(57)【要約】【課題】湿式銅製錬プロセスにおいて、塩化第２銅イオンを塩化第１銅イオンに還元する工程を実施するに当たり、還元剤として銅精鉱を利用したやり方で、塩化第１銅イオンが高比率で存在する還元生成液を得るために、銅精鉱の鉱物組成の違いにかかわらず、効率的に還元することができる塩化第２銅イオンの還元方法を提供する。【解決手段】湿式銅製錬プロセスにおいて、塩化第２銅イオンを塩化第１銅イオンに還元する工程を実施するに当たり、イ）反応温度は、９０〜１２０℃の温度に設定し、ロ）還元剤は、黄銅鉱、輝銅鉱又は斑銅鉱から選ばれる少なくとも１種の硫化銅鉱物を含む銅精鉱を用い、さらに、ハ）還元剤の添加量は、還元反応終了後の最終酸化還元電位を所望の値に制御するために、銅精鉱中における硫化銅鉱物の含有割合を基準にして決定することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅硫化鉱物を含む銅原料を塩素浸出して塩化第２銅イオンを形成させる工程と、浸出された塩化第２銅イオンを還元剤によって塩化第１銅イオンに還元する工程と、還元された塩化第１銅イオンを電解採取する工程とを含む湿式銅製錬プロセスにおいて、
上記塩化第２銅イオンを塩化第１銅イオンに還元する工程を実施するに当たり、
イ）反応温度は、９０〜１２０℃の温度に設定し、
ロ）還元剤は、黄銅鉱、輝銅鉱又は斑銅鉱から選ばれる少なくとも１種の硫化銅鉱物を含む銅精鉱を用い、さらに、
ハ）還元剤の添加量は、還元反応終了後の最終酸化還元電位を所望の値に制御するために、銅精鉱中における硫化銅鉱物の含有割合を基準にして決定することを特徴とする塩化第２銅イオンの還元方法。
【請求項２】
前記還元剤の添加量は、下記の式（１）を満足するスラリー濃度（Ｃ）以上の値に調整すること特徴とする請求項１に記載の塩化第２銅イオンの還元方法。
Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／（ａ×Ｄ／１００＋ｂ×Ｅ／１００＋ｃ×Ｆ／１００）………（１）
（式中、Ａは、浸出生成液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）を表し、単位はｍＶである。Ｂは、所望の還元反応後の最終酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）を表し、単位はｍＶである。Ｃは、スラリー濃度を表し、単位はｇ／Ｌである。Ｄ、Ｅ及びＦは、それぞれ銅精鉱中の黄銅鉱、輝銅鉱及び斑銅鉱の含有割合（重量％）を表す。ａ、ｂ及びｃは、銅精鉱を用いた還元後において所望の組成となる浸出生成液を所望の温度に制御して単位濃度（１ｇ／Ｌ）の硫化銅鉱物を単独添加したときに得られる酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）の低下値を表す。）
【請求項３】
前記式（１）の式中で、ａが１．４９、ｂが１．５８、ｃが０．５６であることをこと特徴とする請求項２に記載の塩化第２銅イオンの還元方法。
【請求項４】
前記式（１）の式中で、Ｂが３８０であることをこと特徴とする請求項２又は３に記載の塩化第２銅イオンの還元方法。
【請求項５】
前記銅精鉱の粒度は、平均粒子径（Ｄ５０）で０．