发明名称 以氯化物辅助湿式冶金法萃取铜的方法
摘要 一种从硫化铜矿石或浓缩物中萃取铜的方法,其包括用该矿石或浓缩物进行压缩氧化处理,其系使用115℃至175℃的温度,pH为由1.3至2.2的酸性氯化物溶液,及一氧气分压为由450kPa至1800kPa,且根据矿石或浓缩物品级而选定的H+/Cu莫耳比,其中H+表酸性氯化物溶液中的氢离子而Cu表矿石或浓缩物中的铜,而得到压缩氧化滤液和不溶性硷性硫酸铜盐,其特征在于该压缩氧化处理系在存有选自包含硫酸和可在酸性溶液中水解的硫酸金属盐所成组合的硫酸氢根或硫酸根离子源时进行,且其中该硫酸氢根或硫酸根离子源的添加量包含至少为产生该硷性硫酸铜盐所需的硫酸根或硫酸氢根离子之化学计量之量减去压缩氧化处理中原地产生的硫酸根量。本发明更提出一种根据矿石或浓缩物以选择H+/Gu比例之方法,该所选比例值要随矿石或浓缩物的品级减低而递增。于另一实施例中,系在随后的大气沥滤阶段中将硷性铜盐溶解。适合用于电解提炼(electrowinning)之浓缩铜铜液可藉由溶剂萃取得到。本发明方法也可用于从矿石中萃取锌和镍。
申请公布号 TW339362 申请公布日期 1998.09.01
申请号 TW084100351 申请日期 1995.01.14
申请人 可鸣科工程服务公司 发明人 大卫L.琼斯
分类号 C22B3/06 主分类号 C22B3/06
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种从硫化铜矿石或浓缩物萃取铜之方法,其包含下列步骤:用该矿石或浓缩物进行压缩氧化处理,其系使用115℃至175℃的温度,pH为由1.3至2.2的酸性氯化物溶液,及一氧气分压为由450kPa至1800kPa,且根据矿石或浓缩物品级而选定的H+/Cu莫耳比,其中H+表酸性氯化物溶液中的氢离子而Cu表矿石或浓缩物中的铜,而得到压缩氧化滤液和不溶性硷性硫酸铜盐,其特征在于该压缩氧化处理系在存有选自包含硫酸和可在酸性溶液中水解的硫酸金属盐所成组合的硫酸氢根或硫酸根离子源时进行,且其中该硫酸氢根或硫酸根离子源的添加量包含至少为产生该硷性硫酸铜盐所需的硫酸根或硫酸氢根离子之化学计量之量减去压缩氧化处理中原地产生的硫酸根量。2.如申请专利范围第1项之方法,其更包含下列步骤:将该压缩氧化滤液循环至压缩氧化处理;用于该压缩氧化处理所产生的硷性硫酸铜盐于第二沥滤步骤中用酸性硫酸盐溶液进行沥滤以溶解该硷性铜盐而产生在溶液中含有硫酸铜的沥滤母液及固体残渣;从固体残渣分离出该沥滤母液;用该沥滤母液进行溶剂萃取程序以产生铜浓溶液和萃余物;及将该萃余物循环回到第二沥滤步骤。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该压缩氧化处理系在预定的H+/Cu莫耳比进行,其中H+表酸性氯化物溶液中的氢离子而Cu表矿石或浓缩物中的铜,使得该压缩氧化处理所得之压缩氧化滤液的铜浓度实质地等于循环回到压缩氧化处理的压缩氧化滤液中之铜浓度。4.如申请专利范围第3项之方法,其中该循环回到压缩氧化处理步骤的压缩氧化滤液中之氯离子浓度系保持在8克/升至20克/升。5.如申请专利范围第4项之方法,其中该氯离子浓度系保持在11克/升至14克/升之范围。6.如申请专利范围第5项之方法,其中该氯离子浓度系保持在12克/升。7.