FR2491450A1

FR2491450A1 - Procede de traitement de minerais de sulfure de cuivre pour produire du chlorure cuivreux

Info

Publication number: FR2491450A1
Application number: FR8117195A
Authority: FR
Inventors: Robert Hill Clark; Joseph Patrick Wilson
Original assignee: Cyprus Metallurgical Processes Corp
Current assignee: Cyprus Metallurgical Processes Corp
Priority date: 1980-10-06
Filing date: 1981-09-07
Publication date: 1982-04-09
Also published as: AR225839A1; WO1982001197A1; FR2491450B1; DE3050594A1; BE890636A; ZA816902B; ZM8381A1; AU7075381A; ES505133A0; IE51592B1; JPS57501530A; US4341742A; AU538566B2; GB2099411B; IT8109535A0; IT1167998B; IE812200L; ES8301454A1; PH16857A; GB2099411A

Abstract

TRAITEMENT DE MINERAIS DE SULFURE DE CUIVRE COMPRENANT DE LA CHALCOPYRITE EN VUE DE PRODUIRE DU CHLORURE CUIVREUX. CE PROCEDE COMPREND LA LIXIVIATION DE LA CHALCOPYRITE SUIVANT L'EQUATION: (CF DESSIN DANS BOPI) SOUS DES CONDITIONS DE REACTION QUI SONT REGLEES DE TELLE SORTE QUE LA VALEUR DE X SOIT MAINTENUE ENTRE ENVIRON 0,35 ET 0,9, QUE LA VALEUR DE Y SOIT MAINTENUE ENTRE ENVIRON 0,075 ET ENVIRON 0,4, ET QUE LA SOMMATION INITIALE 3X12Y SOIT SUPERIEURE A 3.

Description

249145(

"Procédé de traitement de minerais de sulfure de cuivre pour produire du chlorure cuivreux"

La présente invention est relative au traite-

ment de minerais de sulfure de cuivre comprenant de la

chalcopyrite, en vue de produire du chlorure de cuivre.

On connaît divers procédés hydrométallurgiques de récupération du cuivre au départ de ses minerais de

sulfure. Les plus favorables parmi ces procédés sont orien-

tés, d'une façon générale, vers la solubilisation du cuivre se trouvant dans les minerais de sulfure de cuivre

par divers lixiviants, en particulier du chlorure ferri-

que et/ou du chlorure cuivrique.

On peut trouver des exemples de ces procédés dans les brevets des EtatsUnis d'Amérique n03.785.944 (Atwood), 4.097.271 (Swinkels), 3.798.026 (Milner), 4.013.457 et 3.972.711 (Goens et col.), ainsi que dans une communication présentée au "Annual AIME Meeting",

Section Hydrométallurgique, à Denver, Colorado, Etats-

Unis d'Amérique, le 26 février 1978, cette communication étant intitulée "A Hydrometallurgical Process for the Extraction of Copper" et ayant été faite par J.H.McNamara, W.A.Ahrens-et J.B.Franek. Toutefois, ces procédés exigent l'addition de réactifs supplémentaires pour faciliter la

récupération du chlorure cuivreux ou pour régler les pro-

dus-t.ons de sulfate,, réactifs dont il faut tenir compte dans tout traitement ultérieur quelconque, ou bien ces procédés supposent des traitements compliqués en deux étapes. Un but de la présente invention est de prévoir

un procédé pour une lixiviation efficace de la chalco-

pyrite contenue dans les minerais de sulfure de cuivre

en vue de produire une solution de chlorure cuivreux.

Suivant la présente invention, on prévoit un procédé de production de chlorure cuivreux au départ

d'un minerai de sulfure de cuivre contenant de la chal-

-2 copyrite, ce procédé comr-enant la lixiviation de la chalcopyrite suivant l'équation: (3X+12Y)Cu++ + CuFeS2 +8YH20 (4X+12Y)Cu+ + XFe++ + (2X-2Y)S + 2YS04 = + 16 YH + (1-X)CuFeS2 sous des conditions de réaction qui sont réglées de telle sorte que "X" soit maintenu entre environ 0,35

et 0,9, "Y" soit maintenu entre environ 0,075 et en-

viron 0,4, et la sommation initiale de 3X + 12Y soit

supérieure à 3.