５〜６０μｍに調整すること特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の塩化第２銅イオンの還元方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化第２銅イオンの還元方法に関し、さらに詳しくは、銅硫化鉱物を含む銅原料を塩素浸出して塩化第２銅イオンを形成させる工程と、浸出された塩化第２銅イオンを還元剤によって塩化第１銅イオンに還元する工程と、還元された塩化第１銅イオンを電解採取する工程とを含む湿式銅製錬プロセスにおいて、上記塩化第２銅イオンを塩化第１銅イオンに還元する工程を実施するに当たり、還元剤として銅精鉱を利用したやり方で、塩化第１銅イオンが高比率で存在する還元生成液を得るために、銅精鉱の鉱物組成の違いにかかわらず、効率的に還元することができる塩化第２銅イオンの還元方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、世界の銅の大部分が、銅硫化物精鉱を原料とした乾式溶錬法によって製造されている。乾式溶錬法による銅製錬は、銅硫化物精鉱を溶錬炉、転炉、精製炉等の一連の乾式製錬の後、得られた粗銅を電解精製する方法であり、大量の鉱石を効率よく処理するのに適した方法であるが、その反面、小型設備では反応効率が悪いので、大型設備のために膨大な設備投資が必要であること、また生成する大量のＳＯ２ガスの回収が不可欠であること等の課題がある。
【０００３】
このような状況下、近年、湿式法による製錬方法が研究されている。従来、湿式法による銅精錬としては、酸化銅鉱物を含有する銅鉱石を用いて、積み上げた鉱石に硫酸を散布して銅を浸出し、該浸出生成液の銅濃度を上げるために溶媒抽出法で処理した後、電解採取する方法が工業的に広く用いられている。しかしながら、銅鉱石の大部分を占める硫化鉱に前記方法を適用した場合、一般に硫化鉱の鉱物組成はいずれも天然鉱物であるので単一の鉱物組成のものはなく、各種の硫化銅鉱物が混合物の状態で処理されている。ここで、輝銅鉱及び斑銅鉱は硫酸浸出において易溶解性であるが、一方含有鉱物として最も賦存量の多い黄銅鉱では、硫酸による浸出速度が遅く、かつ銅浸出率が低い結果となるという問題があった。そのため、湿式法による製錬方法では、乾式溶錬に匹敵する生産性を得ることは困難であった。
【０００４】
そこで、黄銅鉱を始めとする硫化銅鉱物を含む銅精鉱の湿式製錬法において、銅精鉱を塩化物水溶液又は塩素ガスで浸出し、電解採取して金属銅を得る湿式製錬法が提案されている。例えば、硫化銅鉱物を含む銅原料を塩素浸出する工程、該浸出生成液に還元剤を添加して銅イオンを還元する工程、及び該銅イオンを電解採取する工程を含む湿式銅精錬プロセス（例えば、特許文献１参照。）では、上記乾式溶錬法の多くの基本的な課題のほか、湿式製錬法としての多くの課題、例えば硫黄の酸化の抑制、黄銅鉱からの銅の高浸出率、及び随伴する有価金属の回収等が解決される。
【０００５】
ところで、従来、工業的に行われている硫酸浴での電解採取法は、硫酸第２銅（２価）イオンを電解によって還元して金属として析出するものである。塩化物水溶液を用いる塩化浴では、銅イオンは硫酸浴と違って１価あるいは２価の形態で存在できる。したがって、塩化第１銅イオンから電解採取すると、塩化第２銅イオンから電解採取したときの半分の電気量で済むことになり、電力コストは大きく低減できる。
すなわち、前記銅イオンを還元する工程の目的は、銅イオンを電解採取する工程に先立って、硫化銅鉱物を含む銅原料を塩素浸出する工程で得られる浸出生成液中の塩化第２銅（２価）イオンを塩化第１銅（１価）イオンに予め還元することである。ここで、浸出生成液中に鉄が共存する場合には、同時に、鉄は塩化第２鉄（３価）イオンから塩化第１鉄（２価）イオンへ還元される。
【０００６】
一般に、塩化物水溶液中の銅と鉄を第１銅イオンと第１鉄イオンに還元する方法として最も簡便な方法は、還元剤として金属銅あるいは鉄等の銅よりも卑な金属を使用することであるが、それぞれ銅の直接収率の低下、電解液の鉄濃度の上昇等、経済的効率上の問題がある。また、亜硫酸ガス、亜硫酸塩などを使用する方法では、液中の硫酸イオン濃度が上昇し、これを除去するためのコストが増加する等の実用上の問題がある。
【０００７】
