(57)【要約】【課題】銅の浸出見積もり量とカラム試験における浸出量との乖離を減少させること。【解決手段】銅鉱石の評価方法であって、以下を含む方法：    銅鉱石から硫酸溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ａを測定する第１工程；    銅鉱石から鉄（ＩＩＩ）イオンを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｂを測定する第２工程；及び    銅鉱石から鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンとを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｃを測定する第３工程；ここで、上記第１〜３工程は任意の順序で行ってもよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅鉱石の評価方法であって、以下を含む方法：
銅鉱石から硫酸溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ａを測定する第１工程；
銅鉱石から鉄（ＩＩＩ）イオンを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｂを測定する第２工程；及び
銅鉱石から鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンとを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｃを測定する第３工程；
ここで、上記第１〜３工程は任意の順序で行ってもよい。
【請求項２】
請求項１の方法であって、銅鉱石中に含まれる全銅量Ｄを測定する第４工程を更に含む、該方法。
【請求項３】
請求項２の方法であって、前記第１〜４工程を少なくとも部分的に並行して実施する、該方法。
【請求項４】
請求項３の方法であって、下記の関係に従って浸出量を見積もる工程を更に含む、該方法：
浸出銅量Ａ及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ａを見積もること；
浸出銅量Ｂと浸出銅量Ａとの差分、及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ｂを見積もること；及び
浸出銅量Ｃと浸出銅量Ｂとの差分、及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ｃを見積もること。
【請求項５】
請求項２の方法であって、
前記第１工程で得られた残渣に対して、前記第２工程を実施し、
前記第２工程で得られた残渣に対して、前記第３工程を実施する、
該方法。
【請求項６】
請求項５の方法であって、下記の関係に従って浸出量を予測する工程を更に含む、該方法：
浸出銅量Ａ及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ａを見積もること；
浸出銅量Ｂ及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ｂを見積もること；並びに
浸出銅量Ｃ及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ｃを見積もること。
【請求項７】
電気銅を製造するための方法であって、以下を含む方法：
請求項１〜６いずれか１項の方法に従った銅鉱石を評価する工程：
銅鉱石から銅を浸出させる工程：
銅の浸出液から電気銅を精製する工程。
【請求項８】
電気銅を製造するための方法であって、以下を含む方法：
請求項１〜６いずれか１項の方法に従った銅浸出量を評価する工程：
（浸出率ａ＋浸出率ｂ＋浸出率ｃ）＞８０（％）であるときに、ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含有する溶液を用いて、銅鉱石から銅を浸出させる工程：
銅の浸出液から電気銅を精製する工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅鉱石の評価方法及び銅の製錬方法に関する。より具体的には、本発明は、銅鉱石からの銅の浸出量を予測するための方法に関する。更には、本発明は、前記予測方法を応用した銅の製錬（ｓｍｅｌｔｉｎｇ）方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅鉱石から銅を回収する方法の一つとして、Ｌ−ＳＸ−ＥＷ法がある。Ｌ−ＳＸ−ＥＷ法では、銅鉱石を硫酸等により浸出（Ｌ、Ｌｅａｃｈｉｎｇ）し、銅の浸出液から銅イオンを溶媒抽出（ＳＸ、Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）によって選択的に回収−濃縮し、この硫酸銅液から電解採取（ＥＷ、Ｅｌｅｃｔｒｏｗｉｎｎｉｎｇ）により電気銅を生産する。
【０００３】
銅鉱石は、酸化銅鉱、二次硫化銅鉱、一次硫化銅鉱などに分類することができる。酸化銅鉱は、酸による作用のもとで浸出しやすい。二次硫化銅鉱については、フェリックリーチング等によって浸出させることができる。その一方で、一次硫化銅鉱については、浸出が困難な銅鉱として知られている。しかし、一次硫化銅鉱は銅鉱石に占める割合が多い。従って、リーチングにより一次硫化銅鉱を浸出することができれば有益である。特開２０１３−１８９６８７号では、一次硫化銅鉱を浸出により回収するための方法として、ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含有する溶液にて浸出することを開示している。
