JP2003328050A - 銅鉱石からの銅回収方法 - Google Patents
銅鉱石からの銅回収方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 銅含有物から経済的に銅を回収する方法を提
供する。 【解決手段】 黄銅鉱を主体鉱物とする高品位の銅鉱石
を浮選し得られた銅精鉱を高温高圧化で浸出を行い、第
２鉄イオンおよび硫酸を含有する銅浸出液を得て、低品
位の銅鉱石に対するヒープリーチングまたはバットリー
チングに前記銅出液を使用する。浸出する際に、温度を
１００℃以上、圧力を大気圧より高くすることが望まし
い。また、ヒープリーチングまたはバットリーチングに
使用する銅浸出液が、５ｇ／Ｌ以上の鉄イオンを含むこ
とが望ましい。
供する。 【解決手段】 黄銅鉱を主体鉱物とする高品位の銅鉱石
を浮選し得られた銅精鉱を高温高圧化で浸出を行い、第
２鉄イオンおよび硫酸を含有する銅浸出液を得て、低品
位の銅鉱石に対するヒープリーチングまたはバットリー
チングに前記銅出液を使用する。浸出する際に、温度を
１００℃以上、圧力を大気圧より高くすることが望まし
い。また、ヒープリーチングまたはバットリーチングに
使用する銅浸出液が、５ｇ／Ｌ以上の鉄イオンを含むこ
とが望ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、黄銅鉱を主体鉱物
とする銅鉱山において、銅を安価に、かつ効率的に回収
する方法に関する。
とする銅鉱山において、銅を安価に、かつ効率的に回収
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】銅製錬は、通常、黄銅鉱、輝銅鉱や斑銅
鉱などの銅を含有する銅鉱石から、浮選や比重選鉱など
の物理的分離により濃縮して得られる銅品位２０〜３５
ｗｔ％の銅精鉱を対象とする。
鉱などの銅を含有する銅鉱石から、浮選や比重選鉱など
の物理的分離により濃縮して得られる銅品位２０〜３５
ｗｔ％の銅精鉱を対象とする。
【０００３】銅精鉱の処理は、乾式製錬法が主流である
が、選鉱が経済的でない低品位の硫化鉱や酸化鉱の処理
としては、湿式製錬法が行われる。
が、選鉱が経済的でない低品位の硫化鉱や酸化鉱の処理
としては、湿式製錬法が行われる。
【０００４】乾式製錬法は、銅精鉱を処理しマットを製
造する工程と、マットから粗銅を得る製銅工程とからな
る。マットを製造する工程では、銅精鉱を加熱して溶解
させ、酸素ガスにより酸化することで、銅精鉱に含まれ
る鉄分を優先的に酸化し、鉄およびシリカを主体とする
スラグを生成させて、鉄を除去する一方、Ｃｕ2Ｓから
なるマットを生成させる。製銅工程では、生成したマッ
トをさらに酸素ガスで酸化し、銅に結合していた硫黄を
ＳＯ2として除去して粗銅を得る。こうして得た粗銅
は、電解精製工程で電気銅に精製される。
造する工程と、マットから粗銅を得る製銅工程とからな
る。マットを製造する工程では、銅精鉱を加熱して溶解
させ、酸素ガスにより酸化することで、銅精鉱に含まれ
る鉄分を優先的に酸化し、鉄およびシリカを主体とする
スラグを生成させて、鉄を除去する一方、Ｃｕ2Ｓから
なるマットを生成させる。製銅工程では、生成したマッ
トをさらに酸素ガスで酸化し、銅に結合していた硫黄を
ＳＯ2として除去して粗銅を得る。こうして得た粗銅
は、電解精製工程で電気銅に精製される。
【０００５】乾式製錬法は、銅や鉄の硫化物の酸化エネ
ルギーを用いて反応を自発的に進めさせ、粗銅を製造す
るため、経済的である。しかし、銅精鉱中の銅または鉄
と結合する硫黄は、ＳＯ2ガスとなるため、一般には硫
酸として回収・無害化するが、回収できない有害なＳＯ
2ガスは大気に放出されるという環境上の問題がある。
ルギーを用いて反応を自発的に進めさせ、粗銅を製造す
るため、経済的である。しかし、銅精鉱中の銅または鉄
と結合する硫黄は、ＳＯ2ガスとなるため、一般には硫
酸として回収・無害化するが、回収できない有害なＳＯ
2ガスは大気に放出されるという環境上の問題がある。
【０００６】そこで近年、ＳＯ2ガスの発生を伴わない
湿式プロセスが注目されてきている。ＳＸ−ＥＷ法と呼
ばれる湿式製錬法はその一つであり、銅精鉱として回収
するには経済的でない低品位の硫化鉱や酸化鉱から、銅
の浸出に続き、溶媒抽出や電解採取の技術を用いること
で、低コストで銅を回収できる。
湿式プロセスが注目されてきている。ＳＸ−ＥＷ法と呼
ばれる湿式製錬法はその一つであり、銅精鉱として回収
するには経済的でない低品位の硫化鉱や酸化鉱から、銅
の浸出に続き、溶媒抽出や電解採取の技術を用いること
で、低コストで銅を回収できる。
【０００７】低品位の酸化鉱の場合には、浸出反応の大
半が単純な酸溶解である。これに対して、低品位の硫化
鉱の場合には、ピープ状に堆積させた銅鉱石に、硫酸や
第２鉄イオンを含む溶液を掛けて、銅を浸出する。すな
わち、この浸出反応には、硫酸や第２鉄イオンが必要で
あり、硫酸や第２鉄イオンの濃度を適切に管理すること
