JP3665817B2 - 銅鉱石からそれに含まれる有価金属を分離する方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、硫化銅鉱などの銅鉱石からそれに含まれる銅や金を分離する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
銅や金を含む銅鉱石たとえば硫化銅鉱から銅を生産する方法としては、硫化銅鉱石を選鉱して硫化銅精鉱とし、銅精鉱を乾式法により還元して粗銅とする方法が工業的に実施されている。しかし、この乾式法はエネルギ−コストが高く、亜硫酸ガス(二酸化硫黄)が発生するため脱硫装置が必要であり、また、銅の品位が高い人工の銅精鉱以外には適用することはできない。
【0003】
一方、銅精鉱から銅を抽出する方法については、濃厚食塩溶液に塩化第二銅を添加して浸出する方法および塩化第二鉄溶液による浸出法が提案されている。しかし、前者は電解と組み合わせる工程が必要であり、後者は多量の第2鉄イオンを使用するため銅と鉄の分離等に問題点が多い。
また、銅鉱石から湿式法により金を回収する方法も知られているが、従来法では金がほとんど浸出できず、このため銅の浸出残渣から青化法により金を回収する方法も提案されているが、銅の浸出および経済性に問題があり、銅と同時に金を効率よく回収する方法が強く要請されていた。
【0004】
本発明者はこのような問題点を解決するため、先に黄銅鉱を主体とした一次硫化銅鉱を塩酸で焙焼して水浸出する方法(特許第3046986号)を提案した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記特許第3046986号の特許発明を更に発展飛翔させたもので、硫化銅精鉱などの高品位の銅鉱石からそれに含まれる銅及び/又は金を効率よく、かつ経済的に抽出分離する方法を提供することを目的としたものである。
【0006】
【問題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねてきた結果、硫化銅精鉱は常温では過塩素酸とはほとんど反応しないが、これを含む塩酸溶液で加熱処理すると、硫化銅精鉱中の硫黄は単体硫黄に容易に酸化され、銅や金が効率よく抽出されることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち、この出願によれば、以下の発明が提供される。
(1)銅鉱石を、過塩素酸と塩酸を含む溶媒の存在下、110〜150℃の温度で焙焼し、ついで水を加えることにより、該銅鉱石に含まれる銅及び/又は金を水中に溶解させることを特徴とする銅鉱石からそれに含まれる銅及び/又は金を分離する方法。
【0008】
【発明の実態の形態】
本発明における被処理原料としては、銅を含む各種の銅鉱石が用いられる。これらの銅鉱石には硫化鉱、酸化鉱や炭酸塩鉱が包含される。
本発明で好ましく使用される銅鉱石は硫化銅鉱であるが、酸化銅、炭酸銅、水酸化銅等が含まれていても差し支えない。硫化銅鉱は鉱石の産地、種類により組成等は異なるが、黄銅鉱(CuFeS2)、輝銅鉱(CuS2)、コベリン(CuS)、斑銅鉱(Cu5FeS4)等が含まれる全ての銅鉱石および銅精鉱に適用することができる。
銅鉱石の形状に特に制限はないが粉末状が有効であり、その粒径は細かければ細かい程良く、150μm以下、好ましくは70μm以下が好ましい。
【0009】
本発明により銅鉱石好ましくは硫化銅鉱から銅や金を分離するには、先ず、硫化銅鉱に過塩素酸と塩酸を含む溶媒を加える。
【0010】
本発明においては、銅や金を効率よく浸出させるために過塩素酸と無機酸を併用することが必要である。
過塩素酸の作用は現時点では定かではないが、浸出により生成する、硫黄化合物たとえば、単体硫黄、チオ硫酸、チオン酸、亜硫酸、硫酸などに酸化し、固定化する機能を担うものと推定される。過塩素酸は、浸出残渣中の硫黄化合物を酸化し、後処理の容易な単体硫黄として効率よく固定できる。
【0011】
塩酸は、硫化銅鉱との反応性が高く、かつ抽出液中にクロライド以外の陰イオンの混入を防止する機能を有する。
【0012】
また、硫化銅鉱に加える過塩素酸および塩酸はできるだけ高濃度であることが好ましく、過塩素酸および塩酸の濃度が高い程その使用液量も少量ですむ。本発明の場合、2モル/dm 3 以上、好ましくは4モル/dm 3 以上の濃度の過塩素酸の使用が好ましい。また、塩酸濃度は2モル/dm 3 以上、好ましくは4モル/dm 3 以上の濃度が好ましい。
