JPH0688147A - 湿式製練法 - Google Patents
湿式製練法Info
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- JPH0688147A JPH0688147A JP4214501A JP21450192A JPH0688147A JP H0688147 A JPH0688147 A JP H0688147A JP 4214501 A JP4214501 A JP 4214501A JP 21450192 A JP21450192 A JP 21450192A JP H0688147 A JPH0688147 A JP H0688147A
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- sulfide
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 硫化銅の浮選中における銅の有意な量が第一
銅すなわち一価の状態であるような銅を最低２０重量％
程度含有する粉末硫化銅の浮選精鉱から銅を回収する湿
式製錬法を提供する。 【構成】 硫化銅の浮選精鉱を微細に粉砕した状態で供
給する。約１０℃から９５℃の温度でアンモニア約３０
ｇ／ｌから１５０ｇ／ｌと硫酸アンモニウム約２５ｇ／
ｌから２００ｇ／ｌの濃度のアンモニアおよび硫酸アン
モニウムのアルカリ性溶液で精鉱をスラリーとして浸出
する。最低でも第一銅が溶解し得るだけの時間、溶液を
連続的に曝気しながら実質的に常圧下で硫化物精鉱を浸
出する。第一銅に含まれる硫化物硫黄の硫酸への酸化を
最小限に押えながら第一銅を酸化させて第二銅状態と
し、これによって最低でも精鉱中に銅の総量の約１５％
を含有する貴濾液を得る。
銅すなわち一価の状態であるような銅を最低２０重量％
程度含有する粉末硫化銅の浮選精鉱から銅を回収する湿
式製錬法を提供する。 【構成】 硫化銅の浮選精鉱を微細に粉砕した状態で供
給する。約１０℃から９５℃の温度でアンモニア約３０
ｇ／ｌから１５０ｇ／ｌと硫酸アンモニウム約２５ｇ／
ｌから２００ｇ／ｌの濃度のアンモニアおよび硫酸アン
モニウムのアルカリ性溶液で精鉱をスラリーとして浸出
する。最低でも第一銅が溶解し得るだけの時間、溶液を
連続的に曝気しながら実質的に常圧下で硫化物精鉱を浸
出する。第一銅に含まれる硫化物硫黄の硫酸への酸化を
最小限に押えながら第一銅を酸化させて第二銅状態と
し、これによって最低でも精鉱中に銅の総量の約１５％
を含有する貴濾液を得る。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、酸化銅の浮選中におけ
る銅の有意な量が第一銅すなわち一価の状態であるよう
な銅を最低２０重量％程度含有する粉末硫化銅の浮選精
鉱から銅を回収するための湿式製練法に関する。
る銅の有意な量が第一銅すなわち一価の状態であるよう
な銅を最低２０重量％程度含有する粉末硫化銅の浮選精
鉱から銅を回収するための湿式製練法に関する。
【従来の技術】硫化銅精鉱から銅を回収する方法の１つ
として、湿式製練法が知られている。米国特許第３，９
８５，５５５号において、黄銅鉱を酸で溶解する方法に
ついて記載されている。すなわち、鉄や鉛のような金属
還元剤を添加することによって結合硫黄の大部分を硫化
水素ガスに転化させ、溶解していた銅を金属銅として得
るのである。この方法には、硫化水素の処理が環境問題
につながるという欠点がある。クーン（Ｋｕｈｎ）およ
びアルバイタ（Ａｒｂｉｔｅｒ）に付与された米国特許
第４，０２２，８６６号は、ニッケルおよび亜鉛ととも
に銅を含有する硫化物精鉱の処理に関するものである。
ここでは、アンモニアおよび硫酸アンモニウムからなる
溶液を使用し、温度が５０℃から８０℃、１０ｐｓｉ以
下の過圧力、遊離酸素の存在下で、混合液の表面から実
質的に溶液の一番下まで酸素を勢いよく何度も循環させ
ながら精鉱を浸出する。硫化物である硫黄の酸化作用に
よって余分な硫酸イオンが形成されるが、これは除去し
なければならないものである。さらに、溶解せずに残っ
た硫化物の残基について二次的な浮選を行い、金属価す
なわち銅を含有する硫化物の精鉱を得るが、さらに精練
または再浸出による処理を行ってもよい。この方法では
循環路内に硫酸イオンが形成されてしまい、浸出液の再
循環を可能にするためにはこれを除去しなければならな
いという欠点がある。明らかに上述した米国特許第４，
０２２，８６６号に関するものと類似の作業に基づいて
いるアルバイタ（Ａｒｂｉｔｅｒ）他に付与された米国
特許第４，１５３，５２２号にも、硫化銅精鉱の浸出に
遊離酸素とアンモニア／硫酸アンモニウム溶液を使用す
ることについて記載されている。米国特許第４，０２
２，８６６号の場合と同様、硫化物である硫黄が酸かし
て硫酸となる。再循環させる浸出液中で硫酸イオンが形
成されないようにするために、後に別の工程において石
灰を添加して不溶性化合物である石膏を形成し、このよ
うな硫酸イオンを除去する。アルバイタ（Ａｒｂｉｔｅ
ｒ）他に付与された米国特許第４，３３１，６３５号
は、上述した特許と類似しており、同様に硫酸イオンを
どのように制御するかという問題がある。Ｗ．Ｊ．ユー
コ（Ｗ．Ｊ．Ｙｕｒｋｏ）に付与された米国特許第４，
０３６，６３８号は、温度約７７℃、酸素分圧１００ｐ
ｓｉｇ．で硫化銅精鉱を高圧浸出する方法に関するもの
である。この特許では、硫化物である硫黄が酸かして硫
酸となるが、これを除去するために石灰を沈殿剤として
使用している。
として、湿式製練法が知られている。米国特許第３，９
８５，５５５号において、黄銅鉱を酸で溶解する方法に
ついて記載されている。すなわち、鉄や鉛のような金属
還元剤を添加することによって結合硫黄の大部分を硫化
水素ガスに転化させ、溶解していた銅を金属銅として得
るのである。この方法には、硫化水素の処理が環境問題
につながるという欠点がある。クーン（Ｋｕｈｎ）およ
びアルバイタ（Ａｒｂｉｔｅｒ）に付与された米国特許
第４，０２２，８６６号は、ニッケルおよび亜鉛ととも
に銅を含有する硫化物精鉱の処理に関するものである。
ここでは、アンモニアおよび硫酸アンモニウムからなる
溶液を使用し、温度が５０℃から８０℃、１０ｐｓｉ以
下の過圧力、遊離酸素の存在下で、混合液の表面から実
質的に溶液の一番下まで酸素を勢いよく何度も循環させ
ながら精鉱を浸出する。硫化物である硫黄の酸化作用に
よって余分な硫酸イオンが形成されるが、これは除去し
なければならないものである。さらに、溶解せずに残っ
た硫化物の残基について二次的な浮選を行い、金属価す
なわち銅を含有する硫化物の精鉱を得るが、さらに精練
または再浸出による処理を行ってもよい。この方法では
循環路内に硫酸イオンが形成されてしまい、浸出液の再
循環を可能にするためにはこれを除去しなければならな
いという欠点がある。明らかに上述した米国特許第４，
０２２，８６６号に関するものと類似の作業に基づいて
いるアルバイタ（Ａｒｂｉｔｅｒ）他に付与された米国
特許第４，１５３，５２２号にも、硫化銅精鉱の浸出に
遊離酸素とアンモニア／硫酸アンモニウム溶液を使用す
ることについて記載されている。米国特許第４，０２
２，８６６号の場合と同様、硫化物である硫黄が酸かし
て硫酸となる。再循環させる浸出液中で硫酸イオンが形
成されないようにするために、後に別の工程において石
灰を添加して不溶性化合物である石膏を形成し、このよ
うな硫酸イオンを除去する。アルバイタ（Ａｒｂｉｔｅ
ｒ）他に付与された米国特許第４，３３１，６３５号
は、上述した特許と類似しており、同様に硫酸イオンを
どのように制御するかという問題がある。Ｗ．Ｊ．ユー
コ（Ｗ．Ｊ．Ｙｕｒｋｏ）に付与された米国特許第４，
０３６，６３８号は、温度約７７℃、酸素分圧１００ｐ
ｓｉｇ．で硫化銅精鉱を高圧浸出する方法に関するもの
である。この特許では、硫化物である硫黄が酸かして硫
酸となるが、これを除去するために石灰を沈殿剤として
使用している。
【発明が解決しようとする課題】上述した特許はいずれ