【０００４】
リーチング操業の最適化のための基礎試験として一般的に用いられている方法に、カラムリーチング試験がある。この方法の長所は、実操業レベルでの銅の浸出結果と良くマッチした結果を得ることができる点にある。一方で、この方法の欠点は、結果が得られるまでに時間がかかりすぎる点にある（例えば、数カ月）。
【０００５】
上述した欠点に鑑みて、開発された方法が、シーケンシャル分析である。このシーケンシャル分析について、例えば、特開２０１３−１８９６８７号では、以下の手順を開示している。
（１）一定粒度に粉砕したサンプルに硫酸を加え一定時間撹拌。溶出した銅を定量。
（２）前記（１）の試料の固液分離で得られた固体部分にシアン化ナトリウム液を加え一定時間撹拌。溶出した銅を定量。
（３）前記（２）の試料の固液分離で得られた固体部分に硝酸及び過塩素酸を加え、ホットプレート上で乾固後、塩酸と蒸留水を加え、固体を溶解。溶出した銅を定量。
【０００６】
シーケンシャル分析では、上記（１）で定量された浸出量を、酸化銅に該当する浸出量とみなしている。また、上記（２）で定量された浸出量を、二次硫化銅鉱に該当する浸出量とみなしている。更には、上記（３）で定量された浸出量を、一次硫化銅鉱に該当する浸出量とみなしている。
【０００７】
シーケンシャル分析では、上述した（１）〜（３）の各工程がそれぞれ１時間程度かかるだけであり、従って、全体の工程が数時間で完了する。このような点で、１ｍカラム試験よりも、シーケンシャル分析は優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１８９６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、カラム試験のような時間のかかる試験を行う前に、より簡便に行えるシーケンシャル分析を実施することで、銅の浸出量を見積もることができることは、有用である（例えば、簡便な方法で、銅の浸出量が低いと予め予想することができれば、カラム試験を行わない旨を判断することができ、それによってカラム試験に費やす時間を節約することができる）。このような利点はあるものの、上述したシーケンシャル分析は、浸出量の見積もりの精度について問題がある。例えば、シーケンシャル分析結果から推定される二次硫化銅鉱の浸出量が、カラム試験での二次硫化銅鉱の浸出量と大きく乖離することがあった。
【００１０】
また、上記以外の問題点として、シーケンシャル分析で、一次硫化銅鉱に該当する分として見積もられる浸出量についても乖離があった。この原因を検討したところ、以下の点を見出した。即ち、カラム試験で一次硫化銅鉱を浸出させるために、ヨウ素と鉄（ＩＩＩ）イオンとを含む溶液で浸出させる方法がある。一部の鉱石は、この溶液でも浸出しない性質を有するものが存在する。更には、こうした鉱石の中には、シーケンシャル分析で、一次硫化銅鉱に該当する浸出量を見積もるための浸出液で浸出してしまう物がある。こうしたことから、シーケンシャル分析では浸出してしまうが、カラム試験での浸出工程では浸出しない鉱石が存在することで、シーケンシャル分析の結果からではヨウ素と鉄（ＩＩＩ）イオンとを含む溶液による一次硫化鉱の浸出量を推定することが困難である。
【００１１】
以上の点に鑑み、本発明は、シーケンシャル分析よりも精度の高い、１ｍカラム試験の成績を推定する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者が鋭意研究したところ、以下の知見を見出した。従来は、シーケンシャル分析では、二次硫化銅鉱に対応する浸出量を見積もるために、シアン化ナトリウムを用いて銅を浸出させていた。
【００１３】
更には、シーケンシャル分析では、一次硫化銅鉱に対応する浸出量を見積もるために硝酸及び過塩素酸を用いて銅鉱石を浸出させていた。
【００１４】
そこで、発明者は以下のような変更を行った。まず、二次硫化銅鉱に対応する浸出量を見積もるために、シアン化ナトリウムに換えて、鉄（ＩＩＩ）イオンを含む溶液を用いて銅を浸出させた。次に、一次硫化銅鉱に対応する浸出量を見積もるために、硝酸及び過塩素酸に換えて、鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンとを含む溶液を用いて銅を浸出させた。この改変により、従来のシーケンシャル分析よりも、二次硫化銅鉱に対応する浸出量をより精度よく見積もれることを見出した。また、従来のシーケンシャル分析では困難であった、鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンとを含む溶液による浸出の適用の有望性を評価できるようになることを見出した。
【００１５】
以上の知見に基づいて、本発明は、一側面において、以下の発明を包含する。
【００１６】
（発明１）
銅鉱石の評価方法であって、以下を含む方法：
銅鉱石から硫酸溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ａを測定する第１工程；
銅鉱石から鉄（ＩＩＩ）イオンを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｂを測定する第２工程；及び
銅鉱石から鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンとを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｃを測定する第３工程；
ここで、上記第１〜３工程は任意の順序で行ってもよい。
（発明２）
