專利名稱：：氯化物堆積浸提的制作方法氯化物堆積浸提
背景技術：
：本發明涉及從硫化銅礦物例如斑銅礦、輝銅礦、黃銅礦、靛銅礦和硫砷銅礦中回收銅的濕法冶金方法。黃銅礦是在酸性氯化鐵和硫酸鐵系統中低溫浸提最難處理的硫化銅礦物之一。這以該礦物的緩慢浸提動力學為證，其動力學隨時間平穩。這被認為是"鈍化"過程，但是有關機理的不確定性仍然存在。已顯示，黃銅礦的氧化溶解是電位依賴過程并且"鈍化，，的開始似乎在表面電位(混合電位)超過約0.6V(對SHE)時出現。研究也顯示在典型的鐵浸提條件下，例如生物浸提和在氯化鐵和硫酸鐵系統中的大氣浸提，礦物的混合電位通常固定在陽極氧化法的所謂的"被動區域，，中，常規溶液電位在800mV(對SHE)-卯0mV(對SHE)的區域內，相對于惰性鉑電極測定。在該電位區域中，將礦物進行"鈍化"法處理，該方法以浸提動力學的平穩為特征。這定義了在該系統中黃銅礦氧化溶解的基本問題。已提出了許多方法以減輕"鈍化"問題，其中之一是高溫下的嗜熱菌生物浸提。在一種方法中，生物浸提在低級的、含黃銅礦礦石的堆積物中進行。該方法以堆積溫度循序地從大氣水平升高到中等嗜熱菌或嗜熱菌水平以達到改善黃銅礦溶解速率的方式進行。該策略的成功到所需要的產熱的足夠的水平。許多先有技術已提出了從黃銅礦中回收銅。這些先有技術包括下列專利中的方法(a)US6277341，其中硫酸鐵用做氧化劑并且黃銅礦的表面電位控制在350-450mV(對SCE)的區域內；5(b)WO03038137A，它依次描述了還原法和氧化法，該方法采用至少鐵和氧以氧化黃銅礦中的硫；(c)屬于UBC的專利，它描述了在超過50。C的溫度下，在硫酸鹽浸瀝劑中以黃鐵礦為催化劑的黃銅礦濃縮物的浸提方法；(d)屬于CYPRUS的專利，它描述了^i酸銅與黃銅礦濃縮物在高溫下形成不溶性硫化銅、可溶性硫酸鐵和硫酸的反應，及硫化銅與氧在酸性介質中，或與氯化鐵或氯化銅或在含氨溶液中的浸提；及(e)CL40891,它涉及聚結過程，該方法適合于淺生礦石，加入氯化鈣和化學計算量的酸。該氯化物的水平高并且該溶液酸性強。上述綜述主要涉及黃銅礦，但是類似的考慮，在更大或更小的程度上，可應用于其他^/f匕銅礦物。從低級的、過渡型和深成礦石中回收銅(該礦石含有不足以產生用于中等嗜熱菌或嗜熱菌生物浸提的堆積溫度的黃鐵礦)，仍然成問題。本發明目的在于(至少部分地)解決該問題。本發明的用途然而不限于這些情況，并且可以擴展到高溫下高級濃縮物的浸提。發明概述本發明提供了從堆積的、含有硫化銅礦物的原料中回收銅的方法，該方法包括以下步驟在酸性氯化物或混合氯化物/石危酸鹽溶液中、在溶解的氧的存在下浸提該原料，將該原料的表面電位維持在600mV(對SHE)以下使硫化銅溶解，及從該溶液中回收銅。優選，將電位維持在550mV(對SHE)-600mV(對SHE)的范圍內以使黃銅礦浸提最優化。最優電位值取決于氯化物的濃度。取決于應用，該方法可在室溫或高溫下進行。硫化銅礦物可包括斑銅礦、輝銅礦、黃銅礦、靛銅礦或硫砷銅礦。這些是非限制性的實例。本發明的方法可用于在低級的、過渡型和深成礦石中的^l化銅的石的浸提。在所有這些情形中，浸提可在礦柱、礦石堆、堆積物或礦石桶中進行，為了方便起見在本文中全部稱為"堆積物"。溶液的pH可小于3并優選在pHl-pH2之間。pH可以任何適當的方式，例如通過加入H2S04、HC1或HN03控制。溶解的氧的水平優選超過1ppm。氯化物濃度可通過加入HC1或任何合適的氯化物鹽，這些鹽包括NaCl、MgCl2、鹽水("鹽湖")、海水或含氯化物的工業用水控制在5-100g/L的水平。