(57)【要約】      （修正有）【課題】鉄（ＩＩＩ）イオンを供給しない条件において、黄銅鉱を主体とする硫化銅鉱から効率的に銅を浸出させる。【解決手段】黄銅鉱を含む硫化銅鉱から硫酸溶液をもちいて銅を浸出し回収する際、硫化銅鉱にヨウ素イオンを含む硫酸溶液と亜硝酸塩を共に添加して銅を浸出させる。その際、溶液中のｐＨを３以下に維持する。添加するヨウ素イオン濃度が５０〜３００ｍｇ／Ｌの範囲である。添加する亜硝酸イオン量の範囲が０．２ｇ／黄銅鉱ｇ以上０．８ｇ／黄銅鉱ｇ以下である。【選択図】図１
2014065947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
黄銅鉱を含む硫化銅鉱から硫酸溶液をもちいて銅を浸出し回収する際、硫化銅鉱にヨウ素イオンおよび亜硝酸塩を含む溶液を添加して銅を浸出させることを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、溶液中のｐＨを３以下に維持することを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法において、添加するヨウ素イオン濃度が５０〜３００ｍｇ／Ｌの範囲であることを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか一項に記載の方法において、添加する亜硝酸イオン量の範囲が０．２ｇ／黄銅鉱ｇ以上０．８ｇ／黄銅鉱ｇ以下であることを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱酸に難溶性の黄銅鉱を含む鉱種を含有する硫化銅鉱から銅を効率良く浸出させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に湿式製錬による硫化銅鉱の浸出形態としては、硫酸または塩酸を用いた回分攪拌反応による浸出形態（タンクリーチング）、積層体を形成しその頂部から硫酸または塩酸を供給して重力により滴り落ちる液に銅イオンを浸出させる浸出形態（ヒープリーチング）などが知られている。また、鉄酸化細菌などのバクテリアの作用により得たＦｅ3+を用いて銅を効率よく浸出する方法（バイオリーチング）も採用されている。
【０００３】
バイオリーチングでは、鉄酸化細菌によって浸出液中の鉄（ＩＩ）イオンが酸化剤として機能する鉄（ＩＩＩ）イオンに酸化され、この鉄（ＩＩＩ）イオンによって鉱石中の銅が溶出される。また鉱石中に含まれる硫黄分は硫黄酸化細菌によって酸化され、硫酸となり、この硫酸によっても鉱石中の銅は浸出される。
【０００４】
硫化銅鉱の湿式製錬は、輝銅鉱，銅藍等の二次硫化銅鉱に対しては実用化されている。また、黄銅鉱は銅資源の中で最も大量に存在することから、黄銅鉱を用いて銅の浸出を行うことができれば、経済的観点および資源の有効活用の観点から有利である。しかしながら、黄銅鉱は二次硫化銅鉱に比べて銅の浸出速度が極端に遅く、黄銅鉱から経済的あるいは効率的に有利に銅を浸出することは困難である。
【０００５】
従って、黄銅鉱から有効に銅の浸出を行う技術が数々提案されている。例えば、黄銅鉱を主体とする硫化銅鉱からの銅の浸出速度を上げるため様々な湿式製錬技術が挙げられる。例えば、７５〜８０℃での高温浸出（非特許文献１）や好熱性微生物を利用した浸出方法（特許文献１、特許文献２）、圧力酸化を用いた浸出（非特許文献２）などが提案されている。しかし、これらの方法は浸出速度の改善に効果があるものの、高温もしくは高圧条件とする必要があるため、コスト高となる問題がある。
【０００６】
その中で、黄銅鉱や硫砒銅鉱を含有する硫化銅鉱から銅を採取するに際して、常温において、ヨウ化物イオンと、ヨウ化物イオンに対して過剰量の鉄（ＩＩＩ）イオンとを含有する硫酸溶液を浸出液として用い銅の浸出速度を上げる方法が提案されている。（特許文献３）
【０００７】
以上の例では、酸化剤としては鉄（ＩＩＩ）イオンもしくは酸素であり、鉄（ＩＩＩ）イオンを含む水溶液もしくは空気もしくは酸素を供給する必要がある。したがって、本酸化剤を入手できない場合には適用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６１１０２５３号明細書
【特許文献２】米国特許第６８８４２８０号明細書
【特許文献３】特許第４５６５０２５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．２００２年；第５６巻：６５−９１
【非特許文献２】Ｈｙｄｒｏｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，２００７年，第８６巻，ｐ．１９１−２０５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上の状況から、本発明の課題としては、酸化剤として鉄（ＩＩＩ）イオンが入手できない条件でも、入手しやすい酸化剤を用いて、黄銅鉱を主体とする硫化銅鉱から効率的に銅を浸出させる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、本課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、酸化剤として亜硝酸塩と、ヨウ化物イオンまたはヨウ素酸イオンなどのヨウ素イオンを添加することで黄銅鉱を含む硫化銅鉱から効率的に銅を浸出させることを見出し、本発明に到達した。
【００１２】
すなわち、本発明は、次の（１）〜（４）である。
（１）黄銅鉱を含む硫化銅鉱から硫酸溶液をもちいて銅を浸出し回収する際、硫化銅鉱にヨウ素イオンおよび亜硝酸塩を含む溶液を添加して銅を浸出させることを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。
（２）（１）記載の方法において、溶液中のｐＨを３以下に維持することを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。
（３）（１）または（２）記載の方法において、添加するヨウ素イオン濃度が５０〜３００ｍｇ／Ｌの範囲であることを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。
（４）（１）〜（３）いずれかに記載の方法において、添加する亜硝酸イオン量が０．２ｇ／黄銅鉱ｇ以上０．８ｇ／黄銅鉱ｇ以下の範囲であることを特徴とする硫化銅鉱の浸出方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、鉄（ＩＩＩ）イオンや酸素（空気）を供給することなく、黄銅鉱を含む硫化銅鉱から、銅を効率的に浸出し、回収することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１および比較例１の結果を示すグラフである。
【図２】実施例２および比較例２の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に実施の態様をあげて、本発明を詳細に説明する。
本発明の方法は、黄銅鉱を含む硫化銅鉱に、ヨウ素イオンおよび亜硝酸塩を含む酸性溶液を浸出液として用い、銅を硫酸溶液中に銅イオンとして浸出させることを特徴とする。
【００１６】
本発明の方法の対象鉱である黄銅鉱を含有する硫化銅鉱は、黄銅鉱を主成分とする硫化銅鉱であっても、黄銅鉱を一部に含有する硫化銅鉱であってもいずれでもよく、その含量は特に限定はされないが、本発明の方法による銅浸出効果が十分に得られる点で、黄銅鉱を主成分とする硫化銅鉱であることが好ましい。
【００１７】
本発明の方法は、硫酸溶液を浸出液とする銅の湿式製錬であれば、いずれの浸出形態にも用いることができ、例えば、回分攪拌浸出のみならず、鉱石を堆積させた上から硫酸を散布して、銅を硫酸中に浸出させるヒープリーチング、ダンプリーチングのいずれであってもよい。また、浸出は常温で行い、特に加熱などは必要としないが、加熱しても構わない。また、硫化銅鉱は精鉱であっても粗鉱であっても構わない。
【００１８】
本発明による硫化銅鉱からの銅の浸出は、詳細については不明であるが、以下（式１）に示す亜硝酸塩によるヨウ化物イオンの酸化によるヨウ素（Ｉ2）の生成反応と、（式２）に示すヨウ素を用いた硫化銅鉱の酸化による銅浸出反応とが関与する推定される。
２Ｉ- ＋２ＮＯ2-＋４Ｈ+→２ＮＯ＋Ｉ2＋２Ｈ2Ｏ    （式１）
ＣｕＦｅＳ2＋２Ｉ2→Ｃｕ2+＋Ｆｅ2+＋２Ｓ＋４Ｉ-    （式２）
【００１９】
好適な実施の態様において、添加するヨウ素イオンの形態としては、ヨウ化物イオンもしくはヨウ素酸イオンが考えられ、ヨウ化物イオンを含むものとしては、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウムなどの塩、もしくはヨウ化水素酸を硫酸溶液に溶解したものが利用可能である。一方、ヨウ素酸イオンを含むものとしては、ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ素酸カリウムなどの塩、もしくはヨウ素酸を硫酸溶液に溶解したものなどが利用可能である。また、添加するヨウ素イオン濃度は、５０〜３００ｍｇ／Ｌ、好ましくは５０〜１００ｍｇ／Ｌの範囲とすることが、コストと環境負荷の軽減の観点から好ましい。