また、高圧下高温で、塩素浸出生成液を黄銅鉱（ＣｕＦｅＳ２）等の銅原料と接蝕させる方法（例えば、特許文献２参照。）では、浸出生成液中の第２銅イオンを第１銅イオンに効果的に還元することができるが、オートクレーブ等の設備コストが上昇すること、反応の制御や取扱が煩雑になること等の課題がある。
【０００８】
この解決策として、硫化銅鉱物を含む銅原料を塩素浸出する工程、該浸出生成液に還元剤を添加して銅イオンを還元する工程、及び該銅イオンを電解採取する工程を含む湿式銅製錬プロセスにおいて、前記銅イオンを還元する工程の際に、還元剤として黄銅鉱を主鉱物とする銅精鉱を大気圧下１００〜１２０℃の温度の浸出生成液中に添加しスラリーを形成し、その後、還元反応を行う塩化第２銅イオンの還元方法（例えば、特許文献３参照。）が提案されている。この提案により、還元剤として黄銅鉱を主鉱物とする銅精鉱を用いて第２銅イオンを還元して、第１銅イオンが高比率で存在する還元生成液を得ることができるが、使用する銅精鉱の産地、鉱床等の変動により、還元反応の効率に差違があり、浸出生成液に対する添加割合の必要量等操業条件に影響を及ぼすことが示された。
【０００９】
以上の状況から、銅精鉱を塩化物水溶液又は塩素ガスで浸出し電解採取して金属銅を得る湿式製錬法において銅イオンを還元する工程の際に、還元剤として銅精鉱を用いて、銅精鉱の鉱物組成の違いにかかわらず、浸出生成液中の塩化第２銅イオンを塩化第１銅イオンへ安定的かつ効率的に還元する方法が求められている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−６０８１３号公報（第１頁、第２頁）
【特許文献２】特開２００４−２４４６６３号公報（第１頁、第２頁）
【特許文献３】特開２００５−２３２５９４号公報（第１頁、第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、銅硫化鉱物を含む銅原料を塩素浸出して塩化第２銅イオンを形成させる工程と、浸出された塩化第２銅イオンを還元剤によって塩化第１銅イオンに還元する工程と、還元された塩化第１銅イオンを電解採取する工程とを含む湿式銅製錬プロセスにおいて、上記塩化第２銅イオンを塩化第１銅イオンに還元する工程を実施するに当たり、還元剤として銅精鉱を利用したやり方で、塩化第１銅イオンが高比率で存在する還元生成液を得るために、銅精鉱の鉱物組成の違いにかかわらず、効率的に還元することができる塩化第２銅イオンの還元方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成するために、上記湿式銅製錬プロセスにおいて、塩化第２銅イオンを還元する方法について、鋭意研究を重ねた結果、該銅イオンを還元する工程の際に、反応温度を特定の温度範囲に設定した上で、還元剤として黄銅鉱、輝銅鉱又は斑銅鉱から選ばれる少なくとも１種の硫化銅鉱物を含む銅精鉱を用い、かつその還元剤の添加量を、還元反応終了後の最終酸化還元電位を所望の値に制御するために、銅精鉱中における硫化銅鉱物の含有割合を基準にして決定したところ、銅精鉱の鉱物組成の違いにかかわらず、不足のない還元力で安定的かつ効率的に還元することができることを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、銅硫化鉱物を含む銅原料を塩素浸出して塩化第２銅イオンを形成させる工程と、浸出された塩化第２銅イオンを還元剤によって塩化第１銅イオンに還元する工程と、還元された塩化第１銅イオンを電解採取する工程とを含む湿式銅製錬プロセスにおいて、
上記塩化第２銅イオンを塩化第１銅イオンに還元する工程を実施するに当たり、
イ）反応温度は、９０〜１２０℃の温度に設定し、
ロ）還元剤は、黄銅鉱、輝銅鉱又は斑銅鉱から選ばれる少なくとも１種の硫化銅鉱物を含む銅精鉱を用い、さらに、
