堆浸
阅读：595发布：2020-05-11
专利汇可以提供堆浸专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且浸取 黄 铜 矿 矿石 的方法包括形成黄铜矿矿石的碎片和 银 的团聚物以及用合适的浸取液浸取团聚物的步骤。，下面是堆浸专利的具体信息内容。
1.一种浸取黄铜矿矿石的方法，包括以下步骤：
(a)形成黄铜矿矿石的碎片和本文中被定义为“添加的银”的银的团聚物；以及(b)用合适的浸取液浸取所述团聚物。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包括通过在团聚步骤中将矿石碎片和银混合在一起来形成团聚物。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包括通过在团聚步骤中将银添加至矿石碎片并且然后将矿石碎片混合在一起来形成团聚物。
4.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)包括在团聚步骤中形成矿石碎片的团聚物，并且然后将银添加至所述团聚物。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在所述团聚步骤(a)中形成的所述团聚物具有小于2g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜的低的添加的银浓度。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于1g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于0.5g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于0.25g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
9.如权利要求5所述的方法，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于0.125g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
10.如权利要求5所述的方法，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于0.075g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述添加的银呈固体形式。
12.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述添加的银处于溶液中。
13.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述添加的银呈固体形式，所述固体形式在浸取步骤(b)中用浸取液溶解之后变成可移动的。
14.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述团聚步骤(a)包括将处于溶液例如喷雾或雾中或呈固体形式例如气溶胶的银添加至所述黄铜矿矿石碎片，同时将所述碎片混合在一起。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述团聚步骤(a)包括将银分散在黄铜矿矿石碎片中的黄铜矿的表面上。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述团聚步骤(a)包括将银以气溶胶的形式添加至所述黄铜矿矿石碎片。
17.如权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述团聚步骤(a)包括将处于溶液中的银以雾或喷雾的形式添加至所述黄铜矿矿石碎片。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述团聚步骤(a)包括将所述银溶液以雾或喷雾的形式添加至所述黄铜矿矿石碎片，同时混合所述矿石碎片。
19.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述团聚步骤(a)包括还通过将酸与所述黄铜矿矿石碎片和所述银混合在一起来形成团聚物，所述酸典型地为硫酸。
20.如权利要求19所述的方法，包括在添加银的同时或在添加银之前或在添加银之后，添加所述酸。
21.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述团聚步骤(a)包括还通过将能够帮助铜的浸取的微生物与所述黄铜矿矿石碎片和所述银混合来形成团聚物。
