JP2005350719A - 黄銅鉱を含む硫化銅鉱の浸出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】黄銅鉱を含む硫化銅鉱から銅を浸出する方法であって、前記硫化銅鉱に、該硫化銅鉱中の銅鉱物の全重量に対して1〜5倍量の黄鉄鉱と0.1〜2.0倍量の固定炭素含有材料とを混合した後、得られた混合物に、鉄濃度を1〜20g/L、pHを1.0〜2.5に調整した硫酸鉄水溶液を添加することを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法などによって提供される。
【選択図】なし
Description
さらに、上記課題を解決できる黄銅鉱を含む硫化銅鉱の浸出方法の反応モデルの基本的な考え方が報告されている(例えば、非特許文献1又は2参照。)。しかしながら、実際の浸出工程において電位等の条件を黄銅鉱浸出に最適な状態に保つための具体的な方法は示されていない。
前記硫化銅鉱に、該硫化銅鉱中の銅鉱物の全重量に対して1〜5倍量の黄鉄鉱と0.1〜2.0倍量の固定炭素含有材料とを混合した後、得られた混合物に、鉄濃度を1〜20g/L、pHを1.0〜2.5に調整した硫酸鉄水溶液を添加することを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法が提供される。
本発明の黄銅鉱を含む硫化銅鉱の浸出方法は、黄銅鉱を含む硫化銅鉱から銅を浸出する方法であって、前記硫化銅鉱に、該硫化銅鉱中の銅鉱物の全重量に対して1〜5倍量の黄鉄鉱と0.1〜2.0倍量の固定炭素含有材料とを混合した後、得られた混合物に、鉄濃度を1〜20g/L、pHを1.0〜2.5に調整した硫酸鉄水溶液を添加することを特徴とする。
Cu2S+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+ (2)
(式中Ecは式(1)の酸化還元電位を、Eoxは式(2)の酸化還元電位を表す。)
図2は、黄銅鉱の溶出速度と電位の関係を示す。
図2より、式(3)の条件が満たされる場合、黄銅鉱は還元され、より酸化溶出速度の高い輝銅鉱を反応中間体として生成し、その輝銅鉱が酸化溶出するため高速浸出される。すなわち、Ecの近傍では、黄銅鉱還元反応(Cu2S生成反応:R)とCu2S酸化反応(O)のうち、黄銅鉱の還元反応が全過程を律速するので、銅の溶出速度Kは電位の低下に伴って高くなる。一方、Eoxの近傍ではCu2S酸化反応が律速段階となり、銅の溶出速度Kは電位の上昇に伴って高くなる。従って、黄銅鉱還元反応(R)とCu2S酸化反応(O)が交わる電位(Eop)で銅の溶出速度は最大となる。また、Ec<Eの場合、黄銅鉱酸化反応(D)により直接黄銅鉱から銅が溶出するため、銅の溶出速度は低くなる。
図4より、輝銅鉱酸化反応(O)が促進され、新たな、輝銅鉱酸化反応(O’)に示すように、銅の溶出速度KはEopにおいて上昇する。
ここで、固定炭素含有材料は、2価のFeを3価のFeに酸化する触媒として働き、また、溶液電位が下がりすぎた場合には、これを最適値付近に戻す作用がある。また、同じ電位においても浸出速度が高くなるのは、黄銅鉱溶解反応の生成物の1つであるH2Sを吸着除去することにより、溶解反応を促進するためと考えられる。
(1)金属の分析:ICP発光分析法で行った。
(2)鉱物割合の分析:顕微鏡観察によって求めた。
(3)固定炭素の分析:JIS K 2425によって求めた。
原料として、上記銅精鉱を、微生物を滅菌するためアルコール洗浄した後、滅菌室内で自然乾燥させたものを使用した。浸出液としては、硫酸第一鉄(試薬特級)を水に溶解して、鉄濃度を5g/Lとしたものを使用した。なお、浸出液のpHは、希硫酸を滴下して1.5に調整した。
まず、容量300mLのフラスコ内に、上記銅鉱物4g(銅精鉱4.5g)と、浸出促進剤として、上記黄鉄鉱16g及び上記活性炭4gを計り取り、その中に、浸出液100mLを加えた後、フラスコの口にスポンジ性の栓を施した。浸出条件を一定とするため、30℃に調節した恒温室に設置した振とう機にフラスコを固定し、回転速度120rpmで旋回振とうした。
1週間後にフラスコを取り出し計量し、蒸発した水分を補給した。その後、固形物を十分沈降させてから、上澄液50mLを採取して分析用試料とした。残った試料溶液に、希硫酸を滴下してpHを1.5に調整し、上記浸出液50mLを新たに補充して、再び振とうした。
この操作を1週間毎に繰り返し、浸出を継続した。なお、試薬類、浸出液の調整に使用するガラス器具、ピペット等は全て滅菌処理したものを使用し、細菌の混入が起こらないように十分配慮した。その後、前記分析用試料を用いて、銅の分析を行いCu浸出率の推移を求めた。結果を図1に示す。
浸出促進剤として上記黄鉄鉱16gと上記石炭4gを用いたこと、及び用いた銅鉱物の物量が10gであったこと以外は、実施例1と同様に行い、その後、銅の分析を行いCu浸出率の推移を求めた。結果を図1に示す。
浸出促進剤として上記活性炭4gのみを用いたこと、及び用いた銅鉱物の物量が10gであったこと以外は、実施例1と同様に行い、その後、銅の分析を行いCu浸出率の推移を求めた。結果を図1に示す。
浸出促進剤として上記黄鉄鉱16gのみを添加したこと以外は、実施例1と同様に行い、その後、銅の分析を行いCu浸出率の推移を求めた。結果を図1に示す。
浸出促進剤として上記石炭4gのみを添加したこと、及び用いた銅鉱物の物量が10gであったこと以外は、実施例1と同様に行い、その後、銅の分析を行いCu浸出率の推移を求めた。結果を図1に示す。
浸出促進剤を添加しなかったこと、及び用いた銅鉱物の物量が10gであったこと以外は、実施例1と同様に行い、その後、銅の分析を行いCu浸出率の推移を求めた。結果を図1に示す。
Claims (3)
- 黄銅鉱を含む硫化銅鉱から銅を浸出する方法であって、
前記硫化銅鉱に、該硫化銅鉱中の銅鉱物の全重量に対して1〜5倍量の黄鉄鉱と0.1〜2.0倍量の固定炭素含有材料とを混合した後、得られた混合物に、鉄濃度を1〜20g/L、pHを1.0〜2.5に調整した硫酸鉄水溶液を添加することを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。 - 前記固定炭素含有材料が、活性炭又は石炭であることを特徴とする請求項1に記載の硫化銅鉱の浸出方法。
- 前記硫酸鉄水溶液の酸化還元電位(Ag/AgCl電極規準)を350〜450mVに調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の硫化銅鉱の浸出方法。
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