一般而言，礦物的表面電位可以通過浸提系統內的控制變量控制。在一種方法中，控制Cu(II)與Cu(I)的比率。當本發明的方法用于礦柱、礦石堆、堆積物或礦石桶浸提情形中時，那么控制浸提浸瀝劑中的Cu(n)與cu(i)的比率。已觀察到，在本發明的方法規定的條件下浸，提動力學顯著地保持線性并且有很少或無"鈍化"跡象。因此，含銅礦物的溶解速率保持恒定，并且隨時間的推移，導致基本上完全溶解。也已觀察到，在所規定的條件下銅和鐵以接近化學計算量從黃銅礦礦物中溶解。在黃銅礦的情況中，溶解可能按照下列反應流程發生，它包括順序的非氧化/氧化過程非氧化過程GuFeS2+4H+—Cu(ll)+Fe(ll)+2H2S(aq)(1)或CuFeS2+2H+卄CuS+Fe(ll)+H2S(aq)(2)雖然方程2比方程1在氯化物或氯化物^克酸鹽混合溶液中稍《敖更熱力學有利，但是兩個方程均用作所建議的反應機理中的起點并產生相同的中間體氧化反應，如方程6中以及如方程9中所示相同的全部反應所反映。Cu(ll)+H2S(3q)—CuS+2H+(3)方程2和3可寫成CuFeS2+Cu(ll)~>2CuS+Fe(ll)(4)氧化過程CuS+ya02+2H+—Cu(ll)+S。+H20(5)根據方程3和5:H2S(aq)+1/202~>S°+H20(6)這構成了銅催化的可溶性硫化氫的溶解的氧氧化反應。接著根據方程1:4Cu(11)+2H2S(aq)—4Cu(1)+2S。+4H+(7)4Cu(1〉+02+4H+—4Cu(11)+2H20(8)方程7和8可寫成2H2S(aq)+02卄2S。+2H20(6)這構成了可溶性硫化氫的二價銅離子氧化反應，通過溶解的氧將一價銅離子氧化成二價銅離子再產生氧化劑(二價銅離子)。方程6是各反應路線的凈結果。據信，在這些條件下，^琉化氫的氧化擾亂了方程1或2中所描繪的平衡，并產生由方程9給出的總溶解過程。總反應CuFeS2+02+4H+卄Cu(ll)+Fe(ll)+2S°+2H20(9)雖然申請人不因此受約束，前面所建議的黃銅礦溶解反應機理，在低混合電位的條件下，在氯化物或氯化物W克酸鹽混合系統中溶解的氧的存在下，與試驗觀察結果一致。與在0.6V(對SHE)以下的混合電位確信要發生的相反，申請人相信在該值以上及固定在陽極氧化法的"皮動區域，，內的電位下，黃銅礦按照下列半電池反應進行直接陽極氧化CuFeS2卄Cu(")+Fe(ll)+2S。+4e_(10)取決于二價銅離子(方程ll)或鐵離子(方程12)是否在氯化物系統中用作氧化劑的一般接受的總反應為CuFeS2+3Cu(")—4Cu(1〉+Fe(ll)+2S。(11)CuFeS2+4Fe(lU)卄Cu(ll)+5Fe(H)+2S。(12)試驗觀察顯示，由黃銅礦礦物的直接陽極氧化(方程IO)形成的與通過所建議的非氧化/氧化路線(方程2、3和5)形成的元素硫(S。)可以不相同。另外，對浸濾殘渣樣品的礦物學研究顯示，在溶解過程期間，在低混合電位(<0.6V對SHE)的條件下及在溶解的氧的存在下所形成的非常少的硫，與黃銅礦顆粒相結合，但是主要以(i)更大的小球和(ii)約更小大小的其他礦物硫化物例如黃鐵礦(FeS2)的顆粒出現。換句話說，似乎硫離開黃銅礦礦物的表面形成。然而，在混合電位超過0.6V(對SHE)及固定在陽極氧化過程的"被動區域"中的條件下，似乎細的、致密地壓緊的硫直接在礦物的表面形成。這將意味著電位依賴性路線決定^f危的類型(形態)，也決定其行為。這在圖1中以圖示闡明，其中下列術語用于描述據信形成的不同類型的硫(表l)。表l:辟b的形成類型(s。)