用于从硫化铜矿物和/或精矿溶解金属的固-液-固湿法冶金方法与流程
发明领域
本申请涉及一种固-液-固湿法冶金方法，该方法既可通过相同的方法实现氧化物、次生和原生硫化物(主要是黄铜矿)形式的矿物和精矿的溶解，又可获得所需的金属。
发明背景
近几十年来，矿物的生产和消耗有了显著增长，主要是由于发展中国家进入了全球市场的事实。矿物资源和气候变化密切相关，不仅因为采矿需要大量的能量和水，而且因为在没有足够的原材料供应来制造清洁技术的情况下，世界就无法面对气候变化(alonsoe.等,2012；elshkakia,等,2016)。采矿业是高耗能、高耗水的工业领域之一；因此，非常关注能量和水的需求以及未来可产生的环境影响。金属和其他矿物产品的未来可获得性将取决于经济和市场因素(金属价格、金属的供给和需求)、改善提取的技术的开发以及社会和环境压力(franksd.等,2014；cochilco,2017；schipperb.,等,2018)。
由于世界人口的增加、经济增长和社会向可持续性的转变，过去25年来，世界对于铜的生产和需求显著增加(usgs，2009年)。铜是一种广泛使用的金属，在多个经济部门，例如，基础设施、布线、电动车辆、电气和电子设备以及可再生能源是必不可少的(elshkakia,等,2018)。然而，其生产涉及高的能量与水的消耗且因此对环境的影响很大，由于预计到2050年铜需求的增加大于200％，在未来几十年这种影响将加剧(elshkakia.等,2016；kuipersk.等,2018)。最近关于矿物供应的临界性和短期风险评估的研究表明，在未来二三十年内，铜工业将很难满足世界需求，其替代品也不容易获得(elshkakia.等,2016；meinertl.等,2016；schipperb.,等,2018)。然而，回收这种金属可在一定程度上有助于满足未来的需求。
气候变化对生态系统变化和荒漠化具有重要的影响；此外，它还产生意想不到的天气事件，诸如无雨地区的降雨、世界不同地域的热浪和寒潮。智利北部，集中了该国最大铜产量的地区，受到了降雨的影响，2019年前三个月降雨对铜产量产生了重要影响，与2018年相比，其产量减少了5.1％；它们还对一些采矿作业造成严重损害，因为一些矿床不是为了应对暴雨而设计的，因此导致采矿作业中断，根据cochilco，这造成了3亿美元的损失。另一方面，关注指向北部地区的活动和非活动尾矿坝，因为高原河流流量的增加和暴雨可能导致溃坝，使居民和环境处于危险之中。
黄铜矿是最丰富的铜的原生硫化物，约占世界铜储量的70-80％(halls.等,1973；kaplun等,2011)。这种矿物是稳定的，对于湿法冶金工艺来说，硫化物最难处理。此外，观察到了钝化层的形成，当其受到各种浸出剂的作用时，使得硫化物的溶解甚至更加复杂(dreisinger.,2006；veloso.等,2016)。硫砷铜矿也是一种原生的铜硫化物，主要存在于秘鲁和智利的矿床中，由于其砷含量而引起了环境关注，这需要对铸造厂特别关注。为此，大多数铸造厂因精矿中的砷含量而被处罚。另外，砷被认为是最危险的无机污染物，因为它在世界的一些地区导致了环境和健康的突发事件(mandalb.等，2002)。
开发用来浸出矿物和/或铜精矿的湿法冶金工艺基于固-液、固-液-气或固-液-气-细菌方法，其中使用不同的试剂，主要用作氧化剂；所述工艺可分为：氯化工艺、硝酸盐工艺、硫酸盐工艺、氨工艺、碘化物工艺、细菌工艺等。然而，无论使用何种浸出剂，浸出总是发生在具有高浓度硫酸的含水介质中，除了存在氧和持续浇水外，通常还需要氧化剂、铁和/或铜离子(dutrizac,1991；habashif,1993；domice,2001；dreisinger,2006；senanayake,2009；kawashima等,2013；waltling,2014；veloso等,2016)。在黄铜矿精矿和硫砷铜矿的特殊情况下，可以补充的是，大多数过程发生在高于80℃的温度下(mcdonald等,2007a；gupta,2010；waltling,2014)。
氯离子在冶金学中的第一次使用要追溯到16世纪，在使银汞齐化的过程中。下一个重要的过程是在1860年，在氯化亚铜被用于硫化银的直接分解时，这可以被认为是氯化物在湿法冶金中使用的开始(liddell，1945)。从那时起，为溶解硫化物矿物和铜精矿而开展了大量的氯化浸出研究(dutrizac，1991)。由于与铜和铁离子的高溶解度、硫控制以及工艺的经济性相关的优点，所开发的工艺主要基于固-液和固-液-气方法，并使用氯化物与氧化剂，诸如氯化铜(cucl2)和氯化铁(fecl3)(dutrizacymacdonald,1974；dutrizacj.,1981；dutrizacj.,1991；habashif,1993；havlikt.等,1995；domice,2001；dreisinger,2006；carneiro,2007；nicol等,2016)。
几十年来，在世界领先的铜生产国，采矿活动使该国北部的淡水水位产生显著下降，这导致来自当地社区的对水资源的可用性的投诉。作为一个迟来的回应，水务总局(direccióngeneraldeaguas，缩写为dga)复制了整个智利的禁区，将禁区从30个增加到70个，并且在所述禁区中设置了采矿区，这将使采矿公司的淡水抽取复杂化。另一方面，由于矿产法的减少，未来来自采矿公司的水的需求量预计将增加，迫使对更多的材料进行加工以维持生产水平(bloomberg，2019年2月21日)。
诸如antofagastaminerals的bhpescondida和zaldívar的矿是在智利北部使用淡水的清晰而复杂的例子，因为如果他们想继续运营，就必须调整他们目前的抽取水平，因为含水层中的水的可获取量不足以维持抽取水平。如果zaldívar矿没有更新他们的供水许可证，则将停止其运营，因为他们没有替代计划。相反，escondida矿成立了其海水淡化厂，在海拔3000米处抽取海水用于其运营，并雄心勃勃地渴望到2030年停止使用淡水(bloomberg，2019年2月21日)。
在诸如智利北部和秘鲁南部的采矿区缺水，导致采矿作业使用海水，要么对海水进行淡化，要么直接在浸出过程中使用海水。矿物溶解过程中最好的水质不一定完全脱盐，因为存在一些离子─诸如氯离子，可用于促进矿物的溶解(dixon，2013；cisternas等，2017)。从2010年到2015年，智利的铜矿开采中海水的使用量显著增加，预计到2029年，这一资源的使用量将是三倍；尽管如此，到2029年，该国的大型采矿业的淡水使用量将增长12％(cochilco，2017)。用海水浸出硫化铜与在次生硫化物，诸如辉铜矿和靛铜矿的氧化溶液中使用氯化物有关。相反，由于动力学缓慢且溶解不完全，在黄铜矿溶解中使用氯化物并不有效(dreisinger,2006；al-harahsheh等,2008；nicol等,2016；lundstromm.等,2016；velásquezy.等,2018)。
世界铜产量的三分之一由智利生产，预计铜矿开采的最终产品的结构将发生显著变化。该预计表明，到2027年，湿法冶金的参与率将从30.8％到12％，而精矿产量将从69.2％增加到89.9％(cochilco，2017)。2016年选矿厂的单位耗水量达到0.5(m3ton-1min-1)。然而，在湿法冶金中，消耗量达到0.1(m3ton-1min-1)，这导致在湿法冶金工艺中用水量显著更少(cochilco，2017)。
湿法冶金参与提取的矿物类型减少的原因是可浸出资源的枯竭、难处理的原生矿物(黄铜矿)的出现以及因此采矿作业的关闭。此外，由于在工业层面上还没有关于低品位铜的原生硫化物处理的成本效益高的湿法冶金技术的报告，原生硫化物的出现导致高品位矿石主要通过浮选进行加工，这将解决产生湿法冶金设施闲置产能的问题(cochilco，2017)。另一方面，精矿产量的增加将导致环境责任(尾矿)和铸造厂加工能力的增加。
在铸铜厂中可确认有三个主要工序：熔炼、转化和精炼。在所有这些工序中都产生气体，诸如二氧化碳(co2)和二氧化硫(so2)，由于它们在熔炼过程中未被回收而被释放到环境中，引起巨大的环境影响并对人民的健康造成损害。
2013年，智利政府颁布了第28号最高法令，其为铸铜厂指明了排放标准，以便减少二氧化硫(so2)、砷(as)、汞(hg)的排放，其目标是保护人民得健康和环境。该法令规定，现有的7家铸造厂应捕获并固定大于95％的进入过程的硫和砷的重量，所述值远低于欧洲和亚洲的铸造厂，欧洲和亚洲的铸造厂要求捕获99.9％的排放量。在2018年，该国现有的7个铸造厂中的4个不符合所述法令，主要是因为高的投资成本、设备改造和硫酸厂的建设，所有这些都需要更新铸造厂，并满足为新的排放限值所确立的规定(ramírezj.,2019,mineríachilena)。
先前技术的描述
湿法冶金是通过湿法提取金属或材料的科学和技术(habashif，1993)。一般来说，提取冶金学的这一学科是在三个不同和连续的物理-化学步骤方面发展起来的，称为选择性溶解或浸出、提纯/浓缩和沉淀(domic，2001)。这门成熟的科学与火法冶金技术展开了有力的竞争，在一些情况下，已经取代了这种工艺。上一次，随着高品位矿物的枯竭和大量原生低品位矿物的存在，湿法冶金似乎是处理低品位原生矿物的可能的、经济上可行的选择(habashi，2005)。通过水溶液选择性溶解固体已经被应用于堆形式的铜矿物中，这是一种成熟且成功的用于氧化矿物和铜的次生硫化物诸如辉铜矿和靛铜矿的工艺。相反，对于原生硫化物─诸如黄铜矿，它仍然是一个与铜矿，无论是矿物还是精矿的开采密切相关的问题(dreisinger,2006；nicol等,2016；liu等,2017；velásquezy.等,2018)。
矿物的化学浸出是非均相现象，其中反应发生在固体与液体之间的界面，涉及固-液、固-液-气和固-液-气-细菌现象(habashif.,1999；domice,2001；dixonandpetersen,2003)。一般地，可以说矿物在含水介质中的溶解受扩散步骤的控制(wenc,1968,crest,a,2000,dixon和petersen,2003)。相反，在没有液相干预的情况下，室温下涉及固-气和固-固相的非均相反应具有极慢的反应速率(lefebvrer.,2001；evansk.,2006)。
黄铜矿(cufes2)、硫砷铜矿(cu3ass4)和斑铜矿(cu5fes4)是难熔和半导电的硫化物和原生铜矿物，诸如绝大多数具有晶体结构的硫化物矿物，其中，在黄铜矿的情况下，铁和铜离子与硫呈四面体配位(halls.等,1973,nikiforovk.,1999)。黄铜矿和斑铜矿的光谱测量已经确认，对于铜(cu1+)和铁(fe3+)，两种矿物的电子结构相同，第一种矿物的分子量为183.52g/mol，第二种矿物的分子量为501.8g/mol，其中每种原子以其原子量计分别由以下百分比提供：cu34.6％；fe30.4％；s34.9％，cu63.3％；fe11.1％；s25.5％(grguricb等,1998,mikhlin等,2004,pearce等,2006)。硫砷铜矿(cu3ass4)是含砷的硫化铜，与黄铜矿类似，斑铜矿的铜价为+1；然而，它的分子量为393.8g/mol，每种原子以其原子量计由以下百分比提供：cu48.4％；as19.0％；s32.6％(lid.等,1994,arribasj.1995,www.mindat.org).