が、各プラントの操業上、重要となる。
半が単純な酸溶解である。これに対して、低品位の硫化
鉱の場合には、ピープ状に堆積させた銅鉱石に、硫酸や
第２鉄イオンを含む溶液を掛けて、銅を浸出する。すな
わち、この浸出反応には、硫酸や第２鉄イオンが必要で
あり、硫酸や第２鉄イオンの濃度を適切に管理すること
が、各プラントの操業上、重要となる。
【０００８】銅の浸出反応の反応式は、式１〜４のよう
に示すことができ、銅の浸出には第２鉄イオンが大きな
役割を果たしている。
に示すことができ、銅の浸出には第２鉄イオンが大きな
役割を果たしている。
【０００９】
【式１】
【００１０】
【式２】
【００１１】
【式３】
【００１２】
【式４】
【００１３】これらの反応によって生じた第１鉄イオン
は、空気酸化により再び第２鉄イオンに再生される。そ
して、この第２鉄イオンが再び銅の浸出に作用する。
は、空気酸化により再び第２鉄イオンに再生される。そ
して、この第２鉄イオンが再び銅の浸出に作用する。
【００１４】さらに、堆積中の銅鉱石にバクテリアが関
与すると、バクテリアの生命活動で硫酸が生成され、か
つ、鉄イオンの酸化が加速され、浸出速度が飛躍的に高
められる。従って、極力、空気が入りやすいように、銅
鉱石の積み方やヒープの形状、散水方法などを改善した
り、あるいはパイプを利用してブロワーで空気を送り込
むことで、第２鉄イオンへの酸化およびバクテリアの活
性を高める工夫が試みられている。
与すると、バクテリアの生命活動で硫酸が生成され、か
つ、鉄イオンの酸化が加速され、浸出速度が飛躍的に高
められる。従って、極力、空気が入りやすいように、銅
鉱石の積み方やヒープの形状、散水方法などを改善した
り、あるいはパイプを利用してブロワーで空気を送り込
むことで、第２鉄イオンへの酸化およびバクテリアの活
性を高める工夫が試みられている。
【００１５】しかし、銅鉱石から浸出されて循環使用さ
れる浸出液の鉄イオンは、ヒープ内で水酸化物や他金属
との化合物を生成して固定されてしまい、一定以上の濃
度を超えて第２鉄イオン濃度を増加させることは困難で
ある。そのため、浸出に好都合な高濃度の鉄イオン濃度
を有する浸出液を得ることができず、これまでのヒープ
リーチングでは、高い銅の浸出率を得ることはできなか
った。
れる浸出液の鉄イオンは、ヒープ内で水酸化物や他金属
との化合物を生成して固定されてしまい、一定以上の濃
度を超えて第２鉄イオン濃度を増加させることは困難で
ある。そのため、浸出に好都合な高濃度の鉄イオン濃度
を有する浸出液を得ることができず、これまでのヒープ
リーチングでは、高い銅の浸出率を得ることはできなか
った。
【００１６】また、銅の浸出率を高めるために、第２鉄
イオンを含む化合物を浸出液に溶解してヒープリーチン
グに使用することも考えられるが、第２鉄イオン濃度を
上昇させる試薬類の使用はコスト上昇を招くので、実際
の操業に適用されなかった。
イオンを含む化合物を浸出液に溶解してヒープリーチン
グに使用することも考えられるが、第２鉄イオン濃度を
上昇させる試薬類の使用はコスト上昇を招くので、実際
の操業に適用されなかった。
【００１７】さらに、ＳＸ−ＥＷ法は、従来、経済的に
処理することが困難であった低品位の銅鉱石から、銅が
回収できる有利な方法であるが、銅の浸出には長時間を
要する。例えば、輝銅鉱では銅を５０％浸出するのに１
年は必要で、７０％以上浸出するには５年程度かかるの
が一般的である。難溶性の黄銅鉱では、さらに浸出に時
間を要する。
処理することが困難であった低品位の銅鉱石から、銅が
回収できる有利な方法であるが、銅の浸出には長時間を
要する。例えば、輝銅鉱では銅を５０％浸出するのに１
年は必要で、７０％以上浸出するには５年程度かかるの
が一般的である。難溶性の黄銅鉱では、さらに浸出に時
間を要する。
【００１８】これらの問題により、通常、ＳＸ−ＥＷ法
は酸化鉱や輝銅鉱を対象として実施されている。従っ
て、黄銅鉱を主体鉱物とする銅鉱山では、経済的に見合
う高品位の銅鉱石に対して選鉱処理を行い、銅精鉱を作
製して、各地製錬所で乾式製錬法を行い、経済的に見合
わないと考えられる低品位の銅鉱石は、ズリとして積み
立てられているのみであった。経済性に関しては、銅精
鉱製錬費および精鉱輸送代が大きな要因を占めるので現
地精錬が望まれるが、乾式製錬法を銅鉱山の周辺で行う
場合、初期投資が高く、ＳＯ2ガスが発生する環境面の
問題から実現が難しい。
は酸化鉱や輝銅鉱を対象として実施されている。従っ
て、黄銅鉱を主体鉱物とする銅鉱山では、経済的に見合
う高品位の銅鉱石に対して選鉱処理を行い、銅精鉱を作
製して、各地製錬所で乾式製錬法を行い、経済的に見合
わないと考えられる低品位の銅鉱石は、ズリとして積み
立てられているのみであった。経済性に関しては、銅精
鉱製錬費および精鉱輸送代が大きな要因を占めるので現
地精錬が望まれるが、乾式製錬法を銅鉱山の周辺で行う
場合、初期投資が高く、ＳＯ2ガスが発生する環境面の
問題から実現が難しい。
【００１９】そこで、現地製錬が容易で、積極的に化学
