(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅精鉱中の銅を湿式処理であって、塩化物浴液により浸出する工程において、前半で銅精鉱を浸出し、後半で易溶性であり、銅品位が２５％以上である副原料である、輝銅鉱に代表される銅精鉱、非鉄製錬における銅を含む繰返し物や銅を含むスクラップを浸出することにより、浸出液中のＣｕ２＋をＣｕ１＋に還元し、浸出次工程である還元工程における還元剤使用量を低減することを特徴とする銅の浸出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主に銅精鉱を浸出する方法に関するものであり、更に詳しく述べると銅精鉱を効率よく湿式処理により浸出する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
銅製錬の対象となる鉱石として硫化鉱が多く、中でも黄銅鉱が中心であり、この黄銅鉱の製錬には乾式製錬法が広く用いられている。一方、硫化鉱の湿式製錬法には、大きく分けて常圧浸出法、加圧浸出法がある。常圧浸出法には、酸浸出法、錯イオン浸出法などが知られている。
【０００３】
錯イオン浸出法は、金属が錯体を形成しその溶解度が増加する場合があるため、この性質を利用した浸出方法である。一般的に難溶性化合物の溶解度は、共存するイオンにより著しく変化する。例えば塩化物浴でのＣｕＣｌの溶解度を考えると、その溶解度は塩素イオン濃度により変化する。このとき塩素イオン濃度の増加と共にＣｕＣｌ溶解度も増加する。これはＣｕがＣｌ錯体を形成するためであり、例えばＣｕＣｌ２−、ＣｕＣｌ３２−のような錯体が形成される。このとき、塩素イオン濃度が高くなりすぎると、逆にＣｕＣｌ溶解度は低下する。例えば、塩化物浴をＮａＣｌで調製した場合、ＮａＣｌ濃度が３５０ｇ／Ｌを越えるとＮａＣｌが溶解しなくなるため、ＣｕＣｌ溶解度が低下する。
【０００４】
この錯イオン浸出法で浸出した溶液から目的金属を回収する一般的な方法として電解採取法がある。例えば、錯イオン浸出法で浸出された銅を電解採取する場合を考えると、液中銅イオンの価数が１価であると電解採取工程での電流が２価の場合に比べて半分ですむメリットがある。このメリットを生かすためには、電解採取前すなわち浸出後に液中の銅２価を１価に還元する必要がある。銅精鉱中の銅は、多くの場合液の酸化還元電位を上げることにより浸出されるため２価で存在することが多い。また、銅１価で浸出されたとしても銅１価は不安定であるため、銅２価に容易に酸化される。
【０００５】
銅２価を銅１価に還元する方法として、例えば銅メタルによる還元法がある。この銅メタルの供給源として自工程内で得られる電解採取銅が挙げられる。通常塩化物浴での電解採取では、電着物はデンドライド状であり、表面積が広く反応性に富むため還元剤として好適である。すなわち、電着銅の一部を浸出後液に繰返すことにより、浸出液中の銅２価を１価に還元することが可能である。この還元後の液を電解採取することにより、銅１価での電解採取が可能となる。
【０００６】
しかしながら、浸出後液中のＣｕ２＋濃度が高くなると繰返される電着銅量が多くなるため、非効率となる。
【０００７】
このため、簡便な方法で液中の銅２価濃度を低減させることが望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点を解決する、液中の銅２価濃度を低減させる簡便な方法を提供するものである。
【０００９】：
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、種々の検討を行った結果、銅の浸出方法として、
（１）銅精鉱中の銅を湿式処理であって、塩化物浴液により浸出する工程において、前半で銅精鉱を浸出し、後半で易溶性であり、銅品位が２５％以上である副原料である、輝銅鉱に代表される銅精鉱、非鉄製錬における銅を含む繰返し物や銅を含むスクラップを浸出することにより、浸出液中のＣｕ２＋をＣｕ１＋に還元し、浸出次工程である還元工程における還元剤使用量を低減する銅の浸出方法。
を提供するものである。
【作用】
以下本発明の構成を詳しく説明する。なお構成は例を挙げて説明しているが、本発明はこの例に制限されるものではない。
【００１０】
錯イオン浸出法は、金属が錯体を形成しその溶解度が増加する性質を利用した浸出方法である。この錯イオン浸出法において、例えば塩化物浴で浸出した溶液から目的金属を回収する一般的な方法として電解採取法がある。浸出した銅を電解採取する場合を考えると、液中銅イオンの価数が１価であると電解採取工程での電流が２価の場合に比べて通常の半分ですむメリットがある。このメリットを生かすためには液中の銅２価を１価に還元する必要がある。例えば、塩化物浴で浸出された銅は、酸化還元電位を上げることにより浸出される場合が多く２価で存在することが多い。また、銅１価で浸出されたとしても銅１価は不安定であるため、銅２価に酸化され易い。
【００１１】