通过在低浓度和高浓度氯化物存在下的氧化和/或还原条件从原生硫化物提取铜的低动力学产生了大量的研究工作，以便主要了解这种矿物的氧化溶解，这些工作在这些出版物中进行了总结(debernardi和carlesi,2013,kawashima等,2013)。另一方面，认为在黄铜矿溶液中使用氯化物，为了在堆浸出过程中实施，还面临一些挑战。所述挑战之一是实现氧化剂诸如铜离子和铁离子的再生，以及控制ph值、氧化还原电位和钝化。后者被认为是由被矿物表面所吸附的不同化合物(诸如二硫二氯化物(s2cl2)、单质硫、非化学计量的次生硫化物和氯铜酸盐i络合物)的形成而产生的(lu等,2000；carneiro,2007；
铜离子可与氯离子形成络合物，络合物的普遍性将取决于氯离子浓度和浸出环境。在具有高氯化物浓度的溶液中，比起铜络合物[cucl]+、[cucl2]0、[cucl3]-、[cucl4]2-来，铜络合物[cucl2]-、[cucl3]-2、[cu2cl4]-2、[cu3cl6]-3普遍存在，其溶解度随着氯化物浓度的增加而降低。相反，随着氯化物浓度的增加，氯铜酸盐(i)络合物的溶解度增加(berger和winand，1983，fritz，1980，1981，lin等，1991，winand.，1991；yoo等，2010)。在黄铜矿溶液中，氯铜酸盐(i)络合物的有益作用尚未被广泛研究，它们被认为是溶解抑制剂；因此，寻求将作为氧化剂的铜离子的存在最大化而不是氯铜酸盐i络合物(winand.,1991；liu等,2017)。
在氧化介质中溶解黄铜矿时使用氯化物已经通过使用饱和和不饱和氯化物溶液而得以应用。据观察，一方面，在低浓度和高浓度的氯化物的情况下，由于在这些条件下实现的低氧化还原电位，可以避免矿物的钝化(velásquez等,2010；2018)。相反，使用氯化物与酸的浓缩溶液允许通过对矿物进行长时间的固化和预处理，更好地溶解原生硫化物，然后在低或高的氧化还原电位下对其进行浸出过程(
在机械制备矿物的过程中，会产生细颗粒，这可影响堆的渗透性。附聚是通常在浸出到氧化物堆和次生硫化物中之前进行的步骤，它包括将细颗粒与粗颗粒结合起来，以便增加堆中的渗透系数，从而能够具有有效的浇水和通风条件，以改进提取过程(bouffardsc,2005,2008)。因此，附聚过程对于保持堆的良好水动力并避免由此形成的水坑至关重要。最简单的附聚步骤是通过添加水和酸，以便将矿物润湿，直至实现优化的表面张力来进行的。因此，在附聚步骤中水的存在是至关重要的，因为没有水的存在就没有附聚物，也没有足够的酸分布，这将导致低效率的固化(domice.,2001；lu.j.等,2017)。另一方面，在这一步骤期间，通过添加浓硫酸对矿物进行固化，使得其作用于所有矿物颗粒，并为浸出过程产生优化条件。固化步骤和浸出溶液中的酸度都非常重要，因为它与矿物和脉石相互作用，因此缺乏酸会损害铜的提取(bouffards.c.,2005；luj.等,2017)。可通过在传送带上的矿物上添加水然后添加酸或者通过使用允许湿颗粒围绕其自身旋转的附聚转筒，从而允许有效地形成附聚体来实施附聚和固化的机制和操作其设备(domice.，2001)。
风化作用被定义为在与大气介质接触时，岩石和矿物部分或全部碎裂或降解。岩石或矿物的自然风化是通过化学反应(化学风化)和各种机械崩解(物理风化)，诸如热应力、粘土矿物体积的增加以及由于相变而导致的岩石构造裂缝中晶体生长的过程进行的。岩石孔隙中的溶液引起的相关变化称为溶剂结晶，对应于冷冻结晶过程；然而，当该过程由溶质产生时，称为盐风化(haloclasty)，在这两种情况下，岩石内壁上的压力会增加，其促进岩石的磨损和开裂(wellmanh等,1965；goudiesa.等,1997；smithj.,2006)。由盐类造成的物理风化作用影响多孔材料，诸如岩石露头部分和矿物。化学物质(阴离子和阳离子)通过水溶液进行输送，水溶液可通过矿物的孔隙和/或构造裂缝而被引入其中。在通过矿物或岩石的循环期间，溶液中盐的浓度会发生变化，这可能是由于以下条件产生的：与矿物的化学相互作用、水的蒸发、温度变化和相对湿度的变化。在给定的环境条件下，通过水的蒸发而增加的盐浓度将产生盐的沉淀，当盐的浓度使溶解度积等于或大于平衡常数时，将发生沉淀。当溶解度积等于平衡常数时，条件平衡，溶液称为饱和的，而当溶解度积大于平衡常数时，条件不平衡，溶液称为过饱和的(grossicm等,1994；desarnaudj.等,2016)。
化学风化和盐风化代表了不同的岩石破坏机制且通常是共同作用的。然而，很难单独区分它们的影响，因为它们是相互关联的现象，因为由矿物溶解产生的产物被用于新的盐风化过程。其中的一个例子是硫酸盐的生成，它可通过硫酸的侵蚀产生，硫酸可能起因于火山，大气中二氧化硫的沉积，或者通过岩石的自身溶解反应产生。氯化钠和水合氯化镁是自然界中大量存在的盐，其具有作为防冻剂和道路污染控制剂的积极作用。
无机氯化物是在一定的均相溶解度条件下，由含水介质中的酸性化合物和二元盐的溶解生成的。溶剂(例如水)的分子间作用力导致离子键和共价键的完全破坏，使其原始极性离子(即金属或非金属性金属价阳离子(h+、na+、mg2+、fe3+、k+等)中的盐和所涉及的氯离子离解。水氯镁石是水合盐，其化学式为mgcl2x6h2o，是氯化镁及其活性化合物，其具有各种物理性质，诸如潮解、增加水的表面张力和蒸气压的能力。这种盐是从向其提供从某些盐滩中提取的卤水的太阳能蒸发过程中作为残渣或废物而获得的，主要在由智利、阿根廷和玻利维亚组成的锂三角区，是提取锂和钾所必需的。水合氯化镁或水氯镁石晶体可在世界各地获得。然而，智利生产的水氯镁石具有杂质含量低的优点。水氯镁石的主要用途的目的是稳定道路；然而，对这种盐的生产能力没有限制，因为主要生产公司有丰富的水氯镁石矿床，每年都在增加，具有远远超过其需求的产量。例如，在2015年，水氯镁石的销售量接近150,000吨，相当于该年该公司总产量的不到10％，在随后的几年中也出现了同样的情况(fiscalíanacionaleconómica[国家经济检察官办公室],2017)，显示供应大大超过需求，并且有机会使用这种盐。
氯化钠和氯化镁盐是具有过饱和倾向的可溶性盐，作为这两种盐的特点，它们在溶液中流动性非常强，可深深地渗入岩石的裂痕或构造裂缝中，从而引起矿物或岩石表面或内部的盐的风化和结晶。可溶性盐相对于矿物外表面的位置取决于溶液的饱和或过饱和机制。在这是由蒸发过程产生的情况下，机制将由两个同时作用的过程控制：一方面是蒸发速率，另一方面是通过矿物的溶液沉积速率。如果蒸气扩散速率小于溶液迁移速率，则后者可到达盐将蒸发和结晶的外表面；这取决于热传递的形式，无论是对流还是辐射(gómez-heras等,2016)。最后一种现象称为风化。相反，如果溶液迁移速率低于水蒸气扩散速率，则在距表面一定距离处达到平衡，产生隐性风化(cryptoefflorescence)。当水蒸气扩散速率较高时，将产生较大的盐的沉淀，这将增强所述现象。由于水溶液的蒸发，断裂矿物内部的结晶将产生氯化物晶体的生长，这将产生压力和矿物内聚力的丧失(winkler,1973,amoroso等,1983,lewin,1989,desarnaudj.等,2016)。与沉淀的盐接触的空气的温度和相对湿度的变化引起盐的稀释和沉淀过程。然而，这些过程伴随着水合和脱水现象，其导致相变，引起可溶性盐的晶体尺寸增大，从而引起岩石碎裂，即称为盐风化的现象(gupta等,2014；desarnaudj.等,2016)。
液体在多孔介质中的蒸发涉及复杂的液体和蒸气传送现象以及相变。然而，当液相被气相取代时，蒸发速率的确定以及在多孔空间内液体分布的演变对于过饱和状态和预测由盐结晶引起的损伤都是重要的。缓慢的蒸发过程是众所周知的，可用在室温下从固体中蒸发水的过程来举例说明。在这种情况下，蒸发速率非常小，因此由相变引起的温度变化是微小的(pratm.等，2007)。在使用饱和氯化钠溶液的情况下，风化是一个重要因素，因为结晶过程主要发生在固体表面上，由于风化堵塞了固体表面，因此显著降低了蒸发动力学(sghaiern.等,2009)，导致矿物内部的物理损伤低。
