JP2016169425A - 硫化銅鉱からの銅の浸出方法及び硫化銅鉱のカラムリーチング試験のヨウ素損失量の評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヨウ化物イオンと鉄(III)イオンを用いて硫化銅鉱から銅を浸出した後の浸出後液を貯蔵する貯槽内に貯蔵される浸出後液に対し、浸出後液の電位を下げるための電位調整剤を添加することを含む硫化銅鉱からの銅の浸出方法である。
【選択図】図1
Description
銅浸出工程では、硫酸溶液を浸出液とする銅の湿式製錬等の浸出形態を利用することができ、例えば、回分攪拌浸出のみならず、鉱石を堆積させた上から硫酸を散布して、銅を硫酸中に浸出させるヒープリーチング、ダンプリーチングなどを用いてもよい。浸出は常温で行い、蒸気などによる加熱は特に必要ない。積層体浸出に準じた方法として、地下にある鉱体に浸出液を流し込んで浸出するインプレースリーチングも使用することができる。
銅浸出工程により得られた浸出後液は、浸出後液を貯蔵する貯槽内に一定期間貯蔵されるが、浸出後液の電位が高いと、ヨウ素の揮発率が高くなり、リーチング操業においてヨウ素揮発ロスが発生する。その結果、ヨウ素の消費量が増大し、処理効率が低下する場合がある。或いは、図1に示すようなカラム1を用いたリーチング試験を行う場合には、浸出液を貯槽2内に貯めておく間にヨウ素揮発ロスが発生し、カラム1中での正しいヨウ素ロスの把握が困難になる場合がある。
図2に示すように、ヨウ素回収工程では、電位調整剤が添加された浸出後液からヨウ素を含む溶液を回収する。ヨウ素の回収方法としては、酸化剤、イオン交換樹脂、活性炭を使用した方法が利用可能であるが、特に、疎水性相互作用によってヨウ素を吸着する能力を有する材料を用いて、総ヨウ素濃度1mg/L未満まで除去することが好ましい。例えば、電位調整剤が添加された浸出後液を活性炭で処理して、浸出後液中のヨウ化物イオンを活性炭に吸着させ、ヨウ化物イオンが吸着した活性炭からヨウ素を含む溶液を回収することができる。回収後のヨウ素を含む溶液(d.ヨウ素含有溶液)に対して、ヨウ化物イオン(図2の「c.補充ヨウ化物イオン溶液」)を必要に応じて補充して、銅浸出工程で使用するヨウ素源(図2の「a.ヨウ素含有水溶液」)として利用することにより、一度銅浸出工程で使用したヨウ素を再利用することができる。本実施形態では、浸出後液の電位が調整され、ヨウ素の揮発ロスが発生しにくい形態になっているため、電位を調整しない従来の場合に比べて、浸出後液からのヨウ素の回収率を向上できる。その結果、図2に示す処理フロー全体の処理効率を向上できる。
浸出後液中のヨウ化物イオンを活性炭に吸着させた後に得られる銅イオンと鉄(II)イオンを含む酸性溶液に対し、抽出剤を用いた溶媒抽出法により銅を選択的に抽出させる。銅の溶媒抽出工程は、上述のC.ヨウ素回収工程、あるいは後述する鉄酸化工程の前段・後段等のどの段階で実施してもよい。溶媒抽出により抽出した銅を電解採取することによって、銅カソードを製造することができる(F.電解採取工程)。
鉄酸化工程では、銅回収後の酸性溶液を、鉄酸化微生物により処理して該酸性溶液中の鉄(II)イオンを鉄(III)イオンに酸化する。鉄酸化工程では、例えば特開2012−188725号公報に記載されるような、鉄酸化微生物を微生物固定化担体に付着・固定させた担体を用いて処理することができる。この鉄酸化工程で得られた鉄(III)イオン(図2の「b.鉄(III)イオン含有酸性溶液」)を必要に応じて補充鉄(III)イオンを添加しながら、銅浸出工程へ供給することで、処理フロー内で生じた鉄(II)イオンを有効に活用して、硫化銅鉱からの銅浸出をより効率よく実施できる。
対象鉱はチリ国産出の粗鉱とした。全銅品位は0.43%、銅鉱物組成はシーケンシャルアッセイ(Sequential Assay)により算出し、酸化銅鉱が5%、二次硫化銅鉱が45%、一次硫化銅鉱が50%であった。
(1)酸化銅鉱:一定粒度に粉砕したサンプルに硫酸を加え一定時間撹拌した。溶出した銅を定量した。
(2)二次硫化銅鉱:酸化銅鉱分析の固液分離で得られた固体部分にシアン化ソーダ液を加え一定時間撹拌した。溶出した銅を定量した。