発明１の方法であって、銅鉱石中に含まれる全銅量Ｄを測定する第４工程を更に含む、該方法。
（発明３）
発明２の方法であって、前記第１〜４工程を少なくとも部分的に並行して実施する、該方法。
（発明４）
発明３の方法であって、下記の関係に従って浸出量を見積もる工程を更に含む、該方法：
浸出銅量Ａ及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ａを見積もること；
浸出銅量Ｂと浸出銅量Ａとの差分、及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ｂを見積もること；及び
浸出銅量Ｃと浸出銅量Ｂとの差分、及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ｃを見積もること。
（発明５）
発明２の方法であって、
前記第１工程で得られた残渣に対して、前記第２工程を実施し、
前記第２工程で得られた残渣に対して、前記第３工程を実施する、
該方法。
（発明６）
発明５の方法であって、下記の関係に従って浸出量を予測する工程を更に含む、該方法：
浸出銅量Ａ及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ａを見積もること；
浸出銅量Ｂ及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ｂを見積もること；並びに
浸出銅量Ｃ及び全銅量Ｄの値に基づいて、浸出率ｃを見積もること。
（発明７）
電気銅を製造するための方法であって、以下を含む方法：
発明１〜６いずれか１項の方法に従った銅鉱石を評価する工程：
銅鉱石から銅を浸出させる工程：
銅の浸出液から電気銅を精製する工程。
（発明８）
電気銅を製造するための方法であって、以下を含む方法：
発明１〜６いずれか１項の方法に従った銅浸出量を評価する工程：
（浸出率ａ＋浸出率ｂ＋浸出率ｃ）＞８０（％）であるときに、ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含有する溶液を用いて、銅鉱石から銅を浸出させる工程：
銅の浸出液から電気銅を精製する工程。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の方法は、一側面において、以下の工程を含む：
銅鉱石から鉄（ＩＩＩ）イオンを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｂを測定する第２工程；及び
銅鉱石から鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンとを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｃを測定する第３工程。
これにより、カラム試験での浸出量に、より近い見積もり値を得ることができる。そして、採用すべき適切な浸出方法を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１−１】実施例における二次硫化銅鉱の浸出量の結果を表す。
【図１−２】実施例における二次硫化銅鉱の浸出量の結果を表す。
【図２】実施例における一次硫化銅鉱の浸出量の結果を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための具体的な実施形態について説明する。以下の説明は、本発明の理解を促進するためのものである。即ち、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００２０】
１．銅鉱石の種類
本願明細書で述べる銅鉱石は、粗鉱であってもよい。当該粗鉱は、様々な鉱物（例：硫砒銅鉱、黄銅鉱、輝銅鉱など）が混合された状態であってもよい。あるいは、本願明細書で述べる銅鉱石は、１種類の鉱物（単体鉱物）からなるものであってもよい。
【００２１】
また、本願明細書で述べる銅鉱物は、様々な観点から分類できる。限定されるものではないが、例えば、浸出に関する特徴の観点から、酸化銅、一次硫化銅鉱、二次硫化銅鉱などが挙げられる。
【００２２】
酸化銅鉱は、例として、以下の物を含むことができる：
Ａｔａｃａｍｉｔｅ；
Ａｚｕｒｉｔｅ；
Ｍａｌａｃｈｉｔｅ；
Ｔｅｎｏｒｉｔｅ；
Ｃｈｒｙｓｏｃｏｌｌａ；
Ｃｕｐｒｉｔｅ；
Ｎａｔｉｖｅ  Ｃｏｐｐｅｒ
【００２３】
酸化銅鉱は、硫酸に溶けやすい性質を有する。
【００２４】
二次硫化銅鉱は、例として、以下の物を含むことができる：Ｃｈａｌｃｏｃｉｔｅ、Ｃｏｖｅｌｌｉｔｅ。二次硫化銅鉱は、シアン化ナトリウム溶液に溶けやすい性質を有する。また、二次硫化銅鉱は、鉄（ＩＩＩ）イオンを含む溶液に溶けやすい性質を有する。
【００２５】
一次硫化銅鉱は、例として、以下の物を含むことができる：Ｂｏｒｎｉｔｅ、Ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ。一次硫化銅鉱は、上述した硫酸、シアン化ナトリウム溶液、鉄（ＩＩＩ）イオンを含む溶液には溶けにくい。その代り、一次硫化銅鉱は、硝酸及び過塩素酸を含む溶液に溶けやすい性質を有する。また、一次硫化銅鉱は、鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンとを含む溶液に溶けやすい性質を有する。
【００２６】
２．浸出量の予測方法
本発明は、一実施形態において、銅鉱石（例、粗鉱及び／又は単体鉱物）からの銅の浸出量を予測するための方法を包含する。前記方法は、少なくとも以下の工程を含むことができる：
銅鉱石のサンプルから硫酸溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ａを測定する第１工程；