22.如权利要求21所述的方法，包括在添加银的同时或在添加银之前或在添加银之后，添加所述微生物。
23.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述团聚步骤(a)包括同时混合碎片并使碎片团聚。
24.如权利要求1至22中任一项所述的方法，其中所述团聚步骤(a)包括在一个步骤中混合碎片，并且然后在随后的步骤中使混合的碎片团聚。
25.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述黄铜矿矿石的碎片包括促进银与所述碎片分散的裂缝，特别是当所述银作为银溶液添加时。
26.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中银呈可溶的形式。
27.如权利要求1至25中任一项所述的方法，其中银呈不溶的形式。
28.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述浸取步骤(b)是堆浸步骤。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述堆浸步骤(b)包括用微生物生物浸取以帮助铜的浸取。
30.如权利要求28或权利要求29所述的方法，其中所述堆浸步骤(b)包括控制堆温度为低于75℃、典型地低于65℃、典型地低于60℃、典型地低于55℃、典型地低于50℃并且更典型地低于45℃。
31.如权利要求28至30中任一项所述的方法，包括在所述堆浸步骤(b)中，在所述步骤的活性浸取阶段期间，控制所述浸取液的氧化电势为相对于标准氢电极小于700mV。
32.一种使黄铜矿矿石团聚的方法，包括通过将矿石碎片和银混合在一起来形成黄铜矿矿石的碎片的团聚物。
33.黄铜矿矿石的碎片和银的团聚物，所述团聚物适合用于堆浸工艺或其他浸取工艺中，其中所述银被分散遍及所述团聚物。
34.如权利要求33所述的团聚物，其中所述银被分散在黄铜矿矿石碎片中的黄铜矿的表面上。
35.如权利要求33或权利要求34所述的团聚物，其中所述银在所述团聚物中呈可溶的形式。
36.如权利要求33至35中任一项所述的团聚物，其中所述团聚物中的添加的银浓度小于2g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
37.如权利要求36所述的团聚物，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于1g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
38.如权利要求36所述的团聚物，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于0.5g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
39.如权利要求36所述的团聚物，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于0.25g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
40.如权利要求36所述的团聚物，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于0.125g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
41.如权利要求36所述的团聚物，其中所述团聚物中的所述添加的银浓度小于0.075g银每kg在所述团聚物中的所述矿石中的铜。
42.如权利要求33至41中任一项所述的团聚物，还包括酸。
43.如权利要求33至42中任一项所述的团聚物，还包括能够帮助铜的浸取的微生物。
44.一种材料的堆，其中所述材料包括权利要求33至43中任一项所述的团聚物。
45.一种堆浸的方法，包括：
(a)形成材料的堆，其中所述材料包括权利要求33至44中任一项所述的团聚物；以及(b)从所述堆中的所述矿石浸取有价值的金属。
堆浸
技术领域
[0002] 本发明涉及浸取还包含其他铜矿物的黄铜矿矿石。
[0003] 本发明涉及形成适合用于堆浸操作或其他浸取操作中的黄铜矿矿石的碎片的团聚物的方法。
[0004] 本发明涉及适合用于堆浸操作或其他浸取操作中的黄铜矿的碎片的团聚物。
[0005] 本发明特别地涉及堆浸(heap leaching)黄铜矿矿石的碎片的团聚物的方法。
背景技术