ハ）還元剤の添加量は、還元反応終了後の最終酸化還元電位を所望の値に制御するために、銅精鉱中における硫化銅鉱物の含有割合を基準にして決定することを特徴とする塩化第２銅イオンの還元方法が提供される。
【００１４】
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記還元剤の添加量は、下記の式（１）を満足するスラリー濃度（Ｃ）以上の値に調整すること特徴とする塩化第２銅イオンの還元方法が提供される。
Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／（ａ×Ｄ／１００＋ｂ×Ｅ／１００＋ｃ×Ｆ／１００）………（１）
（式中、Ａは、浸出生成液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）を表し、単位はｍＶである。Ｂは、所望の還元反応後の最終酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）を表し、単位はｍＶである。Ｃは、スラリー濃度を表し、単位はｇ／Ｌである。Ｄ、Ｅ及びＦは、それぞれ銅精鉱中の黄銅鉱、輝銅鉱及び斑銅鉱の含有割合（重量％）を表す。ａ、ｂ及びｃは、銅精鉱を用いた還元後において所望の組成となる浸出生成液を所望の温度に制御して単位濃度（１ｇ／Ｌ）の硫化銅鉱物を単独添加したときに得られる酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）の低下値を表す。）
【００１５】
また、本発明の第３の発明によれば、第２の発明において、前記式（１）の式中で、ａが１．４９、ｂが１．５８、ｃが０．５６であることをこと特徴とする塩化第２銅イオンの還元方法が提供される。
【００１６】
また、本発明の第４の発明によれば、第２又は３の発明において、前記式（１）の式中で、Ｂが３８０であることをこと特徴とする塩化第２銅イオンの還元方法が提供される。
【００１７】
また、本発明の第５の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明において、前記銅精鉱の粒度は、平均粒子径（Ｄ５０）で０．５〜６０μｍに調整すること特徴とする塩化第２銅イオンの還元方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の塩化第２銅イオンの還元方法は、第１の発明によれば、銅硫化鉱物を含む銅原料を塩素浸出して塩化第２銅イオンを形成させる工程と、浸出された塩化第２銅イオンを還元剤によって塩化第１銅イオンに還元する工程と、還元された塩化第１銅イオンを電解採取する工程とを含む湿式銅製錬プロセスにおいて、上記塩化第２銅イオンを還元する工程において、還元剤として銅精鉱を用いて塩化第２銅イオンを還元して、塩化第１銅イオンを得るにあたって、銅精鉱の鉱物組成の違いにかかわらず、浸出生成液に対する添加量を定め、不足のない還元力で安定的かつ効率的に還元することができるので、その工業的価値は極めて大きい。
【００１９】
また、第２の発明では、浸出生成液に対する銅精鉱の添加量が、形成するスラリー濃度と、浸出生成液の酸化還元電位、所望の還元反応後の最終酸化還元電位、硫化銅鉱物の還元力を意味する、浸出生成液に単位濃度（１ｇ／Ｌ）の硫化銅鉱物を単独添加したときの酸化還元電位の低下値、及び銅精鉱中の硫化銅鉱物の組成割合との関係式を用いて求めることができるので、簡便でありより有利である。また、第３の発明では、代表値として、ａが１．４９、ｂが１．５８、及びｃが０．５６を用いることができる。また、第４の発明では、塩化第１銅イオンが高比率で存在する還元生成液を得ることができる。さらに、第５の発明では、銅精鉱の粒度を最適化することにより、還元反応をより効率的に行うことができるので、より有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の塩化第２銅イオンの還元方法を詳細に説明する。