氧化还原电位是为溶解黄铜矿而提出的方法和大多数技术中的重要参数，因为认为浸出产物(被认为是钝化剂)的形成取决于介质的电位，较低的电位有利于较高的铜提取率，而较高的电位有利于较低的铜提取率(elsherief,2002；hiroyoshi等,2001；velásquez-yévenes等,2010；2018)。然而，实现这些较高铜提取率的电位窗口有限且难以控制，这意味着一旦超过临界溶解电位，由于浸出产物堵塞了矿物表面，避免其溶解，黄铜矿的提取就完全停止或实现了不完全的提取(dixon&petersen,2006；li等,2010；ahmadi等,2010；kaplun等,2011；nicol,2017；liu等,2017)。
黄铜矿溶解现象和机制的研究指向浸出剂种类、溶解参数、氧化还原电位、固化时间、预处理和钝化现象。相反，考虑到酸和水是湿法冶金工艺中最丰富的化学物质，含水介质在矿物表面的作用还没有得到广泛的研究。另一方面，oliveirac.等和ferreiradelima等(2011)在分子水平上研究了水在黄铜矿表面上的吸附，发现了硫二聚体和疏水区的形成。作者认为这些发现可能是对黄铜矿在含水介质中溶解动力学低的回答。
出版物us20040060395(hamalainen，2004)公开了一种固-液-气氧化工艺，其涉及通过在高温下在氧的存在下氯化铜的作用，利用氯化环境来浸出精矿的工艺。
出版物us7491372(faine，2005)揭示了固-液-气氧化工艺，并涉及到使用氯化钙的工艺，以便改善附聚体的品质，从而改善堆的渗透性。另外，该工艺的现象学是基于有利于通过氧的作用以及导致硫化物矿物溶解的铜和铁的氧化还原对生成氧化剂(fe3+和cu2+)。
出版物wo2007134343(muller等，2007)提及了由两个步骤组成的湿法冶金方法：第一步骤涉及在酸性介质中的非氧化步骤，第二步骤对应于涉及固-液-气相互作用的氧化步骤。这是为了从原生和次生矿物中回收铜，其包括在作为氧化剂的溶解的氧和铜离子的存在下，在低于600mv的氧化还原电位下，于含有氯化物的酸性溶液中对材料进行浸出。
出版物wo2016026062(
出版物wo2016026062(
出版物wo2016179718(engdahl等，2017)提及了在三相混合物附聚转筒中进行的固-液-气氧化方法，以及在所述转筒内进行的用于在氯化钠的存在下对矿物进行预处理的矿物附聚过程，两者都主要用于湿法冶金。所述转筒和方法利用氯气再循环步骤和系统作为发明的一部分。
专利us7749302(
在过去的60年中，黄铜矿溶解已通过化学和生物技术过程进行了广泛的研究(watlingh.r.,2013,liy.等,2013,liu等,2017)，其中提出了许多在不同的盐和氧化剂存在下的途径和溶解机制，但它们始终依赖于固-液、固-液-气、固-液-气-细菌方法或预处理步骤，固化和浇水-静息期长。另一方面，传统上用于浸出的条件对应于不饱和溶液，并取决于诸如氧化还原电位、ph值和氧化剂或还原剂的存在的参数。最后，从50年代至今，工业上应用的所有浸出方法都对一种类型的矿物诸如氧化的矿物(酸性介质)、次生硫化物(硫酸盐和氯化物介质)或原生硫化物有效，但是，还不可能实施一种能够溶解氧化物以及次生和原生硫化物的横向和独特的方法。
本发明与现有技术的不同之处在于，前者涉及一种固-液-固(s-l-s)湿法冶金方法，其主要能够在相同的s-l-s方法下实现氧化矿物、次生和原生硫化物、原生硫化物诸如黄铜矿的溶解，不取决于诸如氧化还原电位、氧和酸浓度的参数。另一方面，本申请的方法不是预处理或固化和浇水-静息(watering-resting)的延长步骤，而是在非水合和/或水合氯化物盐，诸如氯化钠和/或水氯镁石的过饱和状态下的连续固-液-固方法，该过饱和状态是通过有意和重复地施加干燥步骤、润湿和再润湿步骤而产生的状态，增强了矿物或精矿上的化学和物理现象，从而导致在原生或次生硫化物的非化学计量分解中铜的结晶、再结晶和释放，以及随后与氯的沉淀。该方法在20-40℃的温度下进行，用最小量的水和酸或不消耗水和酸，不需要添加氧化剂或还原剂和氧。由于矿物或精矿的分解是以非化学计量比的形式发生的，因此整个过程的发生与常见杂质诸如砷的存在无关。此外，从环境的角度来看，本申请的方法在减少酸和水的消耗的同时具有湿法冶金的益处，因为硫化物的转化可在只存在水和/或添加最少量的酸的情况下进行。另外，该方法使得可以减少在附聚和/或附聚-固化步骤中的水的使用，因为当水合氯化物盐(例如水氯镁石)与矿物混合时，所述水合盐的水分子将矿物湿润，减少了在附聚和/或固化步骤中应添加的水量。
另一方面，本发明将使资源可用于储备，这将供给未来的铜需求，将重新激活湿法冶金工厂，并改变对未来十年最终铜产品的预测，从而减少由于能量和水的高消耗，以及进一步由于铸造厂的运转产生的环境和污染责任而产生巨大的环境影响的浮选的使用。
技术实现要素：
本发明涉及在过饱和状态下，在非水合和/或水合的氯化物盐诸如氯化钠和/或水氯镁石存在下的固-液-固(s-l-s)湿法冶金方法，其通过有意和重复地应用干燥步骤、润湿和再润湿步骤来实现，增强了矿物或精矿上的化学和物理现象，从而引起在硫化物的非化学计量分解中铜的结晶、再结晶和释放，以及其随后与氯化物的沉淀。该方法在20-40℃的温度下进行，与氧化还原电位无关，水和酸的消耗量最小，无需添加氧。该方法允许减少酸和水的消耗，因为硫化物转化可只在水合盐的存在下和/或酸和水的最小添加量下进行。另外，该方法允许减少在附聚和/或附聚-固化步骤中的水的使用，因为当水合氯化物盐与矿物混合时，所述水合盐(例如水氯镁石)的水分子将矿物湿润，减少了在附聚和/或固化步骤中应添加的水量。
本发明涉及一种在氯化介质中的固-液-固方法，其通过由盐的过饱和和结晶产生的溶解硫化物矿物的物理和化学风化过程来控制，在过饱和状态下，添加：a)非水合氯化物盐，或b)水合氯化物盐，或c)两种盐的混合物，其通过重复和有意的干燥步骤来实现，促进了快速蒸发动力学，从而溶解矿物，特别是黄铜矿。该方法由三个步骤组成，称为“润湿步骤”、“干燥和过饱和步骤”和“洗涤和再润湿步骤”。这些步骤可根据需要重复多次，以实现矿物或精矿中原生和/或次生硫化铜的最大溶解，从而实现所需金属的更大的提取率。
这三个重叠或连续的步骤由不取决于氧化还原电位的固-液-固化学和物理现象控制，它们在宽的ph范围内进行。为此，使用非水合和/或水合氯化物盐，引起盐的过饱和和结晶，从而导致原生和/或次生硫化铜的选择性和非化学计量溶解。
第一步骤，称为润湿，对应于在非氧化、非附聚还原状态下，在盐的存在下，用水或水与酸润湿矿物的步骤，但始终存在：a)非水合氯化物盐，或b)水合氯化物盐，或c)两种盐的混合物。在这个步骤中，可以添加水，也可以不添加水，因为在水合氯化物盐的情况下，在不添加水或添加最小剂量的情况下，当与矿物混合时，通过所述盐的水分子提供的润湿是足够的；然而，在使用非水合氯化物盐(例如氯化钠)的情况下，则需要添加溶液，在该步骤中添加液体产生盐溶剂化过程，该过程允许离子活化而反应并通过矿物的构造裂缝迁移。所有这些条件都会产生可变的ph状态和最小量的氧存在，从而为该方法的第二步骤创造了优化条件。
第二步骤，称为干燥和过饱和步骤，对应于促进盐的过饱和、结晶、再结晶和沉淀的干燥过程，两者都是在矿物或精矿的内部和外部进行的。干燥可通过注入热空气或干燥空气，提高温度和/或促进低相对湿度，在传送带上开始，然后在堆上继续，或者直接在堆上进行。在这个步骤，物理和化学风化得到促进，这是由在过饱和状态下使用氯化物盐产生的。另一方面，原生和/或次生硫化铜(主要是黄铜矿)的溶解受过饱和以及沉淀条件的控制，其导致硫化物的非化学计量分解，因此，该过程不取决于氧化还原电位、ph值、氧或还原剂或氧化剂的存在。干燥时间是可变的，以对矿物或精矿进行洗涤的步骤开始而结束。
第三步骤，称为洗涤和再润湿步骤，对应于洗涤步骤，其中添加氯化钠的酸化溶液或酸化不饱和溶液，以从在第二步骤中产生的目标金属(例如铜)中去除氯化可溶物质；此外，它还恢复矿物中的氯化物和水分浓度。一旦洗涤完成，就开始新的干燥和过饱和步骤，其中矿物被再次干燥，以促进不同时间段的盐的蒸发和过饱和。洗涤液可以是酸氯化的和/或简单的海水，其目标是去除在第二工艺步骤中沉淀的铜。