[0007] 在常规的含硫化铜的矿物(包括黄铜矿矿石)的堆浸中，开采的矿石被堆积到堆中，通过经由延伸到堆中的通风管道直接注射空气和/或通过穿过堆的暴露区的自然对流来通风，并且用酸溶液灌洗，用于将铜提取到溶液中。随后通过一系列回收选项从酸溶液中回收铜，所述回收选项包括溶剂提取和电积(electrowinning)(SX/EW)、粘结到更活泼的金属例如铁上、氢气还原以及直接电积。酸溶液被再生并通过堆再循环，以从堆中的矿石浸取更多的铜。堆中的矿石可以包含矿石的碎片的团聚物。浸取可以通过使用微生物来辅助。
[0008] 通常，堆积和倾倒浸取(heap and dump leaching)(在下文中统称为“堆浸”)提供比用于从含铜矿石回收铜的其他冶金工艺选项更低的金属回收率，所述其他冶金工艺选项例如碾磨和浮选，所述碾磨和浮选产生含铜浓缩物，所述含铜浓缩物然后被熔炼以产生铜金属。
[0009] 因此，堆浸趋向于保留给具有至少一部分容易回收的铜的较低等级矿石类型，但其中每单位的铜(或铜等效物-即当考虑例如来自金和银的副产物信用(by-product credit)时)的粉碎/研磨成本太高以至于无法支持浓缩器方法(concentrator approach)，或者其中矿物释放和其他特性(例如砷含量)将不支持直接可用的或可销售的浓缩物的生产。
[0010] 标准最佳工业实践(standard best industry practice)是使用堆中的开采的并且随后粉碎的矿石碎片的团聚物。典型地，开采的矿石通过多个粉碎步骤，即一级粉碎步骤和二级粉碎步骤并且在某些情况下三级粉碎步骤来处理，并且粉碎的矿石碎片在团聚步骤中典型地在使用酸的情况下团聚。
[0011] 本发明特别涉及浸取包含黄铜矿的开采的并且粉碎的和团聚的矿石碎片。
[0013] 本发明使得可以从矿石碎片中的黄铜矿实现较高的铜回收率。
[0014] 上文描述不被视为承认澳大利亚或别处的公知常识。
[0015] 公开内容概述
[0016] 通过集团公司，本申请人已经进行关于浸取黄铜矿矿石的研究和开发工作，并且已经在此浸取工作过程中做出许多发现。
[0017] 本发明是那些发现的结果。
[0018] 一般而言，申请人已经发现通过在矿石碎片的团聚之前或期间，将银添加至开采的矿石碎片或将银添加至矿石碎片的团聚物，可以通过浸取具有分散在团聚物中的银的黄铜矿矿石(和包含其他含铜矿物的矿石)的碎片的团聚物实现高水平(大于60wt.％)的铜回收率。
[0019] 特别地，本申请人已经发现，与不具有分散在团聚物中的银的浸取团聚物相比，分散在团聚物中的黄铜矿的表面上的低浓度的银，典型地小于2g银每kg在黄铜矿矿石中的铜，使得可以在较短的浸取时间内从矿石实现较高的铜回收率(大于60％)。这是重要的发现，特别是在浸取较低等级的黄铜矿矿石，即包含小于1.25wt.％铜、典型地小于1wt.％铜的矿石的上下文中。
[0020] 分散在黄铜矿矿石的碎片的团聚物中的黄铜矿的表面上的银的效力的原因，特别是在低浓度下，尚未完全由本申请人充分确定。无论如何，本发明提供了用于堆浸的机会，所述堆浸包括在相对低的堆温度以相当低的操作成本以高的回收率对黄铜矿矿石的碎片的含银团聚物进行微生物辅助的堆浸。
[0021] 广义而言，本发明涉及在成功地催化从含铜的矿石特别是黄铜矿浸取铜的含铜的矿石的位置处，提供呈某种形式并在限定的浓度范围内的银。
[0022] 在黄铜矿矿石的情况下，本发明涉及将呈某种形式并在限定的浓度范围内的银分散在黄铜矿的表面上。
[0023] 典型地，限定的浓度范围小于2g Ag/kg Cu。
[0024] 含铜矿石中的天然存在的银可以具有或可以不具有用于铜浸取的催化剂性质。天然存在的银可以在含铜矿石中呈以下多种形式中的一种或更多种，包括但不限于天然银、辉银矿(Ag2S)、氯银矿(AgCl)、作为铜矿物和黄铁矿中的天然银的包合物、以及作为银磺盐(silver sulfosalt)例如黝铜矿(Cu,Fe,Zn,Ag12Sb4S13)、硫锑银矿(Ag3SbS3)以及硫砷银矿(Ag3AsS3)。
[0025] 在存在具有用于铜浸取的催化剂性质的天然存在的银的情况下，操作者可以考虑此并且选择比将是其他情况更低浓度的添加的银。
[0026] 本发明提供了浸取开采的黄铜矿矿石的方法，所述方法包括以下步骤：
[0027] (a)形成黄铜矿矿石的碎片和银的团聚物；以及
[0028] (b)用合适的浸取液(leach liquor)浸取团聚物。
[0029] 术语“黄铜矿矿石”在本文中被理解为意指包含黄铜矿的矿石。矿石还可以包含其他含铜矿物。矿石还可以包含黄铁矿。
[0030] 术语“碎片”在本文中被理解为意指关于用于实施该方法的设备的材料处理和加工能力的任何合适大小的开采的或处理的(例如粉碎的)材料。还应注意，如本文使用的术语“碎片”可以被本领域某些技术人员理解为更好地描述为“颗粒”。意图是使用两种术语作为同义词。
