KR100849579B1

KR100849579B1 - 구리도 포함하는 몰리브덴 정광의 처리 방법

Info

Publication number: KR100849579B1
Application number: KR20047008410A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 엘. 존즈
Original assignee: 코민코 엔지니어링 서비시즈 리미티드
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2008-07-31
Also published as: AU2002349233A1; BR0214676B1; WO2003048400A2; EP1451380A2; AU2002349233B2; KR20050044636A; ZA200404341B; MA26350A1; EA200400766A1; DE60220705T2; CN1612944A; WO2003048400A3; CA2364213A1; EA006479B1; DE60220705D1; PL197524B1; US20030124040A1; JP2005511891A; BR0214676A; CN100457932C

Abstract

구리를 포함하는 몰리브덴 정광의 정련 또는 처리 방법으로서, 할로겐화물(예를 들어, CuCl₂) 및 구리(예를 들어, CuSO₄)를 포함하는 공급 용액과 산소의 존재하에서 몰리브덴 정광을 가압 산화처리하여 구리를 포함하는 가압 산화처리 용액 및 몰리브덴을 포함하는 고체 잔류물을 생성하는 단계를 포함한다. 가압 산화처리 용액은 공급 용액과 조합되어 제 2 가압 산화처리로 공급되며, 구리 정광은 구리의 회수를 위치 처리된다.

Description

구리도 포함하는 몰리브덴 정광의 처리 방법{PROCESS FOR THE TREATMENT OF MOLYBDENUM CONCENTRATE ALSO CONTAINING COPPER}

본 발명은 몰리브덴 정광(精鑛)의 처리에 관한 것이다. 본 발명은 또한 구리-몰리브덴 정광으로부터 유가 금속을 회수하는 구리-몰리브덴 정광의 처리에 관한 것이다.

몰리브덴은 주로 몰리브데나이트(MoS₂)로 존재하며 구리도 포함하는 광석에 소량 존재한다.

통상적으로, 그러한 광석은 중량%로서 약 0.5% 내지 1% 의 Cu(황화물로서) 및 약 0.01% 내지 0.03% 의 Mo를 포함한다. 그러나, 이러한 농도는 상당히 다를 수도 있다. 일반적으로, 광석은 정광기에서 처리되어 약 25%-40% Cu 및 약 0.3%-2% Mo 를 포함하는 벌크형(bulk) 정광이 된다. 이어서, 이러한 벌크형 정광은 몰리브덴 분리 설비내에서 처리되어 황화 구리로서 약 0.1%-10% Cu 및 약 50% Mo 를 포함하는 Cu 정광 및 Mo 정광을 생성한다. Mo로부터 Cu를 분리하는 것이 종종 곤란하고 비용이 많이 들기 때문에, Mo 정광내의 %Cu는 넓은 범위에서 가변적이다. Mo 정광내의 % Cu 가 약 0.25% 이상이라면, 시장에서 페널티(penalty)를 유발할 것 이며, 또는 시장이 공급 과잉상태에 있는 경우 판매가 불가능할 수도 있다. 0.75% 이상으로 많은 Cu 를 포함하는 Mo 정광은 불순물이 많은(dirty) Mo 정광으로 취급되기도 한다.

불순물이 많은 Mo 정광은 종종 농축된 또는 강한 염화 제2철 용액, 통상적으로 약 50 내지 100 g/L 염화물로 침출 처리되어, 시장 요구에 따라, 페널티의 지불을 피하기 위해, 약 0.25% Cu 이하를 포함하는 저 구리(low copper) Mo 정광 및 Cu 를 포함하는 용액을 생성한다. 페널티의 액수는 Mo 정광내의 Cu 양이 많을 수록 높아진다.

그러나, 염화 제2철 침출은 높은 운영 비용과 함께 자본이 많이 투입되는 공정이다. 높은 염화물 함량으로 인해 침출 용액으로부터의 구리 회수가 곤란하여, 그 용액은 종종 폐기되거나 또는 다수의 침출 공정을 통해 혼합되기도 하나, 이는 염화물 오염이나 반응물 손실을 초래한다. 고비용으로 인해, 일부 채광 작업은 침출 공정을 이용하지 않는다. 그 일부 채광 작업들은 단지 상황에 따라 가능한 한 최고 품질의 Mo 정광을 얻으려고 노력하며, 그 정광은 시장에서 평가된 후 요구되는 최대치 이상의 Cu 농도를 가지는데 대한 페널티를 부담한다.