润湿、干燥和再润湿步骤的重复应用增强了过饱和状态和盐结晶的现象，从而增强了对矿物或精矿的物理损伤。
本申请方法的步骤中所涉及的反应和机制可在任何含有铜、铁、硫和砷的硫化物矿物中发生，即使以较小的量，显而易见的是，它们将对任何其他贱金属，诸如金属硫化物的溶解发挥它们的效果。这适用于含有镍、锌、钴、钼等的矿物。
附图的简要说明
图1：使用矿物1的与润湿步骤中的酸浓度相关的铜提取率图表。
图2：使用矿物1的与润湿步骤中的水分百分比相关的铜提取率图表。
图3：使用矿物1的与盐浓度相关的铜提取率图表。
图4：使用矿物1的与干燥和过饱和步骤中的干燥时间相关的铜提取率图表。
图5：使用矿物1的与连续状态的模拟相关的铜提取率图表。
图6：使用矿物1的与固-液-固方法的第一循环相对于延长的固化时间相关的铜提取率图表。
图7：使用矿物1的与固-液-固方法的两个循环相对于120天的延长的固化时间相关的铜提取率图表。
图8：使用矿物1和盐的混合物的与固-液-固方法的第一个循环相关的铜提取率图表。
图9：使用1m柱的与固-液-固方法相对于延长的固化时间相关的铜提取率图表。
图10：使用1m柱的与固-液-固方法相对于延长的固化时间相关的浇水率图表。
图11：使用矿物2的与固-液-固方法相对于延长的固化时间相关的铜提取率图表。
图12：使用矿物3的与固-液-固(s-l-s)方法相对于生物浸出以及氯化浸出相关的铜提取率图表。
图13：通过在润湿步骤中使用水氯镁石输入水以实现6％和10％的水分的图表。
图14：在矿物4中使用固-液-固方法的铜提取率图表。
图15：黄铜矿精矿中的铜提取率图表，使用固-液-固方法相对于铁、氯化浸出以及延长的固化时间。
图16：经过润湿和干燥步骤后，精矿1的sem显微镜图像。
本发明的详细说明
本发明涉及一种在过饱和的状态下，在非水合和/或水合de氯化物盐的存在下的固-液-固(s-l-s)湿法冶金方法，该方法通过有意且重复地应用干燥和润湿步骤来实现，增强了矿物或精矿上的化学和物理现象，从而导致在硫化物的非化学计量分解中铜的结晶、再结晶和释放以及其随后与氯化物的沉淀。该方法在20-40℃的温度下进行，与氧化还原电位无关，水和酸的消耗量最小，无需添加氧。该方法允许减少酸和水的消耗，因为硫化物转化可只在水合盐的存在下和/或酸和水的最小添加量下进行。另外，本申请的方法允许减少在附聚和/或附聚-固化步骤中水的使用，因为当水合盐与矿物混合时，水合氯化物盐的水分子将矿物湿润，减少了在附聚和/或固化步骤中应添加的水量。
本发明涉及一种在氯化介质中的固-液-固方法，其通过由盐的过饱和和结晶产生的溶解硫化物矿物的物理和化学风化过程来控制，在过饱和状态下，添加：a)非水合氯化物盐，或b)水合氯化物盐，或c)两种盐的混合物，其通过重复和有意的干燥步骤来实现，促进了快速蒸发动力学和然后的盐的过饱和，促使了硫化物矿物，特别是黄铜矿的溶解。该方法由三个步骤组成，称为“润湿步骤”、“干燥和过饱和步骤”和“洗涤和再润湿步骤”。这些步骤可根据需要重复多次，以实现矿物或精矿中原生和/或次生硫化铜的最大溶解，从而实现所需金属的更大的提取率。
为了实施本发明的固-液-固湿法冶金方法，可使用非水合氯化物盐，其选自氯化钠、氯化钾、氯化镁、无水氯化亚铁、无水氯化铁和氯化钙，水合氯化盐选自六水氯化镁(水氯镁石)、七水氯化亚铁、六水氯化铁等。
这三个重叠或连续的步骤由不取决于氧化还原电位的固-液-固化学和物理现象控制，它们在宽的ph值范围内进行。为此，使用非水合和/或水合氯化物盐，引起盐的过饱和和结晶，从而导致原生和/或次生硫化铜的选择性和非化学计量溶解。
用于铜矿物的工艺包括以下详细步骤：
i.润湿步骤
该步骤以在附聚转筒中或在传送带上将粉碎的矿物暴露于附聚步骤或附聚和固化步骤开始，以便使用常规方法和工艺湿润、形成附聚物和溶解氯化钠或水氯镁石。此步骤可以下面的方式进行：
第一种方式对应于共同添加水和酸。相反，在经典的附聚和固化过程中，酸和水是分别添加的。
第二种方式对应于添加固体形式的水氯镁石和/或氯化钠，这取决于矿物本身的特性和矿物溶解所需的盐浓度，其范围在20与80kg/t之间。
第三种方式对应于这样的事实，即该步骤可以仅添加水氯镁石来进行，而不添加水和酸，这将允许将盐直接添加至传送带。
第三种方式对应于这样的事实，即该步骤可以添加盐与水或水与酸的混合物来进行；在只使用水的情况下，则不进行固化步骤。
关于连续状态，循环或再循环溶液将用于润湿和/或附聚-固化过程，进一步用于替换保留在经处理的矿物的尾矿中的盐的浓度。水氯镁石和/或氯化钠的恢复将通过添加5至15kg/t的固体进行，取决于工艺再循环溶液中的氯化物含量。新鲜和/或循环的硫酸的添加范围为0至30kg/t矿物，附聚矿物的最终水分在8至15％之间变化，这取决于脉石的特征、矿物的吸湿性和粒度测定。
在该润湿步骤中，仅需要水氯镁石和/或氯化钠、水或酸与水。既不需要添加铜离子，也不需要添加氧。一旦矿物被润湿、附聚和/或固化，它就被运送到堆放场，在矿物成为堆的一部分后，润湿步骤结束，第二步骤的干燥和过饱和开始。
润湿步骤的条件：
a)水氯镁石浓度在20与80kg/t之间。
b)氯化钠浓度在20与80kg/t之间。
c)两种盐的混合物在20与80kg/t之间
d)目标水分在6％与15％之间。
e)酸浓度在0与30kg/t之间。
ii.干燥和过饱和步骤
该第二步骤发生在固-液-固(s-l-s)的条件下，要点在于通过气化和/或蒸发方法干燥矿物来促进盐的过饱和，其包括注入干燥和/或热空气、温度或低的相对湿度。这一步骤可通过使用一些允许产生和增强恒定的干燥动力学，同时促进矿物中的过饱和和物理现象，诸如结晶、沉淀和盐风化的干燥方法，通过部分降低矿物的表面水分而在传送带上和/或直接在堆上开始。在这一步骤期间，不添加溶液(浇水)，并且在每个干燥循环(15至90天)期间将堆覆盖或在其上面盖上盖子，以便提高温度和蒸发，避免盐被风吹走，并保护堆免受雨、雪或低温的影响。该方法的第一循环在铜提取率显著减少时结束，因为在矿物表面被沉淀的氯化铜络合物和盐晶体覆盖时，气化或蒸发动力学停止，因为在氯化钠的情况下，结晶过程主要在固体表面上进行。一旦第一循环结束，就开始第一洗涤，以去除提取的铜。一旦第一洗涤结束，就开始干燥和过饱和的第二循环，以实现最大的过饱和以及铜的提取率。
在这个步骤中，只需要水氯镁石和/或氯化钠、水或酸与水。既不需要添加氧化剂，诸如铜离子，也不需要通过持续的灌注添加氧。当使用酸和水氯镁石和/或氯化钠的不饱和溶液开始持续时间可变的连续或间歇浇水时，干燥和过饱和的步骤结束。
干燥和过饱和条件：
a)氯化钠浓度在20与80kg/t之间。
b)水氯镁石浓度在20与80kg/t之间。
c)干燥时间为15至90天或更长，取决于矿物或精矿表面的反应性。
d)水分在6％与10％之间。
e)温度从20至35℃。
iii.洗涤和再润湿步骤
一旦干燥期结束，就通过用氯化物的不饱和酸溶液浇水，开始第三步骤的洗涤和再润湿。洗涤的目的是去除铜和可溶物质，恢复盐分，清洁矿物表面并再润湿床层。一旦洗涤和再润湿的步骤完成，就开始第二干燥循环。
洗涤和再润湿条件：
a)水氯镁石浓度在120与200g/l之间。
b)氯化钠浓度在120与200g/l之间。
c)氯化钠和水氯镁石的浓度为120至200g/l。
d)净浇水率为5-10l/h/m2。
e)溶液的ph值，0.5至6。
润湿、干燥和过饱和以及洗涤这三个步骤可根据需要重复多次，只要可以再次促进润湿和提高氯化物浓度，以实现原生或次生矿物中所含铜的最大溶解。
用于溶解精矿的工艺
用于精矿的工艺包括以下详细步骤：
i.润湿步骤
该步骤以精矿与水氯镁石和/或氯化钠的混合物开始；此后，添加水或水与酸，以便实现精矿的优化润湿和溶剂化。在固-液-固状态下，使用的水氯镁石和/或氯化钠的浓度范围为20至120kg/t。然而，新鲜和/或循环的硫酸的浓度需要实现0.5与3之间的ph值。最终水分在8％至20％之间变化，这取决于盐和精矿本身的吸湿特性。
在这一步骤中，仅需要水氯镁石和/或氯化钠、水或酸与水来润湿精矿。既不需要存在氧化剂，也不需要存在温度或氧。另一方面，在精矿为了工艺而必须湿润的情况下，则在固体中只应添加氯化钠和/或水氯镁石。