混合電位硫形成(V對SHE)途徑形態行為初級>0.6陽極氧化細的、致密地在CuFeS2(方程10)壓緊的顆粒表面次級<0.6非氧化/氧化更大、球形顆離開CuFeS2(550mV-600mV)(方程2、3和5)粒表面(在更小的FeS2顆粒上)本發明方法的參數和組成的作用可以概述如下氯化物*影響硫的類型和形態及其行為；*穩定使Cu(II)/Cu(I)對能夠控制Eh的Cu(I)類物質;參提高非氧化反應的熱動力學；參可提高該非氧化反應的速率；*增加Cu(II)/Cu(I)對的表觀電位；參導致達到相同pH所需的酸的減少；*影響Cu(I)氧化為Cu(II)的速率；及*影響DO(溶解的氧)水平。包參Cu(II)是氧化劑；參Cu離子催化H2S的氧化；Cu(II)/Cu(I)對控制溶液電位；*影響Cu(I)到Cu(II)的氧化；參Cu(II)的濃度影響Cu(I)到Cu(II)的氧化速率；及參cu(i)到cu(n)的氧化速率取決于cu(i)的濃度。10溶解的氧*是用于Cu(I)到Cu(II)的氧化的氧化劑；及參允許Eh控制。Eh決定控制黃銅礦溶解機理的礦物表面上的混合電位。絲*在該機理中無直接作用。*驅動非氧化反應的浸提劑；參提供pH控制；參影響黃銅礦溶解的動力學；及參影響Cu(I)到Cu(II)的氧化速率。*在非氧化反應中形成的中間體產物；攀可溶性H2S從黃銅礦表面擴散開；及H2S氧化給出占主導地位的次級元素S。。硫酸鹽參影響pH控制；及參影響DO水平。海拔爭影響DO。可提高HbS氧化動力學的試劑*黃鐵礦；"茲鐵礦、赤鐵礦；*活性碳或煤；*沸石；及*銀、鉍、鎘和汞0附圖簡述本發明進一步通過實施例參考附圖描述，其中圖l是示意圖，該圖使有關元素硫形成的途徑、所形成的硫的類型(形態)以及該石危的行為的試驗觀察具體化。圖2是描述氯化物濃度對Cu(II)/Cu(I)對的表觀電位影響的圖；圖3(a)顯示在低溶液電位(試驗I)和在高溶液電位(試驗II)下銅溶解率對時間的圖3(b)顯示試驗I和I1的相應溶液電位對時間曲線的圖4顯示一系列試驗的結果，其中顯示了在低溶液電位(無鐵離子的存在)和高溶液電位(在鐵離子的存在下)下溶解的氧對黃銅礦溶解速率的影響；圖5是銅溶解率對時間的圖，說明用于最優黃銅礦浸提的所規定的溶液電位范圍，并突出在根據本發明的條件下浸提時所獲得的結果；圖6是描述銅溶解率對時間的比較圖，說明在所規定的最優溶液電位范圍內浸提時溶解的氧的存在的重要性；圖7(a)顯示銅溶解率對時間的圖，說明在本發明的變體中，兩階段(還原/氧化)浸提的可行性；圖7(b)顯示兩階段(還原/氧化)浸提的相應的溶液電位對時間曲線的圖8(a)是說明堆積浸提的示意圖，其中殘液Eh減少通過外部殘液處理實現；及12圖8(b)是說明備用堆積浸提法的示意圖，其中殘液Eh減少通過首先浸提次級硫化銅隨后用該浸提溶液浸提初級硫化銅實現。優選實施方案的描述對表l中概述的各種含黃銅礦樣品進行了各種試驗，以確定本發明方法的某些關鍵概念。所有此后的電位值均相對于標準氫電極(SHE)報道。表l:試驗樣品<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>注解1)黃銅礦銅來源比率(CSR);2)濕法篩選；及3)干法篩選。實施例1:溶液電位的影響在1L玻璃燒杯中對磨細的、含黃銅礦的濃縮物(濃縮物A)進行了兩批浸提試驗。各含固體濃度為10g/L及漿狀物混合物的反應混合物或漿狀物通過磁力攪拌獲得。此外，將漿狀物暴露于大氣中并調節到20°C。需要時酸度通過加入98。/。濃硫酸(H2SO4)控制在pH0.5。