銅鉱石のサンプルから鉄（ＩＩＩ）イオンを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｂを測定する第２工程；及び
銅鉱石のサンプルから鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンとを含む溶液により銅を浸出させて、浸出銅量Ｃを測定する第３工程。
【００２７】
なお、第２工程で用いる鉄（ＩＩＩ）イオンを含む溶液は、ヨウ化物イオンを実質的に含まないという点で、第３工程で用いる鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンとを含む溶液とは区別される。「ヨウ化物イオンを実質的に含まない」とは、ヨウ化物イオンの濃度０ｇ／Ｌを意味してもよく、あるいは実質的に浸出反応に寄与しないレベルまで含むことを許容することを意味してもよい（例：０〜０．１ｇ／Ｌ、より好ましくは、０〜０．０１ｇ／Ｌ、更に好ましくは、０〜０．００１ｇ／Ｌ）。
【００２８】
（１）酸化銅に該当する浸出量の見積もり
前記第１工程は、主に酸化銅に該当する浸出量を見積もることを目的とする。上述したように、酸化銅は硫酸に溶解しやすい性質を有する。従って、酸化銅に関する浸出量を見積もることが可能となる。
【００２９】
浸出条件は、特に限定されないが、以下の通りであってもよい：
温度：２０〜４０℃（好ましくは、２０〜３０℃）
成分：硫酸（１〜１０％ｖ／ｖ、好ましくは、４〜６％ｖ／ｖ）  
時間：０．５〜２ｈ（好ましくは、０．８ｈ〜１．５ｈ）
振盪速度：１００ｒｐｍ〜２００ｒｐｍ
鉱石量：１０〜７０ｇ／Ｌ（粗鉱の場合）、０．５〜１．０ｇ／Ｌ(単体鉱物の場合)
鉱物の粒度：５０〜１５０μｍ
【００３０】
なお、溶液成分については、他の物質を添加してもよい。
【００３１】
（２）二次硫化銅鉱に該当する浸出量の見積もり
前記第２工程は、主に二次硫化銅鉱に該当する浸出量を見積もることを目的とする。上述したように、二次硫化銅鉱は三価のＦｅイオンを含む溶液に溶解しやすい性質を有する。
【００３２】
例えば、二次硫化銅鉱の１種であるＣｈａｌｃｏｃｉｔｅは、以下の反応式に従って反応が進行すると考えられる。
Ｃｕ2Ｓ＋４Ｆｅ3+→２Ｃｕ2+＋４Ｆｅ2+＋Ｓ
【００３３】
また、三価のＦｅイオンを含む溶液は、二次硫化銅鉱のみならず、上述した酸化銅も溶解させる性質がある。従って、三価のＦｅイオンを含む溶液による銅の浸出量は、酸化銅と二次硫化銅鉱の両方を合わせた分量として見積もることができる。そこで、第２工程で見積もった浸出量から、第１工程で見積もった浸出量を引くことで、二次硫化銅鉱に該当する浸出量を見積もることができる。あるいは、上記第１工程で酸化銅を浸出させた後、その残渣を第２工程にかけてもよい。この場合には、第２工程で見積もった浸出量を、二次硫化銅鉱に該当する浸出量として見積もることができる。
【００３４】
また、従来の手法と比べると（例えば、シーケンシャル分析と比べると）、本発明の分析方法では、カラム試験の浸出結果と良くマッチした見積もり量を得ることができる。以下の説明は、本発明を限定することを意図するものではないが、Ｊａｒｏｓｉｔｅや炭酸塩を含むサンプルの場合、１ｍカラム試験での浸出量が従来のシーケンシャル分析と比べて少なく、１ｍカラム試験と従来のシーケンシャル分析の結果が乖離することがある。
【００３５】
浸出条件は、特に限定されないが、以下の通りであってもよい：
温度：２０〜６５℃（好ましくは、４５〜５５℃）
ｐＨ：１．６〜２．０（好ましくは、１．７〜１．９、調整は行わなくてもよい）
成分：Ｆｅ3+（１〜１０ｇ／Ｌ、好ましくは、４〜６ｇ／Ｌ）
時間：０．５ｈ〜２００ｈ（好ましくは、０．５〜２ｈ、又は、２０〜３０ｈ、又は１５０〜１８０ｈ）
振盪速度：１００ｒｐｍ〜２００ｒｐｍ
鉱石量：１０〜７０ｇ／Ｌ（粗鉱の場合）、０．５〜１．０ｇ／Ｌ(単体鉱物の場合)
鉱物の粒度：５０〜１５０μｍ
なお、溶液成分については、他の物質を添加してもよい。
【００３６】
なお、三価のＦｅイオンの供給源については、硫酸鉄ｎ水和物  Ｆｅ2（ＳＯ4）3・ｎＨ2Ｏ等の化合物を用いることができる。あるいは、二価のＦｅイオン（例：第一硫化鉄）の溶液を供給し、その後、鉄酸化細菌等により三価のＦｅイオンに変換してもよい。
【００３７】
（３）一次硫化銅鉱に該当する浸出量の見積もり
前記第３工程は、主に一次硫化銅鉱に該当する浸出量を見積もることを目的とする。上述したように、一次硫化銅鉱は三価のＦｅイオンとヨウ化物イオンを含む溶液に溶解しやすい性質を有する。
【００３８】
例えば、一次硫化銅鉱の１種であるＣｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅは、以下の反応式に従って反応が進行すると考えられる。
２Ｉ-＋２Ｆｅ3+→Ｉ2＋２Ｆｅ2+（式２）
ＣｕＦｅＳ2＋Ｉ2＋２Ｆｅ3+→Ｃｕ2+＋３Ｆｅ2+＋２Ｓ＋２Ｉ-（式３）
【００３９】
また、三価のＦｅイオンとヨウ化物イオンとを含む溶液は、一次硫化銅鉱のみならず、上述した酸化銅及び二次硫化銅鉱も溶解させる性質がある。従って、三価のＦｅイオンとヨウ化物イオンとを含む溶液による銅の浸出量は、酸化銅と一次硫化銅鉱と二次硫化銅鉱とを合わせた分量として見積もることができる。そこで、第３工程で測定した浸出量から、第２工程で測定した浸出量（この場合、酸化銅と二次硫化銅鉱とを合わせた浸出量）を引くことで、一次硫化銅鉱に該当する浸出量を見積もることができる。あるいは、第１工程及び／又は第２工程で、酸化銅及び二次硫化銅鉱を浸出させた後、その残渣を第３工程にかけてもよい。この場合には、第３工程で見積もった浸出量を、一次硫化銅鉱に該当する浸出量として見積もることができる。