[0031] 术语“开采的”矿石在本文中被理解为包括但不限于(a)原矿材料(run-of-mine material)和(b)在材料已经被开采之后并且在被分类之前已经经受至少一级粉碎或者类似的或进一步的大小减小的原矿材料。术语“开采的”材料还包括库存中的开采的材料。
[0032] 团聚步骤(a)可以包括通过在团聚步骤中将矿石碎片和银混合在一起来形成团聚物。
[0033] 团聚步骤(a)可以包括通过在团聚步骤中将银添加至矿石碎片并且然后将矿石碎片混合在一起来形成团聚物。
[0034] 团聚步骤(a)可以包括在团聚步骤中形成矿石碎片的团聚物，并且然后将银添加至团聚物。
[0035] 团聚步骤(a)中形成的团聚物可以具有低的总银浓度。
[0036] 如上面提到的，团聚物中的碎片可以在团聚步骤(a)中添加银之前已经具有天然存在的低银浓度，并且天然银中的某些或全部可以具有或可以不具有用于铜浸取的催化剂性质。在实践中，当确定在团聚步骤(a)期间添加的银的量，使得全部活性银浓度保持在要求的浓度范围内时，这是考虑的因素。为了在黄铜矿矿石中的天然存在的银浓度和在团聚步骤期间添加的银之间区分，添加的银在下文中被称为“添加的银”或类似的术语。
[0037] 团聚物中的添加的银和总银浓度在本文中以g银每kg在团聚物中的矿石中的铜来表示。实现选择的团聚物的银浓度(天然存在的和添加的)的团聚步骤中要求的添加的银浓度可以由技术人员容易地确定。此外，承认在专利和非专利文献中存在不同的银浓度的测量值并且进行文献中公开的不同范围的比较可能是有挑战性的。
[0038] 团聚物中的添加的银浓度可以小于2g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0039] 团聚物中的添加的银浓度可以小于1g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0040] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.5g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0041] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.4g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0042] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.3g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0043] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.25g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0044] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.125g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0045] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.075g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0046] 团聚步骤(a)可以包括通过任何合适的手段(means)并以任何合适的形式将银添加至黄铜矿矿石碎片。
[0047] 添加的银可以呈任何合适的形式。
[0048] 添加的银可以呈固体形式。
[0049] 添加的银可以处于溶液中。
[0050] 添加的银可以呈在用浸取液溶解之后变成可移动的固体形式。它可以沉淀或以其他方式被沉积在黄铜矿表面上。
[0051] 典型地，添加的银被添加至矿石碎片，同时碎片被混合在一起。
[0052] 团聚步骤(a)可以包括将添加的银分散在黄铜矿矿石碎片中的黄铜矿的表面上。
[0053] 团聚步骤(a)可以包括将添加的银分散在黄铜矿矿石碎片中。
[0054] 团聚步骤(a)可以包括将银以气溶胶的形式添加至黄铜矿矿石碎片，其中术语“气溶胶”被理解为意指典型地呈粉末形式的颗粒在空气或气体中的胶体悬浮液。
[0055] 团聚步骤(a)可以包括将溶液中的银以雾或喷雾的形式添加至黄铜矿矿石碎片，其中术语“雾”和“喷雾”被理解为意指悬浮在空气中的银溶液的小液滴。
[0056] 选择雾/喷雾/气溶胶作为用于将银溶液添加至黄铜矿矿石碎片的介质使得可以最大化将小浓度的银递送至大体上较大质量(和大的表面积)的黄铜矿矿石碎片。雾/喷雾/气溶胶方法使得可以将银递送至相当大部分的黄铜矿矿石碎片。
[0057] 典型地，团聚步骤(a)可以包括将银以雾或喷雾或气溶胶的形式添加至黄铜矿矿石碎片，同时混合矿石碎片。