も浸出液としてアンモニアと硫酸アンモニウムとの混合
液を用いており、特に遊離酸素が酸化剤として働く場合
には、硫化物である硫黄の大部分が酸化して硫酸となっ
てしまうような浸出状態となる。これによって遊離アン
モニアが転化して新たに硫酸アンモニウムとして形成さ
れるため、浸出液の組成および浸出効果に悪影響がおよ
びことになる。再循環する浸出液を適切な組成範囲内に
維持するためには、余分な硫酸イオンを除去してアンモ
ニアを添加する必要がある。本願出願人らは、例えば最
低でも銅全体の１５から２０％など、有意な量で第一銅
となっているような銅を最低２０重量％程度含有する硫
化銅精鉱では、硫化物である硫黄が酸化して硫酸となる
率を減少させるかまたは実質的に防止する一方で、空気
を酸化剤として用いただけの状態で、実質的に同一のア
ンモニア／硫酸アンモニウム浸出液を用いて、第一銅を
第二銅イオンの形で急速かつ容易に選択的に溶解させる
ことが可能であるということを見出だした。本発明の目
的は、空気を酸化剤として使用し、大気とアンモニアに
よって硫化銅の浮選精鉱を浸出するための効果的な方法
を提供することにある。本発明の他の目的は、アンモニ
アを含む溶液を使用して、有意な量の第一銅を含有する
硫化銅の浮選精鉱を浸出するための方法を提供すること
にある。この場合に使用する方法は、硫化物としての硫
黄が酸化して硫酸となるのを最低限に抑える一方で第一
銅を溶解することで、浸出回路での再循環に用いられる
浸出液中の遊離アンモニア精鉱の状態を変えずにおくと
いう選択的なものである。これらの目的および他の目的
は、以下における説明および添付の図面から一層明白な
ものとなる。
も浸出液としてアンモニアと硫酸アンモニウムとの混合
液を用いており、特に遊離酸素が酸化剤として働く場合
には、硫化物である硫黄の大部分が酸化して硫酸となっ
てしまうような浸出状態となる。これによって遊離アン
モニアが転化して新たに硫酸アンモニウムとして形成さ
れるため、浸出液の組成および浸出効果に悪影響がおよ
びことになる。再循環する浸出液を適切な組成範囲内に
維持するためには、余分な硫酸イオンを除去してアンモ
ニアを添加する必要がある。本願出願人らは、例えば最
低でも銅全体の１５から２０％など、有意な量で第一銅
となっているような銅を最低２０重量％程度含有する硫
化銅精鉱では、硫化物である硫黄が酸化して硫酸となる
率を減少させるかまたは実質的に防止する一方で、空気
を酸化剤として用いただけの状態で、実質的に同一のア
ンモニア／硫酸アンモニウム浸出液を用いて、第一銅を
第二銅イオンの形で急速かつ容易に選択的に溶解させる
ことが可能であるということを見出だした。本発明の目
的は、空気を酸化剤として使用し、大気とアンモニアに
よって硫化銅の浮選精鉱を浸出するための効果的な方法
を提供することにある。本発明の他の目的は、アンモニ
アを含む溶液を使用して、有意な量の第一銅を含有する
硫化銅の浮選精鉱を浸出するための方法を提供すること
にある。この場合に使用する方法は、硫化物としての硫
黄が酸化して硫酸となるのを最低限に抑える一方で第一
銅を溶解することで、浸出回路での再循環に用いられる
浸出液中の遊離アンモニア精鉱の状態を変えずにおくと
いう選択的なものである。これらの目的および他の目的
は、以下における説明および添付の図面から一層明白な
ものとなる。
【課題を解決するための手段】本発明は、硫化銅の浮選
中における銅の有意な量が第一銅すなわち一価の状態で
あるような銅を最低２０〜２５重量％程度含有する粉末
硫化銅の浮選精鉱から銅を採取するための浸出工程を含
む湿式精練法に関するものであり、これによって有価中
間体を提供するものである。本発明による方法では、硫
化銅の浮選精鉱を微細に粉砕した状態で供給し、約１０
℃から９５℃の温度でアンモニア約３０ｇ／ｌから１５
０ｇ／ｌと硫酸アンモニウム約２５ｇ／ｌから２００ｇ
／ｌの濃度のアンモニアおよび硫酸アンモニウムのアル
カリ性溶液で精鉱をスラリーとして浸出し、スラリー中
の硫化物精鉱の量は約２５ｇ／ｌから５００ｇ／ｌであ
って浸出液のアンモニア濃度と最低でも化学量的には比
例する。硫化物精鉱は、最低でも前記第一銅が溶解し得
るだけの時間溶液を連続的に曝気しながら実質的に常圧
下で浸出され、第一銅に含まれる硫化物硫黄の可溶性硫
酸への酸化を最小限に押えながら第一銅を酸化させて第
二銅状態とし、これによって最低でも精鉱中に銅の総量
の約１５％を含有する貴瀘液を得て、実質的に硫化第二
銅から成る最低２０重量％の銅を含有して精鉱から銅を
さらに回収するために使用される有価中間体として洗浄
残基を供給する。浸出液中の銅は、実質的に、銅の溶媒
抽出後に行われる電解採集によって回収される。上述し
た方法は特に、上述した従来技術とは異なり、実質的に
純酸素の代わりに空気を酸化剤として使用し、易溶解性
の銅を極めて短い時間で実質的に常温で選択的に回収す
ることができるという利点がある。したがって、従来技
術において使用されていたような遊離酸素の強い酸化電
位を防止し、硫化物硫黄が酸化して硫酸となる反応を実
質的に最小限に押えることができる。換言すれば、アン
モニア浸出液中における硫酸イオウの生成を、原硫酸イ
オンの約１０％以下または約５％以下に維持するため、
実質的に溶解した銅を取り除いた浸出液は、上述したよ
うな従来技術に見られた過剰な硫酸イオンを除去するこ
となく再利用することが可能である。したがって、構造
アンモニアを再循環浸出液中に添加する必要性も最小限
に押えることができる。
中における銅の有意な量が第一銅すなわち一価の状態で
あるような銅を最低２０〜２５重量％程度含有する粉末
硫化銅の浮選精鉱から銅を採取するための浸出工程を含
む湿式精練法に関するものであり、これによって有価中
間体を提供するものである。本発明による方法では、硫
化銅の浮選精鉱を微細に粉砕した状態で供給し、約１０
℃から９５℃の温度でアンモニア約３０ｇ／ｌから１５
０ｇ／ｌと硫酸アンモニウム約２５ｇ／ｌから２００ｇ
／ｌの濃度のアンモニアおよび硫酸アンモニウムのアル
カリ性溶液で精鉱をスラリーとして浸出し、スラリー中
の硫化物精鉱の量は約２５ｇ／ｌから５００ｇ／ｌであ
って浸出液のアンモニア濃度と最低でも化学量的には比
例する。硫化物精鉱は、最低でも前記第一銅が溶解し得
るだけの時間溶液を連続的に曝気しながら実質的に常圧
下で浸出され、第一銅に含まれる硫化物硫黄の可溶性硫
酸への酸化を最小限に押えながら第一銅を酸化させて第
二銅状態とし、これによって最低でも精鉱中に銅の総量
の約１５％を含有する貴瀘液を得て、実質的に硫化第二
銅から成る最低２０重量％の銅を含有して精鉱から銅を
さらに回収するために使用される有価中間体として洗浄
残基を供給する。浸出液中の銅は、実質的に、銅の溶媒
抽出後に行われる電解採集によって回収される。上述し
た方法は特に、上述した従来技術とは異なり、実質的に
純酸素の代わりに空気を酸化剤として使用し、易溶解性
の銅を極めて短い時間で実質的に常温で選択的に回収す
ることができるという利点がある。したがって、従来技
術において使用されていたような遊離酸素の強い酸化電
位を防止し、硫化物硫黄が酸化して硫酸となる反応を実
質的に最小限に押えることができる。換言すれば、アン
モニア浸出液中における硫酸イオウの生成を、原硫酸イ
オンの約１０％以下または約５％以下に維持するため、
実質的に溶解した銅を取り除いた浸出液は、上述したよ
うな従来技術に見られた過剰な硫酸イオンを除去するこ
となく再利用することが可能である。したがって、構造
アンモニアを再循環浸出液中に添加する必要性も最小限
に押えることができる。
【実施例】３種類の硫化銅浮選精鉱を用いて種々な試験
を行った。この硫化銅精鉱はエスコンディード（Ｅｓｃ
ｏｎｄｉｄａ）硫化銅精鉱と呼ばれるものである。その
優位な硫化鉱物は輝銅鉱および黄鉄鉱であり、他に少量
の「青色不変（blaubleibende ）」銅ラン、黄銅鉱、ハ
ン銅鉱および輝水鉛鉱の痕跡が見られる。これらのエス
コンディード精鉱は、チリ（Ｃｈｉｌｅ）のエスコンデ