反応を行わせて銅を浸出する湿式プロセスが考案されて
いる。例えば、硫化鉱や銅精鉱を、高温高圧で浸出して
銅を回収する湿式プロセスが提案されている。この湿式
プロセスは、オートクレーブを使用して銅精鉱を１００
℃から２３０℃の高温で浸出するものである。浸出反応
は、式５、６のように示され、空気や酸素の加圧下（酸
素分圧が０．１〜２．０ＭＰａ）で銅精鉱が溶解され、
銅の浸出率は９０〜９９％に達する。高温高圧の条件下
で浸出が行われるため、反応も０．５時間から６時間で
終了する。
反応を行わせて銅を浸出する湿式プロセスが考案されて
いる。例えば、硫化鉱や銅精鉱を、高温高圧で浸出して
銅を回収する湿式プロセスが提案されている。この湿式
プロセスは、オートクレーブを使用して銅精鉱を１００
℃から２３０℃の高温で浸出するものである。浸出反応
は、式５、６のように示され、空気や酸素の加圧下（酸
素分圧が０．１〜２．０ＭＰａ）で銅精鉱が溶解され、
銅の浸出率は９０〜９９％に達する。高温高圧の条件下
で浸出が行われるため、反応も０．５時間から６時間で
終了する。
【００２０】
【式５】
【００２１】
【式６】
【００２２】注意深く制御すれば、銅精鉱中の硫黄を酸
化させずに、式６の反応で銅や鉄を浸出することができ
るが、実際には、銅の浸出率を増加させようとすれば、
１０〜９５％の硫黄を酸化することになり、式５の反応
が主体と考えられる。
化させずに、式６の反応で銅や鉄を浸出することができ
るが、実際には、銅の浸出率を増加させようとすれば、
１０〜９５％の硫黄を酸化することになり、式５の反応
が主体と考えられる。
【００２３】従って、湿式プロセスでは、銅精鉱中の硫
黄は硫酸イオンに酸化され、硫酸が生成することにな
り、浸出液はそのままで処理することはできず、銅回
収、精製工程のために、石灰石や水酸化ナトリウム等の
中和剤で中和する必要がある。中和しなければ、溶媒抽
出での銅回収時に、多量の銅が水溶液に残留して、銅の
回収率低下を招く。これらの中和剤の使用量を低減させ
るために、浸出の際には硫黄をできる限り酸化させず、
単体硫黄の形で回収するようなプロセスも開発されてい
るが、浸出時に塩素イオンを添加するなどの特殊な条件
下での浸出が必要で、オートクレーブを中心とした高温
高圧容器の耐食性を考えると、不利である。このよう
に、湿式プロセスを用いて、銅精鉱から銅を経済的に回
収するには、さらに改良が必要であった。
黄は硫酸イオンに酸化され、硫酸が生成することにな
り、浸出液はそのままで処理することはできず、銅回
収、精製工程のために、石灰石や水酸化ナトリウム等の
中和剤で中和する必要がある。中和しなければ、溶媒抽
出での銅回収時に、多量の銅が水溶液に残留して、銅の
回収率低下を招く。これらの中和剤の使用量を低減させ
るために、浸出の際には硫黄をできる限り酸化させず、
単体硫黄の形で回収するようなプロセスも開発されてい
るが、浸出時に塩素イオンを添加するなどの特殊な条件
下での浸出が必要で、オートクレーブを中心とした高温
高圧容器の耐食性を考えると、不利である。このよう
に、湿式プロセスを用いて、銅精鉱から銅を経済的に回
収するには、さらに改良が必要であった。
【００２４】ところで、湿式プロセスで得られた硫酸を
含む銅浸出液を、低品位の銅鉱石のヒープリーチング工
程液と混合することで、銅浸出液の硫酸濃度を低下さ
せ、ヒープリーチングでの銅回収工程である溶媒抽出お
よび電解採取へ送り、銅を回収するプロセスも考案され
ている（米国特許第５６９８１７０号）。このプロセス
では、従来の問題を解決するために、銅浸出液中の硫酸
を中和せずに、銅浸出液を希釈するだけで、既存のプラ
ント設備を使用し、銅を回収できるようにしたもので、
新規な方法として注目される。
含む銅浸出液を、低品位の銅鉱石のヒープリーチング工
程液と混合することで、銅浸出液の硫酸濃度を低下さ
せ、ヒープリーチングでの銅回収工程である溶媒抽出お
よび電解採取へ送り、銅を回収するプロセスも考案され
ている（米国特許第５６９８１７０号）。このプロセス
では、従来の問題を解決するために、銅浸出液中の硫酸
を中和せずに、銅浸出液を希釈するだけで、既存のプラ
ント設備を使用し、銅を回収できるようにしたもので、
新規な方法として注目される。
【００２５】しかしながら、溶媒抽出による銅回収に適
した硫酸濃度は０．５〜１０ｇ／Ｌと低いため、銅浸出
液のような高濃度の酸を含む溶液を、希釈だけで硫酸濃
度をこの範囲まで低下させようとすれば、ヒープリーチ
ング工程液との混合比は自ずと決まってしまう。また、
少量のヒープリーチング工程液しか産出しないプラント
では、多量の銅精鉱を浸出することはできない。
した硫酸濃度は０．５〜１０ｇ／Ｌと低いため、銅浸出
液のような高濃度の酸を含む溶液を、希釈だけで硫酸濃
度をこの範囲まで低下させようとすれば、ヒープリーチ
ング工程液との混合比は自ずと決まってしまう。また、
少量のヒープリーチング工程液しか産出しないプラント
では、多量の銅精鉱を浸出することはできない。