그러나, 공정에 의해 생산되는 높은 구리 함량의 Mo 정광에서의 Cu 양과 Mo 정광에 대한 Mo 회수량 간에는 상충관계(trade-off)가 있다. Mo 정광내에 존재하는 Cu 의 양이 적을 수록, 그 정광으로부터 회수되는 Mo 양이 적어진다. 따라서, 높은 구리 함량의 Mo 정광내에 구리가 존재하는 것이 유리하지만, 전술한 바와 같이, 특히 종래 공정을 이용할 때 구리의 존재는 문제가 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 바와 같이 불순물이 많은(dirty) Mo 정광으로부터 Mo를 회수하기 위한 다른 대안적인 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 또한 구리 회수 공정중에 구리 함유 용액으로부터 Mo 및 As 와 같은 불순물을 제거하는 것이다.

본 발명에 따라, 구리 및/또는 아연을 포함하는 몰리브덴 정광의 처리 방법이 제공되며, 그 방법은 구리 및/또는 아연을 용액내로 침출시켜 실질적으로 구리 및/또는 아연이 없는 몰리브덴 벌크 잔류물을 생성하는 가압 산화 공정으로 상기 정광을 처리하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따라, 구리 및/또는 아연으로 오염된 몰리브덴 정광의 정련 방법이 제공되며, 그 방법은 할로겐화물을 포함하는 공급 용액 및 산소의 존재하에서 상기 몰리브덴 정광을 가압 산화처리(pressure oxidation; PO)하여 구리 및/또는 아연을 포함하는 가압 산화 용액 및 몰리브덴을 포함하는 고체 잔류물을 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 몰리브덴 및 구리의 추출을 위한 공정이 제공되며, 그 공정은 산소와, 할로겐화물 및 구리를 포함하는 제 1 공급 용액(예를 들어, CuCl₂ 및 CuSO₄)의 존재하에서 몰리브덴-구리 정광을 제 1 가압 산화처리하여 제 1 의 구리 포함 용액 및 몰리브덴을 포함하는 고체 잔류물을 생성하는 단계; 산소와, 할로겐화물 및 구리를 포함하는 제 2 공급 용액(예를 들어, CuCl₂ 및 CuSO₄) 의 존재하에서 구리 정광을 제 2 가압 산화처리하여 제 2 의 구리 포함 용액 및 고체 잔류물을 생성하는 단계; 상기 제 2 의 구리 포함 용액을 용매 추출 처리하여 구리가 풍부한 용액 및 라피네이트(raffinate; 추출 찌꺼기)를 생성하는 단계; 상기 제 1 의 구리 포함 용액과 함께, 상기 라피네이트의 제 1 부분을 제 2 공급 용액으로서 상기 제 2 가압 산화처리로 재순환시키는 단계; 및 상기 라피네이트의 제 2 부분을 제 1 공급 용액으로서 상기 제 1 가압 산화처리로 재순환시키는 단계를 포함한다.

편의상, 몰리브덴 보다 많은 구리를 포함하는 정광을 "구리-몰리브덴 정광"이라 하고, 구리 보다 많은 몰리브덴을 포함하는 정광을 "몰리브덴-구리 정광"이라 한다.

가압 산화처리는 약 115℃ 내지 약 175℃, 바람직하게는 약 130℃ 내지 155℃의 온도에서 실시될 것이다.

할로겐화물은 염화물일 것이며, 제 1 및 제 2 공급 용액내의 염화물은 약 8 내지 15 g/L, 바람직하게는 12 g/L의 값으로 유지될 것이다.

제 2 공급 용액은 H₂SO₄ 와 같은 유리 산(free acid)을 0 내지 50 g/L 포함할 것이다.

제 2 공급 용액은 약 10 내지 20 g/L, 바람직하게 15 g/L 의 구리를 포함할 것이다.

본 발명의 추가적인 목적 및 이점들은 이하의 본 발명의 바람직한 설명으로 부터 보다 분명히 이해될 수 있을 것이다.

이하에서는, 예로서, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 1 은 몰리브덴 및 구리 회수 공정의 흐름도이다.

도 2 는 다른 몰리브덴 및 구리 회수 공정의 흐름도이다.

도 3 은 도 1 및 도 2 의 공정의 제 1 가압 산화 단계를 보다 구체적으로 도시한 흐름도이다.