ィード鉱山で得られる鉱石から産出される。輝銅鉱は、
黄鉄鉱を含む遊離粒子またはミドリングとして発生す
る。３種類の精鉱を、以下の表１において示すように精
鉱１，精鉱２、精鉱３と呼ぶ。
を行った。この硫化銅精鉱はエスコンディード（Ｅｓｃ
ｏｎｄｉｄａ）硫化銅精鉱と呼ばれるものである。その
優位な硫化鉱物は輝銅鉱および黄鉄鉱であり、他に少量
の「青色不変（blaubleibende ）」銅ラン、黄銅鉱、ハ
ン銅鉱および輝水鉛鉱の痕跡が見られる。これらのエス
コンディード精鉱は、チリ（Ｃｈｉｌｅ）のエスコンデ
ィード鉱山で得られる鉱石から産出される。輝銅鉱は、
黄鉄鉱を含む遊離粒子またはミドリングとして発生す
る。３種類の精鉱を、以下の表１において示すように精
鉱１，精鉱２、精鉱３と呼ぶ。
【表１】 浸出実験には、エスコンディードから得られた６年硫化
物浮選精鉱および新たに浮選した硫化物浮選精鉱を試料
として使用した。若い精鉱は２つのバッチに入れた。６
年精鉱は水でリパルプし、凝集している微粒子を分散さ
せた。これらの精鉱をいずれも８５℃の温度で約２４時
間かけて乾燥させた。主な分級物は、試料を数回にわた
って分流することで得られた。３種類の精鉱について、
化学分析を行った結果を以下の表２に示す。
物浮選精鉱および新たに浮選した硫化物浮選精鉱を試料
として使用した。若い精鉱は２つのバッチに入れた。６
年精鉱は水でリパルプし、凝集している微粒子を分散さ
せた。これらの精鉱をいずれも８５℃の温度で約２４時
間かけて乾燥させた。主な分級物は、試料を数回にわた
って分流することで得られた。３種類の精鉱について、
化学分析を行った結果を以下の表２に示す。
【表２】 新たに浮選した精鉱の平均粒度は、年数を経た物質より
もかなり大きい。粒度が異なる銅の分布を調べるため
に、精鉱３を化学分析した、分析結果を以下の表３に示
す。
もかなり大きい。粒度が異なる銅の分布を調べるため
に、精鉱３を化学分析した、分析結果を以下の表３に示
す。
【表３】 表３から、精鉱３の銅価は分級物が微細になるほど集中
するということが分かった。２０以上もの試験を行った
が、その殆どを精鉱３を用いて行った。このような試験
の目的は、精鉱における銅価を高速に部分浸出する方法
を開発することにあり、その１つの目的として、浸出液
の組成を調節して以後の加工段階における要求を満たす
ことが挙げられる。浸出は、極めて穏やかかつ高速にお
こない、不純物の溶解を制限して資本投資および作業費
用を最小限に押さえることが好ましい。この方法の主な
目的の１つは、硫酸アンモニウムのような副産物の形成
を最小限に押さえ、好ましくはこのような副産物の形成
を防止することにある。輝銅鉱（ＣＵ2 Ｓ）は精鉱中に
存在する主な硫化銅鉱物であるが、その化学的特性は、
空気を浸出オキシダントとして使用して上述したような
目的を容易に達成することができるようなものである。
浸出時間は短く、２時間を越えないことが好ましい。さ
らにいうならば、１時間以下であればより好ましい。浸
出時に極めて少量の硫化物硫黄が存在していた場合、こ
の硫化物硫黄の酸化によって硫酸が発生するからであ
る。輝銅鉱の第一銅の殆どは実質的に即座に溶解し、酸
化して第二銅イオンとなる。輝銅鉱が銅ランに転化する
浸出は、上記鉱物から約５０％の銅を抽出することに相
当する。この速度は、その後に見られる銅ランの溶解速
度よりもかなり速いものである。実質的に純酸素が存在
しない穏やかな状態で空気をオキシダントとして使用し
た時の輝銅鉱と銅ランとの浸出特性は異なるため、浸出
の制御は簡単に行うことができ、銅ラン中の硫化物硫黄
の酸化による硫黄への転化を最小限に押さえることがで
きる。試験プログラムを実行するにあたり技術品質を使
用した若干の試験を除いて、浸出液には分析試薬品質硫
酸アンモニウムを使用した。試薬品質３０％のＮＨ4Ｏ
Ｈ溶液に遊離アンモニアを添加した。硫酸アンモニウム
の濃度は４０〜１５０ｇ／ｌの間とした。遊離アンモニ
アの濃度は、浸出液中の固体濃度に応じて約２０〜１０
０ｇ／ｌとした。浸出試験は、４つの開口を有するふた
で密閉することが可能な１リットルの反応槽を用いて行
った。中央の開口をかきまぜ機用として使用した。他の
２つの開口はそれぞれ凝縮器と通気配分器とに用いた。
残りの１つは温度制御および試料取出用とした。４刃プ
ロペラを使用し、約６００ｒｐｍの速度で懸濁液をかき
まぜた。一定の時間毎に約１０ｍｌの試料を取出した。
これらの試料をワットマン紙を用いたフィルタペーパー
Ｎｏ．１を用いて瀘過した。溶液から抽出した少量の残
基は、最小限の量の脱イオン水を用いて浸出反応槽に戻
した。この溶液を原子吸光測定法すなわち誘導結合プラ
ズマによって分析した。実験終了時に、再度ワットマン
紙を用いたフィルタペーパーＮｏ．１を用いて浸出残基
を瀘過して脱イオン水で洗浄した。浸出残基を８５℃前
後の温度で約１２時間かけて乾燥させた。デンバー（Ｄ
ｅｎｖｅｒ）の浮選セルを用いて別の浸出試験を行っ
た。その目的は、小さな気泡が多数発生することで溶液
は空気で飽和させ、浸出速度が増すという従来の所見を
確認することにある。サンプリング方法は上述したもの
と同じである。予め生成して保存した精鉱および新たに
浮選した物質を使用した。６年精鉱の浸出速度は若い精
鉱の浸出速度よりも数倍速かった。古い精鉱は湿らせて
保存している分けではないので、反応性がこのように高
まったのは６年の保存期間中に硫化銅鉱物の酸化率が弱
まっているためと考えられる。しかしながら、鉱物組成
を調べただけでは酸化が行われていたことを確認するこ
とはできなかった。遊離アンモニア精鉱、硫酸アンモニ
ウム精鉱および粒度による影響について調べた。詳細な
試験データを以下の表４に示す。 （例１）
するということが分かった。２０以上もの試験を行った
が、その殆どを精鉱３を用いて行った。このような試験
の目的は、精鉱における銅価を高速に部分浸出する方法
を開発することにあり、その１つの目的として、浸出液
の組成を調節して以後の加工段階における要求を満たす
ことが挙げられる。浸出は、極めて穏やかかつ高速にお
こない、不純物の溶解を制限して資本投資および作業費
用を最小限に押さえることが好ましい。この方法の主な
目的の１つは、硫酸アンモニウムのような副産物の形成
を最小限に押さえ、好ましくはこのような副産物の形成
を防止することにある。輝銅鉱（ＣＵ2 Ｓ）は精鉱中に
存在する主な硫化銅鉱物であるが、その化学的特性は、
空気を浸出オキシダントとして使用して上述したような
目的を容易に達成することができるようなものである。
浸出時間は短く、２時間を越えないことが好ましい。さ
らにいうならば、１時間以下であればより好ましい。浸
出時に極めて少量の硫化物硫黄が存在していた場合、こ
の硫化物硫黄の酸化によって硫酸が発生するからであ
る。輝銅鉱の第一銅の殆どは実質的に即座に溶解し、酸
化して第二銅イオンとなる。輝銅鉱が銅ランに転化する
浸出は、上記鉱物から約５０％の銅を抽出することに相
当する。この速度は、その後に見られる銅ランの溶解速
度よりもかなり速いものである。実質的に純酸素が存在
しない穏やかな状態で空気をオキシダントとして使用し
た時の輝銅鉱と銅ランとの浸出特性は異なるため、浸出
の制御は簡単に行うことができ、銅ラン中の硫化物硫黄
の酸化による硫黄への転化を最小限に押さえることがで
きる。試験プログラムを実行するにあたり技術品質を使
用した若干の試験を除いて、浸出液には分析試薬品質硫
酸アンモニウムを使用した。試薬品質３０％のＮＨ4Ｏ
Ｈ溶液に遊離アンモニアを添加した。硫酸アンモニウム
の濃度は４０〜１５０ｇ／ｌの間とした。遊離アンモニ
アの濃度は、浸出液中の固体濃度に応じて約２０〜１０
０ｇ／ｌとした。浸出試験は、４つの開口を有するふた
で密閉することが可能な１リットルの反応槽を用いて行
った。中央の開口をかきまぜ機用として使用した。他の
２つの開口はそれぞれ凝縮器と通気配分器とに用いた。
残りの１つは温度制御および試料取出用とした。４刃プ
ロペラを使用し、約６００ｒｐｍの速度で懸濁液をかき
まぜた。一定の時間毎に約１０ｍｌの試料を取出した。