如申请专利范围第2至6项中任一项之方法,其中该压缩氧化处理系在预定H+/Cu莫耳比进行,其中H+表酸性氯化物溶液中的氢离子而Cu表矿石或浓缩物中的铜,使得该压缩氧化处理所得之压缩氧化滤液的铜浓度在10克/升至25克/升范围。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二沥滤步骤系在1.6至1.9范围的pH値下进行。9.如申请专利范围第2至6项中任一项之方法,其中该第二沥滤步骤系在20℃至70℃范围的温度下进行。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该第二沥滤步骤系在35℃至45℃范围的温度下进行。11.如申请专利范围第2至6项中任一项之方法,其更包含将该铜浓溶液施以电解提炼以从其中回收铜之步骤。12.如申请专利范围第11项之方法,其中对第二沥滤步骤所得之沥滤母液进行的溶剂萃取步骤,其包括将该沥滤母液与有机萃取剂混合产生含料萃取剂,用水洗涤该含料萃取剂,及用硫酸溶液涤取该含料萃取剂而产生铜浓溶液供电解提炼之用。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该硫酸溶液包含从电解提炼步骤循环回来的耗尽或废余电解液。14.如申请专利范围第2至6项中任一项之方法,其中该萃余物系分成含有约三分之二该萃余物的第一部份与含有约三分之一该萃余物的第二部份,且其中该第一部份系循环到该第二沥滤步骤而该第二部份则进行第二次溶剂萃取以脱除出铜而产生第二沥滤物和第二萃余物。15.如申请专利范围第14项之方法,其中该第二沥滤物系用于第二沥滤步骤所得沥滤母液的溶剂萃取中作为有机萃取剂。16.如申请专利范围第14项之方法,其更包含下列步骤:对该第二部份在1.5至3的pH下进行第一次中和处理以中和其中所含酸之后,再施以第二次溶剂萃取,及对该第二萃余物在9至10的pH下进行第二次中和处理以中和其中所含酸并从其中脱除出溶解的金属。17.如申请专利范围第16项之方法,其中由该第二沥滤步骤所得之沥滤母液与固体残渣之分离是利用对流倾析法进行,且其中在第二次中和后第二萃余物循环回去作为该对流倾析法的洗涤水以洗涤该固体残渣。18.如申请专利范围第1项之方法,其中在压缩氧化处理中形成液体元素硫,且其更包括在压缩氧化处理中添加界面活性剂使在压缩氧化处理中液体元素硫黏度最小化之步骤。19.如申请专利范围第1项之方法,其中将该压缩氧化滤液循环回压缩氧化处理中作为硫酸氢根或硫酸根离子源。20.如申请专利范围第19项之方法,其更包括对该压缩氧化滤液施以溶剂萃取以从其中取出溶解的铜之后,才将该滤液循环回该压缩氧化处理之步骤。21.如申请专利范围第1项之方法,其中该硫酸氢根或硫酸根离子源包含从外源添加的硫酸溶液或硫酸铜溶液。22.如申请专利范围第1项之方法,其中该压缩氧化处理系在预定的H+/Cu莫耳比下进行,其中H+表酸性氯化物溶液中的氢离子而Cu表矿石或浓缩物中的铜,使得该压缩氧化滤液含有该矿石或浓缩物所含铜的第一部份而该硷性铜盐含有该矿石或浓缩物所含铜的第二部份,且更包含下列步骤:将该压缩氧化滤液与该硷性铜盐分离;用该硷性铜盐在第二沥滤步骤中用酸性硫酸盐溶液予以沥滤而溶解该铜盐而产生第二铜溶液和固体残渣;及用该压缩氧化滤液与该第二铜溶液进行溶剂萃取以产生浓铜溶液并由其中电解提炼铜。