도 4 는 도 1 및 도 2 의 공정의 제 2 가압 산화 단계를 보다 구체적으로 도시한 흐름도이다.

상기 공정의 일측면에 따라, 약 50% Mo 및 황화 구리로서의 약 0.5-10% Cu 를 포함하는 전술한 바와 같은 불순물이 많은 Mo 정광은 구리를 용액내로 침출시키고 실질적으로 구리가 없는 잔류물내에 몰리브덴을 남기게 되는 가압 산화 공정을 거치게 된다.

구리 함량이 높은 Mo 정광(불순물이 많은 정광)의 처리를 위한 전체 공정(3)이 도 1 에 도시되어 있다. 도 1 은 또한 높은 구리 함량의 정광이 구리-몰리브덴 광석으로부터 어떻게 얻어지는 지를 도시한다. 본 예에서 사용되는 광산(4)으로부터의 광석은 약 0.5% Cu 및 약 0.01% Mo 를 포함한다. 광석은 정광기(concentrator)(6)내에서 처리되며, 그 정광기내에서는 파쇄(crushing), 분쇄(grinding), 및 부유처리(flotation)를 통해 약 28% Cu 및 0.5% Mo 를 포함하는 벌크 정광을 생성한다. 이어서, 다음 단계(선택적 부유처리)가 효율적으로 수행될 수 있는 적절한 입자 크기로 그 크기를 줄일 필요가 있는 경우, 광석은 재-분쇄된다. 이어서, 정광은 Mo-분리 설비(8)로 공급된다. 그 설비(8)는 황화 구리 광물의 부유(flotation)는 억제하면서도 MoS₂ 는 부유될 수 있도록 특별히 디자인된 조건하에서의 부유 단계를 이용한다. 높은 pH 및 낮은 산화 산화성 조건과 같은 특정 조건 및 특별한 반응물(특히 황화 나트륨 또는 그 유도체)이 이러한 분리를 위해 필요하다.

상기 Mo 분리 공정은 공지되어 있으며, 따라서 보다 상세히 설명하지는 않는다. 실질적으로, 이러한 공정은 한계, 즉 구리 광물을 찌꺼기(Cu 정광)로 완전히 배출하는 것은 Mo 광물의 일부를 희생하는 경우에만 달성될 수 있다는 한계를 가진다. 따라서, Cu 정광은 상당한 양의 Mo 를 포함할 것이며, 이는 Cu 정광내의 Mo 가 정련(smelting)과 같은 통상적으로 수용되는 방법에 의해 회수될 수 없기 때문에 Mo 의 손실을 의미한다. 이러한 Mo 의 손실은 일부 구리 광물이 부유하게 허용함으로써 부유 정광으로의 Mo 회수를 최대화하는 본 공정에 의해 최소화될 수 있다. 이는 상당한 구리 함량을 가지는 Mo 정광을 초래한다. 또한, Mo 정광은 구리와 함께 불순물로서 아연을 포함할 것이다.

따라서, 분리 설비(8)로부터의 부유물은 약 45-50% Mo 와 0.5-10% Cu 를 포함하는 높은 구리 함량의 Mo 정광을 포함한다. 분리 설비로부터의 찌꺼기는 약 28% Cu 및 소량의 Mo 를 포함하는 구리 정광을 포함한다.

구리 함량이 높은 Mo 정광은 구리(CuSO₄ 로서) 및 염화물(CuCl₂ 로서)을 포함하는 공급 용액과 산소의 존재하에서 약 150℃의 온도로 교반되는 가압용기(autoclave)내에서 약 1 시간의 유지 시간 동안 가압 산화처리 된다. 공급 용액내의 구리 함량은 약 15 g/L 로 그리고 염화물의 함량은 약 12 g/L 로 유지된다. 가압 산화처리(11)에서의 고체 함량은 약 1000 g/L 이하의 고체, 바람직하게는 약 500 g/L 의 고체이다.

가압 산화처리(11)로부터의 슬러리는 플래시 탱크(flash tank)(19)(도 3 참조)내에서 대기압까지 감압되고 냉각된다. 이어서, 도면 부호 13 으로 도시한 바와 같이, 여과되어 액체(15)와 고체(17)를 생성한다.