【００２０】
好適な実施の態様において、添加する亜硝酸塩は、他の化合物や鉱石との混合物でもよい。具体的には薬品として化学的に製造された亜硝酸の他、鉱物としてのチリ硝石やチリ硝石から得られた硝酸ナトリウムと金属を溶融させたのち温水等で浸出させることによって得られる亜硝酸塩を含む浸出液などが利用可能である。また、添加する亜硝酸イオン量が０．２ｇ／黄銅鉱ｇ以上であり、上限は特に制限されることはないが、あまり多く添加しても添加量に対する効果に差が見られなくなる観点から、実用的には０．８ｇ／黄銅鉱ｇ以下が好ましい。より好ましくは０．２５ｇ／黄銅鉱ｇ以上０．４０ｇ／黄銅鉱ｇ以下の範囲である。
【００２１】
亜硝酸イオンとヨウ化物イオン、もしくはそれらの塩を混合して溶解すると、直ちにヨウ化物イオンはヨウ素に酸化される。ヨウ素は揮発性を有するため、事前に混合するとヨウ素のロスにつながるため、亜硝酸イオンとヨウ化物イオンを含む溶液はそれぞれ別個に作成したのち、硫化銅鉱と接触直前、もしくは硫化銅鉱に別個に添加することが望ましい。
【００２２】
また、この銅の浸出処理において、浸出液として用いる硫酸溶液中のｐＨを３以下、好ましくはｐＨ１．５以下に維持することが、銅浸出の更なる効率化を実現するという観点から好ましい。
【実施例】
【００２３】
以下の実施例によって、本発明をさらに具体的に説明する。本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【００２４】
（実施例１）
５００ｍｌ容坂口フラスコにチリ・カンデラリア産銅精鉱（黄銅鉱主体、銅品位３０％ｍａｓｓ）３．０ｇ、ｐＨ１．５に調整した硫酸溶液３００ｍＬ、亜硝酸ナトリウム３．６ｇ（亜硝酸イオン（ｇ）／黄銅鉱（ｇ）＝０．８）、ヨウ化カリウム（ＫＩ）３９ｍｇを添加し、３０℃、１２０ｒｐｍで振とうし、図１に示した反応時間後、硫酸溶液を採取、ろ過後、溶解しているＣｕ濃度をＩＣＰ−ＡＥＳにて測定した。その結果を図１に示す。
さらに、亜硝酸イオン（ｇ）／黄銅鉱（ｇ）が、０．４、０．３５、０．２になるように、亜硝酸ナトリウムの添加量を調整して、同様の浸出処理を行って、Ｃｕ濃度を測定した。結果を図１に示す。
【００２５】
（比較例１）
亜硝酸又はヨウ化物イオンをどちらか一方のみ図１で表される条件で添加した以外は実施例１と同じ条件で処理し、Ｃｕ濃度を測定した。結果を図１に合わせて示す。
【００２６】
図１に示すとおり、実施例１で銅精鉱より銅の浸出が確認されたが、比較例１では銅の顕著な浸出は確認できなかった。本結果より、亜硝酸イオンおよびヨウ化物イオンの添加による硫化銅鉱からの銅浸出の顕著な効果が示されるとともに、どちらか一方のみの添加では銅浸出への効果はないことがわかった。
【００２７】
（実施例２）
５００ｍｌ容坂口フラスコにチリ・カンデラリア産銅精鉱（黄銅鉱主体、銅品位３０％ｍａｓｓ）３．０ｇ、ｐＨ１．５に調整した硫酸溶液３００ｍＬ、亜硝酸ナトリウム３．６ｇ（亜硝酸イオン（ｇ）／黄銅鉱（ｇ）＝０．８）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ3）５１ｍｇを添加し、３０℃、１２０ｒｐｍで振とうし、図２に示した反応時間後、硫酸溶液を採取、ろ過後、溶解しているＣｕ濃度をＩＣＰ−ＡＥＳにて測定した。その結果を図２に示す。
さらに、亜硝酸イオン（ｇ）／黄銅鉱（ｇ）が、０．４、０．３５、０．２になるように、亜硝酸ナトリウムの添加量を調整して、同様の浸出処理を行って、Ｃｕ濃度を測定した。結果を図２に示す。
【００２８】
（比較例２）
亜硝酸又はヨウ化物イオンをどちらか一方のみ図２で表される条件で添加した以外は実施例２と同じ条件で処理し、Ｃｕ濃度を測定した。結果を図２に合わせて示す。
【００２９】
図２に示すとおり、実施例２で銅精鉱より銅の浸出が確認されたが、比較例２では銅の顕著な浸出は確認できなかった。本結果より、亜硝酸イオンおよびヨウ素酸イオンの添加による硫化銅鉱からの銅浸出の顕著な効果が示されるとともに、どちらか一方のみの添加では銅浸出への効果はないことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、黄銅鉱を含む硫化銅鉱から、高い効率で銅を浸出させて、回収することができ、産業上有用な発明である。
【図１】
2014065947.tif 000003
【図２】
2014065947.tif 000004