【００２６】また、この方法では、銅浸出液中の硫酸
を、銅鉱石のヒープリーチング工程での補加用として使
用できるといったメリットのみで、長時間の浸出時間を
必要とし、かつ銅浸出率の低いヒープリーチング工程で
の浸出反応を積極的に改善するものではなく、大きなメ
リットはなかった。
を、銅鉱石のヒープリーチング工程での補加用として使
用できるといったメリットのみで、長時間の浸出時間を
必要とし、かつ銅浸出率の低いヒープリーチング工程で
の浸出反応を積極的に改善するものではなく、大きなメ
リットはなかった。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記問
題点を解決し、銅含有物から、効率的かつ経済的に銅を
回収する方法を提供するものである。
題点を解決し、銅含有物から、効率的かつ経済的に銅を
回収する方法を提供するものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、種々検討した結果、銅精鉱などの銅含有物を浸出
し、生成した第２鉄イオンおよび硫酸を含む銅浸出液を
得て、これを別に設けた低品位の銅鉱石のヒープリーチ
ング工程に送ることにより、今まで以上に銅鉱石中の銅
を効率よく回収できることがわかり、本発明を完成する
に至った。
に、種々検討した結果、銅精鉱などの銅含有物を浸出
し、生成した第２鉄イオンおよび硫酸を含む銅浸出液を
得て、これを別に設けた低品位の銅鉱石のヒープリーチ
ング工程に送ることにより、今まで以上に銅鉱石中の銅
を効率よく回収できることがわかり、本発明を完成する
に至った。
【００２９】本発明の銅鉱石からの銅回収方法は、黄銅
鉱を主体鉱物とする高品位の銅鉱石を浮選し得られた銅
精鉱を高温高圧下で浸出を行い、ここで得られる第２鉄
イオンおよび硫酸を含有する銅浸出液を、低品位の銅鉱
石に対するヒープリーチングまたはバットリーチングに
使用する。浸出する際に、温度を１００℃以上、圧力を
大気圧より高くすることが望ましい。また、ヒープリー
チングまたはバットリーチングに使用する溶液（銅浸出
液）が、５ｇ／Ｌ以上の鉄イオンを含むことが望まし
い。
鉱を主体鉱物とする高品位の銅鉱石を浮選し得られた銅
精鉱を高温高圧下で浸出を行い、ここで得られる第２鉄
イオンおよび硫酸を含有する銅浸出液を、低品位の銅鉱
石に対するヒープリーチングまたはバットリーチングに
使用する。浸出する際に、温度を１００℃以上、圧力を
大気圧より高くすることが望ましい。また、ヒープリー
チングまたはバットリーチングに使用する溶液（銅浸出
液）が、５ｇ／Ｌ以上の鉄イオンを含むことが望まし
い。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下に、具体例をもって本発明を
説明する。
説明する。
【００３１】図１は、本発明による銅鉱石からの銅回収
方法の一実施例を示すブロック図である。
方法の一実施例を示すブロック図である。
【００３２】本発明の銅鉱石からの銅回収方法は、図１
に示すように、高品位の銅鉱石を加圧浸出した銅浸出液
に含まれる硫酸および第２鉄イオンを、低品位の銅鉱石
のヒープリーチング工程で使用して、精鉱処理プロセス
および低品位の銅鉱石の処理プロセスの簡素化および効
率化を図る。
に示すように、高品位の銅鉱石を加圧浸出した銅浸出液
に含まれる硫酸および第２鉄イオンを、低品位の銅鉱石
のヒープリーチング工程で使用して、精鉱処理プロセス
および低品位の銅鉱石の処理プロセスの簡素化および効
率化を図る。
【００３３】銅精鉱の加圧浸出工程においては、銅を２
０〜３５％含む銅精鉱が使用できる。銅精鉱は、１００
μｍ以下に粉砕されており、選鉱工程において濃度２０
％程度で産出されるので、そのままか水あるいは銅を回
収し終わった貧液で濃度を調整する。精鉱濃度は、浸出
反応には特に影響しないが、１０〜２００ｇ／Ｌでスラ
リー化する。この銅精鉱スラリーをオートクレーブに送
り込む。この際、１〜１００ｇ／Ｌの硫酸を溶液に添加
し、オートクレーブ内で１００℃以上の温度および大気
圧より高い圧力で銅精鉱を浸出する。
０〜３５％含む銅精鉱が使用できる。銅精鉱は、１００
μｍ以下に粉砕されており、選鉱工程において濃度２０
％程度で産出されるので、そのままか水あるいは銅を回
収し終わった貧液で濃度を調整する。精鉱濃度は、浸出
反応には特に影響しないが、１０〜２００ｇ／Ｌでスラ
リー化する。この銅精鉱スラリーをオートクレーブに送
り込む。この際、１〜１００ｇ／Ｌの硫酸を溶液に添加
し、オートクレーブ内で１００℃以上の温度および大気
圧より高い圧力で銅精鉱を浸出する。
【００３４】浸出反応は式７、８に示した反応式に従っ
て進行すると考えられる。銅精鉱中の硫黄は、空気ある
いは酸素により硫酸イオンまで酸化する。また、銅精鉱
中の鉄も浸出される。
て進行すると考えられる。銅精鉱中の硫黄は、空気ある
いは酸素により硫酸イオンまで酸化する。また、銅精鉱
中の鉄も浸出される。
【００３５】
【式７】
【００３６】