가압 산화처리(11)내에서, Mo 정광내의 구리의 약 95%가 용액(15)으로 침출되며, 그에 따라 Mo 정광내의 구리의 양을 약 0.15% Cu 로 감소시키는 반면, 정광내에 존재하는 몰리브덴의 약 1-2% 만이 용액(15)내로 침출되어, 상당히 개선된 구리 제거 효과를 달성한다. 이러한 것을 나타내는 특정 실험 결과를 이하의 예 1 내지 예 3 에서 설명한다. 본 예에서, 액체(15)는 약 30 g/L의 Cu, 3-7 g/L의 Mo, 0-30 g/L의 유리산 및 일부 철을 포함한다. 물론, 액체의 조성은 처리되는 광석의 종류에 따라 달라질 것이다.

만약, Mo 정광이 아연도 포함한다면, 용액(15)은 석출 또는 브리드 회로(bleed circuit)에 의해 제거될 수 있는 아연을 포함할 것이다. 만약, 경제성 있는 아연 양이 존재한다면, 그 아연은 용매 추출 및 전해정련에 의해 분리될 수 있을 것이다.

분리 설비(8)의 찌꺼기로부터의 Cu 정광은 또한, 낮은 고체 함량, 예를 들어 약 120-300 g/L의 고체 함량이라는 것을 제외하고, 가압 산화처리(11)에서와 동일한 조건하의 가압용기내에서 가압 산화처리(12)를 거친다.

가압 산화처리(12) 이후에, 결과적인 가압 산화처리 슬러리는 플래시 탱크(21)(도 4 참조)내에서 대기압까지 감압되고 냉각된다. 이어서, 도면부호 14(도 1 참조)로 표시한 바와 같이 여과되어 액체(16) 및 고체 잔류물(18)을 생성한다.

고체 잔류물(18)은 또한 구리 회수를 위해 세척되고, 도 2 의 공정에 도시되고 이하에서 설명하는 바와 같이, H₂SO₄ 를 포함하는 대기압하에서 침출될 수 있다.

가압 산화처리(11 및 12)는 배치식으로(batchwise) 또는 연속 방식으로 실시될 수 있다. 연속적인 방식이 바람직한데, 이는 가압용기가 연속적으로 사용되고 발열적인 가압 산화 반응을 개시하기 위한 외부 가열이 필요 없기 때문이다.

양 가압 산화처리(11 및 12)는 약 350 내지 1800 kPa, 바람직하게 1000 kPa 의 산소 압력하에서 실시된다. 이는 가압용기내의 증기 압력 이상의 산소 분압이다.

가압 산화처리(11, 12)가 연속 방식으로 실시될 때, 약 95% 내지 98% 순도의 산소(나머지는 질소 및 아르곤과 같은 불활성 가스들이다)가 상기 가압용기내로 공급된다. 가압 산화처리중에 산소가 반응함에 따라, 불활성 함량에 대한 산소 함량 은 감소된다. 따라서, 가압용기내에서 약 80-85%의 일정한 산소 함량을 유지하기 위해 가압용기로부터 가스가 누출(bleed)된다. 가압용기내의 약 60% 이상의 최소 산소 함량은 가압 산화처리의 만족스런 진행에 필수적인 것으로 생각된다.

가압용기 내부의 액체 원소의 황에 의해 반응하지 않은 황화물이 습윤(wetting)되는 것을 방지하여 황화물 입자가 완전히 반응할 수 있도록, Lignosol^TM 과 같은 계면활성제가 가압 산화처리(12)에 첨가될 수 있다. 계면활성제는 액체 황의 물리적 성질을 변화시키는 효과를 가진다.

본 예에서 약 20 g/L 의 유리산과 약 40 g/L 의 Cu 및 무시할 수 있는 정도의 Mo 를 포함하는 가압 산화처리 액체 또는 용액(16)이 적절한 추출제(extractant)(통상적으로 유기 추출제)를 가지는 Cu 용매 추출단계(20)에 가해져서 구리가 풍부한(pregnant copper) 용액 및 라피네이트를 생성한다. 구리가 풍부한 용액(유기 물질이 부가된)은 단계(22)로 도시된 바와 같이 스트립핑(stripping) 처리되고 이어서 전해정련되어 구리가 회수된다. 구리 스트립핑 단계(22)는 화살표(21)로 도시된 바와 같이 전해정련(24)으로부터 회수된 사용후의 전해액에 의해서 실시된다.

용매 추출(20)로부터의 라피네이트로서 염화물 및 약 60 g/L 유리산 뿐만 아니라 감소된 양의 구리(약 13 g/L)를 포함하는 라피네이트는 도면부호 26 으로 표시한 바와 같이 두 부분(25, 26)으로 분리된다. 도시된 바와 같이, 부분(27)은 가압 산화처리(11)로 재순환된다.

