JP4525372B2 - Leaching method of copper sulfide ores containing chalcopyrite - Google Patents

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Description

本発明は、黄銅鉱を含む硫化銅鉱の浸出方法に関し、さらに詳しくは、黄銅鉱を含む硫化銅鉱から、浸出速度を高めてかつ高浸出率で銅を浸出する効率的な方法に関する。   The present invention relates to a method for leaching copper sulfide ore containing chalcopyrite, and more particularly to an efficient method for leaching copper from copper sulfide ore containing chalcopyrite at a high leaching rate with a high leaching rate.

従来、銅鉱石から銅を回収する方法の一つとして、銅を硫酸などにより浸出し、浸出された銅を溶媒抽出によって濃縮した液を用いて、電解採取によって銅カソードとして回収する方法が行われている。この方法において、銅鉱石に含まれる銅が酸化物又は炭酸塩の形態であるときには、単純な酸浸出で含有される銅の40〜90%を容易に浸出することができ、銅を高収率で回収することができる。   Conventionally, as one of the methods for recovering copper from copper ore, a method has been used in which copper is leached with sulfuric acid or the like, and the leached copper is concentrated by solvent extraction and recovered as a copper cathode by electrowinning. ing. In this method, when the copper contained in the copper ore is in the form of oxide or carbonate, 40 to 90% of the copper contained by simple acid leaching can be easily leached, and the copper can be obtained in a high yield. Can be recovered.

また、銅鉱石中の銅鉱物が、輝銅鉱(CuS)、斑銅鉱(CuFeS)等の二次硫化鉱物であるときには、バクテリアリーチング法が用いられる。この方法では、鉄酸化バクテリア等の微生物が共存する条件下で酸化剤として硫酸鉄を含む浸出液を用いることによって、銅を効率的に浸出することができる。上記方法は、いずれも経済的に効率よく銅を回収することができ、北米又は南米の大規模銅鉱山で広く採用されている。 Further, when the copper mineral in the copper ore is a secondary sulfide mineral such as chalcocite (Cu 2 S), porphyry (Cu 5 FeS 4 ), a bacterial leaching method is used. In this method, copper can be efficiently leached by using a leaching solution containing iron sulfate as an oxidizing agent under the conditions in which microorganisms such as iron-oxidizing bacteria coexist. All of the above methods can recover copper economically and efficiently, and are widely used in large-scale copper mines in North and South America.

しかしながら、銅鉱石に含まれる銅鉱物が黄銅鉱(CuFeS)である場合には、銅の浸出速度が極端に遅くなるので、一般的に行われているバクテリアリーチングでは数%から20%程度の銅浸出率であり、経済性が著しく損なわれるという問題があった。この原因は、浸出液の酸化還元電位と関係している。すなわち、前記浸出液に含まれるFe3+イオンは酸化剤として作用し硫化鉱物の溶解を促進するが、このときFe2+イオンに還元されるので、浸出反応が進むにつれて浸出液の酸化還元電位は低下する。このとき、このFe2+イオンは空気酸化によってFe3+イオンに酸化されるが、堆積された鉱石ダンプ中に自然に生息する鉄酸化バクテリア等の微生物が関与するとその反応速度が飛躍的に高められる。 However, when the copper mineral contained in the copper ore is chalcopyrite (CuFeS 2 ), the leaching rate of copper becomes extremely slow. Therefore, in general bacterial leaching, it is about several to 20%. There was a problem that the copper leaching rate was remarkably impaired. This cause is related to the redox potential of the leachate. That is, Fe 3+ ions contained in the leachate act as an oxidant and promote the dissolution of sulfide minerals. At this time, they are reduced to Fe 2+ ions, so that the redox potential of the leachate decreases as the leaching reaction proceeds. At this time, the Fe 2+ ions are oxidized into Fe 3+ ions by air oxidation, but the reaction rate is dramatically increased when microorganisms such as iron-oxidizing bacteria naturally inhabiting the deposited ore dump are involved.

例えば、硫化銅鉱に含まれる銅鉱物が、輝銅鉱(CuS)、斑銅鉱(CuFeS)等の二次硫化鉱物である場合には、これらは酸化還元電位が高いほど溶解しやすいため、バクテリアが活発に活動して浸出液中のFe3+イオンが多くなるほど溶出される銅分も多い。一方、前記銅鉱物が、一次硫化鉱物である黄銅鉱(CuFeS)では、バクテリアが活発に活動する500〜700mV(Ag/AgCl電極規準)の酸化還元電位領域では、浸出が極端に遅くなる性質を有しており、上記の二次硫化鉱物の浸出に適した条件ではほとんど浸出されない。また、これ以上に高電位にすることで浸出が早めることができるが、バクテリアの酸化作用のみで前記高電位を維持するのは困難である。 For example, when the copper mineral contained in the copper sulfide ore is a secondary sulfide mineral such as chalcocite (Cu 2 S) or porphyry (Cu 5 FeS 4 ), these are more easily dissolved as the redox potential is higher. Therefore, the more copper is eluted as the bacteria are actively activated and the Fe 3+ ions in the leachate increase. On the other hand, when the copper mineral is chalcopyrite (CuFeS 2 ), which is a primary sulfide mineral, leaching is extremely slow in a redox potential region of 500 to 700 mV (Ag / AgCl electrode standard) where bacteria are actively active. And hardly leached under conditions suitable for leaching of the secondary sulfide mineral. Further, leaching can be accelerated by making the potential higher than this, but it is difficult to maintain the high potential only by the oxidizing action of bacteria.

ところで、一般に、低品位の銅鉱石、例えばポーフィリー型鉱床下部の一次富化帯等は含有される銅の大半が黄銅鉱である。しかも、黄銅鉱を含む銅鉱石は世界に広く分布している。しかしながら、これら鉱石は、上記浸出法による銅回収に適さないので、経済的に不利な浮選法により銅精鉱を回収するか、あるいは廃石として処分するしかなかった。   By the way, generally, copper contained in the low-grade copper ore, for example, the primary enrichment zone below the porphyry type ore is chalcopyrite. Moreover, copper ores including chalcopyrite are widely distributed throughout the world. However, since these ores are not suitable for copper recovery by the above leaching method, the copper concentrate must be recovered by an economically disadvantageous flotation method or disposed as waste ore.