【式８】
【００３７】表１に示したように、１００℃以上の高湿
下で加圧（酸素分圧０．５ＭＰａ）浸出すれば銅鉱石を
浸出することができ、銅は６５％以上、鉄は１〜４０％
浸出される。銅精鉱中の硫黄は、５０〜９５％酸化さ
れ、硫酸イオンに変化する。
下で加圧（酸素分圧０．５ＭＰａ）浸出すれば銅鉱石を
浸出することができ、銅は６５％以上、鉄は１〜４０％
浸出される。銅精鉱中の硫黄は、５０〜９５％酸化さ
れ、硫酸イオンに変化する。
【００３８】
【表１】
【００３９】反応は高温にするほど進行し、短時間に銅
が浸出するが、浸出された鉄が再びＦｅ2Ｏ3として固定
されるため、ヒープリーチングで浸出反応に有利な第２
鉄イオンの量が減少する。そのため、１５０〜２２０℃
の温度領域で短時間に浸出することが望ましく、これに
より第２鉄イオン濃度を高めた銅浸出液が回収できる。
が浸出するが、浸出された鉄が再びＦｅ2Ｏ3として固定
されるため、ヒープリーチングで浸出反応に有利な第２
鉄イオンの量が減少する。そのため、１５０〜２２０℃
の温度領域で短時間に浸出することが望ましく、これに
より第２鉄イオン濃度を高めた銅浸出液が回収できる。
【００４０】
【式９】
【００４１】銅浸出液を、フラッシュベッセルで減圧し
て浸出スラリーを回収するとともに、蒸気を回収する。
浸出スラリーは、シックナーで残渣を分離して銅浸出液
を得る。銅浸出液には、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈ2ＳＯ4を含む。
銅精鉱の種類やスラリー濃度により、銅浸出液の組成は
異なるが、Ｃｕ：２６ｗｔ％、Ｆｅ：３２ｗｔ％、Ｓ：
３８ｗｔ％の黄銅鉱を主体とした銅精鉱を、１５０ｇ／
Ｌのスラリー濃度で浸出した場合には、Ｃｕ：３８ｇ／
Ｌ、Ｆｅ：１７ｇ／Ｌ、Ｈ2ＳＯ4：６７ｇ／Ｌの銅浸出
液が得られた。
て浸出スラリーを回収するとともに、蒸気を回収する。
浸出スラリーは、シックナーで残渣を分離して銅浸出液
を得る。銅浸出液には、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈ2ＳＯ4を含む。
銅精鉱の種類やスラリー濃度により、銅浸出液の組成は
異なるが、Ｃｕ：２６ｗｔ％、Ｆｅ：３２ｗｔ％、Ｓ：
３８ｗｔ％の黄銅鉱を主体とした銅精鉱を、１５０ｇ／
Ｌのスラリー濃度で浸出した場合には、Ｃｕ：３８ｇ／
Ｌ、Ｆｅ：１７ｇ／Ｌ、Ｈ2ＳＯ4：６７ｇ／Ｌの銅浸出
液が得られた。
【００４２】この銅浸出液を、低品位銅鉱石のヒープリ
ーチング工程に送る。一般にヒープリーチング始液は、
Ｃｕ：０．１〜０．５ｇ／Ｌ、Ｆｅ：２〜４ｇ／Ｌの組
成を有するが、本発明の方法では、銅精鉱を加圧浸出し
た銅浸出液と混合することで、第２鉄イオンや硫酸濃度
を高める。混合溶液は、銅鉱石のヒープにかけ、銅を浸
出する。その後、溶媒抽出・電解採取を行う。
ーチング工程に送る。一般にヒープリーチング始液は、
Ｃｕ：０．１〜０．５ｇ／Ｌ、Ｆｅ：２〜４ｇ／Ｌの組
成を有するが、本発明の方法では、銅精鉱を加圧浸出し
た銅浸出液と混合することで、第２鉄イオンや硫酸濃度
を高める。混合溶液は、銅鉱石のヒープにかけ、銅を浸
出する。その後、溶媒抽出・電解採取を行う。
【００４３】図２に、本発明による銅鉱石からの銅回収
方法の異なる実施例を示す。
方法の異なる実施例を示す。
【００４４】この実施例では、銅浸出液から大部分の銅
を除去し、その後、銅浸出液（貧液）に残留する硫酸お
よび第２鉄イオンを、鉱石のヒープリーチングへ送る。
を除去し、その後、銅浸出液（貧液）に残留する硫酸お
よび第２鉄イオンを、鉱石のヒープリーチングへ送る。
【００４５】この場合には、銅回収工程において、大部
分の銅の除去に先立ち、銅や鉄メタルなどを用いたセメ
ンテーション反応等による浄液を行い、銅浸出液中の微
量不純物を除去した後、高濃度の銅を含む硫酸銅溶液と
銅浸出液（貧液）に分離し、前記硫酸銅溶液を電解採取
工程に送り、銅を電解採取により回収する。
分の銅の除去に先立ち、銅や鉄メタルなどを用いたセメ
ンテーション反応等による浄液を行い、銅浸出液中の微
量不純物を除去した後、高濃度の銅を含む硫酸銅溶液と
銅浸出液（貧液）に分離し、前記硫酸銅溶液を電解採取
工程に送り、銅を電解採取により回収する。
【００４６】また、図３に示したように、前記硫酸銅溶
液から、銅を直接電解採取し、電気銅と貧液に分離する
こともできる。
液から、銅を直接電解採取し、電気銅と貧液に分離する
こともできる。
【００４７】あるいは、図４に示したように、銅回収工
程において、低ｐＨ溶液からも銅を抽出できるアルドオ
キシム系の有機溶媒を用いて、銅浸出液中の銅を直接抽
出、回収する。
程において、低ｐＨ溶液からも銅を抽出できるアルドオ
キシム系の有機溶媒を用いて、銅浸出液中の銅を直接抽
出、回収する。
【００４８】これらの方法で大部分の銅を分離した後、
銅浸出液（貧液）を低品位銅鉱石のヒープリーチング工
程に送れば良い。
銅浸出液（貧液）を低品位銅鉱石のヒープリーチング工
