモナス(Macromonas)種、チオバクテリウム(Thiobacterium)種、チオスポラ(Thiospora)種、チオブラム(Thiovulum)種、およびこれらの混合物からなる群から選ばれるバクテリアである請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項４】 金属リッチ浸出液が、ニッケル、コバルト、銅および亜鉛からなる群から選ばれる金属を含む請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項５】 残渣が、貴金属類および白金族金属類からなる群から選ばれる1種以上の金属を含有する請求の範囲第４項記載の方法。
【請求項６】 貴金属類または白金族金属類を回収する請求の範囲第５項記載の方法。
【請求項７】 金属リッチ浸出液をイオン交換樹脂と接触させて金属配合樹脂を生成することをさらに含む請求の範囲第４項記載の方法。
【請求項８】 吸収された金属を、金属配合樹脂から、金属配合樹脂と鉱酸溶液とを接触させることによって溶出させることをさらに含む請求の範囲第７項記載の方法。
【請求項９】 金属リッチ浸出液を、硫酸塩を還元するのに選択性である微生物と所定時間接触させて、金属硫化物を生成することをさらに含む請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項１０】 硫酸塩を還元するのに選択性である微生物が、デスルホビブロ(Desulfovibro)種、デスルホトマクラム(Desulfotomaculum)種、デスルフォモナス(Desulfomonas)種およびこれらの混合物からなる群から選ばれる請求の範囲第９項記載の方法。
【請求項１１】 金属硫化物を回収する請求の範囲第10項記載の方法。
【請求項１２】 金属リッチ浸出液が亜鉛を含有する請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項１３】 (a)浸出液と有機抽出剤を含有する溶媒とを接触させて亜鉛含有有機相とラフィネートを生成する工程；および、
(b)亜鉛含有有機相を、硝酸および硫酸からなる群から選ばれる酸を含有するストリッピング溶液でストリッピング処理する工程；
をさらに含む請求の範囲第12項記載の方法。
【請求項１４】 亜鉛含有有機相を、硝酸を含有する溶液でストリッピング処理して硝酸亜鉛を生成し、この硝酸亜鉛を高温処理に供して酸化亜鉛を生成する請求の範囲第13項記載の方法。
【請求項１５】 高温処理後、硝酸を回収する請求の範囲第14項記載の方法。
【請求項１６】 回収した硝酸が、ストリッピング溶液の少なくとも1部を構成する請求の範囲第15項記載の方法。
【請求項１７】 亜鉛含有有機相を、硫酸によってストリッピング処理して硫酸亜鉛を生成させ、この硫酸亜鉛を電解採取に供して亜鉛カソードを回収する請求の範囲第13項記載の方法。
【請求項１８】 電解採取中に、亜鉛欠乏硫酸塩電解質を生成する請求の範囲第17項記載の方法。
【請求項１９】 亜鉛欠乏硫酸塩電解質が、ストリッピング溶液の少なくとも1部を構成する請求の範囲第18項記載の方法。
【請求項２０】 鉱石を、微生物と接触させる前に、積層体に成形する請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項２１】 接触を、微生物を含有する溶液を積層体に通すことによって達成する請求の範囲第20項記載の方法。
【請求項２２】 (a)イオウ含有化合物を、前記鉱石と接触する前に微生物と混合して混合物を生成する工程；
(b) 金属含有酸化物鉱石を混合物により凝集して、約6メッシュよりも大きく約2.54 cmよりも小さい平均粒度を有する凝集物を生成する工程；
(c) 得られた凝集物を頂部および底部を有する積層体に成形する工程；および、
(d) 水溶液を積層体の頂部に施して、硫酸を系統的に生成する工程；
を含む請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項２３】 金属リッチ浸出液を、積層体の底部で収集する請求の範囲第22項記載の方法。
【請求項２４】 さらに
(a) 残渣を、浮選処理に適する粒度に粉砕する工程；
(b) 粉砕した残渣を浮選処理して、貴金属類および白金族金属類からなる群から選ばれる1種以上の金属リッチの濃縮物を生成する工程；及び
(c) 得られた濃縮物を品質向上させて、最終精錬に適する高グレード製品を生成する工程；
を含む請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項１】 (a) 金属含有酸化物鉱石を、イオウを酸化するのに選択性である微生物と十分な時間接触させ、ｐＨ１〜５で該鉱石中の金属を浸出させて金属リッチ浸出液と残渣を生成する工程；