不控制溶液電位。這些試驗的目的是研究溶液電位的影響，更具體地說是高電位與低電位對黃銅礦溶解速率的影響。為了該目的，試驗I的溶液僅含酸(98%H2S04)、蒸餾水和氯化鈉(NaCl)以賦予低電位，而試驗II的溶液也包括硫酸鐵(Fe2(S04)3)以賦予相對高的電位。試驗條件的細節概括于表2中。表2:試驗條件(實施例1)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>注解1)下標一0,指最初的條件(t-Oh);2)漿狀物pH通過加入98%H2S04控制;3)控制攪拌器的速度；4)控制漿狀物溫度；及5)不控制溶液電位。圖3(a)顯示試驗I和II的銅溶解瞬變過程(transients)，而圖3(b)顯示相應的溶液電位值。結果顯示在低電位下(無鐵離子存在)達到了70.4%的銅溶解，而在高電位下(在鐵離子的存在下)、在912小時的時間內僅達到6.87%。實施例2:溶解的氧的影響進行了一系列批的浸提試驗以測試溶解的氧在低溶液電位(無鐵離子)和高溶液電位(在鐵離子的存在下)下對黃銅礦溶解速率的影響。在100ml搖瓶中對磨細的、含黃銅礦的濃縮物(濃縮物B)進行了這些試驗。漿狀物各自含的固體濃度為lg/L，通過在軌道振搖器上以200rpm的速度，在溫度控制的恒溫箱中振搖燒瓶實現混合。將用水蒸氣飽和的氣態氮噴到那些漿狀物中，這些漿狀物需要除去溶解的氧。這通過將該氣體通過兩個注射針頭噴到漿狀物中實現，這兩個針頭通過封住燒瓶的橡膠隔膜插入。不需要除去溶解的氧的漿狀物用脫脂棉塞封閉。試驗條件的細節包括各種溶液的組成在內概述于表3中。圖4描述了24小時的時間后，在35。C和5(TC獲得的結果。表3:試驗條件(實施例2)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>注解1)未控制溶解氧的濃度；2)控制振搖速度；3)未控制漿狀物的pH;3)控制漿狀物溫度；及4)未控制溶液電位。低溶液電位(0.2MHC1)結果顯示在溶解的氧(空氣)的存在下達到的全部銅溶解與在無溶解的氧(N》的存在下的溶解有顯著的差別。例如，24小時后得到35°。下22.2%(空氣)對11.0%(N。，及50。C下43.5%(空氣)對15.4%(N2)。高溶液電位(0.2MHC1,0.1MFeCl3和0MNaCl-1.5MNaCl)結果顯示在整個銅溶解中無差別，無論試驗在有或無溶解的氧的存在下，在35。C和50。C下進行。因為情況就是這樣，所以可以得出結論，才艮據方程9在這些條件下黃銅礦不^^皮溶解的氧氧化。在這些條件下黃銅礦的氧化溶解主要是由于鐵離子并且根據方程12:CuFeS2+4Fe(111)—Cu(ll)+5Fe(11)+2S。(12)結果提供了在高溶液電位(在鐵離子的存在下)與低溶液電位(無鐵離子的存在)的條件下存在不同反應機理的強有力證據。這以該系統內溶解的氧的存在對溶解速率所具有的不同影響為證，例如參在低電位(無鐵離子的存在)下速率增加；及*在高電位(在鐵離子的存在下)下速率不受影響。另外，*速率在低電位及在溶解的氧的存在下比在高電位下(無論溶解的氧存在與否)高；及參速率在低電位及在無溶解的氧的存在下比在高電位下(無論溶解的氧存在與否)低。這些結果強調了浸提在低溶液電位(無鐵離子的存在下)條件下進行時溶解的氧的作用的重要性。實施例3:在溶解的氧的存在下控制的溶液電位的影響研究了在溶解的氧的存在下，控制的溶液電位對黃銅礦溶解速率的影響*以證實電位在氯化物或氯化物/硫酸鹽混合系統中是否是成功地浸提黃銅礦的關鍵驅動器；及，如果是以規定最優黃銅礦浸提的電位范圍。