【００４０】
また、従来の手法と比べると（例えば、シーケンシャル分析と比べると）、本発明の分析方法では、カラム試験の浸出結果と良くマッチした見積もり量を得ることができる。以下の説明は、本発明を限定することを意図するものではないが、従来のシーケンシャル分析では、硝酸及び過塩素酸で溶解した分を一次硫化銅鉱の浸出量として見積もっていた。しかし、鉱石の種類によっては、硝酸及び過塩素酸で浸出させることができたとしても、ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含む溶液では浸出しない場合がある。従って、硝酸及び過塩素酸で溶解した分を根拠とした見積もり量は、ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含む溶液で浸出する鉱石の分と、ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含む溶液で浸出しない分とを含んでいる可能性があった。よって、シーケンシャル分析の結果に基づいて、ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含む溶液での浸出量を見積もることは困難であった。
【００４１】
この点、本発明においては、上述の第３工程が、ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンを用いて実施されることで、カラム試験と近い条件となる（カラム試験では、後述するヨウ素法により、一次硫化銅鉱を浸出させる）。これにより、見積もり浸出量の精度を高めることができる。また、カラム試験では浸出しない鉱物が、見積もり量に算入される可能性を軽減できる。
【００４２】
浸出条件は、特に限定されないが、以下の通りであってもよい：
温度：２０〜６５℃（好ましくは、４５〜５５℃）
成分：Ｆｅ3+（１〜１０ｇ／Ｌ、好ましくは、４〜６ｇ／Ｌ）、ヨウ化物イオン（１００〜２０００ｍｇ／Ｌ、好ましくは、１５００〜１７００ｍｇ／Ｌ）
時間：１２ｈ〜２００ｈ（好ましくは、２０ｈ〜１８０ｈ）
振盪速度：１００ｒｐｍ〜２００ｒｐｍ
鉱石量：１０〜７０ｇ／Ｌ（粗鉱の場合）、０．５〜１．０ｇ／Ｌ(単体鉱物の場合)
鉱物の粒度：５０〜１５０μｍ
なお、成分については、他の物質を添加してもよい（例えば、硫酸など）。
【００４３】
なお、三価のＦｅイオンの供給源については、硫酸鉄ｎ水和物  Ｆｅ2（ＳＯ4）3・ｎＨ2Ｏ等の化合物を用いることができる。あるいは、二価のＦｅイオン（例：第一硫化鉄）の溶液を供給し、その後、鉄酸化細菌等により三価のＦｅイオンに変換してもよい。
【００４４】
また、ヨウ化物イオンについては、任意の形態で供給してもよい。例えば、ヨウ素単体（溶液中で、化学反応してヨウ化物イオンを生じる）、ヨウ化物（例：ヨウ化カリウム）などの形態で添加してもよい。
【００４５】
（４）銅鉱石に含まれる銅の総量
一実施形態において、本発明の方法では、銅鉱石に含まれる銅の総量を測定する第４工程を含むことができる。銅鉱石に含まれる銅の総量については、浸出後液を濾過後、アルカリ溶融・湿式分析（ＩＣＰ―ＯＥＳ）の手法により測定することができる。また、銅の総量は、粗鉱に含まれる銅の量を直接測定して得ることができる。或いは、銅の総量は、浸出後液と浸出残渣それぞれに含まれる銅の量を合計して得ることができる。そして、銅の総量を算出することで、浸出率を算出することが可能になる。従って、サンプルから得られた見積もり量に基づき、カラム試験での浸出量を見積もることができる。
【００４６】
上述した第１〜３工程は任意の順序で実行することができる。あるいは、前記第１〜３工程を少なくとも部分的に並行して実施することができる。更には、銅鉱石に含まれる銅の総量を測定する工程についても、任意の順序で実行可能であり、第１〜３工程と少なくとも部分的に並行して実施することができる。
【００４７】
並行して実施する場合には、サンプルを３分割して、それぞれを第１〜３工程にかけてもよい。あるいは、サンプルを４分割して、それぞれを第１〜４工程にかけてもよい。そして、並行して実施する事で時間の短縮を図ることができる。
【００４８】
シーケンシャルに実施する場合には、サンプルをまず第１工程にかけて、第１工程後、固液分離により残渣をとりだす。次に、当該残渣を、第２工程にかけて、その後、固液分離により残渣をとりだす。最後に、固液分離により残渣を取り出し、当該残渣を第３工程にかけてもよい。シーケンシャルな方法だと、サンプルの量が少ない場合にも、精度を落とすことなく評価することができる（例えば、上述した並行して実施する方法だと、サンプルを分割しなければならないため、１つの分析にかけるサンプル量が少なくなってしまう）。また、シーケンシャルな方法だと、サンプルのバラツキの問題を軽減することができる（例えば、上述した並行して実施する方法だと、サンプルを分割した時点で、偏りが生ずる可能性を排除できない）。
【００４９】
３．カラム試験での浸出方法
銅鉱石のサンプルを用いて上記分析を行った後は、カラム試験での銅の浸出を行うことができる。
【００５０】
（１）酸化銅鉱及び二次硫化銅鉱
例えば、上記分析結果を通して、銅鉱石において、酸化銅鉱の割合が大きいと判断される場合には、酸化銅鉱に適した浸出方法を採用することができる。また、上記分析結果で、銅鉱石において、二次硫化銅鉱の割合が大きいと判断される場合には、二次硫化銅鉱に適した浸出方法を採用することができる。酸化銅鉱や二次硫化銅鉱に適した浸出方法としては、限定されるものではないが、ダンプリーチングやヒープリーチング等が挙げられる。