程に送れば良い。
【００４９】本方法のように、ヒープリーチングに使用
する銅浸出液の銅濃度を低下させることにより、さらに
効率化を図ることができる。すなわち、加圧浸出液は、
ヒープリーチング浸出液に比べ、銅濃度が高く、溶媒抽
出工程での銅の回収率が低下する（抽出剤の抽出が弱
く、完全抽出が困難）ため、あらかじめ大部分の銅を分
離した後、残留銅分の回収および浸出助長のための貧液
をヒープリーチング工程に送ることとし、効率化を図る
ことができる。
する銅浸出液の銅濃度を低下させることにより、さらに
効率化を図ることができる。すなわち、加圧浸出液は、
ヒープリーチング浸出液に比べ、銅濃度が高く、溶媒抽
出工程での銅の回収率が低下する（抽出剤の抽出が弱
く、完全抽出が困難）ため、あらかじめ大部分の銅を分
離した後、残留銅分の回収および浸出助長のための貧液
をヒープリーチング工程に送ることとし、効率化を図る
ことができる。
【００５０】すでに示したように、銅の硫化鉱の浸出反
応は、式１〜４の反応式に従うと考えられ、第２鉄イオ
ン濃度の影響が大きい。本発明の方法では、銅浸出液を
混合することで、鉄濃度が低い従来のヒープリーチング
に比べ、銅の浸出率および反応速度を高めることができ
る。
応は、式１〜４の反応式に従うと考えられ、第２鉄イオ
ン濃度の影響が大きい。本発明の方法では、銅浸出液を
混合することで、鉄濃度が低い従来のヒープリーチング
に比べ、銅の浸出率および反応速度を高めることができ
る。
【００５１】表２には、鉄酸化バクテリアを用いて、第
２鉄イオン濃度を変えた溶液中で、低品位銅鉱石（Ｃ
ｕ：０．４ｗｔ％）を浸出した結果を示す。
２鉄イオン濃度を変えた溶液中で、低品位銅鉱石（Ｃ
ｕ：０．４ｗｔ％）を浸出した結果を示す。
【００５２】第２鉄イオン濃度が高くなるにしたがっ
て、銅の浸出率は増加し、従来の鉄濃度の溶液で浸出し
た場合には、１００日間で３２〜３５％の銅しか浸出す
ることができないが、第２鉄イオン濃度を５ｇ／Ｌ以上
に増加させることにより短時間で高い銅の浸出率が得ら
れる。このように銅鉱石のヒープリーチングでは、従来
よりも第２鉄イオン濃度を増加させ、５ｇ／Ｌ以上にす
ることが望ましい。
て、銅の浸出率は増加し、従来の鉄濃度の溶液で浸出し
た場合には、１００日間で３２〜３５％の銅しか浸出す
ることができないが、第２鉄イオン濃度を５ｇ／Ｌ以上
に増加させることにより短時間で高い銅の浸出率が得ら
れる。このように銅鉱石のヒープリーチングでは、従来
よりも第２鉄イオン濃度を増加させ、５ｇ／Ｌ以上にす
ることが望ましい。
【００５３】
【表２】
【００５４】精鉱組成やスラリー濃度などの銅精鉱の浸
出条件によって、銅浸出液の組成が異なるので、銅鉱石
の浸出工程の溶液との混合比は特定できないが、銅鉱石
のヒープリーチングに有利な５ｇ／Ｌ以上の第２鉄イオ
ン濃度が保たれるように、銅浸出液をヒープリーチング
工程液に混合すればよい。また、銅鉱石の浸出には硫酸
も必要であるが、銅浸出液には硫酸も含まれており、第
２鉄イオンだけでなく、この硫酸も浸出反応に利用する
ことができる。従って、銅浸出液を混合することで、こ
れまでの補加用硫酸が不要となる。
出条件によって、銅浸出液の組成が異なるので、銅鉱石
の浸出工程の溶液との混合比は特定できないが、銅鉱石
のヒープリーチングに有利な５ｇ／Ｌ以上の第２鉄イオ
ン濃度が保たれるように、銅浸出液をヒープリーチング
工程液に混合すればよい。また、銅鉱石の浸出には硫酸
も必要であるが、銅浸出液には硫酸も含まれており、第
２鉄イオンだけでなく、この硫酸も浸出反応に利用する
ことができる。従って、銅浸出液を混合することで、こ
れまでの補加用硫酸が不要となる。
【００５５】銅鉱石のヒープリーチング浸出液からは、
従来の分離回収技術（溶媒抽出による銅の分離、続いて
電解廃液による有機相からの銅の逆抽出、さらに電気分
解による逆抽出液からの銅の回収）により、銅をメタル
化し製品化することができる。溶媒抽出し銅を分離した
銅浸出液は、ヒープリーチング工程へ再び繰り返される
が、その一部は銅精鉱をスラリー化する際に使用する。
従来の分離回収技術（溶媒抽出による銅の分離、続いて
電解廃液による有機相からの銅の逆抽出、さらに電気分
解による逆抽出液からの銅の回収）により、銅をメタル
化し製品化することができる。溶媒抽出し銅を分離した
銅浸出液は、ヒープリーチング工程へ再び繰り返される
が、その一部は銅精鉱をスラリー化する際に使用する。
【００５６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の方法によれ
ば、高品位銅鉱石を浸出して製造される銅イオン、鉄イ
オンおよび硫酸を含む銅浸出液を、低品位銅鉱石の浸出
工程の溶液と混合することで、効率的かつ経済的に銅を
回収することができる。
ば、高品位銅鉱石を浸出して製造される銅イオン、鉄イ
オンおよび硫酸を含む銅浸出液を、低品位銅鉱石の浸出
工程の溶液と混合することで、効率的かつ経済的に銅を
回収することができる。