銅２価を銅１価に還元する方法として、例えば銅メタルによる還元法がある。この銅メタルの供給源として同一工程内の電解採取銅が挙げられる。通常塩化物浴での電解採取では、電着物はデンドライド状であるため、表面積が広く反応性に富むため好適である。すなわち、電着銅の一部を繰返すことにより、銅２価を１価に還元することが可能である。しかしながら、浸出後液中のＣｕ２＋濃度が高くなると繰返される電着銅量が多くなるため、非効率となる。
【００１２】
電着銅繰返し量を少なくするためは、浸出中に予め２価を１価に還元する必要がある。浸出対象の主原料は、黄銅鉱（CuFeS2）を主体とした銅精鉱である。この銅精鉱を２価の銅を含む塩化物浴に投入すると（１）式に示すように黄銅鉱中の銅が還元剤となり、液中の銅２価を１価に還元し黄銅鉱が溶解する。
CuFeS2  ＋  3Cu2+→  4Cu+  ＋  Fe2+  ＋2S0    （１）
【００１３】
しかしながら、黄銅鉱自体の反応性が乏しいため、十分な還元が行われない。そこで本発明者らは副原料に着目した。この副原料は、塩化物浴に易溶な化合物である。
この化合物は例えば、輝銅鉱（CuS2）に代表される塩化物浴に比較的易溶な銅精鉱や銅スクラップあるいは非鉄製錬業における銅を含む繰返し物である。還元の反応式を（２）及び（３）式に示す。
CuS２  ＋Cu2+  →  Cu+  ＋  2S0    （２）
Cu  ＋  Cu2+  →  2Cu+            （３）
これら副原料を単独で浸出した場合、浸出液中の銅２価濃度は、黄銅鉱単独の場合と比べて低くなった。即ち、これら副原料は主原料よりも強い還元性を持つとの知見を得た。
【００１４】
主副原料中のCuが液中のCu2+をCu+に還元しながら溶解する。このときトータルCu濃度が80g/Lを越えるとCuの溶解度がなくなるため、主副原料中のCu溶解が進行しなくなる。
また浸出工程での銅濃度差を操業上あるいは溶解度等の理由により、15g/L（60→75g/L）としている。このとき主原料よりも副原料の溶解性（還元性）が遥かに良いため、副原料の最大添加量は銅濃度差15g/Lを与える量となる。実際の添加量は、副原料中のCu品位により算出される。
さらに、副原料のCu品位は、２５％以上あることが望ましい。これにより添加する副原料量を少なくすることが可能である。
【００１５】
すなわち銅２価を含む浸出液に主原料を投入すると、主原料中の銅が液中の銅２価を還元し溶解する。更に浸出後半に副原料を投入すると副原料中の易溶性銅が液中の銅２価を更に還元することが可能であることを見出した。
本発明者らは、主原料と副原料を分割投入することにより、液中の銅２価濃度を低減させることが可能との知見を得た。
【００１６】
本発明により、銅２価濃度の低い浸出液を容易に得ることが可能となった。
以上説明したように、原料の性質の差を利用して銅２価濃度の低い液を安定的に得る簡便な方法を確立した。
【実施例】
【００１７】
以下本発明の実施例を説明する。なお本発明は実施例に限定されるものではない。
【００１８】
図１下に本発明の一態様を示す。以下該図に沿って説明する。
浸出前液の液組成を表１に示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
この浸出前液１Ｌに主原料である銅精鉱（黄銅鉱主体；銅品位30％）を１１７ｄｒｙ−ｇ投入し、８５℃でリパルプした。２時間経過したところで、副原料である非鉄製錬における繰返し物（銅品位65％、銅を含む硫化物）３６ｄｒｙ−ｇを追加投入し、同様に２時間リパルプした。このときの浸出後のＣｕ価数比率を表２に示す。浸出後の銅濃度は７５ｇ／Ｌであった。
【００２１】
【表２】
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浸出後半に易溶性副原料を投入することにより、Cu2+濃度比率を７．２％まで低減できた。これにより次還元工程における還元用電着銅使用量が５．４ｇまで低減できた。
【比較例】
【００２２】
図１上に示した、従来法の一態様に沿って以下説明する。
銅精鉱（黄銅鉱主体）１６７ｄｒｙ−ｇを実施例１と同様に浸出した後、銅濃度と価数を分析した。浸出後の銅濃度は７５ｇ／Ｌであった。主原料のみの処理では、Ｃｕ２＋濃度比率が、上記実施例と比較して、高くなるため、還元用電着銅使用量は９．１ｇとなり非効率である。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により銅２価濃度の低い液を安定的に取出すことが可能となった。これにより、還元工程における還元剤量（例えば製品銅、図１では、繰り返し製品銅）を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、上に従来法、下に本発明の処理フローの一態様を示す。
【図１】
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