これらの試料をワットマン紙を用いたフィルタペーパー
Ｎｏ．１を用いて瀘過した。溶液から抽出した少量の残
基は、最小限の量の脱イオン水を用いて浸出反応槽に戻
した。この溶液を原子吸光測定法すなわち誘導結合プラ
ズマによって分析した。実験終了時に、再度ワットマン
紙を用いたフィルタペーパーＮｏ．１を用いて浸出残基
を瀘過して脱イオン水で洗浄した。浸出残基を８５℃前
後の温度で約１２時間かけて乾燥させた。デンバー（Ｄ
ｅｎｖｅｒ）の浮選セルを用いて別の浸出試験を行っ
た。その目的は、小さな気泡が多数発生することで溶液
は空気で飽和させ、浸出速度が増すという従来の所見を
確認することにある。サンプリング方法は上述したもの
と同じである。予め生成して保存した精鉱および新たに
浮選した物質を使用した。６年精鉱の浸出速度は若い精
鉱の浸出速度よりも数倍速かった。古い精鉱は湿らせて
保存している分けではないので、反応性がこのように高
まったのは６年の保存期間中に硫化銅鉱物の酸化率が弱
まっているためと考えられる。しかしながら、鉱物組成
を調べただけでは酸化が行われていたことを確認するこ
とはできなかった。遊離アンモニア精鉱、硫酸アンモニ
ウム精鉱および粒度による影響について調べた。詳細な
試験データを以下の表４に示す。 （例１）
【表４】 残基によってかなり高濃度の銅ができ、これを浮選する
ことで製錬用の添加物として使用したり、さらに品質を
高めたりすることが可能である。 （例２）
ことで製錬用の添加物として使用したり、さらに品質を
高めたりすることが可能である。 （例２）
【表５】 原料の品質は３６．８重量％の銅を含有していたが、高
品質な硫化銅残基３０．４８重量％を生成する一方で、
銅の実質量を回収した、１２０分にわたって浸出を行う
ことで約２６．４％の銅を回収した。表５に示す例２に
おいて、以下の表６に示すような浸出残基沈降試験を行
った。
品質な硫化銅残基３０．４８重量％を生成する一方で、
銅の実質量を回収した、１２０分にわたって浸出を行う
ことで約２６．４％の銅を回収した。表５に示す例２に
おいて、以下の表６に示すような浸出残基沈降試験を行
った。
【表６】 （例３）
【表７】 ６０分後、２５．９８重量％の銅を含有する高品質残基
を生成する一方で、３９．７％の銅を回収した。浸出温
度は比較的低く、２５℃とした。上記表７に示す例３の
浸出残基沈降結果を以下の表８に示す。
を生成する一方で、３９．７％の銅を回収した。浸出温
度は比較的低く、２５℃とした。上記表７に示す例３の
浸出残基沈降結果を以下の表８に示す。
【表８】 （例４）
【表９】 ２時間後、浸出温度２５℃で３２．３重量％の銅が回収
された。 （例５）
された。 （例５）
【表１０】 空気が全くない状態では、１２０分にわたる浸出後の銅
の回収率は９％であった。 （例６）
の回収率は９％であった。 （例６）
【表１１】 温度３５〜４０℃、６０分の浸出での銅回収率は３８．
４％であり、１２０分では４１．２％であった。 （例７）
４％であり、１２０分では４１．２％であった。 （例７）
【表１２】 浸出温度３５〜４０℃で約５４．３重量％の銅が回収さ
れた。 （例８）
れた。 （例８）
【表１３】 さらに１２０分の浸出を行い、約４０％の銅を回収し
た。これは３５〜４０℃の温度で６０分すなわち１時間
の浸出を行った場合と実質的に同じ量である。 （例９）
た。これは３５〜４０℃の温度で６０分すなわち１時間
の浸出を行った場合と実質的に同じ量である。 （例９）
【表１４】 ６０分の浸出で、３１．７重量％の銅が回収され、１２
０分では回収された銅の量は３８．５％まで増加した。 （例10）
０分では回収された銅の量は３８．５％まで増加した。 （例10）
【表１５】 この例は、硫酸アンモニウムおよび遊離アンモニアの量
が比較的少なかった点で特に注目に値する。しかしなが
ら、２５℃で６０分および１２０分後の銅の回収率は比
較的高かった。これは粒度が４００メッシュと微細なた
めてある。以下に示す例１１から例１８までは、おのず
とその意味が知れるため、敢えて論述はせずにおく。 （例11）
が比較的少なかった点で特に注目に値する。しかしなが
ら、２５℃で６０分および１２０分後の銅の回収率は比
較的高かった。これは粒度が４００メッシュと微細なた
めてある。以下に示す例１１から例１８までは、おのず
とその意味が知れるため、敢えて論述はせずにおく。 （例11）
【表１６】 （例12）
【表１７】 （例13）
【表１８】 （例14）
【表１９】 （例15）
【表２０】 （例16）
【表２１】 （例17）
【表２２】 （例18）
【表２３】 以下の表２４に示す例１９は、再利用浸出液として溶媒
抽出作業によって得られたラフィネートを使用した場合
を示す。以下に示すように、６０分および１２０分の侵
出での銅回収率は１７．５から１８．５重量％付近とな
っている。 （例19）
抽出作業によって得られたラフィネートを使用した場合
を示す。以下に示すように、６０分および１２０分の侵
出での銅回収率は１７．５から１８．５重量％付近とな
っている。 （例19）
【表２４】 精鉱＃２を試験した例１以外は、実質的にすべての試験
は精鉱＃３を使用して行った。例１９では、再利用の侵
出液を使用して精鉱＃１を試験した。貴瀘液はは約４．
５ｇ／１以上の銅を含有していた。 粒度による影響 初期粒度による影響については、粒度の異なる３種類の
分級物を浸出して確かめた。すなわち、−１００＋２０
０メッシュ（例１４）、−２００＋４００メッシュ（例
１３）および−４００メッシュ（例１０）である。事前
に得られている結果（表３）からも分かるように、粒度
が異なると銅は同じようには分散しない。これについて
は以下の表２５に示す。
は精鉱＃３を使用して行った。例１９では、再利用の侵
出液を使用して精鉱＃１を試験した。貴瀘液はは約４．
５ｇ／１以上の銅を含有していた。 粒度による影響 初期粒度による影響については、粒度の異なる３種類の
分級物を浸出して確かめた。すなわち、−１００＋２０
０メッシュ（例１４）、−２００＋４００メッシュ（例
１３）および−４００メッシュ（例１０）である。事前
に得られている結果（表３）からも分かるように、粒度
が異なると銅は同じようには分散しない。これについて
は以下の表２５に示す。
【表２５】 例１０、例１３および例１４から明らかなように、粒度
が細かくなればなるほど６０分（１時間）などの一定浸
出時間内での銅の回収率も高くなる。上述の結果から、
温度が高くなると銅の溶解速度が速くなるということも
分かる。しかしながら、本発明の利点は、例えば２５℃
のような常温で所望の浸出結果が得られるということで
ある。例えば例１および例３では、２５℃６０分のとき
に銅回収率がかなり高くなったが、好ましい温度は３５
〜４０℃であった。低い温度で処理をすることの利点
は、気化によって遊離アンモニアが失われる率を最小限
に押さえることができるということである。温度につい
ては約１０℃から９５℃の範囲とすることが可能である
が、約２０℃から４０℃程度であることが好ましい。本
発明のアンモニア浸出を実行する際には、浮選セルを使
用することが好ましい。このようなセルを使用すると、
浸出液全体に空気が十分に分散し、空気を使用するかき
まぜ機や空気を使用しないかきまぜ機を用いる場合に比
較して銅の回収率が高くなるという利点がある。このこ
とは、図１に示すグラフからも明らかである。図１にお
いて、浮選セルを使用した場合の方が空気を使用するか
きまぜ機よりも銅回収率が高く、空気を使用しないかき
まぜ機よりも実質的に回収率がよい。アンモニア濃度と
銅回収率との関係を図２に示す。アンモニア濃度が高く
なるのにともなって、回収率も高くなる。アンモニア５
０ｇ／１と１００ｇ／１との差はそれほど大きくなく、
高い濃度のアンモニアを用いることの理由付けとはなら
ない。５０ｇ／１の時にかなりの銅回収率となってお
り、最適な回収率は約６０分付近の時に得られている。
その後、回収率は銅回収率約４０％の漸近限界に近付。
したがって、第一の銅は実質的に急速に侵出されるが、
