JP4904836B2

JP4904836B2 - 黄銅鉱を含む硫化銅鉱の浸出方法

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Publication number: JP4904836B2
Application number: JP2006027280A
Authority: JP
Inventors: 秀征岡本; 良一中山; 佳久高橋; 樹人黒岩
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2026-02-03
Also published as: JP2007204830A

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、低硫酸使用量で、浸出速度を高め高浸出率で銅を浸出する経済的に効率的な方法に関する。

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。

また、銅鉱石中の銅鉱物が、輝銅鉱（Ｃｕ_２Ｓ）、斑銅鉱（Ｃｕ_５ＦｅＳ_４）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。

しかしながら、銅鉱石に含まれる銅鉱物が黄銅鉱（ＣｕＦｅＳ_２）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Ｆｅ^３＋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Ｆｅ^２＋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、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、このＦｅ^２＋イオンをＦｅ^３＋イオンに酸化して、浸出液の酸化還元電位を再び高める役割を担っている。

例えば、硫化銅鉱に含まれる銅鉱物が、輝銅鉱（Ｃｕ_２Ｓ）、斑銅鉱（Ｃｕ_５ＦｅＳ_４）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Ｆｅ^３＋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_２）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。

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。

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。

さらに、本発明者らにより、黄銅鉱を含む硫化銅鉱と粉状炭素との混合物を、鉄濃度を１〜２０ｇ／Ｌ、ｐＨを１．０〜２．５、及び酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）を３５０〜４５０ｍＶに調整した硫酸鉄水溶液に浸漬して硫化銅鉱から銅を浸出する方法（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。これにより、浸出速度を高め高浸出率で銅を浸出することができるが、高浸出率を得るためには、２．５未満、好ましくは２．０未満までｐＨを低下させることが必要であり、硫酸の使用量が多くなるという問題があった。

以上の状況から、黄銅鉱を含む硫化銅鉱から、浸出速度を高め高浸出率で銅を浸出するとともに、硫酸の使用量が少なく経済性の高い方法が求められている。
米国特許第５７３０７７６号明細書特開２００５−１５８６４号公報（第１頁、第２頁）

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、低硫酸使用量で、浸出速度を高め高浸出率で銅を浸出する経済的に効率的な方法を提供することにある。

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、前記硫化銅鉱に固定炭素含有材料を混合して、特定の条件に調整した硫酸鉄水溶液に浸漬したところ、低い硫酸使用量で、銅の浸出速度を高め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。

すなわち、本発明の第１の発明によれば、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０．１〜２．０倍量の活性炭、石炭、コークスまたは木炭を混合した後、得られた混合物を、鉄濃度を１〜２０ｇ／Ｌ、ｐＨを２．６〜３．５に調整した硫酸鉄水溶液に浸漬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。

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、低い硫酸使用量で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。

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、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０．１〜２．０倍量の固定炭素含有材料を混合した後、得られた混合物を、鉄濃度を１〜２０ｇ／Ｌ、ｐＨを２．６〜３．５に調整した硫酸鉄水溶液に浸漬することを特徴とする。

本発明において、黄銅鉱を含む硫化銅鉱を該硫化銅鉱中の銅鉱物の全重量に対して０．１〜２．０倍量の固定炭素含有材料と混合することと、この混合物を所定の条件の硫酸鉄水溶液に浸漬して銅を浸出することが重要である。これによって、硫酸水溶液中において、黄銅鉱は特定の酸化還元電位領域で反応して高速浸出されることになる。しかも、ｐＨを調整するために要する硫酸の使用量を低減することができる。

ここで、本発明における固定炭素含有材料の作用について硫酸水溶液中における黄銅鉱の浸出反応に基づいて説明する。一般に、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。

ＣｕＦｅＳ_２＋３Ｃｕ^２＋＋３Ｆｅ^２＋＝２Ｃｕ_２Ｓ＋４Ｆｅ^３＋（１）
Ｃｕ_２Ｓ＋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。

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。）

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、及び本発明に係る固定炭素含有材料の共存の効果を、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示す。
図１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（Ｃｕ_２Ｓ生成反応：Ｒ）とＣｕ_２Ｓ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Ｃｕ_２Ｓ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Ｃｕ_２Ｓ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２は、固定炭素含有材料が共存する場合の黄銅鉱の溶出速度と電位の関係を示す。
図２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Ｈ_２Ｓ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。
以上より、溶液電位を黄銅鉱の浸出に適した範囲に維持することによって、固定炭素含有材料が浸出を促進する役割をはたすことが分る。

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。

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、特に限定されるものではなく、採掘時の発破や各種の破砕機によって通常の方法で行われる。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。

本発明に用いる固定炭素含有材料としては、特に限定されるものではなく、Ｈ_２Ｓを吸着することができる炭素やその化合物からなる官能基を有する構造を持つ固定炭素含有材料が用いられ、例えば、活性炭（固定炭素９０％以上）、石炭（固定炭素３０〜９５％）、コークス（固定炭素７５〜８５％）、木炭（固定炭素約８５％）等が挙げられる。この中で、特に、経済性を考慮すると活性炭が好ましい。

