回收铜和贵金属的方法
【专利说明】回收铜和责金属的方法 发明领域
[0001] 本发明设及从矿石和/或精矿回收金属的方法，并且特别设及从含铜硫化物原料 回收铜和任选回收一种或多种贵金属。 阳00引发明背景
[0003] 从含氧化性铜的原料回收铜可通过如下方法实现：用抑为1至2. 5的硫酸浸出原 料，接着在溶剂萃取后通过电解沉积进行铜回收。然而，特别对于主硫化物矿物，仅可W在 高的溫度和压力下用硫酸浸出铜，由于单质硫的高氧化水平，导致了含有高硫酸浓度的富 集浸出溶液。运使得铜的溶剂萃取昂贵，因为必须在溶剂萃取阶段之前中和溶液中过量的 酸。
[0004] 存在关于从含铜硫化物矿石回收金属特别是铜的几篇公开文献，其中利用盐酸或 高氯化物浓度。虽然可W在与硫酸工艺相比降低的压力和溫度下进行浸出，但是富集浸出 溶液中的高氯化物浓度降低了溶剂萃取中的铜萃取产率并且使该工艺更加没有吸引力。
[0005] W02004035840例如设及用于从含铜原料回收金属特别是铜的方法，由此将材料浸 出到含氯化物的溶液中。氧化性地进行原料的浸出，并且该浸出在来自浸出的氯化铜溶液 中的铜主要是二价的足够高的氧化还原电势下进行。所获得的氯化物溶液，含有铜和潜在 的其他有价值的金属，被供给到液-液萃取。在萃取中首先用萃取将铜转移到有机相，然后 在反萃取中转移到硫酸盐溶液，将该硫酸盐溶液供给到铜电解沉积。
[0006] 另一方面US2010/0031779A1公开了通过用阳离子交换萃取剂溶剂萃取来从含有 氯化铜和碱金属和/或碱±金属氯化物的酸性水溶液回收铜的方法，其包括在硫酸根离子 的存在下处理溶剂萃取的步骤。
[0007] 发明简述
[0008] 本发明的一个目的是提供一种用于从含铜硫化物矿石和/或精矿回收铜和任选 回收一种或多种贵金属的方法。通过特征在于在独立权利要求中所述的方法来实现本发明 的目的。在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方案。
[0009] 本发明提供了一种用于湿法冶金回收铜和其他金属的方法，其中W运样的方式优 化了含铜硫化物矿石和/或精矿的浸出条件：使得可W在大气压或稍微提高的压力（最高 至300kPa)下和在溫和条件下实现铜和其他贵金属的回收。另外，可W实现通过溶剂萃取 来回收铜而没有额外的中和步骤的必要性。由于相对低的氯化物浓度，可高产率回收 金属。运将允许直接回收铜并且同时浸出铜和银贵金属。
[0010] 本发明设及从含铜硫化物矿石或精矿回收铜和一种或多种贵金属的方法，包括： 在大气条件或略微加压的条件下在低于浸出溶液的沸点的溫度下，在硫酸溶液中在一种 或多种碱金属或碱±金属面化物的存在下浸出含铜矿石和/或精矿，由此总面化物浓度为 从30至115g/l，W溶解铜和获得包含处于溶液中的铜、硫酸盐和面化物的浸出液。随后使 该浸出液经受固-液分离，此后获得第一含水富集浸出溶液和贫铜的浸出残余物。通过溶 剂萃取从该第一含水富集浸出溶液提纯铜，W获得第一含铜负载有机溶液和第一含水萃余 液。对该含铜负载有机溶液进行反萃取，并且从包含痕量的氯化物的反萃取溶液回收铜。
[0011] 附图简要说明
[0012] 在下面将通过优选实施方案参考附图更详细地描述本发明，其中
[0013] 图1示出说明本发明的第一实施例的铜和银浸出和回收工艺。
[0014] 发明详述
[0015] 本发明设及从矿石和/或精矿回收金属的湿法冶金方法，并且特别地设及从含铜 硫化物原料回收铜和任选回收一种或多种其它贵金属。
