Brevet FR2161809A1 — publié le 19730713

Un procédé industriel de récupération du cuivre à partir de minerais, de concentrés de minerais, de métaux secondaires et de déchets métalliques, consiste à dissoudre le cuivre métallique dans une solution cupro-ammonique. Diverses solutions cuproammoniques sont désignées comme"liqueurs de lixiviation" ou de "lavage" et comprennent des liqueurs ammoniacales et à base de carbonate d'ammonium. Bien qu'on puisse utiliser toute liqueur de lixiviation appropriée pour dissoudre le cuivre métallique, une liqueur de lixiviation préférée comprend une solution de carbonate d'ammonium et de cuivre oxydé. Le cuivre dissous par l'ion complexe cuivrique-ammonique en donnant deux ions du complexe cuivreuxammonique. Le rapport cuivrique-cuivreux de la solution de lixiviation franche peut être maintenu à la valeur désirée par une forme quelconque d'oxydation. Bien qu'on puisse facilement produire des solutions contenant jusqu'à 90 du cuivre sous la forme de cuivre cuivreux, il est pratiquement impossible de préparer des solutions réduites à 100k (blanches comme de l'eau). Comme le cuivre est recueilli à partir de la solution par décomposition par la chaleur en donnant de l'oxyde de cuivre, l'oxyde de cuivre ainsi obtenu est un mélange d'oxydes cuivreux et cuivrique, les proportions relatives dépendant de la composition de la solution. Pour diverses utilisations, il est désirable d'obtenir un produit plus concentré en oxyde cuivreux, contenant une quantité plus faible d'oxyde cuivrique. C'est pourquoi il est très souhaitable de disposer d'un procédé de préparation d'oxyde cuivreux relativement très pur. En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé de préparation d'oxyde cuivreux à partir d'une solution aqueuse cupro-ammonique contenant des ions cuivreux et cuivriques résultant de la lixiviation de cuivre métallique, et selon lequel on chauffe cette solution cupro-ammonique afin de précipiter de l'oxyde cuivreux, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on met la solution cupro-ammonique aqueuse en contact avec une résine échangeuse d'ions qui retient les ions cuivriques, afin d'obtenir une solution cupro-ammonique ayant une teneur réduite en ions cuivriques avant la précipitation de l'oxyde cuivreux. On peut utiliser toute résine échangeuse d'ions appropriée qui retient sélectivement les ions cuivriques et rejette les ions cuivreux. Un certain nombre de ces résines échangeuses d'ions sont accessibles dans le commerce, sous forme ammonium ou sous forme acide carboxylique. Dans ce dernier cas, la résine peut être convertie en la forme ammonium en y faisant passer de l'ammoniac. Une résine échangeuse d'ions particulièrement préférable est accessible dans le commerce : il s'agit d'une résine échangeuse de cations acide faible fournie sous la marque Duoli- te CC-3", qui est une résine échangeuse de cations faible, de type polyacrylique carboxylé. La résine est convertie en la forme ammonium de toute manière appropriée. Une autre résine est accessible, sous la marque C-281c, forme ammonium. On fait passer la solution cupro-ammonique, de haut en bas ou, mieux, de bas en haut à travers un lit de la résine échangeuse d'ions. On peut utiliser toute température appropriée, supérieure au point de congélation et inférieure au point d'ébullition de la solution. Une température de 10 à 95 C donne de bons résultats, bien qu'il soit préférable d'opérer à température ambiante. Dans le traitement d'échange d'ions, les ions cuivriques sont retenus et une solution blanche comme de l'eau, comprenant des ions cuivreux-ammoniques est évacuée de la zone d'échange d'ions. On fait passer la solution à travers la résine échangeuse d'ions à un débit pré-établi, choisi de manière à obtenir une rétention complète des ions cuivriques.Selon un mode opératoire préférable, on utilise deux lits d'échange d'ions, ou plus, et on les fait alterner au fur et à mesure des besoins. La solution blanche émergeant de la résine échangeuse dotions est chargée dans une zone de distillation, un autoclave ou tout autre installation appropriée qu'on a préalablement purgé de son oxygène à l'aide d'un gaz inerte. On chauffe la zone de distillation, l'autoclave, etc.. jusqu'à une température supérieure à 800C environ et, mieux, supérieure à 1000C environ, pendant un temps suffisant pour dégager l'ammoniac et le gaz carbonique et précipiter le cuivre sous forme d'oxyde cuivreux. D'une façon générale, la température est d'environ 100 à 2600C, ou plus. L'oxyde cuivreux produit de la manière précitée est filtré à chaud et séché en l'absence d'oxygène. Si la solution est refroidie à une température d'environ 5 à 380G et, mieux, à environ la température ambiante, on peut filtrer en présence- d'air et enfin la sécher en l'absence d'oxygène. On effectue le séchage à toute température appropriée, d'une façon générale d'environ 38 à 121 C, ou plus.Lorsque la solution cupro-ammonique utilisée au premier stade du procédé ne comprend pas de carbonate, on ajoute à la solution un alcali, par exemple de l'hydroxyde de sodium ou de l'hydroxyde de potassium, avant ou au cours de la décomposition thermique, afin d'obtenir comme produit l'oxyde cuivreux désiré. Le cuivre cuivrique retenu dans la résine peut en être élué de toute manière appropriée permettant de régénérer la résine et de l'utiliser ultérieurement dans le procédé. Le cuivre cuivrique est fixé sur la résine sous la forme d'un complexe cupro-ammonique et peut entre élué de la résine à l'aide d'une solution forte de carbonate d'ammonium avec un excès d'ammoniac telle celle qui se forme lorsqu'on condense les vapeurs du stade de distillation quand on utilise la solution cuivre-carbonate d'ammonium. On peut ensuite utiliser cette solution éluée pour lixivier une quantité supplémentaire de cuivre métallique afin de préparer une solution réduite à soumettre à un échange d'ions, comme dit précédemment. Il découle de ce qui précède que le nouveau procédé selon l'invention fournit un procédé perfectionné de préparation d'oxyde cuivreux pratiquement pur qui, comme précédemment indiqué, est un produit de choix pour diverses utilisations. REVENDICATIONS 1.- Un procédé de préparation d'oxyde cuivreux à partir d'une solution cupro-ammonique aqueuse contenant des ions cuivreux et cuivriques résultant de la lixiviation de cuivre métallique et selon lequel on chauffe la solution cupro-ammonique de manière à précipiter de l'oxyde cuivreux, caractérisé en ce qu'on met la solution cupro-ammonique aqueuse en contact avec une résine échangeuse d'ions qui retient les ions cuivriques et on obtient ainsi une solution cupro-ammonique ayant une teneur réduite en ions cuivriques avant la précipitation de l'oxyde cuivreux. 2.- Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la solution cupro-ammonique utilisée pour la lixiviation est une solution de cuivre oxydé et de carbonate d'ammonium. 3.- Un procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la résine échangeuse d'ions est une résine échangeuse de cations faibles de type polyacrylique carboxylée sous forme ammonium. 4.- Un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on ajoute un alcali à la solution cupro-ammonique ayant une teneur réduite en ions cuivriques. 5.- Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les ions cuivriques retenus sont élués à l'aide d'une solution de carbonate d'ammonium et d'ammoniac. 6.- De l'oxyde cuivreux lorsqu'il est préparé par un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.