Le développement et le maintien de la réaction sont basés sur le choix approprié des variables suivantes et un équilibre entre elles, ces variables étant la

température de réaction, la durée de celle-ci, le rap-

port molaire initial entre le chlorure cuivrique et le cuivre de l'alimentation sus forme de chcopyrite, et/ou la concentration de chlorure ferreux entretenue durant

la lixiviation.

En outre, suivant la présente invention, on prévoit un procédé de production de chlorure cuivreux

au départ d'un inerai de sulfure de cuivre, ce procé-

dé comprenant la lixiviation du minerai en prévoyant un rapport molaire entre le chlorure cuivrique et le cuivre du sulfure de cuivre d'au moins 3, et un rapport

molaire entre le chlorure ferreux et le cuivre du sul-

fure de cuivre d'au moins 3 également,dans un intervalle

de températures d'environ 80 C jusqu'au point d'ébulli-

tion de la solution, en une période d'environ 2 à en-

viron 12 heures, afin de convertir environ 40 à environ % en poids du cuivre du sulfure de cuivre en chlorure cuivreux et en vue de convertir environ 7,5 à environ

249145S

% en poids du soufre de sulfure de cuivre en sulfate.

Divers procédés suivant la présente invention

sont décrits ci-après à titre d'exemples.

Le procédé suivant l'invention est applicable à des minerais de sulfure de cuivre contenant de la chalcopyrite. La plupart des minerais de sulfure de cuivre naturels, comme la chalcocite,la covellite

et la digénite, sont beaucoup plus facilement lixivia-

bles que la chalcopyrite. Lorsqu'on utilise le procédé

suivant l'invention avec des mélange de sulfures de cui-

vre contenant de la chalcopyrite, il doit être entendu que le choix initial des conditions de réaction peut

etre basé sur la quantité relative de chalcopyrite pré-

sente, des modifications étant faites afin de tenir compte de la quantité et du type des autres sulfures de cuivre présents. En d'autres termes, lorsque le cuivre de l'alimentation, sous forme de chalcopyrite, est inférieur au cuivre total introduit, les conditions générales de réaction varieront par rapport à celles définies précédemment comme étant nécessaires, mais les conditions envisagées ci-dessus seront satisfaites en

ce qui concerne la réaction de lixiviation dans la me-

sure o elle s'applique à la chalcopyrite. A titre d'exem-

ple, une proportion molaire initiale du lixiviant formé par le chlorure cuivrique d'environ 4/1 par rapport au cuivre de l'alimentation, se présentant sous la forme de chalcopyrite, peut être avantageuse mais, du fait des quantités importantes d'autres sulfures de cuivre qui sont introduits avec l'alimentation, la proportion molaire effective du chlorure cuivrique par rapport au total du cuivre de l'alimentation peut varier à partir de la valeur susdite. De même, d'autres conditions de réaction peuvent également changer afin de tenir compte

de la forme sous laquelle se présente le cuivre de l'a-

limentation.

Le mineraibrut comportant du cuire est de pré-

férence concentré au départ suivant des techniques tra-

ditionnelles, telles qu'une flottation. Le concentré

comportant le cuivre est alors calibré suivant les né-

cessités pour que, de préférence, 95% de ce concentré

traversent un tamis à mailles de 0,074 mm, plus parti-

culièrement encore pour que 70% de ce concentré traverseit

un tamis à mailles de 0,043 mm.

On a découvert que la réaction de lixiviation de la chalcopyrite avec du chlorure cuivrique seulement peut etre illustrée par l'équation suivante

(3X+12Y) u++ + CuFeS2 + 8YH20 --

(4X+12Y)Cu+ + XFe++ + (2X-2Y)S0 + 2YS04 = + 16YH+ + (l-X)CuFeS2 La chimie de la lixiviation est très complexe, les mécanismes et les réactionsintermédiaires n'étant

pas mis en évidences par cette équation. Celle-ci déri-

ve d'une combinaison d'essais expérimentaux et de la stoechiométrie connue pour ce genre de réaction. Le

procédé suivant l'invention utilise cette nouvelle ap-

préciation de la chimie du procédé en question avec l'é-

quilibre entre les paramètres de réaction afin de pro-

duire des concentrations nettement plus élevées de chlo-

rure duivreux et des conversions nettement plus hautes de chlorure cuivreux produit par rapport au cuivre sous forme de chalcopyrite,qui est ajouté..comme alimentation que les procédés suivant la technique antérieure. De plus, on mène de préférence le procédé sans addition de réactifs extérieurs, tels que deschloruresde métaux alcalins ou alcalinoterreux, dont il faut tenir compte

par la suite dans la poursuite du traitement de la so-

lution produite de chlorure cuivreux.