[0016] 本发明提供了从含铜硫化物矿石和/或精矿回收铜的方法，包括W下步骤：(a)在 大气条件或略微加压的条件下在低于浸出溶液的沸点的溫度下，在硫酸溶液中在一种或多 种碱金属和/或碱±金属面化物的存在下浸出含铜矿石和/或精矿，由此总面化物浓度为 从30至115g/L，W溶解铜和获得包含处于溶液中的铜、硫物质和面化物的浸出液；化）将该 浸出液固-液分离W获得第一含水富集浸出溶液和贫铜的浸出残余物；（C)通过溶剂萃取 从该第一含水富集浸出溶液萃取铜，W获得第一含铜负载有机溶液和第一含水萃余液；（d) 用电解质溶液从该第一含铜负载有机溶液反萃取铜，W获得贫铜有机溶液和含铜电解质溶 液；和（e)从该含铜电解质溶液回收铜。
[0017] 本发明还提供了从含铜硫化物矿石或精矿回收铜和一种或多种贵金属的方法，该 方法还包括W下步骤：(f)通过溶剂萃取从第一含水萃余液萃取银，W获得含银负载有机 溶液和第二含水萃余液；（g)对该含银负载有机溶液进行反萃取W获得含银水溶液；化）从 该含银水溶液回收银。
[0018] 本发明特别适用于从铜精矿和/或矿石（其中主要矿物是黄铜矿（化化S2))回收 铜和任选回收一种或多种贵金属。除了铜和贵金属例如银和金W外，矿石和/或精矿还可 包含其它贵金属或稀有金属例如儀、销和/或钮。矿石和/或精矿还可包含例如铁、神、錬 和/或巧。
[0019] 图1示出了铜和银浸出和回收工艺的工艺流程的实例。将含铜原料（1)供给到铜 和银浸出阶段（10)，其中在大气条件或略微加压的条件下浸出原料（1)。可W在特别是从 70到300kPa的总压力下，有利地在大气压下进行浸出。浸出阶段的溫度低于酸溶液的沸 点，有利地从80至105°C，优选从90至99°C。由于流体静压力，浸出阶段的溫度可局部地 上升高于浸出溶液的沸点。在面化物（2)的存在下用硫酸溶液（3)进行浸出。硫主要作为 硫酸根或硫酸氨根离子存在于溶液中。它们的总量取决于铁的沉淀，运可使硫物质例如作 为黄钟铁抓共沉淀。优选地，不同硫物质（特别是硫酸根和硫酸氨根离子）的总浓度，作为 硫给出是从2至25g/L。总面化物浓度为从30至115g/l，优选为从35至1lOg/l，更优选为 从40至95g/L。面化物防止黄铜矿在浸出过程中纯化并且使银的溶解成为可能。所需的面 化物浓度可W根据进料的银含量而变化，并因此根据该银含量适当地进行调节。过量的面 化物将不会增强铜浸出，并且还可W通过溶剂萃取而损害铜和银的回收。优选W-种或多 种碱金属和/或碱±金属面化物的形式将面化物提供到浸出阶段。碱金属优选是钢。所述 面化物优选是氯化物，W便防止金的溶解。有利地，使用化C1作为面化物源。优选地，浸出 溶液包含从30至115g/L氯化物。
[0020] 使用氧化剂进料（4)，将浸出的氧化还原电势调节到400至600、特别是500到 600mVAg/AgCl(相对于Pt)的范围内。该氧化剂可W是氧、富氧空气或空气，优选为氧。浸 出阶段的pH优选保持为从1. 7至3,更优选从1. 7至2. 6,最优选从2. 0至2. 4,W便沉淀铁而 防止铜作为径基氯化铜、特别是氯铜矿（化2C1(0H)3))沉淀。可使铁沉淀为赤铁矿、黄钟铁 抓、针铁矿和/或其他铁沉淀物中的一种或多种。杂质例如神或錬不会被浸出或它们立即 与铁共沉淀。可W浸出少量的金（约0.1%至10%)。如果少量的金溶解在浸出步骤中，可 W通过合适的还原剂将它沉淀回到浸出残余物中或通过已知的方法例如在W02011154603 中公开的方法进行回收。
[0021] 在铜和银浸出阶段中发生的反应可W由下列反应方程式描述：
[0022] 〇1化52(S)+3C11CI2(aq)一4QiCl(aq)+FeCl2(aq)+S°(S) (i)
[0023] 4Cu+ (aq) +〇2(g) +4H+ (aq) 一 4化2+ (aq)巧H2O(aq)(ii)
[0024] 4化2+(日9)+〇2(邑)+6&0(日9) 一 4化0〇]^(3)+8!1+(日9) (iii) 阳0巧]2S° (s)+302 (g)+2&0 (aq) - 4H+(aq)巧SO42(aq