一旦精矿与盐混合并施加了优化水分(其相当于精矿在形成糊状物之前所能承受的最大水分)，就将其输送至精矿堆积场，以开始第二步骤的干燥和过饱和。
润湿条件(固-液-固)：
a)氯化钠和/或水氯镁石浓度在20与120kg/t之间。
b)水分在9％与20％之间。
c)ph值为0.5至7。
d)颗粒尺寸：100％低于150微米。
ii.干燥和过饱和步骤
第二步骤的干燥和过饱和的要点在于将润湿的精矿干燥不同的时间，以产生氯化物过饱和的状态，并选择性地将精矿转化为可溶的、氯化的铜物质和可溶物质的沉淀。另一方面，由于水分蒸发和/或气化，随着干燥期的增加，水分减少，过饱和状态增强。另外，延长的干燥期促进了盐的结晶和精矿颗粒的隐性风化现象。
精矿的干燥过程在具有25至40℃温度范围的温室中进行，促进低的相对湿度，其允许在一堆或多堆精矿中具有恒定的蒸发动力学，以促进铜的过饱和和提取。
在这一步骤中，只需要水氯镁石和/或氯化钠、水或酸与水。既不需要添加氧化剂，诸如铜离子，也不需要添加氧。当精矿被转移到洗涤槽以去除提取的铜时，这一干燥和过饱和的步骤就结束了。
干燥和过饱和条件(固-液-固)：
a)过饱和的水氯镁石和氯化钠。
b)干燥时间为15至90天或更长，取决于精矿表面的反应性。
c)水分在8与15％之间。
d)温度为25至40℃。
e)酸性ph值。
iii.洗涤和再润湿步骤
将进行了干燥和过饱和步骤的精矿输送至洗涤槽，在洗涤槽中用酸化溶液或氯化物与酸对精矿进行洗涤步骤，以获得可溶性铜。随后对精矿进行过滤和干燥，以便如果总铜提取率不足则开始新的工艺循环。通过洗涤精矿获得的富铜溶液被送至溶剂提取装置，随后被送至电积装置。然而，也可将该溶液直接输送至新的电积装置，该装置可在没有先前的溶剂提取步骤的情况下生成阴极，并直接处理富铜溶液。
氯化洗涤条件：
a)氯化钠和/或水氯镁石浓度在0与200g/l之间。
b)ph值为0.5至3。
c)洗涤时间在2至45分钟之间。
(1)润湿、(2)干燥和过饱和以及(3)洗涤的步骤可根据需要重复多次，只要在氯化物存在下可再次促进润湿，以实现精矿中所含有的铜的最大溶解。
本发明的实施方案
本发明具体涉及一种固-液-固湿法冶金方法，用于从含有金属的原生和/或次生硫化物矿物的矿物和/或精矿中溶解金属，其中所述方法包括以下顺序和/或重叠的步骤：
i.润湿，其中通过添加水或水-酸以及水合和/或非水合的氯化物盐来润湿矿物或精矿；
ii.干燥和过饱和，其中通过气化和/或蒸发对润湿的矿物进行干燥，并且所述干燥可在堆中和在传送带上进行，产生盐的过饱和状态、结晶和再结晶，从而增强矿物或精矿上的化学和物理风化、酸浓度，以及
iii.洗涤和再润湿，其中添加含有或不含有氯化物的酸化溶液以去除在所述工艺的第二步骤中沉淀的目标金属物质，还允许对所述矿物或精矿进行再润湿以便将氯化物和水分的优化浓度恢复到床层。
其中，当所述方法处于连续状态时，步骤i中的矿物或精矿在不饱和环境中与可能含有氯化物、铁和铜离子的相同工艺的再循环溶液进行接触，并且其中所述三个步骤与所述介质的氧化还原电位无关地进行。
在本发明的优选的实施方案中，水合的氯化物盐选自六水氯化镁(水氯镁石)、七水氯化亚铁、六水氯化铁等。
在另一优选的实施方案中，非水合的氯化物盐选自氯化钠、氯化钾、氯化镁、无水氯化亚铁、无水氯化铁和氯化钙等。
在本发明的一个实施方案中，步骤i中的水合和/或非水合的氯化物盐是氯化钠和/或水氯镁石，其以固体或溶液形式添加，优选以每吨材料20至80kg的量添加，优选在30与60kg/t之间。
在本发明的另一实施方案中，步骤i和ii可只添加水氯镁石和/或水氯镁石与水和/或工艺溶液来进行。
在本发明的另一实施方案中，在步骤i、ii和iii中添加的氯化物盐可以包括水合盐和/或非水合盐的混合物。
在该方法的另一优选的实施方案中，步骤i中的水和酸的添加单独或共同进行，优选共同进行。其中硫酸的添加量范围为每吨材料0至30kg，优选在5与15kg/t之间。
在本发明的优选的实施方案中，步骤i中附聚矿物的最终水分范围可以在6％与20％之间，优选在8％与10％之间。
在本发明的另一实施方案中，步骤i可以在附聚转筒中或直接在传送带上进行。
在优选的实施方案中，步骤ii中的矿物干燥是以覆盖和保护的堆来进行的，以便产生温度升高。
在本发明的甚至更优选的实施方案中，步骤ii中物质和盐的过饱和状态通过有意和重复的干燥循环和/或通过空气注入和/或温度升高和/或通过不添加溶液的周期来干燥矿物而实现，其中，在步骤ii中的干燥循环期间，可将堆覆盖或在其上面盖上盖子。
在该方法的另一实施方案中，在步骤i中要在连续状态的体系中补充的盐的浓度在5与20kg/t之间。
在优选的实施方案中，该方法的步骤i、ii和iii可连续重复一次或多次，直至实现所需金属的最大提取率。
在本发明的另一实施方案中，在步骤i之后，对矿物和/或硫化物矿物精矿进行15至90天范围的干燥循环，其中产生过饱和状态，并且发生盐的结晶和氯化金属的可溶性物质的沉淀。
在该方法的优选实施方案中，对可为原生的硫化物矿物(主要为黄铜矿)进行范围在30至90天，优选60天循环的2或3个干燥循环。
在另一优选的实施方案中，在步骤1之后，对可为次生的硫化物矿物(主要是辉铜矿(chalcosine)和靛铜矿)进行范围在15至45天，优选15天循环的2或3个干燥循环。
在该方法的一个实施方案中，通过用含有酸化水或酸与氯化物的溶液连续或间歇浇水来洗涤步骤iii中的矿物。
在本发明的优选的实施方案中，待溶解的金属选自包括铜、锌、镍、钼、钴、铅等的组。
在本发明的另一实施方案中，在步骤iii中，分别通过有限或延长的浇水来进行洗涤，促进cu(i)或cu(ii)的存在。
在该方法的一个实施方案中，目标金属的溶解可从具有砷含量的硫化物矿物以及具有包含相同的砷含量的硫化物矿物的精矿中进行。
在另一优选的实施方案中，可将步骤i、ii和iii应用于铜矿物和/或精矿，优选黄铜矿、斑铜矿、砷黝铜矿、硫砷铜矿、辉铜矿和靛铜矿。
在本发明的优选的实施方案中，可将步骤ii应用于干燥室或温室中，其允许产生液体的恒定蒸发动力学。
在本发明的另一优选的实施方案中，氯离子可以水氯镁石、氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化亚铁、氯化铁、氯化钙的形式或通过使用含有氯离子、铁和铜的相同方法的再循环溶液添加到所述方法中。
在另一优选的实施方案中，待溶解的金属为铜，硫化物矿物为硫化铜次生矿物。
在本发明的优选的实施方案中，步骤ii以固-液-固状态进行。
在该方法的优选的实施方案中，可以使用0.5至5的ph值来进行步骤i的润湿和步骤ii的干燥和过饱和。
在本发明的另一实施方案中，可以不考虑电位低于700mv或高于700mv(eh)而进行步骤i的润湿、步骤ii的干燥和过饱和以及步骤的iii洗涤，。
在本发明的优选的实施方案中，可以在氯化物和铁离子存在下使用重复使用的溶液来进行步骤iii的洗涤。
在甚至更优选的实施方案中，步骤i和ii可以使用氯化物盐，其可以来自海水、来自脱盐装置的盐水、石盐、水氯镁石和市售的氯化钠。
在本发明的另一实施方案中，步骤i、ii和iii可以在室温，优选20-40℃下进行。
在本发明的甚至更优选的实施方案中，从步骤ii获得的溶液可以遵循溶剂提取和电积的传统步骤或直接进行电积。
使用示例
实施例1：三种铜矿物的矿物学
表1显示了从称为矿物1、2、3和4的硫化铜矿物的四个原矿试样获得的定量矿物学分析。对于分析，使用了光学显微镜以及模态分析，并辅以连续的铜化学分析。为了确定矿物组成，采用了点计数的统计方法。总铜矿物学分析表明，存在低品位和高品位矿物；然而，铜物质分析显示，矿物1、2、3和4的黄铜矿百分比分别为99.8％、81.7％、45％和11.7％。
表1：从称为矿物1、2、3和4的硫化铜矿物的四个原矿试样获得的定量矿物学分析
实施例2：使用矿物1的与润湿步骤中酸浓度相关的铜提取
图1的结果是从使用矿物1的柱试验获得的，其总铜品位为0.24％，按铜物质计，黄铜矿百分比为99.8％(见表1)。