La valeur de "X" dans l'équation précédente dé-

signe la quantité molaire de cuivre alimentqsous forme de chalcopyrite, qui est convertie en ion cuivreux.Le lc- cédé estmené de manière à maintenir la valeur de "X" dans un intervalle de valeurs allant de 0,35 à 0,90 par

rapport à une mole de cuivre d'alimentation se présen-

tant sous forme de chalcopyrite. La valeur particulière

est une question de choix, celui-ci étant fait es pré-

voyant l'équilibre approprié des conditions de réaction,

tel qu'envisagé précédemment.

La valeur de "Y" dans cette équation désigne la quantité molaire de soufre d'alimentation introduit

sous forme de chalcopyrite, qui est convertie en sulfa-

te. Comme deux moles de soufre existent dans la molécu-

le de chalcopyrite par mole de cuivre, il se forme deux ("Y") moles de sulfate pour chaque mole de chalcopyrite ayant réagi. Le soufre de chalcopyrite non converti en sulfate est produit sous forme de soufre élémentaire solide. La réaction de lixiviation est menée de manière que la valeur de "Y" soit maintenue dans un intervalle

d'environ 0,075 à environ 0,4. La conversion d'une cer-

taine quantité du soufre de chalcopyrite en sulfate est

déjà connue mais, dans tous les procédés antérieurs con-

nus, la quantité de sulfate pouvant se former est main-

tenue à moins de 5%. Une appréciation de la réaction

de lixiviation illustrée précédemment montre qu'en per-

mettant l'introduction d'une plus grande quantité de soufre sous forme de chalcopyrite en vue de la conversion en sulfate, on obtient en même temps des concentrations nettement plus élevées de chlorure cuivreux. Tout comme pour la valeur "X", il faut faire un choix approprié de la valeur de "Y" dans l'intervalle donné. Ce choix se fait en maintenant l'équilibre approprié des conditions

de réaction dont il a été question précédemment.

Dans les formes de réalisation préférées du procédé, les conditions de réaction sont réglées afin d'assurer l'équation de lixiviation donnée suivant des valeurs préalablement choisies et désirées de "X" et

de "Y". Les principales variables à régler et à équili-

brer entre elles sont le rapport molaire initial entre le chlorure cuivrique et le cuivre de chalcopyrite (désigneé par le coefficient de réaction 3X + 12Y), la température de réaction, la durée de celle-ci, et le rapport molaire initial entre le chlorure ferreux et le cuivre de chalcopyrite dans l'alimentation. D'autres

conditions, telles que le type minéralogique de concen-

tré et la répartition des dimensions des particules de

ce concentré, la vitesse d'agitation durant la lixivia-

tion, etc. sont évidemment importantes aussi pour la

conduite de la réaction de lixiviation mais sont con-

sidrées comme étant dudomaine de la connaissance et de

l'expérience de l'artisan, dès l'instant o les caracté-

ristiques particulières du procédé ont été estimées.

Un paramètre opératoire particulièrement impor-

tant est le rapport molaire initial entre le lixiviant formé par le chlorure cuivrique et-le cuivre se trouvant

sous forme de chalcopyrite dans l'alimentation. Les pro-

cédés connus, utilisant une lixiviation de chalcopyrite

par du chlorure cuivrique,prévoit généralement des pro-

portions molaires de l'ordre d'environ 1,5 à 2,5 moles

de chlorure cuivrique par mole de cuivre de chalcopyrite.

On a constaté qu'une production nettement plus importante de chlorure cuivreux peut être obtenue lorsque le rapport

molaire entre le chlorure cuivrique et le cuivre se pré-

sentant scus forme de chalcopyrite est supérieur à 3 au départ. Le rapport molaire initial entre le chlorure

cuivrique et le cuivre de chalcopyrite influence di-

rectement aussi la quantité de soufre de chalcopyrite convertie en sulfate, à savoir la valeur de "Y". Une

augmentation de ce rapport molaire a tendance à aug-

menter la valeur de "Y". Le rapport molaire initial entre le chlorure cuivrique et le cuivre de chalcopyrite est par conséquent déterminé suivant les valeurs désirées "X" et de "lY"t, pour autant que ces dernières valeurs

soient choisies afin que la somme 3X + 12Y soit supérieu-

re à 3. D'un point de vue pratique, si ce rapport molai-

re dépasse une valeur d'environ 6, la valeur de "Y" se rapproche de la valeur admissible maximale dans le cadre de l'invention, c'est-à-dire 0, 40. Par conséquent, le rapport molaire entre le chlorure cuivrique et le cuivre

de clalcopyrite est de préférence maintenu dans l'inter-

valle d'environ 3 à-environ 6,plus particulièrement en-

core dans l'intervalle d'environ 3,5 à environ 5,5.