本発明の塩化第２銅イオンの還元方法は、銅硫化鉱物を含む銅原料を塩素浸出して塩化第２銅イオンを形成させる工程と、浸出された塩化第２銅イオンを還元剤によって塩化第１銅イオンに還元する工程と、還元された塩化第１銅イオンを電解採取する工程とを含む湿式銅製錬プロセスにおいて、上記塩化第２銅イオンを塩化第１銅イオンに還元する工程を実施するに当たり、イ）反応温度は、９０〜１２０℃の温度に設定し、ロ）還元剤は、黄銅鉱、輝銅鉱又は斑銅鉱から選ばれる少なくとも１種の硫化銅鉱物を含む銅精鉱を用い、さらに、ハ）還元剤の添加量は、還元反応終了後の最終酸化還元電位を所望の値に制御するために、銅精鉱中における硫化銅鉱物の含有割合を基準にして決定することを特徴とする。
【００２１】
本発明の還元方法おいて、還元剤である硫化銅鉱物と浸出生成液中の第２銅イオン及び第２鉄イオンとの反応性が、還元生成液の酸化還元電位の低下、すなわち還元反応の進行度合にとって重要である。
ここで、硫化銅鉱物が黄銅鉱の場合の還元反応を一例として示す。還元反応は、第２銅イオンと第２鉄イオンを、第１銅イオンと第１鉄イオンに還元し、かつ単体硫黄を生成する反応であり、以下の化学反応式１及び２で表わされる、第２銅イオンと第２鉄イオンとによる黄銅鉱の浸出反応である。
【００２２】
化学反応式１：Ｃｕ２＋＋１／３ＣｕＦｅＳ２→４／３Ｃｕ＋＋１／３Ｆｅ２＋＋２／３Ｓ、
化学反応式２：Ｆｅ３＋＋１／３ＣｕＦｅＳ２→１／３Ｃｕ＋＋４／３Ｆｅ２＋＋２／３Ｓ
【００２３】
上記反応において、浸出生成液中の第２銅イオン及び第２鉄イオンと、還元剤である黄銅鉱との反応性は、浸出生成液の各イオン濃度、酸化還元電位等のほか、黄銅鉱の粒度、還元温度、スラリー濃度等の条件によって制御される。
【００２４】
本発明の還元方法において、還元剤として黄銅鉱、輝銅鉱又は斑銅鉱から選ばれる少なくとも１種の硫化銅鉱物を含む銅精鉱を用いて、浸出生成液を還元する際に、銅精鉱中の各硫化銅鉱物の含有割合に基づいて浸出生成液に対する銅精鉱の添加量を定め、該添加量によりスラリーを形成して、９０〜１２０℃の温度で還元反応を行なうことが重要である。これによって、銅精鉱の含有組成の違いにかかわらず、不足のない還元力で安定的かつ効率的に還元することができる。
すなわち、浸出生成液を還元する際に、銅精鉱に含まれる硫化銅鉱物によって、浸出生成液に対する還元力が異なる。したがって、各硫化銅鉱物又は銅精鉱のこれらの含有割合を考慮した添加量を用いてスラリーを形成することが、不足のない還元力で効率的に還元を行なうために、重要な意義を有する。
【００２５】
上記還元方法における実施態様の一つとして、銅精鉱の添加量は、下記の式（１）を満足するスラリー濃度（Ｃ）以上の値であることが好ましい。
【００２６】
Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／（ａ×Ｄ／１００＋ｂ×Ｅ／１００＋ｃ×Ｆ／１００）………（１）
【００２７】
ここで、式中、Ａは、浸出生成液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）を表し、単位はｍＶである。Ｂは、所望の還元反応後の最終酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）を表し、単位はｍＶである。Ｄ、Ｅ及びＦは、それぞれ銅精鉱中の黄銅鉱、輝銅鉱及び斑銅鉱の含有割合（重量％）を表す。ａ、ｂ及びｃは、銅精鉱を用いた還元後において所望の組成となる浸出生成液を所望の温度に制御して単位濃度（１ｇ／Ｌ）の硫化銅鉱物を単独添加したときに得られる酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）の低下値を表し、単位はｍＶ／（ｇ／Ｌ）である。