為了該目的，在1L玻璃反應器中用磨細的、含黃銅礦濃縮物(濃縮物A)進行了批量浸提試驗。各反應器安裝有擋板并用多口、聚氯乙烯蓋密封，它支持變速攪拌器馬達以驅動葉輪混合漿狀物。各反應器也裝備有氧化還原傳感器、玻璃噴霧器和噴空氣、氮氣或氧氣的進口。氧化還原傳感器測定漿狀物的溶液電位，它通過控制Labview"^數據獲得系統的回路控制到設定值。控制回路引起電磁閥的開啟或關閉，使適當的氣體噴霧。各反應器也裝在溫度控制的圍繞物中。所有批量浸提試驗均在35。C進行，并分別控制在下列溶液電位下540mV、550mV、580mV、600mV和620mV。540mV的試驗通過從t=100h將水蒸氣飽和的氣態氮噴入漿狀物控制在設定值上。550mV、580mV和600mV的試驗均通過空氣注射控制。620mV的試驗最初通過空氣注射操作；然而，將用水蒸氣飽和的氣態氧從t=328h噴入漿狀物。試驗條件的細節概述于表4。表4:試驗條件(實施例3)試驗試驗浸提溶液組成漿狀物條件類型沖羊品反應器濃縮物A0.2MHCL酸度0.2MHC1(間歇式)0.5g/LCu(T)(CuS04)通氣空氣、N2或02固體濃度10g/L溶液電位-540mV(N2)-550mV(空氣)-580mV(空氣)-60011^(空氣)-620mV(空^/02)攪拌1000rpm溫度35。C注解l)未控制溶解的氧的濃度;172)未控制漿狀物的pH;3)控制漿狀物的溫度；4)控制溶液電位；及5)控制攪拌器的速度。圖5顯示五個浸提試驗的銅溶解瞬變過程，1000小時后達到30.3%(540mV)、73.1%(550mV)、79.2%(580mV)、76,2%(600mV)和22.5%(620mV)的銅溶解率。550mV試驗1240小時后達到88.0%。可以建立兩個邊界條件，即550mV處下限邊界和600mV處上限邊界，它們規定了在^皮研究的系統內達到最優黃銅礦溶解速率的溶液電位范圍。在方程13中對此有描述550mVsEhoptim咖S600mV(13)其中Eh。ptimum是黃銅礦溶解的最優速率的溶液電位，以mV為單位。540mV的結果在氣態氮噴霧下，即在無溶解的氧存在下獲得。最優溶液電位范圍在比550mV更低的電位更低的終端的邊界是可能的。然而，在被研究系統內，在被認為對最優浸提目的足夠的溶解的氧濃度的存在下達到并維持如此低的電位被認為是非常困難的。電位屬于相對于柏(Pt)電極測定的本體溶液或漿狀物的電位。然而，可忽略擴散效應，由于在這些試驗中采用磨細的(+25-38ium)、高等級(+80%)和自由的含黃銅礦濃縮物(濃縮物A)的事實，及反應混合物均充分攪拌的事實。因此，在這些低電位的條件下，本體溶液電位(Eh)與黃銅礦礦物的表面的電位或混合電位(En^ed)完全是相同的(方程14):EhwEmi說d(14〉其中Eh是本體溶液的電位，以mV為單位；及Enuxed是混合的電位(在黃銅礦礦物的表面)，以mV為單位。方程14可以用在這些和其他試驗期間用大黃銅礦電極進行的電位測定確證。另外，當該系統在最優溶液電位范圍內及在足夠的溶解的氧(超過1ppm)的存在下，在上述條件下操作時進行了下列觀察連續的線性動力學，即無溶解速率的平穩("鈍化")；*在整個浸提時間內銅浸提的摩爾數與被浸提的鐵的摩爾數顯示幾乎1:1的比率；*接近完成黃銅礦的溶解；參溶解的速率大大地獨立于電位；及*溶解的速率恒定在士3xl(T12molCu/cm2.s。實施例4:在無溶解的氣的存在下控制的溶液電位的影響溶解的氧的存在對在低溶液電位的條件下(在無鐵離子存在下)黃銅礦溶解速率的重要性已經在實施例2中說明了。