23.如申请专利范围第22项之方法,其中该溶剂萃取包含下列步骤:用该第二铜溶液以有机萃取剂进行溶剂萃取而形成第一含料萃取剂和第一萃余物;对该压缩氧化滤液用该第一含料萃取剂进行溶剂萃取而形成第二含料萃取剂和第二萃余物;及从该第二含料萃取剂涤取出铜以产生经涤取的萃取剂及铜浓溶液供电解提炼之用。24.如申请专利范围第23项之方法,其中在从该第二含料萃取剂中涤取出铜之前,对该第二含料萃取剂用水洗涤以从其中脱除氯离子。25.如申请专利范围第24项之方法,其中将该第二含料萃取剂洗涤所产生的水循环回去洗涤由矿石或浓缩物压缩氧化处理中所产生的不溶性硷性铜盐。26.如申请专利范围第22至25项中任一项之方法,其中该第二次沥滤步骤所得第二铜溶液与固体残渣系利用对流倾析法予以分离。27.如申请专利范围第23至25项中任一项之方法,其中将该经涤取的萃取剂循环以进行该第二铜溶液的溶剂萃取而产生第一含料萃取剂和第一萃余物。28.如申请专利范围第23至25项中任一项之方法,其更包括将该第二萃余物循环回到压缩氧化处理步骤作为酸性氯化物溶液。29.如申请专利范围第28项之方法,其中在将该第二萃余物循环回去之前,将该第二萃余物分成第一部份和第二部份并将该萃余物的第一部份循环回去,该第一部份与该第二部份的相对量系决定于H+/Cu莫耳比。30.如申请专利范围第29项之方法,其更包含下列步骤:对该萃余物的第二部份施以中和处理而形成石膏残渣和中性溶液,分离该残渣并将该中性溶液循环回到压缩氧化处理。31.如申请专利范围第23至25项中任一项之方法,其更包括将该第一萃余物循环回到该第二沥滤步骤作为酸性硫酸盐溶液以进行该沥滤之步骤。32.如申请专利范围第31项之方法,其中在循环回该第一萃余物之前,将该第一萃余物分成含有约三分之二该萃余物的多量部份及含有约三分之一该萃余物的少量部份后,将该萃余物的第一部份循环回去。33.如申请专利范围第32项之方法,其更包括将该萃余物的第二部份施以中和处理而形成含有石膏和金属氢氧化物之残渣。34.如申请专利范围第33项之方法,其更包含下列步骤:将该第一萃余物的第二部份经中和所得残渣分离,及将所得之中和溶液循环回去用于对流倾析法作为洗涤水以洗涤来自第二沥滤步骤所得之固体残渣。35.如申请专利范围第22至25项中任一项之方法,其更包括用该压缩氧化滤液与该第二铜溶液进行溶剂萃取以从彼等溶液萃取出锌之步骤。36.如申请专利范围第22至25项中任一项之方法,其更包括用该压缩氧化滤液与该第二铜溶液进行溶剂萃取以从彼等溶液萃取出镍之步骤。37.如申请专利范围第22项之方法,其中该矿石或浓缩物的品级系在28至22重量%Cu的范围,及H+/Cu莫耳比为0.7至1.0范围之内。38.如申请专利范围第18项之方法,其中该矿石或浓缩物除铜外亦含锌,且更包括下列步骤:在铜的溶剂萃取之前,对该第二铜溶液与该压缩氧化滤液用有机锌萃取剂进行锌之溶剂萃取而分别产生个别的第一和第二含锌萃取剂及个别的第一和第二锌萃取萃余物;对该第一锌萃取萃余物用有机铜萃取剂进行溶剂萃取以产生第一含铜萃取剂和第一铜萃取萃余物;对该第二锌萃取萃余物用该第一含铜萃取剂进行溶剂萃取而形成第二含铜萃取剂及第二铜萃取萃余物;及从该第一和第二含锌萃取剂涤取出锌而产生锌浓溶液以供电解提炼之用。39.