【００２８】
すなわち、式（１）でスラリー濃度（Ｃ）は、還元により低下させるべき酸化還元電位（Ａ−Ｂ）を、浸出生成液に単位濃度（１ｇ／Ｌ）の硫化銅鉱物を単独添加したときに得られた酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）の低下値を組成割合で総和した、すなわち銅精鉱の還元力で除したものとして求められる。
【００２９】
また、ａ、ｂ及びｃの値としては、銅精鉱を用いた還元後において所望の組成（銅及び鉄濃度）となる浸出生成液を所望の温度に制御して所定量の硫化銅鉱物を添加したときの酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）の低下値から求められる。例えば、代表的な液組成を有する浸出生成液（液組成：銅２０ｇ／Ｌ、鉄１００ｇ／Ｌ、塩素２００ｇ／Ｌ）を１０３〜１０５℃に制御して求めた、ａ、ｂ及びｃの値は、それぞれ、１．４９、１．５８、０．５６である。ただし、酸化還元電位としては、９０℃規準である。
【００３０】
したがって、上記ａ、ｂ及びｃの値を用いた場合、上記の式（１）より、スラリー濃度（Ｃ）と、浸出生成液の酸化還元電位（Ａ）、所望の還元反応後の最終酸化還元電位（Ｂ）、及び銅精鉱中の黄銅鉱、輝銅鉱及び斑銅鉱の含有割合（Ｄ、Ｅ、Ｆ）との関係を表す下記の式（２）が得られる。ただし、酸化還元電位としては、９０℃規準である。
【００３１】
Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／（１．４９×Ｄ／１００＋１．５８×Ｅ／１００＋０．５６×Ｆ／１００）………（２）
【００３２】
上記還元方法に用いる銅精鉱としては、黄銅鉱（ＣｕＦｅＳ２）、輝銅鉱（Ｃｕ２Ｓ）又は斑銅鉱（Ｃｕ５ＦｅＳ４）から選ばれる少なくとも１種の硫化銅鉱物を含む銅精鉱であり、例えば、黄銅鉱、輝銅鉱、斑銅鉱等の硫化銅鉱物を含有する鉱石を、浮遊選鉱法などの物理分離手段によって硫化鉱物を濃集して得られる銅精鉱が用いられる。例えば、上記湿式銅精錬プロセスにおいて、硫化銅鉱物を含む銅原料として黄銅鉱を主鉱物とする銅精鉱を用いる場合には、これを還元剤として用いることができる。これによって、塩素浸出する工程に先立って銅精鉱を部分浸出することができるので、効率的である。
【００３３】
上記銅精鉱の粒度としては、特に限定されるものではなく、通常浮遊選鉱法で得られる粒度、例えば平均粒子径（Ｄ５０）１００μｍ以下が用いられるが、銅精鉱の平均粒子径（Ｄ５０）が微細であるほど還元反応が進行しやすくなるので、平均粒子径（Ｄ５０）は、好ましくは０．５〜６０μｍ、さらに所要反応時間及び次工程でのろ過性を考慮するとより好ましくは５〜１５μｍに調整される。なお、銅精鉱の平均粒子径（Ｄ５０）は、体積頻度累積が５０容量％に相当するもので、マイクロトラック粒度分布計で測定されたものである。
【００３４】
上記還元方法に用いる浸出生成液としては、特に限定されるものではなく、第２銅イオンと第２鉄イオンを含み、かつその沸点が１００℃以上の塩化物水溶液が用いられるが、例えば、硫化銅鉱物を含む銅原料を塩素浸出する工程で得られる銅と鉄を含む塩化物水溶液が好ましい。上記湿式銅精錬プロセスにおいて塩素浸出工程の好ましい操業条件による場合、この塩化物水溶液は、酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準）は浸出条件で異なるが通常４８０〜６００ｍＶであり、塩素イオン濃度は２００〜４００ｇ／Ｌである。すなわち、この液の沸点は、この塩素イオン濃度範囲において１００℃以上である。
【００３５】