부분(25)은 라임스톤(limestone)으로 중화처리(28)되어, 본질적으로 유리산을 포함하지 않게 되고 액체/고체 분리(30)를 거쳐 액체(32) 및 고체 잔류물(35)을 생성한다. 잔류물(35)은 본질적으로 깁스(gypsum)이고 세척후 폐기될 것이다.

액체(32)는 도면부호 40 으로 표시한 바와 같이 특정 비율로 분할된다. 그 비율은 가압 산화처리(11 및 12)에서 처리되는 Mo 정광 및 Cu 정광의 상대적인 양(일반적으로, Mo 정광이 훨씬 적은 양이 된다) 및 가압 산화처리(11, 12)가 실행되는 상대적인 고체 밀도(본 예의 경우에, 각각 500 및 140 g/L)와 같은 인자들에 의해 결정된다. 이러한 이유로, 분리는 가압 산화처리(11) 및 가압 산화처리(12)에 대해 각각 5:1 내지 500:1 범위내에서 변화될 것이다.

작동 온도를 유지하기 위해 가압 산화처리(11)는 비교적 높은 고체 밀도에서 실시된다. 이는, 가압 산화처리 중에 발열 반응에 참가하는 것이 Mo 정광내의 구리라는 점과 그 정광내의 구리가 소량이라는 점에 비추어 볼 때 그러하다.

한편, 가압 산화처리(12)중에, 발열 반응에 의해 보다 많은 열이 발생되도록 하기 위해서는 광석내의 구리의 함량이 높으며, 온도 제어를 위해서는 고체 농도가 낮아야 한다.

본질적으로 유리산이 없는 보다 적은 부분은 가압 산화처리(11)로 재순환되어 가압 산화처리(11)를 위한 가압 용기로의 공급 용액으로서 역할한다. 보다 많은 부분은, 도시된 바와 같이, 가압 산화처리(11)로부터의 구리 함유 용액(15)과 조합된다. 본 예에서, 약 10-50g/L의 유리산(H₂SO₄), 염화물(예를 들어, CuCl₂) 및 구리(예를 들어, CuSO₄)를 포함하는 조합된 스트림(stream)(23)은 재순환되어 가압 산화처리(12)를 위한 가압용기로의 공급 용액으로서 역할한다. 공급 용액내의 염화물 농도는 약 12 g/L 의 값으로 유지되고, 구리 농도는 약 10-20 g/L, 바람직하게 15g/L 의 값으로 유지된다. 비록, 본 예에서, 공급 용액이 재순환된 라피네이트 스트림(23)으로서 도시되었지만, 필요량의 산, 구리 및 염화물은 외부 공급원과 같은 적절한 공급원으로부터 제공될 수도 있다.

실질적으로 용액(15)내의 모든 Mo 가 가압 산화처리(12)에서 석출되고 고체 잔류물(18)의 일부를 형성한다는 것을 발견하였다. 이러한 방식에서, Mo 는 구리 함유 용액(15)으로부터 분리된다. 만약, 용액(15)이 비소를 포함한다면, 이러한 불순물은 유사한 방식으로 제거된다. 이러한 것을 설명하는 특정 실험 결과가 이하의 예 4 및 예 5 에 기재되어 있다.

본 예에서, 도면 부호 26 에서의 분할은 약 50-50이다. 즉, 가압 산화처리(12)로 재순환되는 라피네이트의 약 절반이 중화된다. 그러나, 이러한 비율은 가압 산화처리(12)중에 가압용기내에 발생되는 산의 양에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 공급 용액은 가압 산화처리(12)중에 적은 산이 발생하는 경우에는 50 g/L 이하의 유리산을 포함할 것이고 많은 양의 산이 발생하는 경우에는 본질적으로 유리산을 포함하지 않을 것이다.

고체 잔류물(17)은 순도가 높은 Mo 정광이며, 그 정광의 구리 함량은 시장에서 용인되는 값, 예를 들어 <0.2% Cu 까지 감소된다. 정광(17)은 Mo 회수를 위해 추가적으로 처리될 수 있고, 또는 그 대신에, 정광을 시장에 공급할 수 있다.