この解決策として、黄銅鉱を浸出する方法として、硫酸と酸化剤を加えて加圧浸出する方法、塩酸を使用し加熱する方法等が提案されているが、いずれも消費エネルギー及び試薬コストが大きく経済的でない。例えば、銅精鉱の硫酸溶液による酸化加圧浸出の際に、反応促進剤として炭素質添加物を用いる技術(例えば、特許文献1参照。)が提案されている。この方法は、黄銅鉱のような難浸出性の銅鉱物に有効な方法であるが、浸出反応温度が90〜220℃で、圧力が100〜3000kPaという厳しい条件下で酸化加圧浸出を行うものである。したがって、バクテリアリーチングのような緩やかな条件下の浸出方法とは期待する浸出速度において根本的に異なる。   As a solution to this, as a method of leaching chalcopyrite, a method of adding pressure sulfuric acid and an oxidizing agent and leaching under pressure, a method of heating using hydrochloric acid, etc. have been proposed. Not economical. For example, a technique using a carbonaceous additive as a reaction accelerator at the time of oxidative pressure leaching with a sulfuric acid solution of copper concentrate (for example, see Patent Document 1) has been proposed. This method is an effective method for hardly leaching copper minerals such as chalcopyrite, but oxidative pressure leaching is performed under severe conditions of leaching reaction temperature of 90 to 220 ° C. and pressure of 100 to 3000 kPa. It is. Therefore, the leaching method under mild conditions such as bacterial leaching is fundamentally different in the expected leaching rate.

以上の状況から、黄銅鉱を含む硫化銅鉱から、浸出速度を高めてかつ高浸出率で銅を浸出できる経済性の高い方法が求められている。
米国特許第5730776号明細書
From the above situation, there is a demand for an economical method capable of leaching copper from copper sulfide ores containing chalcopyrite at a high leaching rate and at a high leaching rate.
US Pat. No. 5,730,776

本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、黄銅鉱を含む硫化銅鉱から、浸出速度を高めてかつ高浸出率で銅を浸出する効率的な方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an efficient method of leaching copper from a copper sulfide ore containing chalcopyrite at a high leaching rate while increasing the leaching rate.

本発明者らは、上記目的を達成するために、黄銅鉱を含む硫化銅鉱から銅を浸出する方法について鋭意研究を重ねた結果、前記硫化銅鉱からなる堆積層に、浸出液として硫酸鉄水溶液を添加するとともに、空気を装入し、その際該堆積層内の空気中の酸素濃度を特定の条件に調整したところ、銅の浸出速度を高めてかつ高浸出率で銅を浸出することができることを見出し、本発明を完成した。   In order to achieve the above object, the present inventors have conducted extensive research on a method of leaching copper from chalcopyrite containing copper ore. As a result, an aqueous iron sulfate solution was added as a leaching solution to the deposited layer of copper sulfide ore. In addition, when air is charged and the oxygen concentration in the air in the deposited layer is adjusted to a specific condition, copper can be leached at a high leaching rate with a high leaching rate. The headline and the present invention were completed.

すなわち、本発明の第1の発明によれば、空気を装入させながら黄銅鉱を含む硫化銅鉱から浸出液を用いて銅を浸出する方法であって、
前記硫化銅鉱からなる堆積層に浸出液として硫酸鉄水溶液を添加するとともに、堆積層への装入空気として堆積層から排出される低酸素濃度の空気を循環使用することにより、浸出開始直後を除いて浸出終了時に至るまでの間、該堆積層内に供給する空気中の酸素濃度を10重量%以下に調整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。
That is, according to the first invention of the present invention, a method of leaching copper using a leachate from a copper sulfide ore containing chalcopyrite while charging air,
By adding an iron sulfate aqueous solution as a leachate to the copper sulfide ore deposit and circulating low-oxygen-concentrated air discharged from the deposit as charge air to the deposit , except immediately after the start of leaching. Provided is a copper sulfide ore leaching method characterized by adjusting the oxygen concentration in the air supplied into the deposition layer to 10% by weight or less until the end of leaching.

また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、前記硫酸鉄水溶液は、鉄濃度が1〜10g/L、及びpHが1.0〜2.5であることを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the aqueous iron sulfate solution has an iron concentration of 1 to 10 g / L and a pH of 1.0 to 2.5. A method of leaching copper sulfide ore is provided.

また、本発明の第3の発明によれば、第2の発明において、前記硫酸鉄水溶液は、銅濃度が0.1〜5g/Lであることを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the copper sulfide ore leaching method according to the second aspect, wherein the iron sulfate aqueous solution has a copper concentration of 0.1 to 5 g / L. The

また、本発明の第4の発明によれば、第1の発明において、前記浸出は、ヒープリーチング、バットリーチング又はカラムリーチングのいずれかの方式で行われることを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the copper sulfide ore leaching method according to the first aspect, wherein the leaching is performed by any one of heap leaching, butt leaching or column leaching. Provided.

また、本発明の第の発明によれば、第1〜いずれかの発明において、前記堆積層内の浸出液の酸化還元電位(Ag/AgCl電極基準)を350〜450mVに調整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。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the redox potential (Ag / AgCl electrode reference) of the leachate in the deposited layer is adjusted to 350 to 450 mV. A method of leaching copper sulfide ore is provided.

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、銅の浸出速度を高めてかつ銅を高浸出率で浸出することができるので、その工業的価値は極めて大きい。   The leaching method of copper sulfide ore containing chalcopyrite of the present invention can increase the leaching rate of copper from copper sulfide ore containing chalcopyrite and can leach copper at a high leaching rate, so its industrial value is extremely large. .

以下、本発明の黄銅鉱を含む硫化銅鉱の浸出方法を、詳細に説明する。
本発明の黄銅鉱を含む硫化銅鉱の浸出方法は、空気を装入させながら黄銅鉱を含む硫化銅鉱から浸出液を用いて銅を浸出する方法であって、前記硫化銅鉱からなる堆積層に浸出液として硫酸鉄水溶液を添加するとともに、堆積層への装入空気として堆積層から排出される低酸素濃度の空気を循環使用することにより、浸出開始直後を除いて浸出終了時に至るまでの間、該堆積層内に供給する空気中の酸素濃度を10重量%以下に調整することを特徴とする。
Hereinafter, the leaching method of copper sulfide ore containing chalcopyrite according to the present invention will be described in detail.
The method for leaching copper sulfide ore containing chalcopyrite according to the present invention is a method of leaching copper from a copper sulfide ore containing chalcopyrite using leachate while charging air, and is used as a leachate in the deposited layer made of copper sulfide ore. While adding an aqueous iron sulfate solution and circulating and using low oxygen concentration air discharged from the deposition layer as the charge air to the deposition layer , the deposition is performed until the end of leaching except immediately after the start of leaching. The oxygen concentration in the air supplied into the layer is adjusted to 10% by weight or less.