【００５１】
上述した浸出方法を採用するにあたって、上述した第１〜第３工程（より好ましくは第１〜第４工程）で得られた見積もり量を参考にすることができる。
【００５２】
例えば、第１〜第３工程（より好ましくは、第１〜第４工程）を少なくとも部分的に並行して実施する場合には、第２工程で得られた浸出量を元に見積もられる浸出率を参考にすることができる。一例において、当該浸出率が、７０％以上であるときには、酸化銅及び二次硫化銅鉱に適した浸出方法を採用するように判断してもよい。
【００５３】
別の例として、第１〜第３工程をシーケンシャルに実施する場合には、第１工程及び第２工程で得られた浸出量を元に見積もられる浸出率を参考にすることができる。一例において、当該浸出率が、７０％以上であるときには、酸化銅及び二次硫化銅鉱に適した浸出方法を採用するように判断してもよい。
【００５４】
（２）一次硫化銅鉱
一次硫化銅鉱に適した浸出方法としては、ヨウ素法が挙げられる。ヨウ素法とは、鉄（ＩＩＩ）イオンとヨウ化物イオンを含む溶液で銅を浸出させる手法である。
【００５５】
本明細書において、「ヨウ素法を用いた浸出方法」は、以下のＡ〜Ｃに示される浸出方法のいずれか又は複数を組み合わせたものを含む。
【００５６】
＜ヨウ素を用いた浸出方法Ａ＞
ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含有する溶液を浸出液として用いて、鉱石から銅を浸出させる方法。
【００５７】
以下の説明は本発明を限定することを意図するものではないが、例えば、上記の浸出は、下記（式１）と（式２）に示す一連のヨウ素による触媒反応によって進行する。
２Ｉ- ＋ ２Ｆｅ3+ → Ｉ2 ＋ ２Ｆｅ2+ （式１）
ＣｕＦｅＳ2 ＋ Ｉ2 ＋ ２Ｆｅ3+ → Ｃｕ2+ ＋ ３Ｆｅ2+ ＋ ２Ｓ ＋ ２Ｉ- （式２）
【００５８】
このヨウ素による触媒反応によって、硫化銅鉱から効率よく銅を浸出させることができる。
【００５９】
なお、ヨウ素は水に対する溶解度が低いため、浸出液中で容易に溶解してヨウ化物イオンに解離するヨウ化物を浸出液に添加する。ここで、ヨウ化物としては、水に可溶でヨウ化物イオンを発生するものであればよく、例えば、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化水素等が使用可能である。
【００６０】
当該浸出方法は、硫酸溶液を浸出液とする銅の湿式製錬等の浸出形態を利用することができる。すなわち、硫酸溶液にヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含有させた溶液を用いて、鉱石から銅を浸出させることができる。また、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、ダンプリーチングなどを用いてもよい。更には、積層体浸出に準じた方法として、地下にある鉱体に浸出液を流し込んで浸出するインプレースリーチングも使用することもできる。
【００６１】
また、浸出後液から陰イオン交換樹脂、酸化剤による酸化後曝気（ブローアウト）もしくは溶媒抽出する方法などにより回収したヨウ素を、上記各種ヨウ化物の形態もしくはその他形態のヨウ素を含む溶液の状態で再利用することも可能である。
【００６２】
当該浸出方法において、浸出の温度は特に規定されないが、特に加熱などは必要とせず、常温での浸出が可能である。
【００６３】
また、浸出液中の総ヨウ素濃度は反応形態や対象となる硫化銅鉱の種類・形状・銅品位などにより適宜決めることができるが、特許第４５６５０２５号公報に示されているような１００ｍｇ／Ｌから３００ｍｇ／Ｌもしくは特許第４９５０２５７号公報に示されているような８ｍｇ／Ｌから１００ｍｇ／Ｌが好ましい。 
【００６４】
また、浸出液中の全ヨウ素濃度に対する鉄（ＩＩＩ）イオン濃度の割合は、例えば、重量比で２０倍以上（ヨウ化物イオン濃度１００ｍｇ／Ｌに対して、鉄（ＩＩＩ）イオン濃度２ｇ／Ｌ以上）とすることが好ましい。鉄（ＩＩＩ）イオンの供給源は特に限定されず、硫酸鉄（ＩＩＩ）、塩化鉄（ＩＩ）又は硫酸鉄（ＩＩ）溶液の鉄（ＩＩ）イオンを酸化して得られたもの、或いは後述する鉄酸化工程で得られた鉄（ＩＩ）イオン含有酸性溶液を好適に用いることができる。浸出液は、鉄（ＩＩ）イオンの沈殿を防ぐために、硫酸等によりｐＨを２．５以下に調整したものを好適に用いることができる。
【００６５】
＜ヨウ素を用いた浸出方法Ｂ＞
鉄（ＩＩＩ）イオンを含有する硫酸溶液を浸出液として用いて鉱石から銅を浸出させ、その浸出残渣に対してヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンを含有する溶液で鉱石から更に銅を浸出させる方法。
【００６６】
上記の浸出方法では、ヨウ素は含まない鉄（ＩＩＩ）イオンによる銅の酸化浸出反応、例えばフェリックリーチング法もしくはバクテリアリーチング法にて浸出する１段階目浸出工程と、１段階目浸出工程の後、ヨウ化物イオンと鉄（ＩＩＩ）イオンとを含有する溶液にて浸出する２段階目浸出工程とを行っている。
【００６７】
２段階目浸出工程の浸出液中の総ヨウ素濃度、全ヨウ素濃度に対する鉄（ＩＩＩ）イオン濃度の割合、ｐＨ、温度等の条件については、＜ヨウ素を用いた浸出方法Ａ＞と同じであってもよい。
【００６８】
１段階目浸出工程では、ヨウ素は含まないフェリックリーチング法もしくはバクテリアリーチング法などの酸化浸出反応にて、浸出液中に混在する酸化銅鉱及び二次硫化銅鉱が浸出される。このため、この１段階目浸出ではヨウ素は用いないためヨウ素のロスは皆無となる。
【００６９】