도 2 에는 불순물이 많은 Mo 정광의 처리가 보다 큰 구리 회수 공정의 일부를 형성하는 공정(50)이 도시되어 있다. 가압 산화처리 용액(16)내에 존재하는 기타 금속의 회수와 함께 구리 회수 공정이 미국 특허 제 5,645,708 호, 제 5,874,055 호, 및 제 5,855,858 호에 보다 자세히 기재되어 있으며, 상기 특허 공보들의 전체 내용은 본 명세서에서 참조로서 포함된다.

공정(50)은, Mo 분리 설비(8)의 Cu 정광 찌꺼기로부터 구리를 회수하는 것에 더하여 별도의 Cu 정광(51)으로부터 구리를 또한 추출한다는 것을 제외하고, 공정(3)과 유사하다. 공정(3)에 대응하는 공정(50)의 부분들은 동일한 도면 부호로 표시하였다.

잔류물(18)에 대해 대기압 침출(atmospheric leach; AL)(52)을 실시한 후 이어서 액체/고체 분리(역류식 분리(counter current decantation; CCD)(53))를 실시하여 추후에 구리 회수를 위한 용매 추출(54)이 실시되는 구리 용액을 생성함으로써, 잔류물(18)로부터의 구리 회수가 이루어진다는 점에서 공정(50)은 공정(3)의 확장된 버젼(version)이다.

도시된 바와 같이, 용매 추출(54 및 20)은 스트립핑(22) 후에 재순환되는 동일한 추출제(스트림(55)으로 표시됨)로 실시된다. 도시된 바와 같이, 용매 추출(54 및 20)로부터 적재된 추출제는 스트립핑(22)에 앞서서 단계(57)에서 물로 세척된다.

도시된 바와 같이, 각각의 용매 추출(20 및 54)에 앞서서 각각의 등유 예비- 처리(kerosene pre-treatment; KPT) 단계(60 및 62)가 먼저 실시된다. 용매 추출(20 및 54)에서, 적절한 구리 추출제, 통상적으로 히드록시-옥심(hydroxy-oxime)과 함께 등유가 사용된다. 예비-처리 단계(60, 62)에서, 용매 추출(20 및 54)에서 발생할 수 있는 물리적 문제점을 예상하기 위해 또는 어느 정도까지 모사(mimic)하기 위해 등유만이 사용된다. 이러한 문제점들은 다음으로부터 기인할 것이다. 즉:

(a) 용매 추출 회로내에 "굳어진 침전물(crud)"을 초래할 수 있는 수성 공급 용액내의 현탁 고체; 또는

(b) 용매 추출에서 사용되는 용매를 오염시켜 용매가 이전과 같이 섞이지 않게 함으로써 용매 추출 후에 침강기(settler)내의 수성 상(相)과 유기 상의 열악한 분리를 초래할 수 있는 수성 공급 용액내의 계면활성제(침강기로부터 생성된 수성 상내의 고 유기 동반(high organic entrainment) 및/또는 유기 상내의 고 수성 동반(high aqueous entrainment)으로 지칭되기도 한다).

상기 예비-처리 단계(60, 62)가 도입한 상기 문제들을 최소화하기 위한 것이다. 이러한 방식에서, 등유보다 훨씬 더 고가인 추출제가 없기 때문에 상기 현상을 경제적으로 처리할 수 있는 예비-처리 단계들에서 문제들이 발생한다.

용매 추출(54)로부터의 라피네이트는 유기 세척(57)으로부터의 세척수와 조합되고 이어서 단계(69)로 표시한 바와 같이 분할된다. 분할(69)된 일 부분은 대기 침출(52)로 재순환되고 다른 부분은 중화(70)되고 이어서 액체/고체 분리(71)되어, 세척수로서 역류식 분리(CCD)(72)로 재순환되는 액체 및 깁스(gypsum) 고체(35)와 조합되는 고체를 생성한다.

본 예에서, 분할(69)은 약 50-50으로 이루어진다. 그러나, 이러한 비율은 전술한 분할(26)에서와 같은 방식으로 달라질 수 있다.

공정(50)은 또한 분할(40)에서 취해지는 브리드 스트림(80)을 제공한다. 스트림(80)은 구리 회수를 위한 용매 추출(82)을 거치고, 침전장치(thickener)(88)를 통과한 후에, 단계(86)으로 도시된 바와 같이 Ni, Co 및 Zn과 같은 불순물(존재하는 경우)을 석출하도록 중화(84)된다. 침전장치(88)내에서 분리된 고체는 중화단계(28)로 보내진다.