Le choix approprié du rapport molaire entre le chlorure cuivrique et le cuivre de chalcopyrite doit être fait en tenant compte du choix du rapport molaire

initial entre le chlorure ferreux et le cuivre de chalco-

pyrite, de la température de réaction et de la durée de celle-ci. Comme chacun de ces paramètres signalés fait varier les valeurs de "X" ou de "Y" ou même des deux, chacun des paramètres doit être choisi en tenant

compte de son effet sur les autres.

La température doit de préférence être choisie dans l'intervalle allant d'environ 80C jusqu'au point d'ébullition de la solution. Ce point d'ébullition de la solution est d'environ 107WC, mais il varie évidemment avec les concentrations de sel. La température influence la vitesse de la réaction et on a constaté que, d'une façon générale, à des températures inférieures à 80oC, les vitesses sont trop lentes pour être considérées

comme pratiques. On a observé que, de façon surprenan-

te, la valeur de "X" ne varie essentiellement pas de façon importante avec la température, en particulier au-dessus de 900C, mais que des températures plus

élevées ont tendance à augmenter la valeur de "Y".

De ce fait, la quantité de soufre de chalcopyrite pou-

vant être convertie en sulfate peut être réglée Se fa-

çon appropriée en ajustant la température, tout en

n'affectant pas de façon essentielle la quantité de cui-

vre de chalcopyrite convertie en chlorure cuivreux.

L'effet de la durée de maintien de la réaction est essentiellement le même que celui de la température

de cette réaction. Une augmentation de la durée d'entre-

tien de la réaction a tendance à augmenter la valeur de "Y", tout en n'affectant pas essentiellement la valeur de "', ce qui est surprenant. La durée de réaction est généralement choisie de manière à se situer dans

l'intervalle d'environ 2 à 12 heures, mais on remarque-

ra à nouveau qu'il faut une durée particulière se situant dans cet intervalle pour régler de façon appropriée les valeurs choisies de "X" et de "Y"

Une autre variante de la réaction est la con-

centration initiale de chlorure ferreux. Celui-ci est préféré, comme solvant, au lixiviant initial formé par le

chlorure cuivrique et au chlorure cuivreux produit ré-

sultant, principalement du fait que la chalcopyrite contient des quantités molaires égales de fer et de

cuivre. Par conséquent, pour chaque mole de cuivre en-

trant en solution, une mole de fer entre également

dans celle-ci. Le traitement ultérieur du chlorure cui-

vreux produit doit par conséquent être compatbile avec le chlorure ferreux produit. Par le choix initial d'un milieu de chlorure ferreux, il n'y a pas d'introduction, dans la lixiviation, d'impuretés supplémentaires de traitement, telles que des métaux alcalins et/ou alca- lino-terreux. En outre, comme du chlorure ferreux est

produit au cours du développement du procédé, ce chlo-

rure est facilement disponible pour un recyclage et/ou pour un traitement ultérieur, suivant les désirs. Le rapport initial entre le chlorure ferreux et le cuivre de chalcopyrite influence à la fois les valeurs de "X"

et de "Y". Une augmentation de la proportion de con-

centration de chlorure ferreux a tendance à augmenter à la fois les valeurs de "X" et de "Y". On utilise de préférence au départ environ 3 à environ 5 moles de chlorure ferreux par mole de cuivre de chalcopyrite

et de nouveau la détermination d'une valeur raisonna-

blement précise est nécessaire afin d'entretenir de façon ppropriée les valeurs de "X" et de "Y" aux niveaux

désirés.

On a constaté qu'en procédant à un lixiviatbn de la manière décrite cidessus, on a une conversion

d'environ 40 à environ 85% du cuivre du sulfure de cui-

vre en chlorure cuivreux, et d'environ 7,5 à environ

35% du soufre de sulfure de cuivre en sulfate.