【図１】 本発明の銅鉱石からの銅回収方法の一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】 本発明の銅鉱石からの銅回収方法の一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】 本発明の銅鉱石からの銅回収方法の一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図４】 本発明の銅鉱石からの銅回収方法の一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
フロントページの続き
(72)発明者 中村 威一
東京都港区新橋５−11−３ 住友金属鉱山
株式会社内
Ｆターム(参考） 4K001 AA09 BA03 CA02 DB03 DB12
DB14
Claims (4)
- 【請求項１】 黄銅鉱を主体鉱物とする高品位の銅鉱石
を浮選し得られた銅精鉱を高温高圧下で浸出を行い、第
２鉄イオンおよび硫酸を含有する銅浸出液を得て、低品
位の銅鉱石に対するヒープリーチングまたはバットリー
チングに前記銅浸出液を使用することを特徴とする銅鉱
石からの銅回収方法。 - 【請求項２】 ヒープリーチングまたはバットリーチン
グに使用する溶液が、５ｇ／Ｌ以上の鉄イオンを含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の銅鉱石からの銅回収方
法。 - 【請求項３】 浸出が、温度を１００℃以上、圧力を大
気圧より高くして行われることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の銅鉱石からの銅回収方法。 - 【請求項４】 温度が１５０〜２２０℃で、酸素分圧が
０．１〜２．０ＭＰａであることを特徴とする請求項３
に記載の銅鉱石からの銅回収方法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2002135657A JP3948342B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 銅鉱石からの銅回収方法 |
| CA002428310A CA2428310A1 (en) | 2002-05-10 | 2003-05-07 | Process of recovering copper from ore |
| US10/434,816 US6921426B2 (en) | 2002-05-10 | 2003-05-09 | Process of recovering copper from ore |
| AU2003204134A AU2003204134B2 (en) | 2002-05-10 | 2003-05-09 | Process of Recovering Copper from Ore |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002135657A JP3948342B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 銅鉱石からの銅回収方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003328050A true JP2003328050A (ja) | 2003-11-19 |
| JP3948342B2 JP3948342B2 (ja) | 2007-07-25 |
Family
ID=29544860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002135657A Expired - Lifetime JP3948342B2 (ja) | 2002-05-10 | 2002-05-10 | 銅鉱石からの銅回収方法 |
Country Status (4)
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|---|---|
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| JP (1) | JP3948342B2 (ja) |
| AU (1) | AU2003204134B2 (ja) |
| CA (1) | CA2428310A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007526397A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-09-13 | シーブイアールディ、インコ、リミテッド | 含銅か焼物の選択的還元 |
| JP2021509697A (ja) * | 2017-12-21 | 2021-04-01 | ビーエイチピー チリ インコーポレイテッド | 塩化物ヒープ浸出における酸バランス |