本発明の浸出方法において、浸出開始直後の高酸素濃度の期間を除いて浸出終了時に至るまで、堆積層内の空気中の酸素濃度が10重量%以下に保持されるように調整することが重要である。これによって、黄銅鉱は、硫酸水溶液中において、特定の酸化還元電位領域で反応し、高速で浸出されることになる。ここで、硫酸水溶液中における黄銅鉱は、ある酸化還元電位領域において、下記の反応式(1)と(2)に示される2段階の反応にしたがって浸出される。   In the leaching method of the present invention, it is important to adjust so that the oxygen concentration in the air in the deposition layer is maintained at 10% by weight or less until the end of leaching except for the period of high oxygen concentration immediately after the start of leaching. It is. As a result, chalcopyrite reacts in a specific oxidation-reduction potential region in a sulfuric acid aqueous solution and is leached at a high speed. Here, the chalcopyrite in the sulfuric acid aqueous solution is leached according to a two-step reaction shown in the following reaction formulas (1) and (2) in a certain oxidation-reduction potential region.

CuFeS+3Cu2++3Fe2+=2CuS+4Fe3+ (1)
CuS+4Fe3+=2Cu2++S+4Fe2+ (2)
CuFeS 2 + 3Cu 2+ + 3Fe 2+ = 2Cu 2 S + 4Fe 3+ (1)
Cu 2 S + 4Fe 3+ = 2Cu 2+ + S + 4Fe 2+ (2)

すなわち、まず、式(1)に基づいて、低酸化還元電位域において黄銅鉱が還元され、より酸化溶出速度が高い輝銅鉱が反応中間体として生成する。その後、式(2)に基づいて、輝銅鉱が酸化されて銅が溶出する。このような反応機構が成立するためには、溶液の酸化還元電位Eが下記の式(3)を満足することが必須条件である。   That is, first, based on the formula (1), chalcopyrite is reduced in a low redox potential region, and chalcopyrite having a higher oxidation elution rate is generated as a reaction intermediate. Thereafter, based on the formula (2), the chalcocite is oxidized and copper is eluted. In order to establish such a reaction mechanism, it is an essential condition that the oxidation-reduction potential E of the solution satisfies the following formula (3).

Eox<E<Ec (3)
(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。)
Eox <E <Ec (3)
(In the formula, Ec represents the redox potential of formula (1), and Eox represents the redox potential of formula (2).)

また、黄銅鉱が溶解する全体反応は、式(1)と式(2)を合算した下記の式(4)で表され、黄銅鉱が溶解する反応全体としては、Fe3+による酸化反応であることがわかる。 Moreover, the whole reaction in which chalcopyrite dissolves is represented by the following formula (4), which is a sum of formula (1) and formula (2), and the overall reaction in which chalcopyrite dissolves is an oxidation reaction with Fe 3+. I understand that.

CuFeS+4Fe3+=Cu2++2S+5Fe2+ (4) CuFeS 2 + 4Fe 3+ = Cu 2+ + 2S + 5Fe 2+ (4)

また、式(4)の反応で消費されたFe3+は、生成されたFe2+が装入された空気中の酸素によって酸化されることで再生され、さらに鉄酸化バクテリア等の微生物の関与によってその反応が加速される。この反応は、下記の式(5)で表される。 Further, Fe 3+ consumed in the reaction of the formula (4) is regenerated by being oxidized by oxygen in the air in which the generated Fe 2+ is charged, and further, due to the involvement of microorganisms such as iron-oxidizing bacteria. The reaction is accelerated. This reaction is represented by the following formula (5).

Fe2++e=Fe3+ (5) Fe 2+ + e = Fe 3+ (5)

上記反応機構について、反応の速度と酸化還元電位(以下、電位と略称する場合がある。)の関係を、図面を用いて詳細に説明する。
図1は、黄銅鉱の溶出速度と電位の関係を表す概念図である。
図1において、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(CuS生成反応:R)とCuS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CuS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CuS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)(式(4))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。
Regarding the reaction mechanism, the relationship between the reaction rate and the oxidation-reduction potential (hereinafter sometimes abbreviated as potential) will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the relationship between the dissolution rate of chalcopyrite and the potential.
In FIG. 1, when the condition of the formula (3) is satisfied, the chalcopyrite is reduced, and a chalcopyrite having a higher oxidation elution rate is generated as a reaction intermediate, and the chalcopyrite is leached at high speed because it is oxidized and eluted. That is, in the vicinity of Ec, the chalcopyrite reduction reaction (Cu 2 S formation reaction: R) and the Cu 2 S oxidation reaction (O), the reduction reaction of chalcopyrite controls the entire process, so the copper elution rate K Increases with decreasing potential. On the other hand, in the vicinity of Eox, the Cu 2 S oxidation reaction becomes a rate-limiting step, and the elution rate K of copper increases as the potential increases. Therefore, the elution rate of copper is maximized at the potential (Eop) at which the chalcopyrite reduction reaction (R) and the Cu 2 S oxidation reaction (O) intersect. Moreover, in the case of Ec <E, since copper elutes directly from chalcopyrite by the chalcopyrite oxidation reaction (D) (formula (4)), the elution rate of copper becomes low.

ところで、通常の硫化銅鉱の浸出条件においては、式(4)の反応によるFe3+の消費よりも式(5)の反応によるFe3+の再生の方が優勢となり、ネルンストの式(式(6))によって表せる浸出液の電位は、図1で説明した黄銅鉱浸出の最適電位の範囲を超えて上昇する傾向にある。 By the way, in the normal leaching condition of copper sulfide ore, the regeneration of Fe 3+ by the reaction of Formula (5) is more dominant than the consumption of Fe 3+ by the reaction of Formula (4), and the Nernst formula (Formula (6) The potential of the leachate expressed by) tends to increase beyond the optimum potential range for the chalcopyrite leaching described in FIG.

E=0.670+0.059log([Fe3+]/[Fe2+]) (6) E = 0.670 + 0.059 log ([Fe 3+ ] / [Fe 2+ ]) (6)

このため、式(5)によるFe3+の再生を抑制し電位を所望の範囲に保持する方法として、還元剤を投入したり、または鉄酸化バクテリアを殺菌したりすることが考えられるが、いずれの方法でも薬剤コストが増大するため経済性に問題が生じる。 For this reason, as a method of suppressing the regeneration of Fe 3+ according to the formula (5) and maintaining the potential within a desired range, it is conceivable to introduce a reducing agent or sterilize iron-oxidizing bacteria. Even in the method, the cost of the medicine increases, which causes a problem in economy.