上記還元反応に用いる温度としては、特に限定されるものではなく、９０〜１２０℃が好ましい。すなわち、温度が１２０℃を超えると、大気圧下での処理ができない。一方、９０℃未満では、銅精鉱を微細化しても反応が遅く、長時間の処理を要するので効率が低い。さらに、反応の促進及び熱エネルギー補給の面からは１００〜１０４℃がより好ましい。また、還元反応の終了に必要とされる時間の間、その温度範囲に維持される。
ところで、上記湿式銅精錬プロセスにおいて塩素浸出工程の好ましい操業条件による場合、塩素浸出は、通常塩化物イオン濃度６モル／Ｌ以上の浸出液で大気圧下１００〜１１０℃で行われるが、さらに浸出生成液の加熱濃縮を行うことで、浸出生成液の沸点は１２０℃程度まで上昇させることができる。これ以上濃縮を進めると浸出生成液中の溶解物が結晶として析出し始めるので、液状を保てなくなる。また、ここで、浸出生成液のハンドリングにおいて液温の低下がある場合には、加熱等の温度調整を行うことができる。
【００３６】
上記還元反応に用いる時間としては、特に限定されるものではなく、所望の酸化還元電位、例えば４００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準、９０℃）以下が得られる反応時間が用いられるが、銅硫化物精鉱の粒度、水分率等、及び温度、塩素イオン濃度等の還元反応条件によって、反応速度が異なる。したがって、経済性の面から、１〜５時間が用いられ、特に、還元反応が十分に進む３〜５時間がより好ましい。
【００３７】
上記還元反応によって、前記銅イオンを還元する工程の際に、９０℃で測定した酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準、９０℃）を、所望の酸化還元電位、即ち銅硫化物精鉱を用いて第２銅イオンを還元して第１銅イオンが高比率で存在する状態である４００ｍＶ以下、好ましくは３８０ｍＶ以下にまで低下させることができる。すなわち、大気圧下の処理で第２銅イオンを第１銅イオンに効率的に還元して、酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準、９０℃）が４００ｍＶ以下、望ましくは３８０ｍＶ以下の還元生成液を得ることができることを意味する。
【００３８】
ところで、鉄イオンなどが共存する浸出生成液の第１銅と第２銅の形態を正確に分析することは困難であるが、例えば、合成試験液での知見では、酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準、９０℃）が、４００ｍＶを超えると、液中には第２銅イオンが存在すると推定される。すなわち、塩化第１銅と塩化第２鉄を一定濃度に混合した溶液を９０℃まで加熱した際に、酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準、９０℃）は３８０〜４００ｍＶを示す。したがって、銅イオンと鉄イオンが第１銅イオンと第１鉄イオンで存在するには、酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準、９０℃）が４００ｍＶ以下、また、完全に第１銅イオンと第１鉄イオンとするためには３８０ｍＶ以下にすることが求められると推察される。
【実施例】
【００３９】
以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた金属の分析及び銅精鉱の平均粒子径（Ｄ５０）は、以下の通りである。
（１）金属の分析：ＩＣＰ発光分析法で行った。
（２）銅精鉱の平均粒子径（Ｄ５０）の測定：マイクロトラック粒度分布計で測定した。
【００４０】
（実施例１）