Les produits résultant da la réaction de li-

xiviation peuvent ensuite etre traités encore suivant les désirs. On peut emlioyer de nombreuses techniques connues en pratique pour le traitement ultérieur du

chlorure cuivreux afin d'obtenir du cuivre élémentaire.

Un traitement électrolytique et un traitement de cémen-

tation, qui sont connus en pratique, constituent des

techniques appropriées. Le procédé utilisé est toute-

fois élaboré plus particulièrement en tenant compte

du procédé décrit d'une façon générale dans les bre-

vets des Etats-Unis d'Amérique n0 4.013.457, 3.972.711,

4.039.324, 4.124.379, 4.101.315 et 4.138-248.

En résumé, le procédé suivant l'invention comprend la lixiviation d'un concentré de sulfure de cuivre pour produire une solution comprenant du chlorure cuivreux, du chlorure cuivrique et du chlorure ferreux,

la séparation de la solution par rapport aux solides ré-

sultants, la cristallisation d'au moins une partie

du chlorure cuivreux à partir de la solution, le trai-

tement des cristaux de chlorure cuivreux pour produire du cuivre élémentaire, le traitement de la liqueur-mère provenant de la cristallisation du chlorure cuivreux afin de séparer au moins une partie des impuretés et d'oxyder le chlorure ferreux en chlorure ferrique et

le chlorure cuivreux en chlorure cuivrique, et le trai-

tement des matières solides provenant de la lixiviation initiale avec la solution de chlorure ferrique-chlorure cuivrique résultant de l'oxydation, afin de lixivier au

moins une partie des sulfures de cuivre restants.

Le présent procédé convient pour la réaction

de lixiviation initiale.

Les exemples suivants sont donnés à titre

d'illustration seulement.

Exemple 1

Un concentré pesant 94,8 g contenant 31,6 % en poids de cuivre, 29,6% en poids de fer et 33,2% en poids de soufre,ainsi que des traces de zinc, d'argent,

de calcium, de magnésium, d'aluminium et de pyrite,pra-

tiquement 100% du cuivre existant sous forme de chalco-

pyrite, est soumis à une lixiviation avec une solution de chlorure. cuivrique-chlorure ferreux à une température il de 100% pendant 6 heures. Le rapport molaire entre le chlorure cuivrique et le cuivre de l'alimentation est au départ de 4,0, et le rapport molaire entre le chlorure ferreux et le cuivre de l'alimentation est au départ de 4,0 également. La réaction donne une conver-

sion de 65% du cuivre de chalcopyrite en chlorure cui-

vreux, et de 12,7% du soufre de chalcopyrite en sul-

fate. On obtient 4,12 moles de chlorure cuivreux ce qui donne une concentration de chlorure cuivreux

produit d'environ 123 g/l.

Exemple 2

Cinq échantillons distincts de 94,8 g, répon-

dant à la même analyse chimique et ayant la même compo-

sition de chalcopyrite que celles prévues dans l'Exemple 1, sont soumiseéparément à lixiviation à 1000C pendant

6 heures avec une solution de chlorure cuivrique-chlo-

rure ferreux. Le rapport molaire entre le chlorure fer-

reux et le cuivre sous forme de chalcopyrite est au départ de 4,0 et la proportion de chlorure cuivrique est amenée à varier. Le Tableau 1 suivant donne la proportion molaire de chlorure cuivrique pour chaque échantillon, ainsi que les conditions opératoires et

les résultats concernant le produit.

Exemple 3

Trois échantillons d'un concentré présentant la même composition chimique et la même composition de chalcopyrite que dans le cas des Exemples 1 et 2 ont été soumis à lixiviation à une température de 1000C

pendant 5 heures avec une solution de chlorure cuivrique-

chlorure ferreux. Chaque échantillon pèse 94,8 g, et le rapport molaire entre le chlorure cuivrique et le cuivre sous forme de chalcopyrite damlblimentation est au départ de 4,0. Le rapport molaire entre le chlorure ferreux et le cuivre sous forme de chalcopyrite dans l'alimentation est amené à varier pour chacun des échantillons. Le Tableau 2 donne les conditions et les résultats pour ces échantillons Exemple 4 Douze échantillons, pesant chacun 101,5 g, répondant à la composition chimique suivante: 29,55% en poids de cuivre, 30,9 % en poids de fer et 34,9% en poids de soufre, avec des traces de zinc, d'argent, de calcium, de magnésium, d'aluminium et de pyrite, et

comportant une présence de cuivre sous forme de chalco-

pyrite qui est essentiellement de 100%, ont été traités séparément suivant les conditions données dans le Tableau 3. Celui-ci présente également les résultats obtenus

pour chacune des expériences de lixiviation.