硫化第二銅が酸化して硫酸となることはない。硫酸が生
じるとシステム内のアンモニアと反応して硫酸アンモニ
アとなるが、このような硫酸アンモニウアが生成される
ことはないのである。これは図２においてアンモニア１
００ｇ／１の場合の曲線から分かる。このときの銅回収
率は６０分の侵出後に４０％以上にのびている。図３を
参照すると、硫酸の総含有量を約５５ｇと一定にした場
合の銅の回収率を示している。溶解した銅が最大限とな
ったのは約３５重量％の時であり、それ以降侵出を続け
ると、硫化第二銅が酸化して硫酸都なり、銅回収は３５
％を越えて約８０ｇすなわち約６０まで上昇する。本発
明は、硫化第二銅の硫酸への酸化反応を約１０ｇ以下に
制限するかまたは防止するものであり、好ましくは約５
重量％をこえないようにする。これにより、遊離アンモ
ニアの硫酸アンモニウムへの転化を最小限に押さえる。
硫酸アンモニアの濃度と銅回収率との関係を図４に示
す。図４において、硫酸アンモニウムを１５０ｇ／１に
した場合に銅回収率は最大となる。しかしながら、上述
した例からも分かるように、硫酸アンモニウムが８０ｇ
／１の時に銅をかなりの率で回収することができる。図
５は粒度によって銅回収率がどのように変わるかを示す
図である。様々な大きさの分級物によって得られる回収
率は、侵出時間が６０分から１２０分（１時間から２時
間）の間に同じになっている。４０分から６０分の間の
銅回収率は−４００メッシュの精鉱を用いた場合に実質
的に最大となっている。温度と銅回収率との関係を図６
のグラフに示す。図６において、２２℃、４２℃、６２
℃の各々について示す。侵出時間６０分から１２０分の
間では、回収率には大きな差はない。これは常温および
常圧のもとでは硫化第二銅よりも硫化第一銅のほうが優
先的に侵出されるためである。作業を気温程度温度で行
うと、常温以上の温度でも蒸気圧が比較的高いアンモニ
アを保存することができるという利点がある。硫化物硫
黄の硫酸への酸化反応を最小限に押さえることでもシス
テム内のアンモニアを保存することが可能である。溶媒抽出 アンモニア溶液を浸出回路において再利用するために銅
を回収する方法として、アンモニア溶液からの銅の溶媒
抽出が知られている。最も広く用いられている銅の溶媒
抽出試薬はヒドロオキシム類である。これらのキレート
化剤として一般に入手可能であるのは，アリゾナ州トゥ
クソンのヘンケル社（Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ ｏｆ Ｔｕｃｓｏｎ， Ａｒｉｚｏｎａ）から
販売されているＬＩＸ８４およびＬＩＸ５４である。Ｌ
ＩＸ８４溶媒抽出試薬は、５−ドデシルサリチルアドキ
シムと引火性が高いケロセンとの混合物における非水溶
性２−ヒドロキシ−５−ノニルアセトフェノンオキシム
である。これは銅の場合と同じような様々な金属カチオ
ンを含む非水溶性錯体の形となっている。ＬＩＸ５４溶
媒抽出試薬は、様々な金属カチオンを含む非水溶性錯体
を形成する非水溶性フェニルアルキルβ−ジケトンであ
る。ＬＩＸ５４は，購入時には最大でも４０ｇ／ｌの比
較的稀薄な銅抽出剤であり、さらに稀釈する必要はな
い。稀薄な抽出剤であるために，ＬＩＸ５４は，平衡酸
濃度は低いが、平衡銅濃度は高い水溶液で容易に除去す
ることができる。アンモニア溶液からの銅抽出につい
て、一般化学式は，以下の化学式１のよう
が細かくなればなるほど６０分（１時間）などの一定浸
出時間内での銅の回収率も高くなる。上述の結果から、
温度が高くなると銅の溶解速度が速くなるということも
分かる。しかしながら、本発明の利点は、例えば２５℃
のような常温で所望の浸出結果が得られるということで
ある。例えば例１および例３では、２５℃６０分のとき
に銅回収率がかなり高くなったが、好ましい温度は３５
〜４０℃であった。低い温度で処理をすることの利点
は、気化によって遊離アンモニアが失われる率を最小限
に押さえることができるということである。温度につい
ては約１０℃から９５℃の範囲とすることが可能である
が、約２０℃から４０℃程度であることが好ましい。本
発明のアンモニア浸出を実行する際には、浮選セルを使
用することが好ましい。このようなセルを使用すると、
浸出液全体に空気が十分に分散し、空気を使用するかき
まぜ機や空気を使用しないかきまぜ機を用いる場合に比
較して銅の回収率が高くなるという利点がある。このこ
とは、図１に示すグラフからも明らかである。図１にお
いて、浮選セルを使用した場合の方が空気を使用するか
きまぜ機よりも銅回収率が高く、空気を使用しないかき
まぜ機よりも実質的に回収率がよい。アンモニア濃度と
銅回収率との関係を図２に示す。アンモニア濃度が高く
なるのにともなって、回収率も高くなる。アンモニア５
０ｇ／１と１００ｇ／１との差はそれほど大きくなく、
高い濃度のアンモニアを用いることの理由付けとはなら
ない。５０ｇ／１の時にかなりの銅回収率となってお
り、最適な回収率は約６０分付近の時に得られている。
その後、回収率は銅回収率約４０％の漸近限界に近付。
したがって、第一の銅は実質的に急速に侵出されるが、
硫化第二銅が酸化して硫酸となることはない。硫酸が生
じるとシステム内のアンモニアと反応して硫酸アンモニ
アとなるが、このような硫酸アンモニウアが生成される
ことはないのである。これは図２においてアンモニア１
００ｇ／１の場合の曲線から分かる。このときの銅回収
率は６０分の侵出後に４０％以上にのびている。図３を
参照すると、硫酸の総含有量を約５５ｇと一定にした場
合の銅の回収率を示している。溶解した銅が最大限とな
ったのは約３５重量％の時であり、それ以降侵出を続け
ると、硫化第二銅が酸化して硫酸都なり、銅回収は３５
％を越えて約８０ｇすなわち約６０まで上昇する。本発
明は、硫化第二銅の硫酸への酸化反応を約１０ｇ以下に
制限するかまたは防止するものであり、好ましくは約５
重量％をこえないようにする。これにより、遊離アンモ
ニアの硫酸アンモニウムへの転化を最小限に押さえる。
硫酸アンモニアの濃度と銅回収率との関係を図４に示
す。図４において、硫酸アンモニウムを１５０ｇ／１に
した場合に銅回収率は最大となる。しかしながら、上述
した例からも分かるように、硫酸アンモニウムが８０ｇ
／１の時に銅をかなりの率で回収することができる。図
５は粒度によって銅回収率がどのように変わるかを示す
図である。様々な大きさの分級物によって得られる回収
率は、侵出時間が６０分から１２０分（１時間から２時
間）の間に同じになっている。４０分から６０分の間の
銅回収率は−４００メッシュの精鉱を用いた場合に実質
的に最大となっている。温度と銅回収率との関係を図６
のグラフに示す。図６において、２２℃、４２℃、６２
℃の各々について示す。侵出時間６０分から１２０分の
間では、回収率には大きな差はない。これは常温および
常圧のもとでは硫化第二銅よりも硫化第一銅のほうが優
先的に侵出されるためである。作業を気温程度温度で行
うと、常温以上の温度でも蒸気圧が比較的高いアンモニ
アを保存することができるという利点がある。硫化物硫
黄の硫酸への酸化反応を最小限に押さえることでもシス
テム内のアンモニアを保存することが可能である。溶媒抽出 アンモニア溶液を浸出回路において再利用するために銅
を回収する方法として、アンモニア溶液からの銅の溶媒
抽出が知られている。最も広く用いられている銅の溶媒
抽出試薬はヒドロオキシム類である。これらのキレート
化剤として一般に入手可能であるのは，アリゾナ州トゥ
クソンのヘンケル社（Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ ｏｆ Ｔｕｃｓｏｎ， Ａｒｉｚｏｎａ）から
販売されているＬＩＸ８４およびＬＩＸ５４である。Ｌ
ＩＸ８４溶媒抽出試薬は、５−ドデシルサリチルアドキ
シムと引火性が高いケロセンとの混合物における非水溶
性２−ヒドロキシ−５−ノニルアセトフェノンオキシム
である。これは銅の場合と同じような様々な金属カチオ
ンを含む非水溶性錯体の形となっている。ＬＩＸ５４溶
媒抽出試薬は、様々な金属カチオンを含む非水溶性錯体