(b) 該鉱石中に存在する少なくとも７５％の金属を浸出するのに十分な量の少なくとも１種のイオウ含有化合物と微生物とを、微生物が鉱石と接触する前、接触中または接触後の時点で混合する工程；および、
(c) 金属リッチ浸出液と残渣を分離する工程；
を含み、金属含有酸化物鉱石が、ニッケル、コバルト、銅および亜鉛からなる群から選ばれる1種以上の金属を含有することを特徴とする金属含有酸化物鉱石からの金属の回収方法。
【請求項２】 前記金属含有鉱石が、貴金属類および白金族金属類からなる群から選ばれる1種以上の金属をさらに含有する請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】 微生物が、チオバシラス チオオキシダンス(Thiobacillus thiooxidans)、チオバシラス フェロキシダンス(ferroxidans)、レプトスピリラム(Leptospirillum)種、スルホバシラス(Sulfobacillus)、サーモスルフィドオキシダンス(Thermosulfidooxidans)、スルホロバス ブリエルレイ(Sulfolobus brierleyi)、スルホロバス アシドカルダリアス(acidocaldarius)、スルホロバスBC、スルホロバス スルファタリカス(sulfataricus)、チオミクロスポラ(Thiomicrospora)種、アクロマチウム(Achromatium)種、マクロモナス(Macromonas)種、チオバクテリウム(Thiobacterium)種、チオスポラ(Thiospora)種、チオブラム(Thiovulum)種、およびこれらの混合物からなる群から選ばれるバクテリアである請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項４】 金属リッチ浸出液が、ニッケル、コバルト、銅および亜鉛からなる群から選ばれる金属を含む請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項５】 残渣が、貴金属類および白金族金属類からなる群から選ばれる1種以上の金属を含有する請求の範囲第４項記載の方法。
【請求項６】 貴金属類または白金族金属類を回収する請求の範囲第５項記載の方法。
【請求項７】 金属リッチ浸出液をイオン交換樹脂と接触させて金属配合樹脂を生成することをさらに含む請求の範囲第４項記載の方法。
【請求項８】 吸収された金属を、金属配合樹脂から、金属配合樹脂と鉱酸溶液とを接触させることによって溶出させることをさらに含む請求の範囲第７項記載の方法。
【請求項９】 金属リッチ浸出液を、硫酸塩を還元するのに選択性である微生物と所定時間接触させて、金属硫化物を生成することをさらに含む請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項１０】 硫酸塩を還元するのに選択性である微生物が、デスルホビブロ(Desulfovibro)種、デスルホトマクラム(Desulfotomaculum)種、デスルフォモナス(Desulfomonas)種およびこれらの混合物からなる群から選ばれる請求の範囲第９項記載の方法。
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【請求項１２】 金属リッチ浸出液が亜鉛を含有する請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項１３】 (a)浸出液と有機抽出剤を含有する溶媒とを接触させて亜鉛含有有機相とラフィネートを生成する工程；および、
(b)亜鉛含有有機相を、硝酸および硫酸からなる群から選ばれる酸を含有するストリッピング溶液でストリッピング処理する工程；
をさらに含む請求の範囲第12項記載の方法。
【請求項１４】 亜鉛含有有機相を、硝酸を含有する溶液でストリッピング処理して硝酸亜鉛を生成し、この硝酸亜鉛を高温処理に供して酸化亜鉛を生成する請求の範囲第13項記載の方法。
【請求項１５】 高温処理後、硝酸を回収する請求の範囲第14項記載の方法。
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【請求項１７】 亜鉛含有有機相を、硫酸によってストリッピング処理して硫酸亜鉛を生成させ、この硫酸亜鉛を電解採取に供して亜鉛カソードを回収する請求の範囲第13項記載の方法。
【請求項１８】 電解採取中に、亜鉛欠乏硫酸塩電解質を生成する請求の範囲第17項記載の方法。