Exemple 5

Une matière de départ contenant 30,30% de cuivre, 29% de fer et 33,7% de soufre, ainsi que des traces de zinc, d'argent, de calcium, de magnésium d'aluminium et de pyrite, est soumise à lixiviation

à 1000C avec une solution de chlorure cuivrique -chlo-

rure ferreux. Le cuivre de cette matière de départ est

constitué pratiquement à 100% de chalcopyrite, cha-

que échantillon utilisé pesant 99 g. Le rapport molai-

re initial entre le chlorure ferreux et le cuivre de l'alimentation est de 4,4 et le rapport molire initial

entre le chlorure cuivrique et le cuivre de l'alimenta-

tion est de 4,7. La durée est modifiée comme prévu dans le Tableau 4, celui-ci donnant aussi les résultats de

chacune des expériences.

Tableau 1

Rapport mo-

laire CuCl2/Cu sous forme

de chal-

copyrite alimentée 1,0 2.0 3J0 4,0 Rapport molaire FeCl /Cu

sous for-

me de

chalco-

pyrite alimentée 4,0 4,o 4 0 4j 0 4,0 Tempér. Durée X

(OC) (heu-

res)

6 0 23

6 0,33

6 0,50

6 0,60

6 0 69

Y 4X+12Y 4X+12Y

observé calculé

0, 025

0.058

0> 115

O, 152

0 >202

1, 21 2,00 3 35 4 18 ,14 1, 22 2 02 3,38 4, 22 j 18

Concentra-

tions finale de CuCl (g/l) 36, 3 60.0 ,5 , 4 154,2

Echan-

tillon N 2A 2B 2C 2D 2E rn o "D g,,. O

Tableau 2

Echantillon, N 3A 3B 3C

Rapport molai-

* re CuCl2/Cu sous forme de chalcopyrite alimentée 4,0 4,0 4j0

Rapport molai-

re FeC12/Cu sous forme de chalcopyrite alimentée 1,1 2>6 4; 6 Tempér. Durée ( C) (heures)

4X+12Y Concentra-

observé tion fi-

nale de CuCl (g/l) 3,07 3,73 4 43 92,1 111,9 132,9 kJ rO U0

Tableau 3

Rapport mo-

laire CuCl2/Cu sous forme

de chaçopyv-

r te allmen-

2,0 2,0 2,0 2,0 3,0 3 0 3j0 4,0 4/0

Rapport mo- Temp.Du-

laire (oc) rée

FeC12/Cu -

sous forme res)

de chalcopy-

rite alimen-

tée 4;0 4:0 4,0 4;0 4,0 47O 4,0 4)0 4,0 4,0 4,0 4,0

X y 4X+12Y 4X+12Y Concentra-

observé calculé tion finale de CuCl (g/l)

6 0O28

6 0/29

6 0>31

6 0,32

6 0/36

6 0>38

6 0,39

6 0,41

6 0,59

6 0,60

6 0,62

0,035 0 043 0,052 0,058 0;064 0,065 0,078 0,098 0,088

0, 125

0,152

0, 173

1>65 1,83 1>95 2,20 2,28 2 >49 2; 80 3,40 3,86 4,26 4/52 1;54 1>68 1,86 1/98 2.30 2,50 2,82 3,42 3,90 4 30 4.55 J ,6 49,5 54,9 58,5 66,0 68,4 74, 7 84j0 102,0 8

127, 8

Echan-

tillon No 4AA 4AB 4AC 4AD 4BA 4BB 4BC 4BD 4CA 4CB 4CC 4CD LM r m ulj o %" On

Tableau 4

Echantil- Durée, lon, N heures A B C D E F G H 0,25 0oj50 1,0 2,0 3)0 4, 0 ,0 6;0 X 0o 39 0 44 0,52 0,62 0,62 0,62 0 62 0;62 Y 4X+12Y observé 4X+ 12Y calculé 0,015 o 0O54 0,075 0 100 0,130 0O148 0;163 1,73 2,19 2)71 3) 36 3,66 4,02 4,24 4) 42 1,74 2j 19 2,73 3,68 4,26 4/43 Concentration finale de CuCl (g/l) 51:9 7 81 3 ,8 109,8 e6 132,6 0% N4O 4l o nI C>