為了證實它在控制的電位的條件下，更具體地說在550mV-600mV的最優電位范圍內，在無溶解的氧的存在下進行了某些批量浸提試驗。試驗在如實施例3中所描述的相同的1L玻璃反應器中用磨細的、含黃銅礦的濃縮物(濃縮物A)進行。所有試驗均在35。C、在氣態氮(用水蒸氣飽和)及在550mV、580mV和600mV下進行。通過電流控制Cu(II)/Cu(I)比率將溶液電位控制在所期望的設定值上。試驗條件的細節概述于表5中。表5:試驗條件f實施例4)試驗試驗浸提溶液組成漿狀物條件類型樣品酸度0.2MHC1通氣N2反應器濃縮物A0.2MHC1固體濃度10g/L19(間歇0.5g/LCu(T)(CuS04)式)溶液電位陽550mV-580mV-600mV攪拌1000rpm溫度35°C注解1)未控制漿狀物的pH;2)控制漿狀物的溫度；3)控制溶液電位；及4)控制攪拌器的速度。圖6顯示在溶解的氧的存在下(在實施例3中)，與在相應的溶液電位下達到的那些相比，這些試驗的銅溶解瞬變過程。1000小時的時間后總銅溶解率如下550mV:73.1%(空氣)對14.8%(N2);580mV:79.2%(空氣)對14.2%(N2);及600mV:76.2%(空氣)對15.0%(N2)。結果顯示，為了達到最優黃銅礦溶解速率，在系統中有溶解的氧存在是必要的，甚至當溶液電位控制在550mV-600mV的最優范圍內時。實施例5:兩階段(還原/氧化〗浸提的可行性進行了批量浸提試驗以測試黃銅礦是否也能通過采用本發明的上述技術的變體成功地被浸提。這由兩階段浸提構成，它包括在低溶液電位的還原條件下最初浸提的時期(階段l),接著在氧化條件下浸提(階段2)。試驗在1L玻璃反應器(如實施例3中所描述)中用磨細的、干法篩選的含黃銅礦濃縮物(濃縮物A)的樣品(+25-38pm)進行。漿狀物的固體濃度為10g/L而溫度控制在35°C。為了達到低溶液電位，最初的139小時通過用氣態氮(用水蒸氣飽和)連續噴霧使該漿狀物維持脫氣(階段l);其后，通過氣態氧(用水蒸氣飽和)噴霧達到更高的電位(階段2)。試驗條件的細節概述于表6中。表6:試驗條件f實施例5)試驗試驗浸提溶液組成漿狀物條件類型樣品酸度0.2MHC1通氣N2和Ch反應器濃縮物A0.2MHCL固體濃度10g/L(間歇式)0.5g/LCu(T)(CuS04)攪拌1000rpm溫度35°C注解1)未控制漿狀物的pH;2)控制漿狀物的溫度；3)未控制溶液電位；及4)控制攪拌器的速度。圖7(a)和7(b)顯示該試驗的銅溶解和溶液電位曲線。最初，在氮氣噴霧期間非常少的銅溶解，139小時后僅達到11.1%溶解。在該時間段內(階段l)電位低至500mV。通入氧后銅溶解的速率顯著增加，787小時后達到95.5%的總溶解率。在該時間段內(階段2)電位的范圍在570mV-591mV。前述試驗主要用黃銅礦進行(最優溶液電位范圍應用于此)但是認為同樣可應用于斑銅礦、輝銅礦、靛銅礦和石克砷銅礦，更普遍地說，可應用于好d匕銅礦物。21圖8(a)和8(b)是本發明的方法在兩堆積浸提法中應用的框圖表示。在圖8(a)中礦石IO(礦石C)用pH在2.0以下的酸性水溶液粉石爭(12)和聚結(14)。該溶液可以是加工殘液或其中pH以任何適當的方式，例如通過加入H2S04、HC1或HN03控制的溶液。聚結(14)具有兩個優勢，即它控制影響堆積物的滲濾和通風的細礦石原料的量，及它使酸溶性次級硫化銅溶解。該溶解可以通過在沖洗堆積物前使聚結的礦石固化而增加。