を形成する非水溶性フェニルアルキルβ−ジケトンであ
る。ＬＩＸ５４は，購入時には最大でも４０ｇ／ｌの比
較的稀薄な銅抽出剤であり、さらに稀釈する必要はな
い。稀薄な抽出剤であるために，ＬＩＸ５４は，平衡酸
濃度は低いが、平衡銅濃度は高い水溶液で容易に除去す
ることができる。アンモニア溶液からの銅抽出につい
て、一般化学式は，以下の化学式１のよう
【化１】 ここで、ｎは一般に４である。銅の溶媒抽出工程におい
て、水溶液から抽出して溶媒に送られる銅は、上述の化
学式１における左から右への反応によって溶媒中で発生
する水素イオンによって置換される。したがって、水溶
液は銅を失うにつれて酸性が強くなっていく。しかしな
がら、同時に酸イオン（陽子）の有機物生成時にテトラ
アミノ第二銅錯体が壊れて４つのＮＨ3 分子を放出す
る。この分子は水素イオンを緩衝する作用を有し、同時
にｐＨを上昇させる。このような化学式１に示される重
要な特性は、アンモニアの再生成である。したがって、
必要があれば、活性浸出成分を再循環させる時に再生成
されたアンモニアを含むラフィネートを浸出液に戻す。
このとさせる時に再生成されたアンモニアを含むラフィ
ネートを浸出液に戻す。このとき必要とされるのは、構
造アンモニアのみである。本発明に関する限りは、構造
アンモニアは実質的に最小限となっている。有機溶媒か
ら銅を再生（すなわち除去）するために、化学式１は逆
にはならないが、以下の化学式２に示すように、電解採
集回路から得られる使用済み電解質の形での硫酸溶液に
溶媒を接触させることにより、有機相から銅を回収する
ことができる。
て、水溶液から抽出して溶媒に送られる銅は、上述の化
学式１における左から右への反応によって溶媒中で発生
する水素イオンによって置換される。したがって、水溶
液は銅を失うにつれて酸性が強くなっていく。しかしな
がら、同時に酸イオン（陽子）の有機物生成時にテトラ
アミノ第二銅錯体が壊れて４つのＮＨ3 分子を放出す
る。この分子は水素イオンを緩衝する作用を有し、同時
にｐＨを上昇させる。このような化学式１に示される重
要な特性は、アンモニアの再生成である。したがって、
必要があれば、活性浸出成分を再循環させる時に再生成
されたアンモニアを含むラフィネートを浸出液に戻す。
このとさせる時に再生成されたアンモニアを含むラフィ
ネートを浸出液に戻す。このとき必要とされるのは、構
造アンモニアのみである。本発明に関する限りは、構造
アンモニアは実質的に最小限となっている。有機溶媒か
ら銅を再生（すなわち除去）するために、化学式１は逆
にはならないが、以下の化学式２に示すように、電解採
集回路から得られる使用済み電解質の形での硫酸溶液に
溶媒を接触させることにより、有機相から銅を回収する
ことができる。
【化２】 アンモニア浸出剤の再生成の他にも、アンモニア溶液か
ら溶媒抽出を行うことには別の利点がある。有機物抽出
率は酸性回路よりもアルカリ性回路での方が高いという
点でコストが安くすむ。銅転移は、酸性回路における５
〜１０ｇ／ｌに比べてアンモニア中ではＣｕ３５〜４０
ｇ／ｌという高い値を示している。浸出液から多くの銅
が得られるため、浸出はより濃縮した形態で行われる。
溶媒抽出ステップを実行するにあたり、水溶液を混和可
能な有機試薬と混合する。この時、銅はアルカリ性水溶
液から引き出されて有機相となる。この反応の運動速度
は極めて高速であり、実質的にすべての銅が有機相に抽
出されるまで数分である。銅を抽出した有機物をさらに
抽出場所から放散場所に送り、この放散場所で、硫酸水
溶液を使用して抽出した銅を有機相から取り出す。この
溶液は、カソードにおいて生成される純銅を回収した後
で銅を除去した電解採集回路からの再循環電解質であっ
てもよい。図７において、逆流溶媒抽出回路の一実施例
の流れ図を概略的に示す。オキシダントとして空気１２
を使用して銅精鉱１０をアンモニア浸出液中に入れる。
浸出に続いて、この混合物を固体／液体分離器１３を通
過させ、１５において固体すなわち残基１４を任意に浮
選する。残基はここで高品質精鉱１６および尾鉱１７に
転化される。一方、残基はかなり銅成分が多いので、こ
の残基を製錬所へのチャージの一部として使用する。固
体／液体分離に続いて、１９において貴液１８で溶媒抽
出（ＳＸ）を行い、銅を抽出した有機物２０を得る。２
１においてこの有機物を硫酸で溶媒抽出（ＳＸ）放散
し、放散した有機物２２を１９においてＳＸ抽出に再循
環させる。ＳＸ抽出１９から得られたラフィネート１９
Ａを再循環して１１でアンモニア浸出を行う。硫酸銅／
硫酸電解質２３として取り出した銅を２４で電解採集セ
ル中に通過させ、市場用の電解質銅２５（ＳＥ−ＥＷ）
を生成する。銅成分が少なくなった電解質２４ＡをＳＸ
放散のために再循環し、ＳＸ放散２１に送られる銅抽出
ＳＸから銅を取り除く。このように、閉回路を用いて貴
の硫酸銅溶液１８を１９で有機溶媒を使用して溶媒抽出
し、有機物２０からＳＸ放散２１で好ましくは再循環し
た電解質溶液２２を使用して銅を放散し、生成された銅
電解質を電解採集セル２４で電解採集する。簡単に言え
ば、本発明は、有意な量の第一銅を含有する硫化銅浮選
精鉱を浸出するための湿式製錬法を提供するものであ
る。この方法を実行するにあたり、最低でも銅の総量の
約１５％を第一銅としてスラリーの形で含有する細かく
粉砕した硫化銅精鉱を、最低でも第一銅が十分に溶解し
て第二銅状態に酸化できるだけの時間をかけてスラリー
に連続して空気を送りながら、実質的に大気圧下および
大気温度下でアンモニア／硫酸アンモニウム溶液を用い
て浸出する。浸出は、約２時間以内、好ましくは１〜１
時間半を越えないくらいの比較的短い時間で行われる。
浸出の終了後に得られる貴濾液は、最低でも総量の１５
重量％、一般には最低でも２０または２５重量％の銅を
含有している。残りの残基は、最低でも２０重量％、一
般には最低でも２５重量％の銅を含有する有価中間体と
なる。これを直接乾式製錬で使用するか、または浮選し
て更に銅の濃度を上げる。電解採集用の貴濾液を得る際
に、銅の抽出に適した有機溶媒を使用して溶媒抽出を行
う。ＬＩＸ８４および６年物の古いエスコンデーィード
精鉱（すなわち精鉱１）を大きなバッチで浸出して得ら
れた溶液を用いた予備試験では、ＬＩＸ８４が１容量％
の試薬あたり０．４８５ｇの抽出率の強力な銅抽出物で
あるため、約５０ｇ／ｌの銅の最高の抽出容量とするこ
とができるということが示された。ベンチスケール作業
に使用される有機相は、ＬＩＸ８４を３５容量％とケロ
センを６５容量％の混合物である。７５容量％のＬＩＸ
５４と２５％のケロセンから成るＬＩＸ５４を用いた試
験では、約４０ｇ／ｌの銅の最高の抽出容量とすること
ができた。ＬＩＸ８４に関しては、ケロセンの組成範囲
は容量で約２０％から８５％のＬＩＸ８４と８０％から
１５％のケロセンであればよい。ＬＩＸ５４に関して
は、ケロセンの組成範囲は容量で約２０％から１００％
のＬＩＸ５４と８０％から０％のケロセンであればよ
い。すなわち、ＬＩＸ５４はケロセンを含まずに使用す
ることもできるのである。有機溶媒から銅を取り出す時
には、約５０から２００ｇ／ｌの範囲の硫酸の水溶液を
用いることができる。放散溶液は使用済み銅電解質であ
る場合には、溶液は最大でも１５ｇ／ｌの銅および約２
０ｇ／ｌから２００ｇ／ｌの硫酸を含有している。概し
て、貴の銅浸出液は約１０ｇ／ｌから６０ｇ／ｌの銅を
含有している。溶媒抽出工程において、貴液に対する有
機物の比は容量で約１：５から１：０．２５の範囲であ
ればよい。銅放散工程において、取り出し液に対する有
機物の比は容量で約１：４から１：０．５の範囲であれ
ばよい。その後、銅抽出放散液を用いて電解採集を行
う。電解質銅を生成する際には、使用する電流密度は約
１５から３５Ａ／ｆ2 の範囲とする。上述したように、
浸出後に残る残基は、最低でも２０重量％の銅を含有す
る有価中間体となる。この残基を直接乾式製錬所で使用
して銅を回収するか、または従来の浮選方法でグレード
アップして、約３０重量％の銅を含有する二次的な浮選