对矿物1进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备六批所述矿物，然后进行润湿步骤，其中通过添加水以及一起添加水与酸来进行附聚和附聚-固化。采用以下浓度和条件，在矿物上进行固体形式的水氯镁石和氯化钠的直接添加：
a)添加60kg/t的氯化钠。
b)添加60kg/t的水氯镁石。
c)添加0.15和30kg/t的硫酸。
d)10％水分。
e)温度30℃。
一旦润湿步骤结束，就直接在柱中开始热干燥步骤，为期45天。一旦完成了为第二步骤确定的时间，就开始第三步骤的洗涤，使用180g/l(ph值为1)的氯化钠溶液，以5l/h/m2的浇水率进行12小时。
结果可在图1中看到，其中可观察到润湿步骤中酸浓度的增加不涉及对干燥和过饱和步骤期间铜提取的关键影响。此外，在水存在的情况下进行的试验仅确认该方法不取决于酸浓度，因此也不取决于固化，这与现有技术不同，因为本申请的方法取决于盐的浓度和蒸发动力学。
实施例3：使用矿物1的与润湿步骤中的水分百分比相关的铜提取。
图2的结果是在使用矿物1的柱试验中获得的。对矿物进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备了四批所述矿物。然后，通过添加水和一起添加水与酸对每批矿物进行附聚和固化，每种试验产生了不同的水分。采用以下浓度和条件，在矿物上进行固体形式的水氯镁石和氯化钠的直接添加：
a)含水率：6％和10％。
b)添加15kg/t的硫酸。
c)添加60kg/t的水氯镁石。
添加60kg/t的氯化钠。
e)干燥和过饱和时间：60天。
f)温度30℃。
一旦为第二步骤确定的时间完成，就开始第三步骤的洗涤，使用含有180g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以5l/h/m2的浇水率进行24小时。
结果示于图2中，其中可观察到，对于使用氯化钠的那些试验，润湿步骤中施加的水分百分比对干燥和过饱和步骤的性能具有重要影响，在10％水分的情况下实现了更高的铜提取率。尽管如此，使用水氯镁石的这些试验显示出较小的差异，因为这种盐可能会潮解，而氯化钠则不是这样。
实施例4：使用矿物1的与盐浓度相关的铜提取
图3的结果是在使用矿物1的柱试验中获得的。
对矿物进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备十二批所述矿物，然后通过添加水和一起添加水与酸进行润湿步骤。采用以下浓度和条件，在矿物上进行固体形式的水氯镁石和氯化钠的直接添加：
a)0、20、40、60、80kg/t的氯化钠。
b)0、20、40、60、80kg/t的水氯镁石。
c)酸添加量：15kg/t。
d)10％水分。
e)温度25-30℃。
一旦润湿步骤结束，就开始干燥和过饱和步骤，为期45天，其中没有浇水，并将柱覆盖，以保持25-30℃的温度。一旦第二步骤完成，就开始第三步骤的洗涤，使用含有180g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以7l/h/m2的浇水率进行12小时。
结果示于图3中，其中可观察到盐浓度的增加，其产生了更大的铜提取率。然而，两种盐的这种现象或趋势仅维持到60kg/t，这可能是因为这样的事实，即过量的盐导致矿物表面迅速过饱和，从而使蒸发动力学最小。在水氯镁石的情况下，结果显示，仅需40kg/t即可实现高的铜提取率；然而，对于氯化钠需要60kg/t。在固-液-固方法中使用水合盐似乎比非水合盐有更好的表现。
实施例5：使用矿物1的与干燥和过饱和步骤中的干燥时间相关的铜提取
图4的结果是在使用矿物1的柱试验中获得的。
对矿物进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备十二批矿物1，然后进行润湿步骤，其中通过一起添加水与酸来进行附聚和固化。采用以下浓度和条件，在矿物上进行固体形式的水氯镁石和氯化钠的直接添加：
a)添加60kg/t的氯化钠。
b)添加60kg/t的水氯镁石。
c)酸添加量：15kg/t。
d)10％水分。
e)温度25-30℃。
一旦润湿步骤结束，就开始不同时间段(5、15、30、45、60和90天)的干燥和过饱和步骤。一旦为第二步骤确定的时间段完成，就开始第三步骤的洗涤，使用含有180g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以5l/h/m2的浇水率进行24小时。
结果示于图4中，其中随着干燥和过饱和时间的增加，可观察到铜提取率的增加，这证实了固-液-固方法受蒸发动力学的控制，该蒸发动力学允许过饱和和高的离子电荷，最终允许提取铜。
实施例6：使用矿物1的与连续状态模拟相关的铜提取
图5的结果是在使用矿物1的柱试验中获得的。
对矿物进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备六批矿物1，然后进行润湿步骤，其中通过在一起添加水与酸，以及添加溶液中有氯化物的人工抽余液的情况下进行附聚和固化过程来实施连续状态的模拟。采用以下浓度和条件，在矿物上进行固体形式的水氯镁石和氯化钠的直接添加：
a)添加5、10和15kg/t的氯化钠。
b)添加5、10和15kg/t的水氯镁石。
c)人工抽余液：80-120g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸。
d)10％水分。
e)温度25-30℃。
f)干燥时间：45天。
一旦第二步骤完成，就开始第三步骤的洗涤，使用含有180g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以7l/h/m2的浇水率进行12小时。
结果示于图5中，其中可观察到添加溶液形式和固体形式的盐的作用是有效的，实现了类似于在矿物上以固体形式添加盐时获得的提取率。结果证明，在连续状态下恢复盐可通过添加5、10或15kg/t的盐来进行。该试验表明，固-液-固方法应用于采矿作业是可行的，因为在循环中恢复的盐量在技术上和经济上都是可行的。
实施例7：使用矿物1的与固-液-固方法的第一个循环相对于延长的固化时间相关的铜提取
图6的结果是在使用矿物1的柱试验中获得的。
对矿物进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备六批所述矿物，然后进行润湿步骤，通过一起添加水与酸来进行s-l-s方法的附聚和固化过程，而对于延长的固化试验，则分别添加水和酸。
四个延长的固化试验中，两批为60天的固化，两批为120天的固化，如实施例8中所示。使用以下浓度和条件在矿物上进行固体形式的水氯镁石和氯化钠的直接添加：
固-液-固方法(第1循环)
a)添加60kg/t的氯化钠。
b)添加40kg/t的水氯镁石。
c)10％水分。
d)酸：15kg/t。
e)热干燥：25-30℃。
f)干燥时间：60天。
延长的固化时间
a)添加60kg/t的氯化钠。
b)添加60kg/t的水氯镁石。
c)10％水分。
d)酸：40kg/t。
e)不干燥情况下的室温。
f)固化时间：60天。
一旦第二步骤和延长的固化时间完成，就开始第三步骤的洗涤，这些试验包括60天的试验，使用含有180g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以7l/h/m2的浇水率进行12小时。
结果示于图6中，其中可观察到s-l-s方法能够获得远优于延长的固化过程的提取率，尽管延长的固化过程采用的酸浓度高于s-l-s方法中使用的酸浓度。此外，考虑了与固-液-固方法相同的盐浓度；然而，提取量大于来自延长的固化过程的提取量的两倍。
实施例8：使用矿物1的与固-液-固方法的两个循环相对于120天的延长的固化时间相关的铜提取
图7的s-l-s方法的试验结果是从实施例7的试验的继续中获得的。为此，进行了干燥和过饱和的第二循环，为期60天。在延长的固化试验的情况下，继续进行固化期为120天的试验。