【0013】
銅鉱石の焙焼温度は、110℃から150℃である。また、この焙焼は、過塩素酸および塩酸の蒸発による損出を防ぐ装置であればよいが、密閉系で行うのが好ましい。焙焼時間は、通常、1〜6時間、好ましくは2〜4時間である。このような加熱処理により、銅鉱石の硫黄は酸化剤により酸化されて単体硫黄とて固定され、銅及び金は水に可溶性の化合物となる。
【0014】
次に、本発明では、焙焼生成物中の銅と金を、不溶性残渣と銅と金を含む水溶液(銅抽出液)とに分離する。この場合、焙焼生成物の固液濃度が高い場合には水を加えて分離を行う。銅及び/又は金抽出液からの銅及び/又は金の回収は、従来公知の溶媒抽出法や電解採取法等により実施することができる。また、残渣中に固定された硫黄は二硫化炭素、ベンゼン、四塩化炭素、ヘキサン等の溶媒で抽出する公知な方法により単体硫黄として分離回収することができる。
【0015】
【実施例】
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【0016】
実施例1
銅36.4%を含む銅精鉱をパルプ濃度250g/dm3で、4.6モル/dm3の過塩素酸と4モル/dm3の塩酸を含む混合溶液により130℃に保持した恒温器に入れて焙焼し、冷却後、水を加えて固液分離したときの焙焼時間と銅の抽出率の関係を表1に示す。焙焼時間2時間で、銅の抽出率は99.6%となった。
【0017】
【表1】
【0018】
実施例2
焙焼時間4時間で、焙焼温度を種々変えた以外は実施例1と同様にして実験を行った。その結果を表2に示す。焙焼温度130℃での銅の抽出率は99.9%となった。
【0019】
【表2】
【0020】
実施例3
焙焼温度120℃、焙焼時間4時間で、塩酸濃度を種々変えた以外は実施例1と同様にして実験を行った。その結果を表3に示す。塩酸濃度3モル/dm3での銅の抽出率は99.9%であった。
【0021】
【表3】
【0022】
実施例4
焙焼温度120℃、焙焼時間4時間で、過塩素酸濃度を種々変えた以外は実施例1と同様にして実験を行った。その結果を表4に示す。塩酸溶液のみの焙焼では銅の抽出率は37.8%であったが、過塩素酸濃度3.1モル/dm3での銅の抽出率は99.9%であった。
【0023】
【表4】
【0024】
実施例5
パルプ濃度280g/dm3で4.6モル/dm3の過塩素酸と4モル/dm3の塩酸を含む混合溶液により120℃、4時間焙焼したときの銅の抽出率は99.9%であった。
【0025】
【表5】
【0026】
実施例6
銅を4.29%含む一次硫化銅鉱および銅を29.4%、37.9%、42.4%含む銅精鉱をそれぞれパルプ濃度250g/dm3で4.6モル/dm3の過塩素酸と4モル/dm3の塩酸を含む混合溶液により125℃、4時間焙焼したときの銅および金の抽出率はいずれも99%以上であった。
【0027】
【発明の効果】
本発明による過塩素酸と塩酸を含む溶媒で焙焼して、水抽出により硫化銅鉱から銅及び/又は金を抽出する方法は、高品位の銅鉱石たとえばパルプ濃度280g/dm3で鉱石中の銅及び/金を99%以上を抽出することができ、無機酸のみを使用する湿式法に比べて硫化銅鉱から銅及び金を低コストで生産することが可能となる。また、鉱石中の硫黄は単体硫黄として浸出残渣中に固定されるため、亜硫酸ガス等の発生がなく、それらの有害ガスの処理コストを低減することができる。
Claims (1)
- 銅鉱石を、過塩素酸と塩酸を含む溶媒の存在下、110〜150℃の温度で焙焼し、ついで水を加えることにより、該銅鉱石に含まれる銅及び/又は金を水中に溶解させることを特徴とする銅鉱石からそれに含まれる銅及び/又は金を分離する方法。
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JP2001234637A JP3665817B2 (ja) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | 銅鉱石からそれに含まれる有価金属を分離する方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001234637A JP3665817B2 (ja) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | 銅鉱石からそれに含まれる有価金属を分離する方法 |
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