[0058] 典型地，团聚步骤(a)包括使用与黄铜矿矿石碎片的量相比的小浓度的银。
[0059] 团聚步骤(a)可以包括还通过将酸典型地为硫酸与黄铜矿矿石碎片和银混合在一起来形成团聚物。酸可以与银溶液同时或在银溶液之前或在银溶液之后添加。添加的酸浓度可以小于50kg H2SO4/干吨矿石(dry t ore)、典型地小于30kg H2SO4/干吨矿石，并且可以小于10kg H2SO4/干吨矿石或小于5kg H2SO4/干吨矿石。典型地，酸浓度是0.5kg H2SO4/干吨矿石-10kg H2SO4/干吨矿石。
[0060] 团聚步骤(a)可以包括还通过将可以帮助铜的浸取的微生物与黄铜矿矿石碎片和银混合来形成团聚物。微生物可以与银溶液同时或在银溶液之前或在银溶液之后添加。微生物可以是嗜温或嗜热(中度的或极端的)细菌或古生菌中的一种或多于一种。微生物可以是嗜酸细菌或古生菌。微生物可以是嗜热嗜酸菌。
[0061] 团聚步骤(a)可以包括同时混合碎片并使碎片团聚。
[0062] 团聚步骤(a)可以包括在一个步骤中混合碎片，并且然后在随后的步骤中使混合的碎片团聚。在混合步骤和团聚步骤之间可以存在重叠。
[0063] 黄铜矿矿石的碎片可以包括促进银溶液与碎片分散的裂缝(fracture)。
[0064] 添加的银可以处于水溶液中。
[0065] 添加的银可以呈可溶的形式。
[0066] 添加的银可以呈不溶的形式或微溶的形式例如硫酸银或氯化银或硫化银。术语“微溶的”在本文中被理解为意指具有小于0.01摩尔/升的溶解度的盐。
[0067] 浸取步骤(b)可以是堆浸步骤。
[0068] 浸取步骤(b)可以是桶式浸取(vat leaching)步骤。
[0069] 浸取步骤(b)可以是用于浸取团聚物的任何其他浸取步骤。
[0070] 浸取步骤(b)可以包括将浸取液供应至来自团聚步骤(a)的团聚物的堆，并且允许浸取液流过堆并从团聚物浸取铜以及从堆收集浸取液，处理浸取液并从该液回收铜。
[0071] 浸取液可以包含微生物以帮助铜的浸取。
[0072] 微生物可以是嗜酸细菌或古生菌。
[0073] 微生物可以是嗜热嗜酸菌。
[0074] 堆浸步骤(b)可以包括控制堆温度为低于75℃、典型地低于65℃、典型地低于60℃、典型地低于55℃、典型地低于50℃并且更典型地低于45℃。
[0075] 堆浸步骤(b)可以包括控制堆温度为至少10℃、典型地至少20℃、典型地至少30℃并且更典型地至少40℃。
[0076] 堆浸步骤(b)可以包括在该步骤的活性浸取阶段期间控制浸取液的氧化电势为小于700mV、典型地小于660mV、典型地600mV-660mV、更典型地在630mV-660mV的范围内，所有电势都是相对于标准氢电极。应注意，氧化电势在堆浸步骤(b)期间将改变，并且当大部分铜已经被浸取时可能更高，并且提到“活性浸取阶段”意图承认此电势变化。
[0077] 堆浸步骤(b)可以包括控制浸取液的pH为小于3.2、典型地小于3.0、典型地小于2.0、典型地小于1.8、典型地小于1.5、典型地小于1.2并且典型地小于1.0。
[0078] 堆浸步骤(b)可以包括控制浸取液的pH为大于0.3、典型地大于0.5。
[0079] 该方法可以包括在团聚步骤(a)之前减小开采的矿石的大小。
[0080] 通过实例的方式，该方法可以包括在团聚步骤(a)之前粉碎开采的矿石。开采的矿石可以使用任何合适的手段来粉碎。
[0081] 该方法可以包括在团聚步骤(a)之前在一级粉碎步骤中粉碎开采的矿石。
[0082] 术语“一级粉碎”在本文中被理解为意指在其中铜呈硫化物的形式的含铜矿石的情况下，将矿石粉碎成250mm至150mm的最大大小(top size)。应注意，对于包含不同有价值的金属的矿石，最大大小可以不同。
[0083] 该方法可以包括在团聚步骤(a)之前在一级粉碎步骤中并且然后在二级粉碎步骤并且可能地三级粉碎步骤并且可能地四级粉碎步骤中粉碎开采的矿石。
[0084] 本发明还提供了使黄铜矿矿石团聚的方法，所述方法包括通过将矿石碎片和银即添加的银混合在一起来形成黄铜矿矿石的碎片的团聚物。
[0085] 添加的银可以以任何合适的形式被添加至团聚步骤。
[0086] 添加的银可以以固体形式被添加至团聚步骤。
[0087] 添加的银可以以溶液被添加至团聚步骤。
[0088] 添加的银可以在团聚步骤中作为固体形式被添加，其在用浸取液溶解之后变得可移动的。它可以沉淀或以其他方式被沉积在黄铜矿表面上。
[0089] 本发明还提供黄铜矿矿石的碎片和银的团聚物，所述团聚物适合用于堆浸工艺或其他浸取工艺中，其中添加的银被分散遍及团聚物。
[0090] 添加的银可以被分散在黄铜矿矿石碎片中的黄铜矿的表面上。
[0091] 添加的银可以被分散在黄铜矿矿石碎片中。