【請求項１９】 亜鉛欠乏硫酸塩電解質が、ストリッピング溶液の少なくとも1部を構成する請求の範囲第18項記載の方法。
【請求項２０】 鉱石を、微生物と接触させる前に、積層体に成形する請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項２１】 接触を、微生物を含有する溶液を積層体に通すことによって達成する請求の範囲第20項記載の方法。
【請求項２２】 (a)イオウ含有化合物を、前記鉱石と接触する前に微生物と混合して混合物を生成する工程；
(b) 金属含有酸化物鉱石を混合物により凝集して、約6メッシュよりも大きく約2.54 cmよりも小さい平均粒度を有する凝集物を生成する工程；
(c) 得られた凝集物を頂部および底部を有する積層体に成形する工程；および、
(d) 水溶液を積層体の頂部に施して、硫酸を系統的に生成する工程；
を含む請求の範囲第1項記載の方法。
【請求項２３】 金属リッチ浸出液を、積層体の底部で収集する請求の範囲第22項記載の方法。
【請求項２４】 さらに
(a) 残渣を、浮選処理に適する粒度に粉砕する工程；
(b) 粉砕した残渣を浮選処理して、貴金属類および白金族金属類からなる群から選ばれる1種以上の金属リッチの濃縮物を生成する工程；及び
(c) 得られた濃縮物を品質向上させて、最終精錬に適する高グレード製品を生成する工程；
を含む請求の範囲第1項記載の方法。
これら金属を回収する別の方法は、浮選法による。しかしながら、鉱石が混合鉱石である場合、浮選法が一般に有効でないことは公知である。
さらに別の方法は、カナダ特許出願第2,065,491号に記載されている。この出願においては、ニッケル含有鉱石中のニッケルが、バイオ浸出法によって回収可能である。このバイオ浸出法は、バイオ浸出溶液が積層体(heap)中を重力により滴り落ちる積層体浸出処理によって実施できる。
さらに別の同様な方法は、米国特許第5,626,648号に記載されている。この米国特許は、ラテライト系鉱石およびニッケル含有硫化物系物質からのニッケルのバイオ浸出回収方法を教示している。鉱石がニッケル含有ラテライト系鉱石である場合、この米国特許は、ニッケルとの複合体を生成するのに誘導的である有機酸を系統的に産生する微生物の使用を教示している。好ましい有機酸は、シュウ酸、ピルビン酸、クエン酸、酒石酸、マロン酸および他の酸であると述べている。鉱石がニッケル含有硫化物系物質である場合、この米国特許は、硫化物系鉱石の浸出に対して選択性である生酸化性バクテリアの使用を教示している。
上記の各方法は満足できるものではあるが、これらの方法における1つの問題は、これらの方法が浸出処理すべき鉱石の特定のタイプに特異性である点である。本発明は、鉱石含有量にかかわらず、混合鉱石、並びに酸化物鉱石および硫化物鉱石からの卑金属類の経済的で有効な回収方法を提供することによってこの問題に対処する。しかも、上述の各方法は、貴金属類および/または白金族金属類のさらなる回収を意図していない。
独国特許出願公開第2557008号明細書
特開昭53-42117号公報
英国特許第1382357号明細書
欧州特許出願公開第522978号明細書
さらに別の方法は、カナダ特許出願第2,065,491号に記載されている。この出願においては、ニッケル含有鉱石中のニッケルが、バイオ浸出法によって回収可能である。このバイオ浸出法は、バイオ浸出溶液が積層体(heap)中を重力により滴り落ちる積層体浸出処理によって実施できる。
さらに別の同様な方法は、米国特許第5,626,648号に記載されている。この米国特許は、ラテライト系鉱石およびニッケル含有硫化物系物質からのニッケルのバイオ浸出回収方法を教示している。鉱石がニッケル含有ラテライト系鉱石である場合、この米国特許は、ニッケルとの複合体を生成するのに誘導的である有機酸を系統的に産生する微生物の使用を教示している。好ましい有機酸は、シュウ酸、ピルビン酸、クエン酸、酒石酸、マロン酸および他の酸であると述べている。鉱石がニッケル含有硫化物系物質である場合、この米国特許は、硫化物系鉱石の浸出に対して選択性である生酸化性バクテリアの使用を教示している。
上記の各方法は満足できるものではあるが、これらの方法における1つの問題は、これらの方法が浸出処理すべき鉱石の特定のタイプに特異性である点である。本発明は、鉱石含有量にかかわらず、混合鉱石、並びに酸化物鉱石および硫化物鉱石からの卑金属類の経済的で有効な回収方法を提供することによってこの問題に対処する。しかも、上述の各方法は、貴金属類および/または白金族金属類のさらなる回収を意図していない。
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