JP2019116670A - 銅の回収方法、及び電気銅の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・硫酸または塩酸を用いた回分攪拌反応による浸出形態;
・積層体を形成しその頂部から硫酸または塩酸を供給して重力により滴り落ちる液を回収する浸出形態(ヒープリーチング法);及び
・鉄酸化微生物などのバクテリアを利用して銅を効率よく浸出し、回収する方法(バイオリーチング)
などが知られている。
(発明1)
銅鉱石からCuを回収するための方法であって、前記方法は、
(A) Hgを0.2ppm以上含有する銅鉱石を提供する工程と
(B) ヨウ化物イオンとFe(3+)を含む溶液を用いて、前記銅鉱石を処理して、CuとHgを浸出させる工程と、
(C) 浸出後液を、活性炭で処理して、ヨウ化物イオンとHgを活性炭に吸着させる工程と、
を含む、方法。
(発明2)
発明1に記載の方法であって、前記活性炭を亜硫酸で処理する工程を更に含む、方法。
(発明3)
発明2に記載の方法であって、亜硫酸で処理した前記活性炭を、(C)の工程に再利用する工程を含む、方法。
(発明4)
電気銅を製造するための方法であって、以下を含む方法:
発明1〜3いずれか1項に記載の方法に従って、Cuを含む浸出後液を得る工程:
前記浸出後液から電気銅を精製する工程。
一実施形態において、本発明は、銅鉱石からCuを回収するための方法を包含する。前記方法は、少なくとも以下の工程を含むことができる:
(A) Hgを0.2ppm以上含む銅鉱石を提供する工程;
(B) ヨウ化物イオンとFe(3+)を含む溶液を用いて、前記銅鉱石を処理して、CuとHgを浸出させる工程;
(C) 浸出後液を、活性炭で処理して、ヨウ化物イオンとHgを活性炭に吸着させる工程。
一実施形態において、本発明の方法は、Hgを特定量含む銅鉱石を提供する工程を含む。前記銅鉱石は、特に限定されないが、酸化銅鉱、二次硫化銅鉱、一次硫化銅鉱等であってもよい。より好ましくは、一次硫化銅鉱である。一般的に、一次硫化銅鉱は、他の浸出方法だと浸出速度が遅いが、ヨウ化物イオンとFe(3+)を含む溶液では、充分な浸出速度を確保できる。その分、ヨウ化物イオンとFe(3+)を含む溶液を用いるメリットが大きくなる。
上述した銅鉱石は、ヨウ化物イオンとFe(3+)を含む溶液を用いて、銅鉱石からCuを浸出させることができる。この際に、Cuのみならず、Hgも鉱石から浸出する。ヨウ化物イオンとFe(3+)を含む溶液を用いて、銅鉱石からCuを浸出させる方法としては、一実施形態において、以下で示される方法(ヨウ素法)を含む。
ヨウ化物イオンと鉄(III)イオンとを含有する溶液を浸出液として用いて、鉱石から銅を浸出させる方法。
2I- + 2Fe3+ → I2 + 2Fe2+ (式1)
CuFeS2 + I2 + 2Fe3+ → Cu2+ + 3Fe2+ + 2S + 2I- (式2)
鉄(III)イオンを含有する硫酸溶液を浸出液として用いて鉱石から銅を浸出させ、その浸出残渣に対してヨウ化物イオンと鉄(III)イオンを含有する溶液で鉱石から更に銅を浸出させる方法。
上述したA〜Bの浸出方法について、浸出液が更に硫酸を含むように改変してもよい。当該浸出方法を用いることで、特定の分析方法で得られる見積もり浸出量とマッチした浸出結果を得ることができる。
上記浸出工程後は、浸出後液を回収することができる。例えば、固液分離等により、浸出残渣と浸出後液とを分離することができる。浸出後液は、その後活性炭で処理することができる。これにより、浸出後液中に含まれる、ヨウ化物イオンと、Hgを活性炭に吸着させることができる。
5−1.活性炭からのヨウ化物イオンの溶離
一実施形態において、本発明は、Hgとヨウ化物イオンを吸着させた活性炭を、亜硫酸で処理する工程を含む。これにより、活性炭に吸着したHgとヨウ化物イオンのうち、ヨウ化物イオンを活性炭から溶離させることができる。亜硫酸の量は特に限定されないが、典型的には、このとき溶出させるヨウ化物イオン量に対して、重量比で0.1倍から10倍の亜硫酸イオンを含む溶液を用いてヨウ化物イオンを回収することができる。