この対策として、本発明の方法、即ち、浸出期間中、少なくとも大部分の期間、例えば浸出開始直後を除いて浸出終了時に至るまでの期間において、堆積層内の空気中の酸素濃度が10重量%以下、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは0.1〜5重量%に保持されるように調整することが有効である。これにより、溶液中の酸化還元電位は式(3)の要件を満足する所望の特定範囲に維持され、黄銅鉱から銅が2段階の反応で速やかに浸出されることになる。   As a countermeasure, the oxygen concentration in the air in the deposited layer is 10% by weight in the method of the present invention, that is, at least during most of the leaching period, for example, until the leaching end except for immediately after the start of leaching. In the following, it is effective to adjust so that it is preferably maintained at 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight. Thereby, the oxidation-reduction potential in the solution is maintained within a desired specific range that satisfies the requirement of the formula (3), and copper is rapidly leached from chalcopyrite in a two-step reaction.

一方、通常の空気装入の条件下、黄銅鉱の硫酸鉄水溶液による酸化浸出においては、堆積層内の空気中の酸素濃度は、浸出開始後、直後の装入空気による高酸素濃度の期間を経て硫化銅鉱の還元力によって酸素が消費されるので、低下する。その後、空気の装入を継続すると、堆積層内の空気中の酸素濃度は再び上昇する。このとき、堆積層内の空気中の酸素濃度が10重量%を超える期間が、浸出開始直後の期間を除いて浸出終了時に至るまでに長期間に及ぶときは、堆積層内の溶液の酸化還元電位が所望の上限値を超えて上昇してしまうので、黄銅鉱の直接浸出が緩やかに進行する。   On the other hand, in the oxidation leaching of chalcopyrite with an aqueous iron sulfate solution under normal air charging conditions, the oxygen concentration in the air in the sedimentary layer is the period of high oxygen concentration due to the charging air immediately after the leaching starts. After that, since oxygen is consumed by the reducing power of the copper sulfide ore, it decreases. Thereafter, when the charging of air is continued, the oxygen concentration in the air in the deposition layer rises again. At this time, when the period in which the oxygen concentration in the air in the deposited layer exceeds 10% by weight extends to the end of the leaching except for the period immediately after the start of leaching, the redox of the solution in the deposited layer Since the potential rises above the desired upper limit, direct leaching of chalcopyrite proceeds slowly.

本発明の原料に用いる黄銅鉱を含む硫化銅鉱としては、特に限定されるものではなく、含有される銅鉱物の一部あるいは大部分が黄銅鉱である硫化銅鉱、又は該硫化銅鉱から浮選等によって銅鉱物が濃縮された銅精鉱が用いられる。   The copper sulfide ore containing chalcopyrite used for the raw material of the present invention is not particularly limited, and copper sulfide ore in which part or most of the contained copper mineral is chalcopyrite, or flotation from the copper sulfide ore, etc. A copper concentrate enriched with copper is used.

上記硫化銅鉱は、銅鉱物の大部分を露出させるため、破砕されて用いられる。破砕の方法としては、採掘時の発破や各種の破砕機によって行われる。ここで、破砕産物の粒度は、特に限定されるものではなく、原料鉱石の性状や採算性を総合的に判断して最適な粉砕粒度を選択すればよい。対象が銅精鉱である場合には、既に細粒となっているので粉砕は不要である。   The copper sulfide ore is crushed and used in order to expose most of the copper mineral. As the crushing method, blasting during mining or various crushers are used. Here, the particle size of the crushed product is not particularly limited, and an optimum pulverized particle size may be selected by comprehensively judging the properties and profitability of the raw ore. When the target is copper concentrate, it is already fine and does not need to be crushed.

本発明の浸出の方式としては、特に限定されるものではなく、上記硫化銅鉱からなる堆積層に、硫酸鉄水溶液を添加するとともに装入空気を通過させる方式、例えば、ヒープリーチング、バットリーチング又はカラムリーチングが用いられるが、この中で、特に酸素濃度の制御性から、バットリーチング又はカラムリーチングが好ましい。   The leaching method of the present invention is not particularly limited, and a method of adding an aqueous iron sulfate solution to the deposited layer made of copper sulfide ore and allowing the charged air to pass therethrough, for example, heap leaching, bat leaching or column Of these, leaching is used. Among these, bat leaching or column leaching is preferable from the viewpoint of controllability of oxygen concentration.

本発明に用いる堆積層内の空気中の酸素濃度を調整する手段としては、特に限定されるものではないが、カラム又はバット内に堆積層を形成した浸出方式(バットリーチング又はカラムリーチング)であれば、浸出容器の開口部を閉じ、容器内に装入する空気量をポンプ等で調節するか、装入空気中の酸素濃度を調整することで実施することできる。また、ヒープリーチングであれば、ヒープに埋設するドレンパイプ又はエアレーションパイプから吹き込む空気量を調節すればよい。
例えば、装入空気中の酸素濃度を調整する手段としては、堆積層への装入空気として、堆積層内で鉄の酸化反応により低酸素濃度になった排出空気を循環使用することにより効率的に行なわれる。
The means for adjusting the oxygen concentration in the air in the deposition layer used in the present invention is not particularly limited, but may be a leaching method (butt leaching or column leaching) in which a deposition layer is formed in the column or bat. For example, the opening of the leaching container can be closed and the amount of air charged into the container can be adjusted with a pump or the like, or the oxygen concentration in the charging air can be adjusted. In the case of heap leaching, the amount of air blown from the drain pipe or aeration pipe embedded in the heap may be adjusted.
For example, as a means of adjusting the oxygen concentration in the charge air, it is effective to circulate and use exhaust air that has become a low oxygen concentration due to iron oxidation reaction in the deposit layer as the charge air to the deposit layer. To be done.

上記堆積層内の空気の酸素濃度測定は、バットリーチング又はカラムリーチングであれば、浸出容器から排出される空気を密閉容器に導入し、容器内に酸素濃度計を設置すること行なわれる。また、ヒープリーチングの場合には、ヒープ中の適当な深さまでパイプを挿入しポンプで内部の空気を吸い出して、酸素濃度を測定することで行なわれる。   In the case of bat leaching or column leaching, the oxygen concentration of the air in the deposited layer is measured by introducing air discharged from the leaching vessel into a sealed vessel and installing an oxygen concentration meter in the vessel. In the case of heap leaching, a pipe is inserted to an appropriate depth in the heap, the internal air is sucked out by a pump, and the oxygen concentration is measured.