如果酸性水溶液用于聚結，該溶液可含有5-100g/L水平的氯化物，該氯化物通過任^f可合適的氯化物鹽加入，這些鹽包括NaCl、MgCl2、鹽水("鹽湖")、海水或含氯化物的工業用水。堆積和固化(如果需要的話)后，該堆積物通過用pH2.0或以下，優選1.0的浸提溶液18沖洗礦石浸提(16)。如果該溶液是新鮮的浸提溶液，那么它可含有下列物質5-100g/L水平的通過HCl或任何合適的氯化物鹽包括NaCl、MgCl2或海水加入的氯化物；0.05-10g/L水平的通過相應的氯化物或硫酸鹽加入的銅；及0-20g/L水平的通過相應的氯化物或硫酸鹽加入的鐵。如果到期殘液溶液用作浸提溶液，那么氯化物和鐵的水平可以通過工廠平衡條件控制，而銅的水平可通過溶劑返提取控制。可能需要以已經描述的方式，供給這些水平的這些成分，以達到最優浸提所需的水平。浸提溶液的溶液電位應優選維持在620mV(對SHE)以下，例如通過控制浸提溶液的組成或通過活化電位下降。活化電位下降(20)可通過將浸提溶液通過含材料例如銅金屬、某些類型的活性炭的柱，通過加入還原劑例如抗壞血酸，通過在該溶液中鼓泡通入S02或CO，或通過促進黃鉀鐵礬沉淀實現。空氣22在堆積物的底部導入以升高礦石中溶解的氧的水平。來自堆積物的富礦液體的溶液24進行溶劑提取26然后銅28通過電解冶金法30回收。以任何合適的方式將由浸提過的堆積物產生的固體殘渣32棄去。圖8(b)顯示改進的方法，其中浸提溶液的電位通過第一次沖洗由次級硫化銅礦物16A組成的堆積物降低到初級硫化銅浸提所需的水平。該堆積物的富礦浸提溶液34然后用于沖洗由初級硫化銅礦物16B組成的堆積物。作為圖8(b)方法的變體，用次級硫化銅礦物的上層建立堆積物是可能的，這些礦物足夠將溶液電位降低到剩余的堆積物(下層中的初級硫化銅礦物)所需的水平或足夠將碾磨的次級硫化銅礦物聚結到初級硫化銅礦物上，以原位將浸提溶液電位降低到所需水平。如所述，堆積物中所需的溶解的氧的水平(lppm或更高)可通過構建期間安置在堆積物底部的通風系統22獲得。或者或另外，所期望的溶解的氧的水平可通過高沖洗流速和沖洗前通風的殘液獲得。參考文獻1.Majima,H.Awakura,Y.，Hirato,T.andTanaka,T.,氯化鐵和石克酸鐵溶液中黃銅礦的浸提(TheLeachingofChalcopyriteinFerricChlorideandFerricSulphateSolutions),Can.Metall.Q.,24(4),1985，pp.283-291.2.Hirato,T.,Kinoshita,M.,Awakura,Y.andMajima,H.,氯化鐵中黃銅礦的浸提(TheLeachingofChalcopyriteinFerricChloride),Metal.Trans"17B,1986,pp.19-28.3.Dutrizac,J.,氯化物介質中硫化物礦物的浸提(TheLeachingofSulphideMineralsinChlorideMedia),Hydrometallurgy,29,1992,pp1畫45.4.Nicol,M.J.,酸性氯化物溶液中銅(I)被氧氧化的動力學(KineticsoftheOxidationofCopper(I)byOxygeninAcidicChlorideSolutions),S.Afr.J.Chem.,37,1984,pp.77-80.2權利要求1.一種從堆積的、含有硫化銅礦物的原料中回收銅的方法，所述方法包括以下步驟在溶解的氧的存在下在酸性氯化物或混合的氯化物/硫酸鹽溶液中浸提所述礦物，將所述礦物的表面電位維持在600mV(對SHE)以下以使硫化銅溶解，及從所述溶液中回收銅。