[0092] 添加的银可以在团聚物中呈可溶的形式。
[0093] 添加的银可以在团聚物中呈不溶的形式或微溶的形式。
[0094] 团聚物可以具有低的总银浓度，即添加的银和天然存在的银。
[0095] 团聚物中的添加的银浓度可以小于5g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0096] 团聚物中的添加的银浓度可以小于3g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0097] 团聚物中的添加的银浓度可以小于2g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0098] 团聚物中的添加的银浓度可以小于1g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0099] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.5g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0100] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.4g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0101] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.3g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0102] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.25g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0103] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.125g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0104] 团聚物中的添加的银浓度可以小于0.075g银每kg在团聚物中的矿石中的铜。
[0105] 黄铜矿矿石的碎片可以具有有助于将银(特别是当作为银溶液添加时)分散在碎片和团聚物中的裂缝。
[0106] 团聚物可以包含酸。
[0107] 团聚物可以包含可以帮助铜的浸取的微生物。
[0108] 本发明还提供材料的堆，其中材料包括上文描述的团聚物。
[0109] 本发明还包括堆浸的方法，所述方法包括：
[0110] (a)形成材料的堆，其中材料包括上文描述的团聚物；以及
[0111] (b)从堆中的矿石浸取有价值的金属。
[0112] 典型地，堆浸方法不包括在该方法的过程期间在浸取液被供应至堆之前将银添加至浸取液。
[0113] 该方法还可以包括回收作为金属产物的浸取的金属。典型地，此步骤包括从富含浸取液(pregnant leach liquor)中的溶液回收浸取的金属。
[0114] 一般而言，本发明的优点为在相对低的堆温度以相当低的操作成本以高的回收率，对黄铜矿矿石碎片特别是低等级矿石(即小于1.25wt.％的铜)的碎片的含银团聚物进行微生物辅助的堆浸提供机会。
[0115] 更具体地，仅通过实例的方式，本发明的优点包括以下优点中的一个或更多个：
[0116] ●从铜矿物特别是难以浸取矿物例如黄铜矿和硫砷铜矿的较高的铜提取率。
[0117] ●除了前面的点之外，在较温和的条件下，较高的铜回收率和较快的浸取。
[0118] ●与矿石的浓缩物相反，浸取黄铜矿矿石避免从矿石生产浓缩物的成本。
[0119] ●在较低的温度例如≤50℃浸取，并避免温度控制和与较高温度堆浸操作相关的其他问题，并且避免与较高温度堆浸操作相关的较高的资本和操作成本的机会。
[0120] ●除了前面的点之外，在较低的温度浸取的机会打开了在较冷的气候中浸取的可能性，在较冷的气候中保持堆温度是一种因素。
[0121] ●浸取较低浓度黄铁矿矿石的机会，因为浸取温度不必像先前情况那样高并且不需要从黄铁矿氧化产生那样多的热。浸取较低浓度的黄铁矿矿石还具有较少的酸和硫酸盐产生并且因此较低的总操作成本的优点。
[0122] ●相比于涉及使用较高浓度的银(并且因此在给定银的成本的情况下较高的成本)的工艺，使用低浓度的银最小化操作成本，并且简化下游加工步骤。
[0123] ●对于较短的浸取时间段以实现给定的铜回收率的机会。
[0125] 参考附图进一步描述本发明，在附图中：
[0126] 图1图示了根据本发明的堆浸黄铜矿矿石的碎片和银的团聚物的方法的一个实施方案中的步骤；