一旦第二步骤和延长的固化时间完成，就对所有试验开始第三步骤的洗涤和浇水，使用含有180g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以10l/h/m2的浇水率进行12小时。
结果可在图7中看到，其中s-l-s方法的提取率再次远高于以延长的固化期实现的提取率。在s-l-s方法的两个循环期间，对于水氯镁石和氯化钠分别实现了72.1％和74.7％的提取率。然而，对于具有延长的静息期(restingperoid)的试验，则分别只有37.9％和36.9％。
实施例9：使用盐与矿物1的混合物的与固-液-固方法的第一循环相关的铜提取
图8的结果是在使用矿物1的柱试验中获得的。
对矿物进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备两批所述矿物，然后进行润湿步骤，其中通过一起添加水与酸来进行附聚和固化。采用以下浓度和条件，在矿物上进行固体形式的水氯镁石和氯化钠的直接添加：
a)添加40kg/t的盐(20kg/t的氯化钠和20kg/t的水氯镁石)。
b)添加60kg/t的盐(30kg/t的氯化钠和30kg/t的水氯镁石)。
c)酸添加量：15kg/t。
d)10％水分。
e)干燥温度为25-30℃。
f)干燥45天。
一旦第二步骤的干燥时间结束，就开始第三步骤的洗涤，使用含有180g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以5l/h/m2的浇水率进行24小时。
结果可在图8中看到，其中观察到在45天的干燥期间中，实现了类似于单独使用盐获得的提取率。这表明盐的混合物可使用40和60kg/t的盐两者。
实施例10：使用1m柱的与固-液-固方法相对于延长的固化时间相关的铜提取
图9的结果是在使用矿物1的柱试验中获得的(见表1)。
对矿物1进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备四批30kg的所述矿物，然后进行润湿步骤，通过一起添加水与酸来进行s-l-s方法的附聚和固化过程，而对于延长的固化试验，则分别添加水和酸。采用以下浓度和条件，在矿物上进行固体形式的水氯镁石和氯化钠的直接添加：
固-液-固方法(第1循环)
a)添加60kg/t的氯化钠。
b)添加40kg/t的水氯镁石。
c)10％水分。
d)酸：15kg/t。
e)热干燥：25-30℃。
f)干燥时间：两个循环60天。
延长的固化时间
a)添加60kg/t的氯化钠。
b)添加60kg/t的水氯镁石。
c)10％水分。
d)酸：40kg/t。
e)室温。
f)固化时间：60天，浇水60天。
一旦第一干燥时间完成，就开始洗涤步骤，使用含有200g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液以及含有240g/l的水氯镁石、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以5l/h/m2的浇水率进行24小时。一旦洗涤步骤结束，就开始60天的第二干燥循环。
在延长的固化试验的情况下，一旦60天的固化结束，就使用150g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以5l/h/m2的浇水率开始浇水24小时。一旦第一浇水结束，就每5天以5l/h/m2的浇水率进行浇水-静息期12小时，直至完成120天的试验。
结果可在图9中看到，其中观察并证实了与延长的固化试验的提取相比，s-l-s方法在从主要为黄铜矿形式的含铜矿物进行的提取中(甚至在使用较低浓度的水氯镁石和酸进行s-l-s方法的试验时)更为有效。s-l-s方法的提取实现了两种盐的提取率均大于70％；然而，在延长的固化试验的情况下，其小于33％。另一方面，在本实施例中包括了从润湿和干燥的第一循环的洗涤中获得的溶液的氧化还原电位和化学分析的结果；进一步指来自延长的固化试验的排放物(见表2)。
表2：第一洗涤和浇水的溶液的化学分析
如可在表2中看到的，s-l-s方法具有相对于总铁更高的铜浓度，氯化钠的铜与铁的比大约为5:1，而对于水氯镁石则大约为10:1。相反，在延长的固化的情况下，两种盐的铜/铁比大约为1:1。还可观察到氧化还原电位相似，没有检测到显著的差异，这表明电位差可影响铜的溶解。
实施例11：使用1m柱的与固-液-固方法和延长的固化时间之间的关系相关的浇水率
图10的s-l-s方法的试验结果获得自实施例10的试验。为此，制作了图表以确定两种工艺的浇水率。如可在图10中看到的，与具有延长的固化和浇水-静息的试验相比，固-液-固方法具有较低的浇水率。另外，应考虑到水氯镁石试验在两种情况下都具有较低的浇水率，因为其潮解较大；因此，在每个洗涤步骤中要使用的溶液量被降低。
实施例12：使用矿物2的与固-液-固方法和延长的固化时间之间的关系相关的铜提取
图11的结果是在使用矿物2的1m柱试验中获得的，其总铜品位为0.68％，按铜物质计，黄铜矿百分比为81.7％(见表1)。
对矿物进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备四批30kg的所述矿物，然后进行润湿步骤，通过一起添加水与酸来进行s-l-s方法的附聚和固化过程，而对于延长的固化试验则分别添加水和酸。采用以下浓度和条件，在矿物上进行固体形式的水氯镁石和氯化钠的直接添加：
固-液-固方法(第1循环)
a)添加60kg/t的氯化钠。
b)添加40kg/t的水氯镁石。
c)10％水分。
d)酸：15kg/t。
e)空气喷射干燥。
f)干燥时间：两个循环60天。
延长的固化时间
a)添加60kg/t的氯化钠。
b)添加40kg/t的水氯镁石。
c)10％水分。
d)酸：40kg/t。
e)室温。
f)固化时间：60天，浇水60天。
一旦第一干燥时间完成，就开始洗涤步骤，使用含有200g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以及含有240g/l的水氯镁石、5g/l的氯化铁和2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以5l/h/m2的浇水率进行24小时。一旦洗涤步骤结束，就开始另一个60天的第二干燥循环。
在延长的固化试验的情况下，一旦60天的固化结束，就使用150g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l酸的人工抽余液，以5l/h/m2的浇水率进行浇水24小时。一旦第一浇水结束，则每5天以5l/h/m2的浇水率进行浇水-静息期12小时，直至完成120天的试验。
结果可在图11中看到，其中观察并证实，sls方法在从原生硫化物中提取铜方面比延长的固化过程和随后的浇水-静息更有效，因为两种盐的提取率分别高于80％和低于44％。还可得出结论，延长的固化过程的作用因矿物学而增强，因为矿物2仅有70％的黄铜矿，而其他30％是不太难处理和可溶性的矿物学物质，因为在第一浇水期间获得了大约30％的铜。
实施例13：使用矿物3的与固-液-固(s-l-s)方法和生物浸出以及氯化浸出之间的关系相关的铜提取
图12的结果是在使用矿物3的1m柱试验中获得的，其总铜品位为0.36％，按铜物质计，黄铜矿百分比为45％(见表1)。
对矿物进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备三批所述矿物，然后进行润湿步骤，通过一起添加水与酸来进行s-l-s方法的附聚和固化过程，而对于氯化浸出和生物浸出则分别添加水和酸。采用以下浓度和条件，在矿物上进行固体形式的氯化钠的直接添加：
固-液-固方法(第1循环)
a)添加60kg/t的氯化钠。
b)10％水分。
c)酸：15kg/t。
d)热干燥：25-30℃。
e)干燥时间：60天。
氯化浸出和生物浸出试验由在该类型试验方面有经验的冶金实验室在1m柱中进行。实施了对矿物3中的次生硫化物进行浸出的经典方法。以150g/l的氯化钠、30kg/t的酸和10％的水分的浓度进行氯化浸出。经过浇水和静息步骤，过程持续了90天。