예 1

45.2%의 Mo, 3.6%의 Cu, 3.6%의 Fe 및 34.2%의 전체 황을 포함하는 몰리브데나이트 정광을, 15 g/L Cu, 12 g/L Cl, 및 20 g/L 유리산을 포함하는 공급 용액을 이용하여, 500 g/L 고체 밀도에서 가압 산화처리하였다. 가압 산화처리를 200 psig(1480 Kpa)의 전체 압력에서 그리고 150℃ 에서 1 시간 동안 실시하였다.

가압 산화처리 후에, 생산된 슬러리는 여과되고 잔류물은 물로 세척되었다. 여과액의 pH 는 0.91 이었다. 여과액은 31.34 g/L Cu, 3.64 g/L Mo 및 5.87 g/L 철을 포함하였다. 구리 및 몰리브덴 추출은 각각 96.2% 및 1.6% 였다(구리 추출은 고체를 기초로 한 것이고; 몰리브덴 추출은 액체를 기초로 한 것이다).

예 2

다른 테스트에서, 동일한 Mo 정광이, 공급 용액이 유리산을 포함하지 않는다는 점을 제외하고, 전술한 조건과 동일한 조건하에서 가압 산화처리 되었다. 가압 산화처리로부터의 여과액의 pH 는 1.06 이었다. 여과액은 33.04 g/L Cu, 6.64 g/L Mo, 및 7.24 g/L 철을 포함하였다. 구리 및 몰리브덴 추출은 각각 95.2% 및 2.7% 였다.

예 3

다른 테스트에서, 동일한 Mo 정광이, 공급 용액이 30 g/L 유리산을 포함한다는 점을 제외하고, 전술한 조건과 동일한 조건하에서 가압 산화처리 되었다. 가압 산화처리로부터의 여과액의 pH 는 1.03 이었다. 여과액은 30.60 g/L Cu, 3.04 g/L Mo, 및 6.16 g/L 철을 포함하였다. 구리 및 몰리브덴 추출은 각각 94.1% 및 1.3% 였다.

상기 3개의 예로부터, 높은 구리 추출이 얻어지면서도 몰리브덴 추출(정광으로부터의 Mo 손실을 나타낸다)은 낮다는 것을 알 수 있다.

예 4

약 32중량% Cu 및 23중량% Fe 를 포함하는 높은 구리 함량의 정광을, 15 g/L Cu, 12 g/L Cl, 및 31 g/L 유리산을 포함하는 공급 용액을 이용하여, 240 g/L 고체 밀도에서 가압 산화처리하였다. 공급 용액은 또한 0.298 g/L Mo 및 6.65 g/L As 를 포함한다.

가압 산화처리를 200 psig(1480 Kpa)의 전체 압력에서 그리고 150℃ 에서 1 시간 동안 실시하였다.

가압 산화처리 후에, 생산된 슬러리는 여과되고 잔류물은 물로 세척되었다. 여과액의 pH 는 2.14 이었다. 여과액은 54.72 g/L Cu, 0.151 g/L Fe, 0.002 g/L Mo 을 포함하였고 비소는 탐지되지 않았다.

예 5

다른 테스트에서, 약 21.4중량% Cu 및 25중량% 철을 포함하는 중간 정도의 구리 함량의 정광을, 15 g/L Cu, 12 g/L Cl, 및 13 g/L 유리산을 포함하는 공급 용액을 이용하여, 200 g/L 고체 밀도에서 가압 산화처리하였다. 공급 용액은 또한 0.201 g/L Mo 및 5.75 g/L As 를 포함한다.

가압 산화처리 후에, 생산된 슬러리는 여과되고 잔류물은 물로 세척되었다. 여과액의 pH 는 2.53 이었다. 여과액은 51 g/L Cu, 0.064 g/L Fe, 0.001 g/L Mo 를 포함하였고 비소는 탐지되지 않았다.

예 4 및 예 5 의 결과로부터, 공급 용액에 포함된 몰리브덴 및 비소가 가압 산화처리 중에 효과적으로 석출되었다는 것을 알 수 있다.

비록, 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였지만, 청구범위에 기재된 발명의 범위내에서도 여러가지 변형 및 변경 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다.