[0127] 图2是对根据本发明和比较实施例的黄铜矿矿石的碎片和两种不同浓度的银的团聚物的一系列柱测试(柱272、柱273和柱288)的铜提取相对于浸取时间的图；
[0128] 图3是对于柱测试的两个(柱272和柱273)中的浸取残余物中五种不同大小级分(size fraction)的铜等级的图；
[0129] 图4是柱测试的两个(柱272和柱273)中的浸取残余物中五种不同大小级分的铜的质量(g)的图；
[0130] 图5是对根据本发明和比较实施例的黄铜矿矿石的碎片的团聚物的一系列柱测试(柱272、柱273、柱288、柱294和柱295)的铜提取相对于浸取时间的图，该图图示了变化的银剂量和比较实施例的效果；
[0131] 图6是对根据本发明的黄铜矿矿石的碎片的团聚物的柱测试(柱296)的铜提取相对于浸取时间的图，该图图示了在柱测试期间添加银的效果；
[0132] 图7是对根据本发明和两个比较实施例的黄铜矿矿石的碎片的团聚物的一系列柱测试(柱272、柱273、柱288、柱294和柱295)的铜提取相对于浸取时间的图，该图图示了在柱测试中溶液中变化的硫酸盐浓度的效果；
[0133] 图8是对根据本发明和两个比较实施例的黄铜矿矿石的碎片的团聚物的一系列柱测试(柱273、柱288、柱310和柱311)的铜提取相对于浸取时间的图，该图图示了柱中的不同粒度的效果；以及
[0134] 图9是对根据本发明和两个比较实施例的黄铜矿矿石的碎片的团聚物的一系列柱测试(柱273、柱276、柱277、柱288、柱299和柱300)的铜提取相对于浸取时间的图，该图图示了在柱中在不同温度银添加的效果。
[0135] 实施方案的描述
[0136] 参考图1，将以下进料材料转移至团聚站3(agglomeration station)并且如下描述团聚：
[0137] (a)已经被粉碎成合适的粒度分布的黄铜矿矿石的碎片，其通过该图中的数字7识别；
[0138] (b)银，在此实施方案中作为银溶液(但可以呈固体形式)，典型地具有小于5g银每kg在团聚物中的矿石中的铜的添加的银浓度，通过该图中的数字9识别；
[0139] (c)以任何合适的浓度的酸，典型地为硫酸，通过该图中的数字11识别；以及[0140] (d)任何合适类型并以任何合适浓度的微生物，通过该图中的数字13识别。
[0141] 团聚站3中产生的团聚物随后在堆5的构建中使用，并且黄铜矿中的铜和团聚物中的其他含铜矿物经由供应合适的浸取液从堆5中的团聚物被浸取，并且浸取的铜在下游铜回收步骤中从浸取液回收，并且使浸取液再生并再循环至堆以从堆中的团聚物中的黄铜矿和其他含铜矿物浸取更多的铜。
[0142] 团聚站3中产生的团聚物可以被直接转移至堆构建场所(site)。可选择地，团聚物可以被储备并且按照堆的需要使用。团聚站3和堆5可以紧密接近。然而，同样地，团聚站3和堆5可以不紧密接近。
[0143] 图1中图示的使开采的矿石碎片团聚的方法适合于形成可以在标准堆中使用的团聚物。更具体地，本发明没有扩展到特定形状和大小的堆，并且没有扩展到由团聚物构建堆的特定方法以及用于堆的堆浸工艺的特定操作步骤。
[0144] 仅通过实例的方式，堆可以是以本申请人的名义的国际公布WO2012/031317中描述的类型的堆，并且用于该国际公布中的堆的堆构建和浸取工艺的公开内容通过交叉参考并入本文。
[0145] 团聚站3可以是任何合适的构造，所述构造包括用于混合用于团聚物的进料材料并使该进料材料团聚的鼓、输送机(或其他装置)。混合并且使用于团聚物的进料材料团聚可以同时发生。可选择地，可以首先实施混合进料材料并且可以在混合已经完成到所需的程度之后进行团聚(例如通过添加酸引发)。此外，可以选择添加并且然后混合并使进料材料团聚的时间以满足团聚物的最终使用要求。例如，在某些情况下，可以优选的是开始混合黄铜矿矿石的碎片并且然后在团聚步骤中在不同的开始和结束时间以该顺序逐步地添加处于溶液中或呈固体形式的银、酸和微生物。通过特定的实例的方式，在某些情况下，可以优选的是开始混合黄铜矿矿石的碎片并且然后在团聚步骤中在不同的开始和结束时间一起添加处于溶液中或呈固体形式的银和酸，并且然后添加微生物。
[0146] 本申请人已经发现，当在合适的混合器例如鼓式混合器中混合矿石碎片时，将银作为呈细雾或喷雾的溶液或作为呈气溶胶的固体颗粒添加至黄铜矿矿石的碎片是实现银在矿石碎片上的期望的分散的特别合适的方式。选择雾/喷雾/气溶胶作为用于将银添加至黄铜矿矿石碎片的介质使得可以最大化将小浓度的银递送至大体上较大质量(和大的表面积)和递送至相当大比例的黄铜矿矿石碎片。