精鉱を生成する。本発明は好ましい実施例についてのみ
述べてきたが、本発明の趣旨および範囲を逸脱せずに当
業者によって様々な修正および変更が可能であるという
ことは容易に理解できよう。このような修正および変更
も本発明および添付の特許請求の範囲に含まれるものと
する。
ら溶媒抽出を行うことには別の利点がある。有機物抽出
率は酸性回路よりもアルカリ性回路での方が高いという
点でコストが安くすむ。銅転移は、酸性回路における５
〜１０ｇ／ｌに比べてアンモニア中ではＣｕ３５〜４０
ｇ／ｌという高い値を示している。浸出液から多くの銅
が得られるため、浸出はより濃縮した形態で行われる。
溶媒抽出ステップを実行するにあたり、水溶液を混和可
能な有機試薬と混合する。この時、銅はアルカリ性水溶
液から引き出されて有機相となる。この反応の運動速度
は極めて高速であり、実質的にすべての銅が有機相に抽
出されるまで数分である。銅を抽出した有機物をさらに
抽出場所から放散場所に送り、この放散場所で、硫酸水
溶液を使用して抽出した銅を有機相から取り出す。この
溶液は、カソードにおいて生成される純銅を回収した後
で銅を除去した電解採集回路からの再循環電解質であっ
てもよい。図７において、逆流溶媒抽出回路の一実施例
の流れ図を概略的に示す。オキシダントとして空気１２
を使用して銅精鉱１０をアンモニア浸出液中に入れる。
浸出に続いて、この混合物を固体／液体分離器１３を通
過させ、１５において固体すなわち残基１４を任意に浮
選する。残基はここで高品質精鉱１６および尾鉱１７に
転化される。一方、残基はかなり銅成分が多いので、こ
の残基を製錬所へのチャージの一部として使用する。固
体／液体分離に続いて、１９において貴液１８で溶媒抽
出（ＳＸ）を行い、銅を抽出した有機物２０を得る。２
１においてこの有機物を硫酸で溶媒抽出（ＳＸ）放散
し、放散した有機物２２を１９においてＳＸ抽出に再循
環させる。ＳＸ抽出１９から得られたラフィネート１９
Ａを再循環して１１でアンモニア浸出を行う。硫酸銅／
硫酸電解質２３として取り出した銅を２４で電解採集セ
ル中に通過させ、市場用の電解質銅２５（ＳＥ−ＥＷ）
を生成する。銅成分が少なくなった電解質２４ＡをＳＸ
放散のために再循環し、ＳＸ放散２１に送られる銅抽出
ＳＸから銅を取り除く。このように、閉回路を用いて貴
の硫酸銅溶液１８を１９で有機溶媒を使用して溶媒抽出
し、有機物２０からＳＸ放散２１で好ましくは再循環し
た電解質溶液２２を使用して銅を放散し、生成された銅
電解質を電解採集セル２４で電解採集する。簡単に言え
ば、本発明は、有意な量の第一銅を含有する硫化銅浮選
精鉱を浸出するための湿式製錬法を提供するものであ
る。この方法を実行するにあたり、最低でも銅の総量の
約１５％を第一銅としてスラリーの形で含有する細かく
粉砕した硫化銅精鉱を、最低でも第一銅が十分に溶解し
て第二銅状態に酸化できるだけの時間をかけてスラリー
に連続して空気を送りながら、実質的に大気圧下および
大気温度下でアンモニア／硫酸アンモニウム溶液を用い
て浸出する。浸出は、約２時間以内、好ましくは１〜１
時間半を越えないくらいの比較的短い時間で行われる。
浸出の終了後に得られる貴濾液は、最低でも総量の１５
重量％、一般には最低でも２０または２５重量％の銅を
含有している。残りの残基は、最低でも２０重量％、一
般には最低でも２５重量％の銅を含有する有価中間体と
なる。これを直接乾式製錬で使用するか、または浮選し
て更に銅の濃度を上げる。電解採集用の貴濾液を得る際
に、銅の抽出に適した有機溶媒を使用して溶媒抽出を行
う。ＬＩＸ８４および６年物の古いエスコンデーィード
精鉱（すなわち精鉱１）を大きなバッチで浸出して得ら
れた溶液を用いた予備試験では、ＬＩＸ８４が１容量％
の試薬あたり０．４８５ｇの抽出率の強力な銅抽出物で
あるため、約５０ｇ／ｌの銅の最高の抽出容量とするこ
とができるということが示された。ベンチスケール作業
に使用される有機相は、ＬＩＸ８４を３５容量％とケロ
センを６５容量％の混合物である。７５容量％のＬＩＸ
５４と２５％のケロセンから成るＬＩＸ５４を用いた試
験では、約４０ｇ／ｌの銅の最高の抽出容量とすること
ができた。ＬＩＸ８４に関しては、ケロセンの組成範囲
は容量で約２０％から８５％のＬＩＸ８４と８０％から
１５％のケロセンであればよい。ＬＩＸ５４に関して
は、ケロセンの組成範囲は容量で約２０％から１００％
のＬＩＸ５４と８０％から０％のケロセンであればよ
い。すなわち、ＬＩＸ５４はケロセンを含まずに使用す
ることもできるのである。有機溶媒から銅を取り出す時
には、約５０から２００ｇ／ｌの範囲の硫酸の水溶液を
用いることができる。放散溶液は使用済み銅電解質であ
る場合には、溶液は最大でも１５ｇ／ｌの銅および約２
０ｇ／ｌから２００ｇ／ｌの硫酸を含有している。概し
て、貴の銅浸出液は約１０ｇ／ｌから６０ｇ／ｌの銅を
含有している。溶媒抽出工程において、貴液に対する有
機物の比は容量で約１：５から１：０．２５の範囲であ
ればよい。銅放散工程において、取り出し液に対する有
機物の比は容量で約１：４から１：０．５の範囲であれ
ばよい。その後、銅抽出放散液を用いて電解採集を行
う。電解質銅を生成する際には、使用する電流密度は約
１５から３５Ａ／ｆ2 の範囲とする。上述したように、
浸出後に残る残基は、最低でも２０重量％の銅を含有す
る有価中間体となる。この残基を直接乾式製錬所で使用
して銅を回収するか、または従来の浮選方法でグレード
アップして、約３０重量％の銅を含有する二次的な浮選
精鉱を生成する。本発明は好ましい実施例についてのみ
述べてきたが、本発明の趣旨および範囲を逸脱せずに当
業者によって様々な修正および変更が可能であるという
ことは容易に理解できよう。このような修正および変更
も本発明および添付の特許請求の範囲に含まれるものと
する。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
硫化銅の浮選中における銅の有意な量が第一銅すなわち
一価の状態であるような銅を最低２０重量％程度含有す
る粉末硫化銅の浮選精鉱から銅を回収することができる
という効果がある。
硫化銅の浮選中における銅の有意な量が第一銅すなわち
一価の状態であるような銅を最低２０重量％程度含有す
る粉末硫化銅の浮選精鉱から銅を回収することができる
という効果がある。
【図１】特定の装置を用いた場合の様々な浸出効果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図２】銅回収時のアンモニア濃度による影響を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】最小限に押さえるかまたは防止することが好ま
しい硫化物硫黄の硫酸への酸化によって、浸出した銅の
量がある好ましい最大値を越えた時に負荷硫酸の組成が
どのようになるかを示すグラフである。
しい硫化物硫黄の硫酸への酸化によって、浸出した銅の
量がある好ましい最大値を越えた時に負荷硫酸の組成が
どのようになるかを示すグラフである。
【図４】銅回収を上述した時間で行った時の硫酸アンモ
ニアによる影響を示すグラフである。
ニアによる影響を示すグラフである。
【図５】浸出時間の関数としての銅回収時の粒度による
影響を示すグラフである。
影響を示すグラフである。
【図６】浸出時間の関数としての銅回収時の温度による
影響を示すグラフである。
影響を示すグラフである。
【図７】浸出および溶媒抽出−電解採集の流れを示す流
れ図である。
れ図である。
Claims (18)
- 【請求項１】 硫化銅の浮選中における銅の有意な量が
第一銅すなわち一価の状態であるような銅を最低２０重
量％程度含有する粉末硫化銅の浮選精鉱から銅を採取
し、これによって有価中間体としての硫化銅含有残基を
提供するための浸出工程を含む湿式製練法であって、 前記硫化銅の浮選精鉱を微細に粉砕した状態で供給し、 約１０℃から９５℃の温度でアンモニア約３０ｇ／ｌか
ら１５０ｇ／ｌと硫酸アンモニウム約２５ｇ／ｌから２
００ｇ／ｌの濃度のアンモニアおよび硫酸アンモニウム