本発明に用いる硫酸鉄水溶液としては、特に限定されるものではないが、鉄濃度が1〜10g/L及びpHが1.0〜2.5であることが好ましい。ここで、硫酸鉄水溶液中の鉄濃度及びpHが調整されて用いられる。
さらに、本発明に用いる硫酸鉄水溶液としては、特に限定されるものではないが、鉄濃度が1〜10g/L、銅濃度が0.1〜5g/L、及びpHが1.0〜2.5であることがより好ましい。ここで、浸出液として、堆積層を通過して排出された溶液が、必要に応じて成分調整されて繰返し用いられる。この条件範囲の硫酸鉄水溶液を得るためには、特に限定されるものではないが、浸出の後工程として実施される溶媒抽出工程の条件を調整し、さらにその工程から得られる抽出残液を再度調整して使用することができる。
The iron sulfate aqueous solution used in the present invention is not particularly limited, but preferably has an iron concentration of 1 to 10 g / L and a pH of 1.0 to 2.5. Here, the iron concentration and pH in the iron sulfate aqueous solution are adjusted and used.
Furthermore, the iron sulfate aqueous solution used in the present invention is not particularly limited, but the iron concentration is 1 to 10 g / L, the copper concentration is 0.1 to 5 g / L, and the pH is 1.0 to 2. 5 is more preferable. Here, as the leachate, the solution discharged through the deposition layer is repeatedly used after adjusting the components as necessary. In order to obtain an iron sulfate aqueous solution within this range of conditions, there is no particular limitation, but the conditions of the solvent extraction step performed as a post-leaching step are adjusted, and the extraction residual liquid obtained from that step is again reused. Can be used with adjustment.

上記硫酸鉄水溶液のFe濃度は、好ましくは1〜10g/L、より好ましくは5g/L前後に調整される。すなわち、鉄の濃度が高いほど銅の浸出速度が高くなるが、1g/L未満では、銅の浸出速度が低下し、回収の効率が低下する。一方10g/Lを超えると、液の粘性の増大や不溶性鉄化合物の析出が多くなり、浸出の妨げとなる。   The Fe concentration of the iron sulfate aqueous solution is preferably adjusted to 1 to 10 g / L, more preferably around 5 g / L. That is, the higher the iron concentration, the higher the copper leaching rate, but if it is less than 1 g / L, the copper leaching rate decreases and the recovery efficiency decreases. On the other hand, if it exceeds 10 g / L, the viscosity of the liquid increases and precipitation of insoluble iron compounds increases, which hinders leaching.

上記硫酸鉄水溶液のFe濃度の調整方法は、特に限定されるものではなく、通常、浸出貴液中に鉱石から溶出した鉄は溶媒抽出では回収されないので、鉄を含む抽出残液をそのまま浸出液として繰り返すことで濃度を維持できる。鉄濃度が高くなりすぎた場合は抽出残液の一部を系外に排出し、新規の水を補充することで希釈する。不足する場合には、硫酸第一鉄及び/又は硫酸第二鉄を新規の水溶液又は浸出循環液に添加して行うのが好ましい。ここで、添加する硫酸鉄の形態は、該硫酸鉄水溶液の電位に大きく関わるので、電位の調節が容易な方を適宜選択する。   The method for adjusting the Fe concentration of the aqueous iron sulfate solution is not particularly limited. Usually, iron eluted from the ore in the leaching noble liquid is not recovered by solvent extraction, so that the extraction residual liquid containing iron is used as the leaching liquid as it is. The concentration can be maintained by repeating. If the iron concentration becomes too high, part of the extraction residue is discharged out of the system and diluted by replenishing with fresh water. When it is insufficient, it is preferable to add ferrous sulfate and / or ferric sulfate to a new aqueous solution or leaching circulating liquid. Here, since the form of the iron sulfate to be added is greatly related to the potential of the aqueous iron sulfate solution, the one that allows easy adjustment of the potential is appropriately selected.

上記硫酸鉄水溶液のpHは、好ましくは1.0〜2.5、より好ましくは1.5〜2.0に調整される。すなわち、pHが1.0未満では、酸の消費量が増大し経済的に不利となるほかに、浸出工程の下流工程で一般的に実施される溶媒抽出での抽出率の低下を引き起こす等の問題が生じる。一方、pHが2.5を超えると、銅の浸出速度が低下し、また不溶性鉄化合物が沈殿して浸出反応が妨げられるという問題が生じる。上記pHの調整方法は、特に限定されるものではなく、硫酸、塩酸等の鉱酸を水溶液又は浸出循環液に添加して行うが、特に経済性から安価な硫酸を用いることが好ましい。   The pH of the iron sulfate aqueous solution is preferably adjusted to 1.0 to 2.5, more preferably 1.5 to 2.0. That is, if the pH is less than 1.0, the acid consumption is increased, which is economically disadvantageous, and causes a decrease in extraction rate in solvent extraction generally performed in the downstream process of the leaching process. Problems arise. On the other hand, when the pH exceeds 2.5, there arises a problem that the leaching rate of copper is lowered and the insoluble iron compound is precipitated to prevent the leaching reaction. The method for adjusting the pH is not particularly limited, and a mineral acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid is added to the aqueous solution or the leaching circulating solution. In particular, it is preferable to use inexpensive sulfuric acid from the viewpoint of economy.

また、上記硫酸鉄水溶液のCu濃度は、好ましくは0.1〜5g/L、より好ましくは0.5〜1g/Lに調整される。すなわち、銅の濃度が高いほど銅の浸出速度が高くなるが、0.1g/L未満では、銅の浸出速度が低下し、一方、5g/Lを超えると、堆積層に残留する浸出液に含まれる銅の量が増加して回収率が低くなる。   Moreover, Cu concentration of the said iron sulfate aqueous solution becomes like this. Preferably it is 0.1-5 g / L, More preferably, it adjusts to 0.5-1 g / L. That is, the higher the copper concentration, the higher the copper leaching rate. However, when the concentration is less than 0.1 g / L, the copper leaching rate decreases. On the other hand, when the concentration exceeds 5 g / L, the copper leaching rate is included in the leachate remaining in the deposited layer. The amount of copper produced increases and the recovery rate decreases.

上記硫酸鉄水溶液の添加量としては、特に限定されるものではなく、少なくとも硫化銅鉱全体に十分に行き渡る量を添加するが、使用する反応容器の形状、あるいは浸出以降の下流工程の状況等に合わせて適宜調整する。この中で、浸出液として添加する硫酸鉄水溶液の量が多すぎると得られる浸出貴液(浸出生成液)の濃度が薄くなりすぎて下流工程の溶媒抽出等における効率が低下するので、硫化銅鉱の20倍以下が好ましい。   The addition amount of the iron sulfate aqueous solution is not particularly limited, and at least an amount that can be sufficiently distributed over the entire copper sulfide ore is added. However, depending on the shape of the reaction vessel to be used, the situation of downstream processes after leaching, etc. Adjust accordingly. Among these, if the amount of the iron sulfate aqueous solution added as the leaching solution is too large, the concentration of the leaching noble solution (leaching product solution) becomes too thin and the efficiency in the solvent extraction in the downstream process is lowered. 20 times or less is preferable.