2.權利要求l的方法，其中所述電位維持在550mV(對SHE)-600mV(對SHE)的范圍內。3.權利要求2的方法，其中所述電位維持在取決于氯化物濃度的值。4.權利要求l、2或3的方法，其中所述^;乾化銅是在低級過渡型和深成礦石中。5.權利要求l、2或3的方法，其中所述石克化銅是在低級淺生礦石中。6.權利要求1-5中任一項的方法，其中所述溶液的pH小于3。7.權利要求6的方法，其中所述溶液的pH在pHl-pH2之間。8.權利要求1-7中任一項的方法，所述方法包括以下步驟通過加入H2S04、HC1或HN03控制所述溶液的pH。9.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述溶解的氧的水平超過1ppm。10.權利要求1-9中任一項的方法，其中所述氯化物的濃度控制在5-100g/L的水平。11.權利要求1-10中任一項的方法，其中所述氯化物的濃度通過加入至少一種下列物質控制HC1、NaCl、Mg、Cl2、鹽水、海水或含氯化物的工業用水。12.權利要求l-ll中任一項的方法，所述方法包括控制浸提浸瀝劑中的Cu(II)比Cu(I)的比率的步驟。13.權利要求1-12中任一項的方法，其中所述硫化銅礦物是至少一種下列物質斑銅礦、輝銅礦、黃銅礦、靛銅礦和石克砷銅礦。14.一種/人石危化銅礦石中回收銅的方法，所述方法包括以下步驟粉碎所述礦石，將所述礦石用pH在2.0以下的酸性水溶液聚結成堆積物，至少使所述礦石中的酸溶性次級硫化銅溶解，通過用pH2.0或更小的浸提溶液沖洗浸提所述堆積物，維持所述浸提溶液的溶液電位在620mV(對SHE)以下，使所述堆積物中礦石中的溶解的氧的水平升高，及從由所述堆積物獲得的富礦液體溶液中回收銅。15.權利要求14的方法，其中所述酸性水溶液含有5-100g/L水平的氯化物。16.權利要求14或15的方法，其中所述浸提溶液的pH為1.0或更小。17.權利要求14-16中任一項的方法，其中所述浸提溶液含有5-100g/L水平的氯化物。18.權利要求14-17中任一項的方法，其中所述浸提溶液的溶液電位通過控制所述浸提溶液的組成或通過活化電位下降控制。19.權利要求18的方法，其中所述活化電位下降通過至少一種下列方法實現將所述浸提溶液通過含銅金屬或活性炭的柱；加入還原劑；向所述溶液中鼓泡通入S02或CO;及促進黃鉀鐵鞏沉淀。20.權利要求14的方法，其中所述浸提溶液的電位通過首先沖洗次級硫化銅礦物的堆積物下降到初級硫化銅浸提的水平，并且來自該堆積物的富礦浸提溶液用作所述浸提溶液。21.權利要求20的方法，其中所述聚結的堆積物含有初級硫化銅礦物。22.權利要求14的方法，其中所述堆積物具有初級石克化銅礦物的下層，和當沖洗時，足夠降低所述溶液電位的次級^5危化銅礦物的上層。23.權利要求14的方法，其中所述堆積物由置于初級硫化銅礦物之上的聚結的碾磨的次級^5克化銅礦物形成，以原位降低所述浸提溶液的電^f立。全文摘要一種從初級硫化銅礦物中回收銅的堆積浸提方法，其中在氧的存在下在酸性氯化物或混合的氯化物/硫酸鹽溶液中浸提所述礦物，并將所述礦物的表面電位維持在600mV(對SHE)以下以使硫化銅溶解。文檔編號C22B15/00GK101506395SQ200780026299公開日2009年8月12日申請日期2007年5月9日優先權日2006年5月12日發明者E·L·米勒,M·J·尼科爾,P·巴森申請人:Bhp比爾頓有限公司