上述した方法で、ヨウ化物イオンを溶離させた後は、ヨウ化物イオンを回収して、上述した浸出工程に再利用することができる。また、浸出後液に多く含まれるFe(II)イオンについても、鉄酸化細菌等を用いて、Fe(III)イオンに再生させることができる。そして、再生させたFe(III)イオンを、上述した浸出工程に再利用することができる。
本発明は、一実施形態において、電気銅を製造するための方法を包含することができる。前記方法は、上述した工程(A)〜(C)を実施することを少なくとも含むことができる。更には、「5.その他の工程」として上述したいずれかの工程を含むことができる。これらの工程を経て、Hg量を低減させた銅の浸出液を得ることができる。得られた浸出後液から、銅イオンを溶媒抽出(SX、Solvent Extraction)によって選択的に回収−濃縮することができる。そして、濃厚銅液から電解採取(EW、Electrowinning)により電気銅を生産することができる。
ある鉱山の粗鉱について、Hgの品位を分析した。品位の分析方法として、試料を縮分し、鉱酸に試料を溶解させ、ICP−MSを用いた。結果、Hgが19ppm含まれていた。
含水銀一次硫化銅鉱として、実施例1の鉱石を用い、ヨウ化カリウム(KI)濃度が130mg/L、Fe(III)濃度が5g/L程度となる浸出液で浸出試験を行った(図2、ヨウ素法)。また、比較用としてKIを添加しない系も合わせて試験した(図2、通常法)。その結果、浸出液量5.3m3/t時点で銅浸出率はヨウ素法34%、通常法16%と、ヨウ素法の方が速かった(図2)。ここで、水銀の溶出率は浸出液量4.7m3/t時点でヨウ素法は67%に対し、通常法では0%となった(図3)。
次に実施例2で得られた浸出後液を回収し、Hg量を測定した。その後、浸出後液を活性炭のカラムに通液した。そして、通液後の溶液中のHg量を測定した。これにより、活性炭中に吸着された分(活性炭中滞留分)と活性炭に吸着されず通過した分(活性炭後液)との分配率を算出した。結果を表1に示す。
次に、活性炭のカラムに、亜硫酸溶液(濃度 SO2基準で1.5g/L)を5L通液させた。そして、通液後の液を回収し、Hg濃度を測定した。結果を図4に示す。通液は、浸出後の液で、活性炭カラムに通液される液中に含まれるHgの量を示す。AC(Activated Carbon:活性炭)中滞留は、浸出後液を活性炭カラムに通液したときに、活性炭に吸着されたHg量を表す。AC後液とは、浸出後液が活性炭カラムを通過した後の液におけるHg量を表す。そして、AC脱着液とは、亜硫酸を通液させた後の亜硫酸脱着液中におけるHg量を表す。
Claims (4)
- 銅鉱石からCuを回収するための方法であって、前記方法は、
(A) Hgを0.2ppm以上含む銅鉱石を提供する工程と
(B) ヨウ化物イオンとFe(3+)を含む溶液を用いて、前記銅鉱石を処理して、CuとHgを浸出させる工程と、
(C) 浸出後液を、活性炭で処理して、ヨウ化物イオンとHgを活性炭に吸着させる工程と、
を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記活性炭を亜硫酸で処理する工程を更に含む、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、亜硫酸で処理した前記活性炭を、(C)の工程に再利用する工程を含む、方法。
- 電気銅を製造するための方法であって、以下を含む方法:
請求項1〜3いずれか1項に記載の方法に従って、Cuを含む浸出後液を得る工程:
前記浸出後液から電気銅を精製する工程。
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