本発明で浸出方法において、浸出反応の制御のため、堆積層から得られる浸出液のpHと電位を一定期間毎に測定する。ここで、一般的に堆積層内の浸出液の電位は、銅鉱物自体の還元力により徐々に低下するが、通常、堆積層内の間隙に存在する空気から溶け込む酸素の酸化力によって平衡してある一定値に保たれる。   In the leaching method of the present invention, in order to control the leaching reaction, the pH and potential of the leachate obtained from the deposited layer are measured at regular intervals. Here, in general, the potential of the leachate in the deposited layer gradually decreases due to the reducing power of the copper mineral itself, but is normally balanced by the oxidizing power of oxygen dissolved from the air present in the gaps in the deposited layer. It is kept constant.

上記堆積層内の浸出液の酸化還元電位(Ag/AgCl電極規準)は、特に限定されるものではなく、上記の方法により堆積層内の空気の酸素濃度を調整することによって、好ましくは350〜450mV、より好ましくは380〜420mVに調整される。   The oxidation-reduction potential (Ag / AgCl electrode standard) of the leachate in the deposition layer is not particularly limited, and preferably 350 to 450 mV by adjusting the oxygen concentration of air in the deposition layer by the above method. More preferably, it is adjusted to 380 to 420 mV.

本発明の浸出方法により得られる銅を含んだ貴液を工程から取り出す方法としては、反応槽内の浸出液の補充操作によって断続的に回収する方法、少量ずつの浸出液を連続的に回収する方法、全ての貴液を一度に回収する方法等が行われるが、下流工程の形態と能力に適したものを適宜選択することができる。
また、上記貴液から銅を回収する方法としては、溶媒抽出と電解採取により電気銅を生産する方法が一般的に行われているが、本発明の方法で回収された貴液は、この方法の適用に好適である。
As a method of taking out the noble liquid containing copper obtained by the leaching method of the present invention from the process, a method of intermittently recovering the leachate in the reaction tank by a replenishment operation, a method of continuously recovering a small amount of the leachate, A method of collecting all the noble liquids at once is performed, and a method suitable for the form and capacity of the downstream process can be appropriately selected.
In addition, as a method for recovering copper from the noble liquid, a method of producing electrolytic copper by solvent extraction and electrowinning is generally performed, but the noble liquid recovered by the method of the present invention is used in this method. It is suitable for application.

以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた金属、鉱物割合及び固定炭素の分析方法は、以下の通りである。
(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。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the analysis method of the metal used in an Example and a comparative example, a mineral ratio, and fixed carbon is as follows.
(1) Metal analysis: ICP emission analysis was performed.
(2) Analysis of mineral ratio: Determined by microscopic observation.

また、実施例及び比較例において用いた硫化銅鉱は、硫化鉱物を含まない硅石を12.5mm以下に破砕し、これにチリ産銅精鉱を全体のCu品位が1重量%となるように混合して調合した。このときの混合比は、硅石10kgに対して銅精鉱360gであった。なお、前記チリ産銅精鉱の化学分析値と鉱物割合を表1に示す。   In addition, the copper sulfide ores used in the examples and comparative examples were crushed meteorites not containing sulfide minerals to 12.5 mm or less, and mixed with Chilean copper concentrate so that the total Cu quality would be 1% by weight. And formulated. The mixing ratio at this time was 360 g of copper concentrate with respect to 10 kg of meteorite. Table 1 shows chemical analysis values and mineral ratios of the Chilean copper concentrate.

Figure 0004525372
Figure 0004525372

表1より、前記銅精鉱は含有される銅鉱物のほぼ全てが黄銅鉱であることが分る。   From Table 1, it can be seen that almost all of the copper mineral contained in the copper concentrate is chalcopyrite.

また、実施例及び比較例で用いたカラム浸出装置の構造は、以下の通りである。
図2にカラム浸出装置の構造を示す。図2において、カラム1の上端、浸出液配管2、浸出貴液配管3、浸出液タンク4等の開口部は密閉もしくは水封され、外気との余分な接触が遮断されている。ここで、浸出液は、浸出液タンク4を経由して給液用ローラーポンプ5によりカラム1に繰返し添加されることができる。
また、カラム1の下端に設けた通気管6から通気用ローラーポンプ8で空気を導入し、上端の排気管7からカラム外に排出される空気はローラーポンプ吸入管9に接続して循環させ、配管の途中に設置した酸素濃度計10にて酸素濃度を測定することができる。また、ローラーポンプ吸入管9には3方コック11を設け、必要に応じて外気を導入することができる。
The structure of the column leaching device used in the examples and comparative examples is as follows.
FIG. 2 shows the structure of the column leaching device. In FIG. 2, the upper end of the column 1, the leachate pipe 2, the leachate noble liquid pipe 3, the leachate tank 4, and other openings are sealed or water-sealed to prevent excess contact with the outside air. Here, the leachate can be repeatedly added to the column 1 by the feed roller pump 5 via the leachate tank 4.
In addition, air is introduced from the vent pipe 6 provided at the lower end of the column 1 by the aeration roller pump 8, and the air discharged from the upper exhaust pipe 7 to the outside of the column is connected to the roller pump suction pipe 9 and circulated. The oxygen concentration can be measured with an oxygen concentration meter 10 installed in the middle of the pipe. Further, the roller pump suction pipe 9 is provided with a three-way cock 11 so that outside air can be introduced as required.

(実施例1)
まず、ポリエチレンシート上で、上記硫化銅鉱10kgを所定量の水と濃硫酸を少しずつ添加しながら混練して造塊し浸出用造塊物を準備した。ここで、水の添加量は200mL、また濃硫酸(濃度98重量%)の添加量は5.2gであった。なお、添加する水の量は、混練後ポリエチレンシートに鉱石が付着しない最少限の量とし、また濃硫酸の添加量は、浸出開始時の流出液pHが2.0付近となるように予備試験によって求められたものを用いた。
Example 1
First, 10 kg of the copper sulfide ore was kneaded on a polyethylene sheet while adding a predetermined amount of water and concentrated sulfuric acid little by little to prepare an ingot for leaching. Here, the addition amount of water was 200 mL, and the addition amount of concentrated sulfuric acid (concentration 98 wt%) was 5.2 g. The amount of water to be added is the minimum amount in which ore does not adhere to the polyethylene sheet after kneading, and the amount of concentrated sulfuric acid added is a preliminary test so that the effluent pH at the start of leaching is around 2.0. We used what was found by