(3)一次硫化銅鉱:二次硫化銅鉱の固液分離で得られた固体部分に硝酸及び過塩素酸を加え、ホットプレート上で乾固後、塩酸と蒸留水を加え、固体を溶解した。溶出した銅を定量した。
比較として、実施例1においてヨウ化物イオンと鉄(III)イオンとを含有する溶液にて浸出を行う間に、鉄(II)イオンを含有する溶液を浸出液貯槽に添加せずに、上述の1〜3段階目浸出を行った。
ヨウ素濃度100mg/L、全鉄濃度5g/L、pH1.8に調製した模擬浸出液5Lを容量20Lのフッ素加工大型瓶に貯液し、常温、密閉状態で1週間静置した。静置の際、鉄(II)イオンの添加により、模擬浸出液の電位を430〜540mV(銀−塩化銀電極基準)に変化させた。鉄(II)イオンの供給源は硫酸第一鉄とした。
ヨウ素濃度100mg/L、鉄(III)イオン濃度5g/L、pH1.8に調製した模擬浸出液5Lを容量20Lのフッ素加工大型瓶に貯液し、常温、密閉状態で1週間静置した。静置の際、亜硫酸水の添加により、模擬浸出液の電位を410〜540mV(銀−塩化銀電極基準)に変化させた。ただし、亜硫酸水を添加する際に、鉄(III)イオンと亜硫酸水との酸化還元反応により硫酸が生じてpHが低下するので、水酸化ナトリウム添加によりpHを1.8に再調整した。
2 貯槽
Claims (9)
- ヨウ化物イオンと鉄(III)イオンを用いて硫化銅鉱から銅を浸出した後の浸出後液を貯蔵する貯槽内に貯蔵される浸出後液に対し、前記浸出後液の電位を下げるための電位調整剤を添加することを含む硫化銅鉱からの銅の浸出方法。
- ヨウ化物イオンと鉄(III)イオンを用いて硫化銅鉱から銅を浸出させる銅浸出工程と、
前記銅浸出工程で得られた浸出後液に対し、前記浸出後液の電位を下げるための電位調整剤を添加して貯蔵する工程と、
前記電位調整剤が添加された前記浸出後液からヨウ素を含む溶液を回収する工程と、
回収した前記ヨウ素を含む溶液を前記銅浸出工程へ供給する工程と
を含む硫化銅鉱からの銅の浸出方法。 - 前記ヨウ素を含む溶液を回収する工程は、前記浸出後液を活性炭で処理して前記浸出後液中のヨウ化物イオンを前記活性炭に吸着させる工程を含む請求項2に記載の硫化銅鉱からの銅の浸出方法。
- 前記電位調整剤が、鉄(II)イオンを含む溶液である請求項1〜3のいずれか1項に記載の硫化銅鉱からの銅の浸出方法。
- 前記電位調整剤が、亜硫酸水又は亜硫酸塩の水溶液である請求項1〜3のいずれか1項に記載の硫化銅鉱からの銅の浸出方法。
- 前記浸出後液の電位を450mV以下(銀−塩化銀電極基準)に制御することを含む1〜5のいずれか1項に記載の硫化銅鉱からの銅の浸出方法。
- 前記浸出後液中の全鉄に対する鉄(III)イオンの比[Fe(III)/FeT比]を60質量%以下に制御することを含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の硫化銅鉱からの銅の浸出方法。
- 前記浸出後液中のヨウ化物イオンを回収する工程で得られた銅イオンと鉄(II)イオンを含む酸性溶液から銅を回収する工程と、
前記銅回収後の酸性溶液を、鉄酸化微生物により処理して該酸性溶液中の鉄(II)イオンを鉄(III)イオンに酸化する工程と、
前記鉄(III)イオンに酸化する工程で得られた前記鉄(III)イオンを前記銅浸出工程へ供給する工程と
を更に含む請求項2〜7のいずれか1項に記載の硫化銅鉱からの銅の浸出方法。 - 硫化銅鉱をカラムに充填し、ヨウ化物イオンと鉄(III)イオンを含む浸出液をカラム内に流して前記硫化銅鉱から銅を浸出させる硫化銅鉱のカラムリーチング試験において、
前記カラムへ供給した全ヨウ素量と前記カラムから前記流出した浸出後液中に含まれる全ヨウ素量との差に基づいて、前記カラムリーチング試験によるヨウ素損失量を算出する場合に、
前記カラムへ供給した全ヨウ素量と、前記カラムへ供給した全ヨウ素量と前記浸出後液の電位を下げるための電位調整剤を添加した浸出後液中に含まれる全ヨウ素量との差に基づいて、ヨウ素損失量を評価することを含む、カラムリーチング試験のヨウ素損失量の評価方法。
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