また、最初に比較的溶けやすい酸化銅鉱や二次硫化銅鉱を鉄（ＩＩＩ）イオンの酸化力で浸出しておき、その最初の浸出の後に、溶けにくい一次硫化鉱を溶かすためにヨウ素を用いることで、揮発によるヨウ素のロスや、ヨウ化物イオンが（式２）中のＣｕ2+と反応して難溶性のＣｕＩが生じることによるヨウ素のロスを低減することができる。
【００７０】
なお、１段階目浸出工程では、銅鉱石中の二次硫化銅鉱の浸出処理が、その浸出率が８０％以上に達するまで継続されることが、ヨウ化物イオンと銅が沈殿を生じない程度まで浸出液の銅濃度を下げるとの観点から好ましい。さらに、１段階目浸出工程では、鉱石１ｔに対して浸出液を１〜３ｍ3 散布して、硫化銅鉱の浸出が行われることが、適正な１段目浸出の期間を設定する観点から好ましい。
【００７１】
また、１段階目浸出工程では、浸出液中の鉄（ＩＩＩ）イオン濃度に関して、浸出速度を小さすぎないようにするという観点から２ｇ／Ｌ以上が好ましく、また再利用するという観点から現実的な範囲として５ｇ／Ｌ以下が好ましい。
【００７２】
本発明の一実施形態に係る分析方法は、上記のＡに示される浸出方法に加えて、上記のＢに示される、ヨウ素を用いた浸出の前段階で鉄（ＩＩＩ）イオンの酸化力で銅の浸出を行う浸出方法にも適用することができ、上記のＡ及び／又はＢに示される浸出方法により浸出される銅量を精度良く定量することができる。
【００７３】
＜ヨウ素法を用いた浸出方法Ｃ＞
上述したＡ〜Ｂの浸出方法について、浸出液が更に硫酸を含むように改変してもよい。この硫酸は、上述した分析方法における第１工程で用いる溶液に対応する成分である。当該浸出方法を用いることで、上述した分析方法で得られる見積もり浸出量とマッチした浸出結果を得ることができる。
【００７４】
＜ヨウ素法を採用する条件＞
一実施形態において、ヨウ素法を浸出方法として採用するための条件が以下の通りであってもよい。
CuIns <= 20%（さらに好ましくは、CuIns + CuIod > 30%）
ここで、
CuIns:「（３）一次硫化銅鉱に該当する浸出量の見積もり」のところで述べた三価のＦｅイオンとヨウ化物イオンとを含む溶液で、溶解しなかったＣｕの割合
CuIod: 「（３）一次硫化銅鉱に該当する浸出量の見積もり」のところで述べた三価のＦｅイオンとヨウ化物イオンとを含む溶液で、溶解したＣｕの割合
【００７５】
４．銅鉱石の選択方法、及び浸出手段の選択方法
前記分析方法は、様々な形での応用が可能である。例えば、複数の候補となる銅鉱石が存在する場合に、上記分析方法の結果に基づいて、特定の浸出方法（例：ヨウ素法、ダンプリーチング、ヒープリーチングなど）に適した銅鉱石を選択することができる。別の例では、採取された銅鉱石に最適な浸出方法を選択する場合に、上記分析方法の結果に基づいて、浸出方法を選択することができる。別の例では、採取された銅鉱石が、特定の浸出方法（例：ヨウ素法、ダンプリーチング、ヒープリーチングなど）に適しているかどうかを、上記分析方法の結果に基づいて、判断することができる。
【００７６】
５．電気銅の製造
本発明は、一実施形態において、電気銅を製造するための方法を包含することができる。前記方法は、上述した予測方法（「２．浸出量の予測方法」の項で記載した方法）を実施することを含むことができる。また、電気銅を製造するための方法、浸出量の予測を行った後に、実際に銅鉱石から銅を浸出させる工程を含むことができる。銅を浸出させる工程については、上述した浸出方法（「３．カラム試験での浸出方法」の項で記載した方法）を実施することを含むことができる。前記工程を経て、銅の浸出液を得ることができる。得られた浸出液から、銅イオンを溶媒抽出（ＳＸ、Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）によって選択的に回収−濃縮することができる。そして、銅液から電解採取（ＥＷ、Ｅｌｅｃｔｒｏｗｉｎｎｉｎｇ）により電気銅を生産することができる。
【実施例】
【００７７】
以下の実施例は、本発明の更なる理解を促進するためのものである。即ち、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００７８】
６．分析方法
銅鉱石中の酸化銅鉱、一次硫化銅鉱、二次硫化銅鉱の割合を測定するため、シーケンシャル分析（比較例として）、１ｍカラム試験（参考例として）、及び、ヨウ素を用いた分析法（実施例として）を行った。
【００７９】
６−１．シーケンシャル分析
シーケンシャル分析は、以下の手順で実施した。
（１）酸化銅鉱：一定粒度に粉砕したサンプルに硫酸を加え一定時間撹拌。溶出した銅を定量（ＣｕＡＳ）。
（２）二次硫化銅鉱：酸化銅鉱分析の固液分離で得られた固体部分にシアン化ナトリウム液を加え一定時間撹拌。溶出した銅を定量（ＣｕＣＮ）。
（３）一次硫化銅鉱：二次硫化銅鉱の固液分離で得られた固体部分に硝酸及び過塩素酸を加え、ホットプレート上で乾固後、塩酸と蒸留水を加え、固体を溶解。溶出した銅を定量（ＣｕＩｎｓ）。
【００８０】
６−２．１ｍカラム試験
１ｍカラム試験は、実操業スケールで得られる浸出結果と近い結果を得ることができる試験方法である。ただし、結果を得るまでに数カ月も時間がかかるという欠点がある。１ｍカラム試験は、１ｍカラム通常法試験と、１ｍカラムヨウ素法試験がある。
【００８１】