上記固定炭素含有材料の粒度は、特に限定されるものではないが、浸出促進剤としての効果を充分発揮するため、粉状に破砕されたものが好ましい。例えば、粒度が７５μｍ以下のものが用いられる。

上記固定炭素含有材料の添加割合は、硫化銅鉱中の銅鉱物の全重量に対して０．１〜２．０倍量、好ましくは０．２〜１．０倍量である。すなわち、添加割合が０．１倍量未満では、浸出促進剤としての効果を充分発揮できない。一方、添加割合が２．０倍量を超えると、コスト高になり経済性が損われる。固定炭素含有材料の最適量は、硫化銅鉱の組成及び粒度により異なるため、その都度予備試験を行うことによって、対象硫化銅鉱に対して上記範囲内で最適量を決定することができる。

本発明に用いる硫酸鉄水溶液は、硫化銅鉱から銅を溶出させるための浸出液であり、ｐＨ及び鉄濃度が調整される。例えば、後述するように、本発明の浸出方法を黄銅鉱を含む硫化銅鉱から銅を回収する湿式製錬プロセスの浸出工程において用いる場合には、通常は、浸出生成液から銅を回収した後の浸出循環液、例えば溶媒抽出で発生する抽出残液等を所定の条件になるようにｐＨ及び鉄濃度を調整して用いる。

上記硫酸鉄水溶液のｐＨは、２．６〜３．５に調整される。すなわち、低ｐＨでは、副次的に生成されたＨ_２Ｓが吸着除去されないため溶解反応が促進されにくいので、銅の浸出速度の観点からはｐＨ２．０以上が望ましい。しかしながら、ｐＨが低いほど硫酸の使用量が多くなり経済的に不利になるという問題が生じる。したがって、低い硫酸使用量で経済的な高浸出速度が得られるｐＨ２．６以上が用いられる。一方、ｐＨが３．５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起きる。
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。

上記硫酸鉄水溶液の鉄濃度は、１〜２０ｇ／Ｌ、好ましくは５〜１０ｇ／Ｌ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、鉄濃度が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、鉄濃度が２０ｇ／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。

上記硫酸鉄水溶液の鉄濃度の調整方法は、特に限定されるものではなく、硫酸第一鉄又は硫酸第二鉄を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。

上記硫酸鉄水溶液の添加量は、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。

本発明の方法において、浸出反応の制御のためには、反応時の硫酸鉄水溶液のｐＨと電位を一定期間毎に測定することが好ましい。ここで、前記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、空気から溶け込む酸素の酸化力によってある一定値に保たれる。

本発明に用いる硫酸鉄水溶液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）としては、特に限定されるものではなく、好ましくは３５０〜４５０ｍＶに調整され、より好ましくは３８０〜４２０ｍＶに調整される。すなわち、この範囲の電位に維持することが、黄銅鉱の浸出に適している。
上記酸化還元電位の調整方法としては、以下の手段が用いられる。例えば、酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）が３５０ｍＶ未満の場合には反応容器内の浸出液の一部を抜き取り、硫酸第二鉄を含む新規の硫酸鉄水溶液を補充することによって電位を上昇させる。一方、酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）が４５０ｍＶを超える場合には、同様に浸出液の一部を抜き取り、硫酸第一鉄を含む新規の硫酸鉄水溶液を補充して電位を下降させる。補充する硫酸鉄水溶液の液量及び鉄濃度は、反応時の浸出液の電位と鉄濃度が上記の範囲に維持されるように適宜調節する。

本発明に用いる浸出方式としては、特に限定されるものではなく、硫化銅鉱と固定炭素含有材料の混合物を上記硫酸鉄水溶液中に浸漬して浸出する方法、例えば、反応容器内で撹拌しながら浸出する方法、ヒープリーチング法、バットリーチング法又はカラムリーチング法のいずれかが用いられる。

本発明の方法で得られる銅を含んだ貴液は、反応容器内へ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により浸出残渣と分離され系外ヘ取り出されるが、下流工程の形態と能力に適した方法を適宜選択することができる。

本発明の方法は、黄銅鉱を含む硫化銅鉱から銅を回収する湿式製錬プロセスの浸出工程において、低硫酸使用量で銅を高浸出率で浸出する方法として好適に用いられる。以下に、本発明の浸出方法を用いた前記プロセスの一例を、図面を用いて説明する。図３は、本発明の浸出方法を用いた黄銅鉱を含む硫化銅鉱から電解銅を回収する湿式製錬プロセスの概略工程図を表す。
図３において、まず、浸出工程１において、硫化銅鉱５と固定炭素含有材料６を含む混合物７が所定の組成に調整された硫酸鉄水溶液８に浸漬され、銅が浸出される。次に、一般に酸性抽出剤が用いられる溶媒抽出工程２において、浸出工程１において浸出残渣９と固液分離して得られた浸出生成液１０から、銅が濃縮分離されている逆抽出生成液１１と鉄を含む抽出残液１２とが得られる。この際、酸性抽出剤が使用される場合には、抽出時のｐＨが高い程銅の抽出率が上昇するので、本発明の方法で用いるｐＨは好都合である。すなわち、抽出時に、浸出生成液１０から中和剤等を用いたｐＨ調整することなしに高効率で銅を分離することができる。
次いで、逆抽出生成液１１からは、不溶性電極を使用した銅電解工程３により電解銅１５が得られる。また、硫酸鉄を含む抽出残液１２は、浸出循環液として浸出工程１に繰返えされる。この際に、浸出液である硫酸鉄水溶液８のｐＨ、鉄濃度、酸化還元電位等の調整のため、浸出液調整工程４で必要により硫酸１３、及び硫酸第一鉄又は硫酸第二鉄１４の所定量が添加されるが、本発明の浸出方法によれば、硫酸の使用量を低減することができる。