のアルカリ性溶液で前記精鉱をスラリーとして浸出し、 前記スラリー中の硫化物精鉱の量は約２５ｇ／ｌから５
００ｇ／ｌであって浸出液のアンモニア濃度と最低でも
化学量的には比例し、 最低でも前記第一銅が溶解し得るだけの時間、前記溶液
を連続的に曝気しながら実質的に常圧下で前記硫化物精
鉱を浸出し、前記第一銅に含まれる硫化物硫黄の可溶性
硫酸への酸化を最小限に押えながら前記第一銅の酸化さ
れて第二銅状態とし、これによって最低でも前記精鉱中
に前記銅の総量の約１５％を含有する貴櫓液を得て、実
質的に硫化第二銅から成る最低２０重量％の銅を含有し
て前記精鉱から銅をさらに回収するために使用される有
価中間体として洗浄残基を供給し、 さらに処理される浸出液中の銅は実質的に電解採集によ
って回収されることを特徴とする湿式製練法。 - 【請求項２】 前記第一銅の浸出は、約２時間以内、９
〜１１ｐＨで行われることを特徴とする請求項１記載の
湿式製練法。 - 【請求項３】 前記濾液を用いて銅の抽出のための有機
溶媒抽出を行い、前記銅含有有機溶媒を、最低でも約２
５ｇ／ｌの銅を含有する硫酸溶液が得られるだけの容量
比で硫酸溶液を取り除き、その後電解採集によって銅を
回収することを特徴とする請求項１記載の湿式製練法。 - 【請求項４】 前記銅は、使用済みの銅電解質を使用し
て有機溶媒から放散されることを特徴とする請求項３記
載の湿式製練法。 - 【請求項５】 硫化銅の浮選精鉱の浸出に続き、最低で
も約２０重量％の銅を含有する洗浄残基を浮選して、最
低でも約３０重量％の銅を含有する第２の浮選精鉱を供
給し、前記浮選精鉱は該浮選精鉱中からさらに銅を回収
するために特に使用されることを特徴とする請求項１記
載の湿式製練法。 - 【請求項６】 硫化銅の浮選中における銅の有意な量が
第一銅の状態であるような銅を最低２０重量％程度含有
する粉末硫化銅の浮選精鉱から銅を採取する湿式製練法
であって、 前記硫化銅の浮選精鉱を微細に粉砕した状態で供給し、 約１０℃から９５℃の温度でアンモニア約３０ｇ／ｌか
ら２００ｇ／ｌと硫酸アンモニウム約２５ｇ／ｌから２
００ｇ／ｌの濃度のアンモニアおよび硫酸アンモニウム
のアルカリ性溶液で前記精鉱を浸出し、 前記スラリー中の硫化物精鉱の量は約２５ｇ／ｌから５
００ｇ／ｌであって浸出液のアンモニア濃度と最低でも
化学量的には比例し、 最低でも前記第一銅が溶解し得るだけの時間、前記溶液
を連続的に曝気しながら実質的に常圧下で前記硫化物精
鉱を浸出し、前記第一銅に含まれる酸化物硫黄の可溶性
硫酸への酸化を最小限に押えながら前記第一銅を酸化さ
せて第二銅状態とし、これによって最低でも前記精鉱中
に前記銅の総量の約１５％を含有する貴濾液を得て、実
質的に硫化第二銅から成る最低２０重量％の銅を含有し
て前記精鉱から銅をさらに回収するために使用される有
価中間体として洗浄残基を供給し、 前記残基を浮選して、約３０重量％の銅を含有する第２
の浮選精鉱を供給し、前記浮選精鉱は該浮選精鉱中から
さらに銅を回収するために特に使用されることを特徴と
する請求項１記載の湿式製練法。 - 【請求項７】 前記第一銅の浸出は、約２時間以内で実
行されることを特徴とする請求項６記載の湿式製練法。 - 【請求項８】 前記浸出は、約１時間以内で実行される
ことを特徴とする請求項７記載の湿式製練法。 - 【請求項９】 浸出温度は約２０℃から４０℃であるこ
とを特徴とする請求項６記載の湿式製練法。 - 【請求項１０】 前記濾液を用いて銅の抽出のための有
機溶媒で溶媒抽出を行い、前記銅含有有機溶媒を、最低
でも約２５ｇ／ｌの銅を含有する硫酸含有溶液が得られ
るだけの容量比で硫酸含有溶液を放散し、その後電解採
集によって銅を回収することを特徴とする請求項６記載
の湿式製練法。 - 【請求項１１】 前記銅は、使用済みの銅電解質を使用
して有機溶媒から放散されることを特徴とする請求項１
０記載の湿式製練法。 - 【請求項１２】 貴濾液は、水と混和しない有機溶媒中
に溶解した有機溶媒と接触し、該有機溶媒から銅を抽出
して、銅を多量に含む有機溶媒と浸出工程において再循
環するための実質的に銅が少ない水様のアンモニア／硫
酸アンモニウムラフィネート溶液を供給し、 前記銅を多量に含む有機溶媒を水様の硫酸溶液で処理
し、電解採集によって銅の回収に十分なだけの銅を精鉱
の酸性硫化銅溶液として回収し、溶媒抽出工程において
再使用するための有機溶媒を再生成することを特徴とす
る請求項１記載の湿式製練法。 - 【請求項１３】 貴濾液は、水と混和しない液体有機溶
媒に溶解した有機溶媒と接触し、該有機溶媒から銅を抽
出して、銅を抽出した有機溶媒と浸出工程において再循
環するための実質的に前記銅が少ない水様のアンモニア
／硫酸アンモニウムラフィネート溶液を供給し、 前記銅を多量に含む有機溶媒を水様の硫酸溶液で処理
し、電解採集荷よって銅の回収に十分なだけの銅を精鉱
の酸性硫化銅溶液として回収し、溶媒抽出工程において
再使用するための有機溶媒を再生成することを特徴とす
る請求項６記載の湿式製練法。 - 【請求項１４】 酸化銅の浮選中における銅の有意な量
が第一銅すなわち一価の状態であるような銅を最低２０
重量％程度含有する粉末硫化銅の浮選精鉱から銅を採取
し、これによって有価中間体としての硫化銅含有残基を
提供するための浸出工程を含む湿式製練法であって、 前記硫化銅の浮選精鉱を微細に粉砕した状態で供給し、 約１０℃から９５℃の温度でアンモニア約３０ｇ／ｌか
ら１５０ｇ／ｌと硫酸アンモニウム約２５ｇ／ｌから２
００ｇ／ｌの濃度のアンモニアおよび硫酸アンモニウム
のアルカリ性溶液で前記精鉱をスラリーとして浸出し、 前記スラリー中の硫化物精鉱の量は約２５ｇ／ｌから５
００ｇ／ｌであって浸出液のアンモニア濃度と最低でも
化学量的には比例し、 最低でも前記第一銅が溶解し得るだけの時間、前記溶液
を連続的に曝気しながら実質的に常圧下で前記硫化物精
鉱を浸出し、前記第一銅に含まれる硫化物硫黄の可溶性
硫酸への酸化を最小限に押えながら前記第一銅を酸化さ
せて第二銅状態とし、これによって最低でも前記精鉱中
に前記銅の総量の約１５％を含有する貴濾液を得て、実
質的に硫化第二銅から成る最低２０重量％の銅を含有し
て前記精鉱から銅をさらに回収するために使用される有
価中間体として洗浄残基を供給し、 前記貴濾液を水と混和しない液体有機溶媒に溶解した有
機溶媒と接触させ、該有機溶媒から銅を抽出して、銅を
抽出した有機溶媒と浸出工程において再循環するための
実質的に前記銅が少ない水様のアンモニア／硫酸アンモ
ニウムラフィネート溶液を供給し、 前記銅を多量に含む有機溶媒を水様の硫酸溶液で処理
し、電解採集によって銅の回収に十分なだけの銅を精鉱
の酸性硫化銅溶液として回収し、溶媒抽出工程において
再使用するための液体イオン交換体を再生成することを
特徴とする湿式製練法。 - 【請求項１５】 前記酸性の硫化銅溶液を用いて電解採
集を行い、該硫化銅溶液から電気的に純粋な銅として相
当量の銅を回収することを特徴とする請求項１４記載の
湿式製練法。 - 【請求項１６】 前記浸出は、約２０℃から４０℃の温
度で実行されることを特徴とする請求項１４記載の湿式
製練法。 - 【請求項１７】 浸出時間は約２時間以内であることを
特徴とする請求項１４記載の湿式製練法。 - 【請求項１８】 浸出は約１時間以内で行われることを
特徴とする請求項１４記載の湿式製練法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/732,644 US5176802A (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Treatment of copper sulfide concentrates |
| US07/732644 | 1991-07-19 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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