在生物浸出的情况下，试验是用由氧化的铁和硫微生物、10％的水分和50kg/t的酸组成的细菌联合体进行的。经过浇水和静息步骤，过程持续了90天。
结果示于图12中，其中观察到，通过使用原生硫化物与次生硫化物的混合矿物，s-l-s方法在铜提取方面比传统方法更有效，因为它允许从黄铜矿中提取铜，也允许从可溶性硫化物诸如辉铜矿、靛铜矿和孔雀石中提取铜。
实施例14：通过在润湿步骤中使用水氯镁石输入水来实现6％和10％的水分
图13的结果是在使用矿物1的实施例3中所述的柱试验中获得，其总铜品位为0.24％，按铜物质计，黄铜矿百分比为99.8％(见表1)。
为了为获得的数据绘制图表，确定了由水氯镁石块体提供的水量，该水量用于润湿矿物并达到6％和10％的水分。
结果可在图13a和13b中看到，其中确定对于6％的水分而言水氯镁石提供了润湿所需水的47％。然而，要达到10％的水分，水氯镁石的水输入对应于27％。
实施例15：在矿物4中使用固-液-固方法提取铜
图14的结果是从使用矿物4的柱试验获得的，其总铜品位为0.67％，按铜物质计，辉铜矿百分比为76.24％，黄铜矿百分比为11.7％(见表1)。
对矿物进行传统的粉碎过程，直至实现100％小于1/2英寸的颗粒尺寸。随后，制备两批所述矿物，然后从润湿步骤开始使所述批次的矿物经受s-l-s方法，其中根据以下条件，通过一起添加水与酸开始附聚：
固-液-固方法(第1循环)
a)添加40kg/t的氯化钠。
b)10％水分。
c)酸：15kg/t。
d)热干燥：25-30℃。
e)干燥时间：15天。
一旦第一干燥循环完成，就开始洗涤和再润湿步骤，使用含有200g/l的氯化钠、5g/l的氯化铁、2g/l的氯化亚铁和10g/l的酸的人工抽余液，以5l/h/m2的浇水率进行24小时。然后进行另一个15天的第二干燥循环。第二干燥循环的时间结束后，用ph值为1的酸化溶液以5l/h/m2的灌水率进行第二洗涤24小时。最后，试验结束。
提取结果示于图14中，其显示在固-液-固方法的第一循环中，矿物4在短短15天的干燥中高度溶解。然而，在第二干燥循环期间，剩余铜的提取率达到大于80％的提取率。
预计在对于辉铜矿形式的总铜量大于70％的矿物进行的试验期间取得了高的铜提取率。然而，使用根据本发明的固-液-固方法，可仅用两个15天循环提取最大浓度的铜。
实施例16：精矿1的矿物学
表3的结果是通过对命名为精矿1的原生铜精矿的代表性样品进行定量矿物学分析获得的。对于分析，使用了光学显微镜，并辅以连续的铜化学分析。
为了确定矿物学组成，使用了点计数的统计方法。矿物学分析表明，精矿1的总铜含量为25.57％；然而，铜物质的分析显示，精矿1主要含有80.03％的黄铜矿和12.14％的砷黝铜矿。
表3：原生铜精矿的代表性样品的定量矿物学分析
实施例17：使用固-液-固方法在黄铜矿精矿中提取铜与铁、氯化浸出和延长的固化时间之间的关系
图15的结果是使用富含黄铜矿的精矿获得的，其颗粒尺寸分布100％在75-106μm之间，总铜百分比为25.37％(见表3)。随后，对在3种反应类型下的试验对精矿的质量进行称重，如下所述。
a.固-液-固反应(水与酸)
为了进行试验，对于每种盐称量200克的精矿，然后对样品进行润湿步骤，其要点在于在精矿上以固体形式添加100kg/t的氯化钠、100kg/t的水氯镁石和100kg/t的fecl3x6h2o，然后添加由水与酸(2g/l的亚铁和3g/l的铁)构成的溶液，实现12％的最终水分。
一旦将精矿润湿，就开始该过程的第二步骤，其中将精矿储存在30℃的干燥室中25天。随后，开始该过程的第三步骤，其中将精矿转移到洗涤槽中，用ph值为1的溶液进行该过程30分钟。一旦进行了洗涤，就将精矿过滤，随后干燥，以开始润湿和干燥的第二循环。
b.固-液-固反应(水)
为了进行试验，对于每种盐称量200克精矿。随后，对样品进行润湿步骤，其中在精矿上以固体形式添加100kg/t的氯化钠、100kg/t的水氯镁石和100kg/t的fecl3x6h2o。然后，对于氯化钠试验，添加由含2g/l的亚铁和3g/l的铁的水组成的溶液，直至实现13％的最终水分。然而，水氯镁石和fecl3x6h2o的试验在仅添加盐的情况下进行。一旦将精矿润湿，就开始该过程的第二步骤，其中将精矿储存在30℃的干燥室中25天。一旦干燥和过饱和期结束，就开始该过程的第三步骤，其中将精矿转移到洗涤槽中，用ph值为1的溶液进行该过程30分钟。一旦进行了洗涤，就将精矿过滤，随后干燥，以开始润湿和干燥的第二循环。
c.固-液-固反应(硫酸铁)
为了进行试验，称取200克精矿，然后对样品进行润湿步骤，其要点在于在精矿上以固体形式添加100kg/t的硫酸铁，然后添加由水与酸(2g/l的亚铁和3g/l的铁)构成的溶液，直至实现12％的最终水分。一旦将精矿润湿，就开始该过程的第二步骤，其中将精矿储存在30℃的干燥室中25天。一旦干燥和过饱和期结束，就开始该过程的第三步骤，其中将精矿转移到洗涤槽中，用ph值为1的溶液进行该过程30分钟。一旦进行了洗涤，就将精矿过滤，随后干燥，以开始润湿和干燥的第二循环。
d.固-液反应氯化浸出
为进行试验，每种精矿称量50克，然后将精矿置于1000ml的锥形烧瓶中，并在ph值为1的情况下添加500ml浓度为200g/l氯化钠的酸化溶液。每项试验进行两次，并在室温下在120rpm的搅拌下放置45天。另一方面，在此期间，没有ph值调整且没有溶液恢复，溶液因蒸发而消失。
一旦试验时间结束，就将溶液过滤，并将固体从液体中分离出来，以便进行相应的化学分析并确定铜的提取率，如图15中所示。
e.盐存在下的延长的固化
为了进行试验，每种盐称量200克精矿，然后对样品进行固化步骤，其要点在于添加ph值为0.5的溶液，该溶液包含150g/l的氯化钠、2g/l的亚铁和3g/l的铁，对于使用水氯镁石的试验使用相同的条件，从而实现13％的最终水分。一旦将精矿固化，就使其静置50天。一旦固化期结束，就进行精矿的洗涤，用ph值为1的溶液进行该过程30分钟。对获得的溶液进行分析，以确定获得的铜量。
提取结果示于图15中，其中可观察到在固-液-固状态下，仅仅在25天内两种盐就实现了高的提取率；相反，在50天内，延长的固化状态没有超过30％的提取率。然而，在氯化浸出和硫酸铁试验的情况下，提取率分别没有超过37％和26％。
表4显示了s-l-s和硫酸铁试验的第一洗涤的离子浓度、ph值和氧化还原电位；在其他试验的情况下，显示了从单次洗涤中获得的排放物的结果。
表4:s-l-s试验的第一洗涤的离子浓度、ph值和氧化还原电位
在进行的试验中可观察到，在使用氯化钠和水氯镁石的s-l-s方法中，铜的铜与铁的比更大。然而，对于氯化浸出和延长的固化试验，铜与铁的比是相似的。在氧化还原电位的情况下，没有任何趋势表明高于或低于700mv时，实现了更大或更小的铜提取率。
实施例18：润湿和干燥步骤之后的精矿1的sem显微镜图像
图16的结果是从在氯化钠存在下利用固-液-固方法的试验获得的。试验的要点在于称取200克精矿，然后对样品进行润湿步骤，其要点在于以固体形式添加100kg/t的氯化钠，然后添加由水与酸(2g/l的亚铁和3g/l的铁)构成的溶液，直至实现12％的最终水分。一旦将精矿润湿，就开始该过程的第二步骤，其中将精矿储存在30℃的干燥室中25天。一旦干燥和过饱和期结束，就取精矿的代表性样品，使用带有quantax型，400系列的eds-bruker探针检测器的
图像a：精矿样品的一般图像，其中在方法的第二步骤期间产生的沉淀物可在整个样品中识别出来。
图像b：一般图像a的特定区域(白色圆圈)，其中可详细看到沉淀物和晶体的形状，其对应于具有由干燥和过饱和步骤期间的水分损失确定的形式的铜和氯络合物。
图像c：一般图像a的特定区域(黑色圆圈)，其中可详细看到沉淀物和晶体的形状，其对应于具有由干燥和过饱和步骤期间的水分损失确定的形式的铜和氯络合物。
前面的部分被认为只是对本发明原理的说明。权利要求书的范围不应受到前面部分中详述的示例性实施方案的限制，但它们应以与作为整体的描述相一致的最广泛解释来提供。
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