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。
（３）固定炭素の分析：ＪＩＳＫ２４２５によって求めた。

また、実施例及び比較例で用いた銅精鉱の化学分析値と鉱物割合を表１に示す。表１より、前記銅精鉱は含有される銅のほぼ全てが黄銅鉱であることが分る。

また、固定炭素含有材料として実施例及び比較例で用いた市販活性炭の固定炭素の分析値を表２に示す。

（実施例１）
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。また、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（Ｈ_２ＳＯ_４濃度：６４重量％）を滴下して２．６に調整した。
まず、容量３００ｍＬのフラスコ内に、上記銅精鉱１０．０ｇ（銅鉱物として８．８ｇ）と７５μｍ以下に粉砕した上記活性炭８．８ｇを量り取り、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。この後、浸出条件を一定とするために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２．６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。ここで、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。
この操作を１週間毎に繰り返し、浸出を継続した。なお、上記反応槽内の浸出液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）は、３５０〜４５０ｍＶの範囲に維持された。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。浸出日数２１日と４２日での結果を表３に示す。また、このときの希硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４濃度：６４重量％）の使用量を表３に示す。

（実施例２）
浸出液のｐＨを３．０に調整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。浸出日数２１日と４２日での結果を表３に示す。また、このときの希硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４濃度：６４重量％）の使用量を表３に示す。なお、上記反応槽内の浸出液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）は、３５０〜４５０ｍＶの範囲に維持された。

（実施例３）
浸出液のｐＨを３．５に調整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。浸出日数２１日と４２日での結果を表３に示す。また、このときの希硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４濃度：６４重量％）の使用量を表３に示す。なお、上記反応槽内の浸出液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）は、３５０〜４５０ｍＶの範囲に維持された。

（比較例１）
浸出液のｐＨを２．０に調整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。浸出日数２１日と４２日での結果を表３に示す。また、このときの希硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４濃度：６４重量％）の使用量を表３に示す。なお、上記反応槽内の浸出液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）は、３５０〜４５０ｍＶの範囲に維持された。

（比較例２）
浸出液のｐＨを１．５に調整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。浸出日数２１日と４２日での結果を表３に示す。また、このときの希硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４濃度：６４重量％）の使用量を表３に示す。なお、上記反応槽内の浸出液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）は、３５０〜４５０ｍＶの範囲に維持された。

（比較例３）
活性炭を添加しなかったこと、及び浸出液のｐＨを２．０に調整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。浸出日数２１日と４２日での結果を表３に示す。また、このときの希硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４濃度：６４重量％）の使用量を表３に示す。

表３より、実施例１〜３では、浸出促進剤として固定炭素含有材料を混合した後、得られた混合物を所定の鉄濃度とｐＨに調整された硫酸鉄水溶液に浸漬し、本発明の方法に従って行われたので、銅の浸出速度を高めてかつ高浸出率で浸出することができるとともに、硫酸の使用量を少なくすることができることが分かる。これに対して、比較例１〜３では、浸出液のｐＨ、固定炭素含有材料の添加のいずれかがこれらの条件に合わないので、銅の浸出速度、硫酸の使用量のいずれかにおいて満足すべき結果が得られないことが分かる。

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銅を回収する湿式製錬プロセスにおいて、低硫酸使用量で銅を高浸出率で浸出する方法として有用である。

黄銅鉱の溶出速度と電位の関係を表す概念図である。固定炭素含有材料共存下の黄銅鉱の溶出速度と電位の関係を表す概念図である。本発明の浸出方法を用いた黄銅鉱を含む硫化銅鉱から電解銅を回収する湿式製錬プロセスの概略工程図である。

符号の説明

１浸出工程
２溶媒抽出工程
３銅電解工程
４浸出液調整工程
５硫化銅鉱
６固定炭素含有材料
７混合物
８硫酸鉄水溶液
９浸出残渣
１０浸出生成液
１１逆抽出生成液
１２抽出残液
１３硫酸
１４硫酸第一鉄又は硫酸第二鉄
１５電解銅

Claims

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０．１〜２．０倍量の活性炭、石炭、コークスまたは木炭を混合した後、得られた混合物を、鉄濃度を１〜２０ｇ／Ｌ、ｐＨを２．６〜３．５に調整した硫酸鉄水溶液に浸漬することを特徴とする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に記載の硫化銅鉱の浸出方法。