サンプルが全体を代表するものになるようにするため、まず、サンプルを縮分した（ｓａｍｐｌｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）。その後、４．７５ｍｍの篩を用いて分級した。篩を通過したサンプル及び篩上に残ったサンプルを混合し、合計１２ｋｇのサンプルを高さ１ｍ且つ撒布面積７．８５×１０-3ｍ2のカラムに充填した。次に浸出液を調製した。１ｍカラム通常法試験の場合には、ｐＨ１．６、鉄（ＩＩＩ）濃度５ｇ／Ｌ（Ｆｅ源は硫酸鉄ｎ水和物）の浸出液を調製した。また、１ｍカラムヨウ素法試験の場合には、例えば、ｐＨ１．６、鉄（ＩＩＩ）濃度５ｇ／Ｌ（Ｆｅ源は硫酸鉄ｎ水和物）、ヨウ化物イオン濃度  １００ｍｇ／Ｌ（ヨウ化物イオン源はヨウ化カリウム）の浸出液を調製した。浸出液をカラム上部から１Ｌ／日の速度で供給した。これを、最大で１２０日間行った。そして、カラムを通過した溶液に含まれるＣｕの量を測定した。
【００８２】
６−３．ヨウ素を用いた分析法
ヨウ素を用いた分析法は、以下の手順で実施した。
銅鉱石サンプルを４つに分けた。１つめの銅鉱石サンプルに含まれる銅の総量（ＣｕＴ）の測定を、分析機関に委託した。２つめの銅鉱石サンプルについては、以下の条件で、浸出させ、Ｃｕの浸出量を測定した（ＣｕＡＳ）。
温度：２５℃
成分：硫酸（５％ｖ／ｖ）
時間：１ｈ
振盪速度：１８０ｒｐｍ
鉱石量：４０ｇ／Ｌ
鉱物の粒度：−１００μｍ（即ち、メッシュサイズ１００μｍの篩を通過するサイズ、以下同様）
【００８３】
３つめの銅鉱石サンプルについては、以下の条件で、浸出させた。そして、Ｃｕの浸出量を測定した（ＣｕＦｅ）。
温度：５０℃
成分：Ｆｅ3+（５ｇ／Ｌ）
時間：２４ｈ
振盪速度：１２０ｒｐｍ
鉱石量：４０ｇ／Ｌ（粗鉱）、０．８ｇ／Ｌ（単体鉱物）
鉱物の粒度：−１００μｍ
【００８４】
４つめの銅鉱石サンプルについては、以下の条件で、浸出させた。そして、Ｃｕの浸出量を測定した（ＣｕＩｏｄ）。
温度：２５℃
成分：Ｆｅ3+（５ｇ／Ｌ）、Ｉ-（１６００ｍｇ／Ｌ）
時間：２４ｈ
振盪速度：１２０ｒｐｍ
鉱石量：４０ｇ／Ｌ（粗鉱）、０．８ｇ／Ｌ（単体鉱物）
鉱物の粒度：−１００μｍ
【００８５】
浸出液中の銅濃度及び鉄濃度はＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で測定し、ヨウ素濃度はヨウ化物イオンに還元した後にイオン電極法で定量した。
【００８６】
上記方法で、それぞれのサンプルにおける銅の浸出量を測定した。その後、測定値をサンプル中の銅の総量（ＣｕＴ）で割ることで、ＣｕＴ採収率を算出した。
【００８７】
７．二次硫化銅鉱に相当する浸出量と分析方法による違い
異なる鉱山からサンプルとして４種類（サンプルＡ〜Ｄ）の粗鉱を採用した。
【００８８】
上述した３種類の分析方法を実行し（ただし、１ｍカラム試験については、通常法を採用）、二次硫化銅鉱に相当する浸出量を測定した。結果を図１に示す。なお、図１のグラフにおいて、シーケンシャル分析については、上記のＣｕＡＳの８０％が浸出した時点を、浸出液量が0.5m3/tに相当する時点としてプロットしている。また、ヨウ素を用いた分析法については、上記のＣｕＦｅの８０％が浸出した時点を、浸出液量が0.5m3/tに相当する時点としてプロットしている。
いずれの粗鉱（サンプルＡ、Ｂ、Ｄ）においても、１ｍカラム試験による分析およびヨウ素を用いた分析方法の結果は、シーケンシャル分析の結果と類似した。一方、１ｍカラム試験の結果とシーケンシャル分析の結果の乖離があったＪａｒｏｓｉｔｅ・炭酸塩を含む試料（サンプルＣ）では、ヨウ素を用いた分析方法の結果はシーケンシャル分析の結果よりも、１ｍカラム試験の結果と近い結果になった。
【００８９】
８．一次硫化銅鉱に相当する浸出量と分析方法による違い
異なる鉱山からサンプルとしての６種類の粗鉱（サンプル１〜６）を用いた。
【００９０】
シーケンシャル分析と、ヨウ素を用いた分析法と、１ｍカラムヨウ素法試験と、１ｍカラム通常法試験とを実行した。そして、以下の式に従って、ΔＣｕＴを算出した。
ΔＣｕＴ＝１ｍカラムヨウ素法試験によるＣｕ浸出率−１ｍカラム通常法試験による浸出率
この値は、通常法と比べて、ヨウ素法を用いた浸出方法を採用することによるメリットの大きさを表す。上記銅鉱石サンプルから、一次硫化銅鉱に関する浸出結果を図２に示す。
【００９１】
図２を参照すると、サンプル１、５、６では、ＣｕＩｎｓの値が２０％を超えていた。そして、ΔＣｕＴの値が低くなっていた。従って、ヨウ素を用いた分析法に基づいて、ヨウ素法を用いた浸出方法を採用するメリットが低いと判断できる。
一方で、サンプル２〜４では、ＣｕＩｎｓの値が２０％以下であった。そして、ΔＣｕＴの値が高くなっていた。従って、ヨウ素を用いた分析法に基づいて、ヨウ素法を用いた浸出方法を採用するメリットが高いと判断できる。
【００９２】
本明細書において、「又は」や「若しくは」という記載は、選択肢のいずれか１つのみを満たす場合や、全ての選択肢を満たす場合を含む。例えば、「Ａ又はＢ」「Ａ若しくはＢ」という記載の場合、Ａを満たしＢを満たさない場合と、Ｂを満たしＡを満たさない場合と、Ａを満たし且つＢを満たす場合のいずれも包含することを意図する。
【００９３】
以上、本発明の具体的な実施形態について説明してきた。上記実施形態は、本発明の具体例に過ぎず、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上述の実施形態の１つに開示された技術的特徴は、他の実施形態に提供することができる。また、特定の方法については、一部の工程を他の工程の順序と入れ替えることも可能であり、特定の２つの工程の間に更なる工程を追加してもよい。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定される。
【図１−１】
2019052364.tif 000002
【図１−２】
2019052364.tif 000003
【図２】
2019052364.tif 000004