還元剤として銅精鉱Ａ（粒度：Ｄ５０＝２２．０μｍ、組成：銅３０．２重量％、鉄２９．１重量％、硫黄３１．５重量％）を原料として用いた。この銅精鉱の鉱物組成は、反射顕微鏡観察による鉱物割合を重量換算したもので、黄銅鉱８７．９％、輝銅鉱０．０５％、斑銅鉱０．０％、黄鉄鉱５．６％、脈石成分６．３％であつた。また、液組成：銅２０ｇ／Ｌ、鉄１００ｇ／Ｌ、塩素２００ｇ／Ｌ）の浸出生成液を用いた。この浸出生成液の酸化還元電位（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極規準、９０℃）は５１７ｍＶであった。
まず、上記浸出生成液を反応容器中で１０５℃まで加熱した後、スラリー濃度が１１０ｇ／Ｌになるように上記銅精鉱を投入し、撹拌しながら液中の銅イオンを還元した。
なお、スラリー濃度は、次の式（２）：Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／（１．４９×Ｄ／１００＋１．５８×Ｅ／１００＋０．５６×Ｆ／１００）を用いて、Ａ＝５１７（ｍＶ）、Ｂ＝３８０（ｍＶ）、Ｄ＝８７．９（重量％）、Ｅ＝０．０５（重量％）の場合について算出したところ、１０４ｇ／Ｌであった。
その後、時間とともに酸化還元電位は低下し、最終酸化還元電位は３８０ｍＶ以下となりそのときの液中の第２銅イオンは第１銅イオンへ、第２鉄イオンは第１鉄イオンへ還元反応は完了していた。
【００４１】
（実施例２）
還元剤として銅精鉱Ｂ（粒度：Ｄ５０＝１４．９４μｍ、組成：銅３２．２重量％、鉄１７．４重量％、硫黄２３．７重量％）を原料として用いたこと、及びスラリー濃度が１４５ｇ／Ｌであったこと以外は実施例１と同様に行なったところ、最終酸化還元電位は３８０ｍＶ以下となりそのときの液中の第２銅イオンは第１銅イオンへ、第２鉄イオンは第１鉄イオンへ還元反応は完了していた。
なお、この銅精鉱の鉱物組成は、反射顕微鏡観察による鉱物割合を重量換算したもので、黄銅鉱５０．６％、輝銅鉱１０．９％、斑銅鉱９．８％、黄鉄鉱４．８％、脈石成分２３．７％であつた。このときの、式（２）より算出されたスラリー濃度は、Ａ＝５１７（ｍＶ）、Ｂ＝３８０（ｍＶ）、Ｄ＝５０．６（重量％）、Ｅ＝１０．９（重量％）、Ｆ＝９．８（重量％）を用いて、１４０ｇ／Ｌであった。
【００４２】
（比較例１）
スラリー濃度が８５ｇ／Ｌであったこと以外は実施例１と同様に行なったところ、最終酸化還元電位は４０５ｍＶとなりそのときの液中の第２銅イオンの第１銅イオンへ還元反応は十分に進行していなかった。
【００４３】
（比較例２）
スラリー濃度が９０ｇ／Ｌであったこと以外は実施例２と同様に行なったところ、最終酸化還元電位は４２９ｍＶとなりそのときの液中の第２銅イオンの第１銅イオンへ還元反応は十分に進行していなかった。
【００４４】
以上より、実施例１又は２では、還元反応終了後の最終酸化還元電位を所望の値に制御するため、銅精鉱中の硫化銅鉱物の含有割合に基づいて浸出生成液に対する銅精鉱の添加量を定め、該添加量によりスラリーを形成し、本発明の方法に従って行われたので、最終酸化還元電位が３８０ｍＶ以下にまで低下し、塩化第１銅イオンが高比率で存在する還元生成液が得られることが分かる。これに対して、比較例１又は２では、銅精鉱の添加量がこれらの条件に合わないので、第２銅イオンの還元反応おいて満足すべき結果が得られないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上より明らかなように、本発明の塩化第２銅イオンの還元方法は、還元剤として銅精鉱を用いて塩化第２銅イオンを還元して、塩化第１銅イオンを得るにあたって、銅精鉱の鉱物組成を基準にして浸出生成液に対する添加量を定め、銅精鉱の鉱物組成の違いにかかわらず、不足のない還元力で効率的に還元することができるので、上記湿式銅製錬プロセスにおいて、銅イオンを還元する工程の際に好適に用いられる。