次に、得られた造塊物を、上記カラム浸出装置を用いて以下のように浸出した。なお、カラム浸出装置は30℃に温度制御された恒温室内に設置されている。
造塊物を直径10cm、及び高さ1mの塩化ビニール製のカラムに充填し、ローラー式定量ポンプでカラム上部から浸出液を上部表面積1平方メートル当たり5L/hの割合で滴下した。ここで、初期浸出液として、硫酸第一鉄を鉄濃度5g/Lとなるように純水に溶解し、硫酸を添加してpH1.5に調整した溶液を使用した。
また、カラムの下端から流出する液は10Lのポリエチレンボトルに回収され、ローラー式定量ポンプに給液して浸出液として繰り返した。その後、浸出操作が進み浸出貴液の銅濃度が5g/Lを超えたときに、装入する浸出液の半量を上記初期浸出液と同じ組成の溶液に交換して、さらに浸出操作を続けた。ここで、カラムに空気を60mL/hの流量で導入し、その後は浸出期間の全般に渡ってカラム上端から排出された空気を循環使用した。
Next, the obtained agglomerated material was leached as follows using the column leaching device. The column leaching apparatus is installed in a temperature-controlled room controlled at 30 ° C.
The agglomerated material was packed in a vinyl chloride column having a diameter of 10 cm and a height of 1 m, and a leachate was dropped from the top of the column with a roller metering pump at a rate of 5 L / h per square meter of the upper surface area. Here, as an initial leaching solution, a solution prepared by dissolving ferrous sulfate in pure water so as to have an iron concentration of 5 g / L and adding sulfuric acid to adjust the pH to 1.5 was used.
The liquid flowing out from the lower end of the column was collected in a 10 L polyethylene bottle, supplied to a roller-type metering pump, and repeated as a leachate. Thereafter, when the leaching operation progressed and the copper concentration of the leaching precious liquid exceeded 5 g / L, half of the leaching liquid to be charged was replaced with a solution having the same composition as the initial leaching liquid, and the leaching operation was further continued. Here, air was introduced into the column at a flow rate of 60 mL / h, and then the air discharged from the upper end of the column was circulated and used throughout the leaching period.

この間、浸出操作の全期間において、循環空気中の酸素濃度、及びカラムから排出された浸出液(浸出貴液)の酸化還元電位を測定した。
得られた循環空気中酸素濃度の測定結果を図3に示す。図3より、循環空気中の酸素濃度は、浸出反応で酸素が消費されるため徐々に低下し、浸出開始後20日で10重量%を下回ることが分かる。さらに、その後も低下し5重量%以下にまで低下するが、その低下は緩やかになることが分かる。これは、装置内部が負圧となるために、配管接合部の隙間などから外気が侵入するためと見られる。
また、得られた浸出貴液の酸化還元電位(ORP、Ag/AgCl電極規準)の測定結果を図4に示す。図4より、浸出貴液の酸化還元電位(Ag/AgCl電極規準)は、浸出期間の全般に渡って350〜450mVの範囲に保持されることが分かる。
以上の浸出操作において、浸出期間の全般に渡ってCu浸出率を測定した。なお、Cu浸出率の測定は、前記浸出貴液の銅濃度を所定日数毎に分析して求めた。結果を図5に示す。
During this time, the oxygen concentration in the circulating air and the oxidation-reduction potential of the leachate discharged from the column (leaching noble liquid) were measured throughout the leaching operation.
The measurement result of the obtained oxygen concentration in the circulating air is shown in FIG. FIG. 3 shows that the oxygen concentration in the circulating air gradually decreases because oxygen is consumed in the leaching reaction, and is less than 10% by weight 20 days after the start of leaching. Furthermore, after that, it decreases to 5% by weight or less, but it can be seen that the decrease becomes moderate. This seems to be because outside air enters through the gaps in the pipe joints because the inside of the apparatus has a negative pressure.
Moreover, the measurement result of the oxidation-reduction potential (ORP, Ag / AgCl electrode standard) of the obtained leaching noble liquid is shown in FIG. FIG. 4 shows that the redox potential (Ag / AgCl electrode standard) of the leaching noble liquid is maintained in the range of 350 to 450 mV over the entire leaching period.
In the above leaching operation, the Cu leaching rate was measured over the entire leaching period. In addition, the measurement of the Cu leaching rate was obtained by analyzing the copper concentration of the leaching noble liquid every predetermined number of days. The results are shown in FIG.

(比較例1)
カラム下端から1.0mL/minの流量で外気を導入し、カラムから排出される空気を循環しなかったこと以外は実施例1と同様に行ない、この間、浸出操作の全期間において、カラムから排出される空気中の酸素濃度、及びカラムから排出された浸出液(浸出貴液)の酸化還元電位を測定した。結果をそれぞれ図3、図4に示す。
図3より、この際のカラムから排出される空気中の酸素濃度は、浸出反応の初期において一旦低下するがその後10重量%以上の酸素濃度に上昇することが分かる。また、図4より、この際の浸出貴液の酸化還元電位(Ag/AgCl電極規準)は、浸出初期の短期間を除いて、浸出期間の全般に渡って450mVを超える高電位の範囲であることが分かる。このため、浸出液の酸化還元電位が所望の範囲に維持されないので、黄銅鉱の浸出が緩やかに進行することになる。
また、浸出期間の全般に渡ってCu浸出率を測定した。結果を図5に示す。
(Comparative Example 1)
Except that outside air was introduced from the lower end of the column at a flow rate of 1.0 mL / min and the air discharged from the column was not circulated, the same operation as in Example 1 was performed. During this time, the column was discharged from the column during the entire leaching operation. The oxygen concentration in the air and the redox potential of the leachate discharged from the column (leaching noble liquid) were measured. The results are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.
FIG. 3 shows that the oxygen concentration in the air exhausted from the column at this time once decreases at the initial stage of the leaching reaction, but then increases to an oxygen concentration of 10% by weight or more. Further, from FIG. 4, the oxidation-reduction potential (Ag / AgCl electrode standard) of the leaching noble solution at this time is in the range of a high potential exceeding 450 mV over the entire leaching period except for a short period at the beginning of leaching. I understand that. For this reason, since the oxidation-reduction potential of the leaching solution is not maintained in a desired range, the leaching of chalcopyrite proceeds slowly.
Moreover, Cu leaching rate was measured over the whole leaching period. The results are shown in FIG.

