JP5145843B2 - 銅硫化鉱物を含む銅原料の湿式銅精錬法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されているように、銅と鉄を溶媒抽出やセメンテーション法で分離して、銅電解の尾液を塩化鉄の純液とし、該液を電解にかけて、陰極に鉄を電着することによって、分離除去することができる。この方法では、ゲーサイトやヘマタイト(α−Fe2O3)ではなく、金属鉄として鉄を回収できるという利点がある。しかしながら、鉄電解にかける液を精製するためには、銅を完全に除去しなければならず、そのための工程に手間やコストがかかるという問題がある。また、電解のための電力やその設備が必要になり、効率的な鉄分離が難しいといった問題がある。
この場合は、一般に中和剤を水溶液中に添加して、鉄の水酸化物を生成させるが、水酸化物を作るためにアルカリ剤が必要となるほか、pHを上げる際に、銅も同時に沈殿してしまい、分離性が悪くなる可能性がある。また、アルカリ剤の種類によっては、塩が水溶液中に残り、不純物となる可能性もある。さらに、アルカリ中和で得られた鉄澱物は細かく、性状もゼリー状になりやすいため、ろ過性が悪く、銅や液との分離性も悪く、ろ過時間がかかり、銅の実収率もよくないという問題がある。
特許文献2に記載されているように、浸出工程で酸化して固体とし、残渣と同時に除去する。この場合は、酸化され沈殿したゲーサイト等が、その他の浸出残渣と同時に沈殿し、硫黄やそのほかの不溶解物と分離できない状態で、大量の残渣が排出されることになる。
この場合は、ヘマタイトまで酸化するために、水溶液をオートクレーブに入れて温度を上げる必要があるため、オートクレーブといった大型でコストのかかる設備が必要となるほか、温度を上げるための熱が必要になる。非特許文献1では、初期の銅の浸出段階でオートクレーブを用いて、ここで鉄をヘマタイトにしているが、この場合も、有価物を含む浸出残渣である硫黄分や、その他の不溶解成分と鉄残渣が同じ残渣となり、大量の混合残渣が残るといった問題がある。
この式のように、3つの塩化第一鉄のうちの1つが、ゲーサイトとなって沈殿する。すなわち、水溶液中にある塩化第一鉄の1/3を沈殿させることが可能である。このとき、水溶液のpHにかかわらず、酸化が行われることでゲーサイトが生成するため、特段の中和剤は必要とされない。なお、残余の塩化第一鉄は、浸出工程に酸化剤としてリサイクルされる。
塩化第一鉄、塩化第二銅、食塩、および塩酸の試薬を用いて、鉄濃度87g/L、銅濃度21g/L、および塩素イオン濃度121g/Lを含む始液を作製した。始液の酸化還元電位は、銀/塩化銀電極で358mVであった。
塩化第一鉄、塩化第二銅、食塩、および塩酸の試薬を用いて、鉄濃度82g/L、銅濃度38g/L、および塩素イオン濃度247g/Lを含む始液を作製した。始液の酸化還元電位は、銀/塩化銀電極で210mVであった。
硫化銅鉱物を含む銅原料を塩素浸出して、得られた浸出生成液を還元して、得られた還元生成液から、銅の一部を電解採取して、始液を得た。得られた始液は、鉄濃度108g/L、銅濃度27g/L、および塩素イオン濃度285g/Lであった。始液の酸化還元電位は、銀/塩化銀電極で395mVであった。また、得られた始液のpHは1.65であった。
実施例2で得られた始液の温度を約70℃に保って、酸素を含むエア(酸素濃度:21%)の吹込みを、360分間、行った。終了時のpHは約0.5であった。銅および鉄の沈殿率を測定した。その結果を表1に示す。なお、鉄の沈殿物はゲーサイトであった。
Claims (2)
- 銅硫化鉱物を含む銅原料を塩素浸出して、浸出生成液を得る塩素浸出工程、得られた浸出生成液を還元して、還元生成液を得る銅イオン還元処理工程、得られた還元生成液から、銅を電解採取または溶媒抽出する銅分離採取工程、および、浸出生成液、還元生成液、溶媒抽出残液または電解尾液から鉄を分離除去する工程を含む湿式銅精錬法において、塩化第一鉄と塩化第一銅もしくは塩化第二銅を含む、前記浸出生成液、還元生成液、溶媒抽出残液または電解尾液のpHを0〜2.5に、温度を70〜85℃にそれぞれ保持し、大気圧下で、該液に酸素を含むエアを吹き込むことにより、塩化第一鉄の一部をゲーサイトとして沈殿させることを特徴とする湿式銅精錬法。
- 前記浸出生成液、還元生成液、溶媒抽出残液または電解尾液の酸化還元電位を、銀/塩化銀電極で550mV以下とする請求項1に記載の湿式銅精錬法。
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