如申请专利范围第38项之方法,其中在对该第二锌萃取萃余物进行溶剂萃取之前,对该第二锌萃取萃余物进行一或多阶段的中和步骤而形成个别的中和溶液与个别的石膏残渣;于每一中和阶段后由个别的石膏残渣分离该个别的中和溶液而得到最后的中和溶液;对该最后中和溶液进行另一锌溶剂萃取而形成锌萃余物;及对该所得锌萃余物用第一含铜萃取剂进行溶剂萃取。40.如申请专利范围第38项之方法,其中该压缩氧化滤液系用该第一含锌萃取剂进行锌溶剂萃取而产生第二含锌萃取剂,且其更包含下列步骤:从该第二含锌萃取剂涤取锌而产生经涤取的锌萃取剂;及将该经涤取锌萃取剂循环以完成该第二铜溶液的锌溶剂萃取。41.如申请专利范围第38或39项之方法,其中该第二含锌萃取剂中除了锌以外另含少量的铜,且其更包含下述步骤:用硫酸锌水溶液以对流方式处理该第二含锌萃取剂以用锌取代出该萃取剂所含少量的铜因而产生实质地不含杂质的锌溶液供电解提炼之用,其中该处理系以许多连续的阶段进行。42.如申请专利范围第19项之方法,其中该矿石或浓缩物中除了铜以外另含镍,且其更包括下列步骤:对该铜溶剂萃取所得之第一和第二萃余物用有机镍萃取剂进行镍溶剂萃取而产生个别的第一和第二含镍萃取剂及个别的第一和第二镍萃取萃余物;及从该第一和第二含镍萃取剂涤取出镍以产生供电解提炼用的镍浓溶液。43.如申请专利范围第42项之方法,其中用该铜溶剂萃取所得之第二萃余物以该第一含镍萃取剂进行镍溶剂萃取而产生第二含镍萃取剂,且更包含下列步骤:从该第二含镍萃取剂涤取出镍以产生经涤取过的镍萃取剂;及将该经涤取过的镍萃取剂循环回去用于该铜溶剂萃取所得第一萃余物之镍溶剂萃取。44.一种从硫化铜矿石或浓缩物萃取铜之方法,其包含下列步骤:于第一沥滤步骤中用酸性氯化物溶液沥滤该矿石或浓缩,其系使用115℃至175℃的温度,pH为由1.3至2.2的酸性氯化物溶液,及一氧气分压为由450kPa至1800kPa,且根据矿石或浓缩物品级而选定的H+/Cu莫耳比,其中H+表酸性氯化物溶液中的氢离子而Cu表矿石或浓缩物中的铜,而得到第一铜溶液和不溶性硷性铜盐;分离该第一铜溶液与该硷性铜盐;于第二沥滤步骤中用酸性硫酸盐溶液沥滤该硷性铜盐以溶解该铜盐而产生第二铜溶液和固体残渣;及对该第一和第二铜溶液用有机萃取剂进行溶剂萃取而产生用于电解提炼铜所用之铜浓溶液。45.如申请专利范围第44项之方法,其中该溶剂萃取包含下列步骤:对该第二铜溶液用萃取剂进行溶剂萃取以形成第一含料萃取剂溶液和第一萃余物;对该第一铜溶液用该第一含料萃取剂溶液进行溶剂萃取而形成第二含料萃取剂溶液和第二萃余物;及从该第二含料萃取剂溶液涤取出铜而产生经涤取的萃取剂与供电解提炼用之铜浓溶液。46.如申请专利范围第45项之方法,其中系将该经涤取过的萃取剂循环回去进行该第二铜溶液的溶剂萃取而产生第一含料萃取剂溶液与第一萃余物。47.如申请专利范围第45或46项之方法,其更包含将该第二萃余物循环到第一沥滤步骤中作为酸性氯化物溶液以进行该沥滤之步骤。图式简单说明:第一图为根据本发明一实施例进行湿式冶金法铜萃取之流程图,其适合于高品级铜矿石或浓缩物之处理。第二图为根据本发明另一实施例进行湿式冶金法铜萃取之流程图,其适合于中品级和较低品级铜矿石或浓缩物之处理。第三图为根据本发明另一实施例进行湿式冶金法铜萃取之流程图,其除了铜萃取外更提供锌萃取。第四图为根据本发明另一实施例进行湿式冶金法铜萃取之流程图,其除了铜萃取外更提供镍萃取。
地址 加拿大