Le procédé décrit ci-dessus englobe une lixi-

viation particulière de chalcopyrite avec du chlorure

cuivrique en prévoyant un équilibre déterminé des con-

ditions de réaction afin de produire une solution d'une concentration en chlorure Cuivreux relativement plus

élevée que dans le cas des procédés antérieurs. Le pro-

cédé suivant l'invention n'exige pas de réactifs sup-

plémentaires, tels que des chlorures de sodium ou d'au-

tres métaux alcalins, et il assure la production élevée de chlorure cuivreux avec une lixiviation relativement

modérée par chlorure cuivrique, pratiquement sans chlo-

rure ferrique. Il en résulte qu'une dissolution très forte de la chalcopyrite au cours d'une phase opératoire

distincte utilisant du chlorure cuivrique n'est pas né-

cessaire, même si la solution de produit présente des

concentrations élevées de chlorure cuivreux. La chalcopy-

rite restante, n'ayant pas réagi, peut être traitée

par la suite pour en récupérer les matières intéressantes.

Le procédé décrit ci-dessus est applicable à la récupération de cuivre au départ de ses minerais de sulfure contenant de la chalcopyrite, par des techniques hydrométallurgiques.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de production de chlorure cuivreux à partir d'un minerai de sulfure de cuivre contenant de la chalcopyrite, caractérisé en ce qu'il comprend la lixiviation de cette chalcopyrite suivant l'équation: (3X+12Y) Cu++ + CuFeS2 + 8YH20 (4X+12Y)Cu+ + XFe++ + (2X-2Y)S + 2YS04 = + 16 YH+ + (1-X)CuFeS2 sous des conditions de réaction qui sont réglées de telle sorte que la valeur de "X" soit maintenue entre environ 0,35 et 0,9, que la valeur de "Y" soit maintenue entre environ 0075 et environ 0,4, et que la sommation initiale

3X + 12Y soit supéideure à 3.

2. Procédé suivant la revendicatJon 1, caracté-

risé en ce que les conditions de réaction ainsi réglées sont le rapport molaire initial entre l'ion cuivrique et le cuivre de la chalcopyrite, et/ou la température

de réaction, et/ou la durée de réaction, et/ou le rap-

port molaire initial entre le chlorure ferreux et le

cuivre de la chalcopyrite.

3.Procédé suivant l'une ou l'autre des reven-

dications 1 et 2, caractérisé en ce que le rapport mo-

laire entre l'ion cuivrique et le cuivre de la chalcopy-

rite de départ est de l'ordre de 3 à 6.

4. Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce que la température de réaction est maintenue à une valeur comprise entre

80 C et le point d'ébullition de la solution.

5. Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4, caractérisé en ce que la réaction est

menée sur une période de 2 à 12 heures.

2 I 9 L450

6. Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce que le rapport molai-

re initial entre le chlorure ferreux et le cuivre de la

chalcopyrite est d'au moins 3.

7. Procédé de production de chlorure âuivreux à partir d'un minerai de sulfure de cuivre, caractérisé

en ce qu'il comprend la lixiviation du minerai en pré-

voyant un rapport molaire d'au moins 3 entre le chlorure cuivrique et le cuivre de sulfure de cuivre et un rapport molaire d'au moins 3 également entre le chlorure ferreux et le cuivre du sulfure de cuivre, à une température allant d'environ 800C jusqu'au point d'ébullition de

la solution sur une période d'environ 2 à environ 12 heu-

res, afin de convertir environ 40 à environ 85% en poids du cuivre du sulfure de cuivre en chlorure cuivreux et environ 7,5 à environ 35% en poids du soufre du sulfure

de cuivre en sulfate.

8. Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 7, caractérisé en ce que la solution de produit est séparée des matières solides résultantes, au moins une partie du chlorure cuivreux est cristallisée au départ de la solution de produit, les cristaux de

chlorure cuivreux sont traités pour former du cuivre élé-

mentaire, la liqueur-mère issue de la cristallisation du chlorure cuivreux est traitée afin de séparer au moins une partie des impuretés et d'oxyder le chlorure ferreux

en chlorure ferrique et le chlorure cuivreux en chloru-

re cuivrique, et les matières solides issues de la lixi-

viation initiale sont traitées avec la solution de chlo-

rure ferrique-chlorure cuivrique résultant de l'oxydation, afin de lixivier au moins une partie des sulfures de

cuivre restants.