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|---|---|---|---|---|
| US7635457B2 (en) * | 2004-10-04 | 2009-12-22 | Cognis Ip Management Gmbh | Method for heap and dump leaching coupled with solvent extraction for metal recovery |
| AU2008267769B2 (en) * | 2007-06-28 | 2012-05-31 | Technological Resources Pty. Limited | Leaching ores |
| AU2013237806B2 (en) * | 2012-03-30 | 2017-10-05 | Douglas H. Adamson | Dimensionally controlled 'engineered polymer bubble' for flotation separation |
| CN102643983B (zh) * | 2012-05-23 | 2013-07-10 | 中国瑞林工程技术有限公司 | 一种低品位混合铜矿石分阶段堆浸工艺 |
| US9683277B2 (en) | 2013-09-24 | 2017-06-20 | Likivia Process Metalúrgicos SPA | Process for preparing a ferric nitrate reagent from copper raffinate solution and use of such reagent in the leaching and/or curing of copper substances |
| EP3456927B1 (en) | 2017-09-15 | 2021-05-05 | General Electric Company Polska sp. z o.o. | Turbine nozzle assembly for a rotary machine |
| CN115094236B (zh) * | 2022-07-20 | 2023-09-26 | 万宝矿产有限公司 | 一种铜矿石强化浸出方法 |
| KR102503709B1 (ko) * | 2022-10-07 | 2023-02-27 | 고려아연 주식회사 | 가압 침출법을 이용한 구리의 침출 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5698170A (en) * | 1995-11-22 | 1997-12-16 | Placer Dome, Inc. | Hydrometallurgical process for copper-containing materials |
| US6451089B1 (en) * | 2001-07-25 | 2002-09-17 | Phelps Dodge Corporation | Process for direct electrowinning of copper |
-
2002
- 2002-05-10 JP JP2002135657A patent/JP3948342B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-05-07 CA CA002428310A patent/CA2428310A1/en not_active Abandoned
- 2003-05-09 AU AU2003204134A patent/AU2003204134B2/en not_active Withdrawn - After Issue
- 2003-05-09 US US10/434,816 patent/US6921426B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007526397A (ja) * | 2004-03-05 | 2007-09-13 | シーブイアールディ、インコ、リミテッド | 含銅か焼物の選択的還元 |
| JP2021509697A (ja) * | 2017-12-21 | 2021-04-01 | ビーエイチピー チリ インコーポレイテッド | 塩化物ヒープ浸出における酸バランス |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3948342B2 (ja) | 2007-07-25 |
| US6921426B2 (en) | 2005-07-26 |
| US20030230171A1 (en) | 2003-12-18 |
| AU2003204134A1 (en) | 2003-11-27 |
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