Claims

몰리브덴 및 구리의 추출을 위한 방법으로서:

할로겐화물 및 구리를 포함하는 제 1 공급 용액과 산소의 존재하에서 몰리브덴-구리 정광을 제 1 가압 산화처리하여 제 1 의 구리 포함 용액 및 몰리브덴 포함 고체 잔류물을 생성하는 제 1 가압 산화처리 단계;

할로겐화물 및 구리를 포함하는 제 2 공급 용액과 산소의 존재하에서 구리 정광을 제 2 가압 산화처리하여 제 2 의 구리 포함 용액 및 고체 잔류물을 생성하는 제 2 가압 산화처리 단계;

상기 제 2 의 구리 포함 용액을 용매 추출 처리하여 구리가 풍부한 용액 및 라피네이트(raffinate)를 생성하는 용매 추출 단계;

상기 제 1 의 구리 포함 용액과 함께, 상기 라피네이트의 제 1 부분을 제 2 공급 용액으로서 상기 제 2 가압 산화처리로 재순환시키는 단계; 및

상기 라피네이트의 제 2 부분을 제 1 공급 용액으로서 상기 제 1 가압 산화처리로 재순환시키는 단계를 포함하는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 부분을 상기 제 1 가압 산화처리로 재순환시키기에 앞서서 상기 제 2 부분을 중화처리하는 단계를 더 포함하는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 몰리브덴-구리 정광 및 상기 구리 정광은 상기 구리-몰리브덴 정광을 부유처리하여 상기 몰리브덴-구리 정광을 포함하는 부유물과 상기 구리 정광을 포함하는 찌꺼기를 생성함으로써 얻어지는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 가압 산화처리는 115℃ 내지 175℃의 온도에서 실시되는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 가압 산화처리들은 150℃의 온도에서 실시되는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 공급 용액은 0 g/L 내지 50 g/L 유리산을 포함하는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 공급 용액내의 구리는 10 내지 20 g/L 의 농도를 가지는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 공급 용액들내의 구리 농도는 15 g/L 인 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 할로겐화물은 염화물이며, 상기 제 1 및 제 2 공급 용액내의 염화물은 8 내지 15 g/L 의 값으로 유지되는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 공급 용액들내의 염화물은 12 g/L의 값으로 유지되는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 가압 산화처리는 1000 g/L 이하의 고체 밀도에서 실시되는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 고체 밀도는 500 g/L 이하인 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 가압 산화처리는 250 내지 800 g/L 의 고체 밀도에서 실시되는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 가압 산화처리는 120-300 g/L 의 고체 밀도에서 실시되는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 구리는 상기 제 1 및 제 2 공급 용액내에서 황화 구 리로서 존재하는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 할로겐화물은 상기 제 1 및 제 2 공급 용액내에서 염화 구리로서 존재하는 몰리브덴 및 구리 추출 방법.
구리로 오염된 몰리브덴 정광의 정련 방법으로서,

구리 및 염화물을 포함하는 공급 용액과 산소의 존재하에서 상기 몰리브덴 정광을 가압 산화처리하여 구리를 포함하는 가압 산화 용액 및 몰리브덴을 포함하는 고체 잔류물을 생성하는 단계를 포함하며,

상기 공급 용액내의 염화물의 양이 8 내지 15 g/L인

몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 가압 산화처리는 115℃ 내지 175℃의 온도에서 실시되는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 가압 산화처리는 150℃의 온도에서 실시되는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 가압 산화처리는 350 내지 1800 kPa 의 산소 압력하에서 실시되는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 공급 용액내의 구리는 10 내지 20 g/L 의 농도를 가지는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 공급 용액내의 구리 농도는 15 g/L 인 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 공급 용액내의 염화물은 10 내지 15 g/L 의 값으로 유지되는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 공급 용액내의 염화물은 12 g/L의 값으로 유지되는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 공급 용액은 상기 가압 산화처리 용액의 적어도 일부를 상기 가압 산화처리로 재순환시킴으로써 제공되는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 가압 산화처리 용액은 구리 용매 추출처리되어 구리가 풍부한 용액 및 라피네이트를 생성하며, 상기 라피네이트의 적어도 일부는 상기 가압 산화처리로 재순환되는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 가압 산화처리는 1000 g/L 의 고체 밀도에서 실시되는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 27 항에 있어서, 상기 고체 밀도는 500 g/L 인 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 구리는 상기 공급 용액내에서 황화 구리로서 존재하는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 염화물은 상기 공급 용액내에서 염화 구리로서 존재하는 몰리브덴 정광의 정련 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 가압 산화처리는 250 내지 800 g/L 의 고체 밀도에서 실시되는 몰리브덴 정광의 정련 방법.