(比較例2)
カラムから排出される空気を循環せず、カラムを密閉しないで外気が自由にカラム内に出入りできる状態にたこと以外は実施例1と同様に行ない、この間、浸出操作の全期間において、カラムから排出された浸出液(浸出貴液)の酸化還元電位を測定した。結果を図4に示す。図4より、この際の浸出貴液の酸化還元電位(Ag/AgCl電極規準)は、浸出初期の短期間を除いて、浸出期間の全般に渡って450mVを超える高電位の範囲であることが分かる。なお、この際のカラム内の空気は自由に出入りできる状態にあるので、酸素濃度は、空気と同じ21重量%とみなせる。
また、浸出期間の全般に渡ってCu浸出率を測定した。結果を図5に示す。
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the air exhausted from the column was not circulated and the column was not sealed and the outside air was allowed to freely enter and exit the column. The redox potential of the discharged leachate (leached noble liquid) was measured. The results are shown in FIG. From FIG. 4, the oxidation-reduction potential (Ag / AgCl electrode standard) of the leaching noble solution at this time is in a high potential range exceeding 450 mV over the entire leaching period except for a short period at the beginning of leaching. I understand. Note that the air in the column at this time is in a state where it can freely enter and exit, so the oxygen concentration can be regarded as 21% by weight, which is the same as air.
Moreover, Cu leaching rate was measured over the whole leaching period. The results are shown in FIG.

図1から明らかなように、実施例1では、堆積層中の空気中の酸素濃度の調整が本発明の方法に従って行われ、堆積層から得られる浸出液の酸化還元電位(Ag/AgCl電極規準)が浸出期間の全般に渡って350〜450mVの範囲に保持されたので、黄銅鉱が2段階の反応により浸出され、銅の浸出速度が高められ、かつ高浸出率で浸出されることが分かる。これに対して、比較例1又は2では、堆積層内の空気中の酸素濃度の調整がこれらの条件に合わないため、浸出液の酸化還元電位が所望の範囲に維持されないので、銅の浸出率において満足すべき結果が得られないことが分かる。   As is clear from FIG. 1, in Example 1, the oxygen concentration in the air in the deposited layer is adjusted according to the method of the present invention, and the redox potential of the leachate obtained from the deposited layer (Ag / AgCl electrode standard). Is maintained in the range of 350 to 450 mV throughout the leaching period, it can be seen that the chalcopyrite is leached by a two-stage reaction, the copper leaching rate is increased, and leaching is performed at a high leaching rate. On the other hand, in Comparative Example 1 or 2, since the adjustment of the oxygen concentration in the air in the deposition layer does not meet these conditions, the oxidation-reduction potential of the leaching solution is not maintained in a desired range. It can be seen that satisfactory results are not obtained.

以上より明らかなように、本発明の黄銅鉱を含む硫化銅鉱の浸出方法は、銅精錬分野で利用される銅鉱物の浸出方法として好適である。特に黄銅鉱が主たる銅鉱物である難浸出性の銅鉱石から、高浸出率で銅を溶出させる方法として有用である。   As is clear from the above, the leaching method of copper sulfide ore containing chalcopyrite of the present invention is suitable as a leaching method of copper mineral used in the copper refining field. In particular, it is useful as a method for eluting copper at a high leaching rate from hardly leachable copper ore, which is mainly copper mineral.

黄銅鉱の溶出速度と電位の関係を表す概念図である。It is a conceptual diagram showing the relationship between the elution rate of chalcopyrite and electric potential. 実施例と比較例で用いたカラム浸出装置の構造を表す図である。It is a figure showing the structure of the column leaching apparatus used by the Example and the comparative example. 実施例と比較例で得られたカラムから排出される空気中の酸素濃度の変化を表す図である。It is a figure showing the change of the oxygen concentration in the air discharged | emitted from the column obtained by the Example and the comparative example. 実施例と比較例で得られたカラムから排出された浸出液の酸化還元電位の変化を表す図である。It is a figure showing the change of the oxidation reduction potential of the leachate discharged | emitted from the column obtained by the Example and the comparative example. 実施例と比較例で得られたCu浸出率の推移を表す図である。It is a figure showing transition of Cu leaching rate obtained by the Example and the comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1 カラム
2 浸出液配管
3 浸出貴液配管
4 浸出液タンク
5 給液用ローラーポンプ
6 通気管
7 排気管
8 通気用ローラーポンプ
9 ローラーポンプ吸入管
10 酸素濃度計
11 3方コック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Column 2 Leachate piping 3 Leached noble liquid piping 4 Leachate tank 5 Liquid supply roller pump 6 Vent pipe 7 Exhaust pipe 8 Ventilation roller pump 9 Roller pump suction pipe 10 Oxygen meter 11 Three-way cock

Claims (5)

空気を装入させながら黄銅鉱を含む硫化銅鉱から浸出液を用いて銅を浸出する方法であって、
前記硫化銅鉱からなる堆積層に浸出液として硫酸鉄水溶液を添加するとともに、堆積層への装入空気として堆積層から排出される低酸素濃度の空気を循環使用することにより、浸出開始直後を除いて浸出終了時に至るまでの間、該堆積層内に供給する空気中の酸素濃度を10重量%以下に調整することを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。
A method of leaching copper using a leachate from a copper sulfide ore containing chalcopyrite while charging air,
By adding an iron sulfate aqueous solution as a leachate to the copper sulfide ore deposit and circulating low-oxygen-concentrated air discharged from the deposit as charge air to the deposit , except immediately after the start of leaching. A copper sulfide ore leaching method characterized by adjusting the oxygen concentration in the air supplied into the deposition layer to 10% by weight or less until the end of leaching.
前記硫酸鉄水溶液は、鉄濃度が1〜10g/L及びpHが1.0〜2.5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。   2. The copper sulfide ore leaching method according to claim 1, wherein the iron sulfate aqueous solution has an iron concentration of 1 to 10 g / L and a pH of 1.0 to 2.5. 前記硫酸鉄水溶液は、銅濃度が0.1〜5g/Lであることを特徴とする請求項2に記載の硫化銅鉱の浸出方法。   The copper sulfide ore leaching method according to claim 2, wherein the iron sulfate aqueous solution has a copper concentration of 0.1 to 5 g / L. 前記浸出は、ヒープリーチング、バットリーチング又はカラムリーチングのいずれかの方式で行われ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。   2. The copper sulfide ore leaching method according to claim 1, wherein the leaching is performed by any one of heap leaching, butt leaching, and column leaching. 前記堆積層内の浸出液の酸化還元電位(Ag/AgCl電極基準)を350〜450mVに調整することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の硫化銅鉱の浸出方法。 Leaching method of copper sulfide ore according to any one of claims 1 to 4, characterized in that adjusting the redox potential of the leaching solution of the deposited layer within the (Ag / AgCl electrode standard) to 350~450MV.
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