[0147] 由本申请人进行的工作指示，将银作为细雾或喷雾或气溶胶添加有助于银与矿石碎片中的黄铜矿矿物的表面的相互作用。此外，本申请人在这点上认为，在团聚工艺期间，将银分散至黄铜矿矿物的表面使得可以以与黄铜矿矿石碎片中的铜浓度相比非常低的添加的银浓度，即g Ag每kg在矿石碎片中的铜，以及与黄铜矿矿石碎片和其他进料材料的团聚物的总质量相比非常低的添加的银的质量来实现高的铜回收率。
[0148] 在其中分开进行混合的情况下，混合可以包括使碎片经受造成断裂的碎片的至少一部分破坏的冲击力。以本申请人的名义的国际申请PCT/AU2014/000648描述了用于使碎片经受冲击力的设备，并且该国际申请的说明书中的公开内容通过交叉引用并入本文。
[0149] 本申请人已经进行了柱浸取测试以研究对黄铜矿矿石的碎片的团聚物的生物浸取即微生物辅助的浸取的影响，其中团聚物包含作为团聚物的一部分的低浓度的银。在以下实施例1和实施例2中描述了柱浸取测试。
[0150] 实施例1
[0151] 下文描述关于以下三种不同团聚物的柱测试的选择，并且在图2-图4中和在以下表2中报告柱测试的铜提取结果。下文详述实验程序并且矿石组成在表1中提供。
[0152] 1.实验程序
[0153] 将矿石样品粉碎成<12mm，具有9mm的P80(除非另外指定)，并将约10kg的此材料添加至具有水和浓酸的团聚鼓。在具有添加的银的测试中，在团聚之前，将硝酸银溶解在水中，并且将此作为雾添加，在团聚期间喷雾到矿石上。一旦混合，就将团聚的矿石加载到1m高、0.1m直径的柱中，并且允许在浸取开始之前，在室温固化持续2天-5天。
[0154] 在浸取期间，使用加热套(heating jacket)来控制柱的温度，并且柱以0.102Nm3/h/t通风。柱用铁离子和硫氧化微生物接种，并且将灌洗溶液以0.079L/h通过滴头抽吸到柱的顶部中并收集在柱的底部，所述灌洗溶液可以从5g/L至20g/L铁离子(作为硫酸铁)变化。
[0155] 如果需要，在循环回至柱的顶部之前，将收集的浸取溶液的pH调节至pH 1.2的目标。
[0156] 如果溶液的铜浓度超过8g/L，则由于铜浸取，使溶液经历离子交换以除去铜并降低溶液的铜浓度以将铜浓度保持在小于8g/L。
[0157] 在浸取开始时，灌洗溶液具有在20g/L和80g/L之间的总硫酸盐浓度。如果溶液中的总硫酸盐浓度超过120g/L，则由于脉石矿物的浸取，将溶液稀释以保持120g/L硫酸盐的最大值。
[0158] 使用的矿石的组成在表1中示出。
[0159] 表1：矿石组成
[0160]
[0161] 2.具有和不具有添加的银的铜提取
[0162] ●柱273-对照柱-在黄铜矿矿石的碎片的团聚物中不具有添加的银。
[0163] ●柱272-本发明的实施例-(a)黄铜矿矿石的碎片和(b)作为硝酸银溶液添加的1g银每1kg在矿石中的铜的团聚物。
[0164] ●柱288-本发明的实施例-(a)黄铜矿矿石的碎片和(b)作为硝酸银溶液添加的0.25g银每1kg在矿石中的铜的团聚物。
[0165] 在表2中陈述柱272和柱273中的矿石中的黄铜矿和其他含铜矿物的浓度。从表2中明显的是，黄铜矿是主要的含铜矿物，并且还存在合理地明显的浓度的辉铜矿/蓝辉铜矿/靛铜矿和硫砷铜矿。
[0166] 因此，考虑到上文，柱测试中的团聚物之间的仅明显的差异是银浓度。
[0167] 图2是柱C272、柱C273和柱C288的铜提取相对于浸取时间的图。
[0168] 图2示出将低浓度的银添加至黄铜矿矿石的碎片的团聚物对(a)铜提取和(b)实现高铜提取的浸取时间具有明显的影响。
[0169] 例如，参考图2，可以看出，在100天的浸取(在相同的浸取条件下)后，从具有0.25g银每kg在团聚物中铜的柱288中的团聚物浸取几乎90％的铜，而从对照柱273中的团聚物仅浸取约67％的铜。清楚的是，C288柱中的低银浓度对铜提取具有明显的影响。考虑到另外的银成本，本申请人认为使用银提供相当大的经济益处。
[0170] 从图2还明显的是，随着浸取时间增加到200天的柱测试结束，在前一段落中提到的100天浸取时间之后铜提取的显著差异保持不变。
[0171] 从图2还明显的是，相比于对照柱C273的浸取速率，在根据本发明的柱C272和柱C288的情况下，浸取速率是较快的。此发现进一步增强由将银添加至团聚物产生的潜在经济优点。
[0172] 图3和图4提供关于来自根据本发明的柱C272和对照柱C273中的团聚物的铜提取的另外的数据。
[0173] 图3提供对于柱272和柱273的浸取残余物中的五种不同大小级分的铜等级。
[0174] 图4提供柱272和柱273的浸取残余物中的五种不同大小级分中的铜的质量(g)。
[0175] 图3和图4示出相比于对应的对照柱C273大小级分，在柱C272残余物大小级分的每个中，特别是在较细的级分即–4mm中存在明显较低的铜等级和铜质量。
[0176] 最后，以下表2比较了由根据本发明的柱C272和对照柱C273中的每种含铜矿物实现的铜提取。
[0177] 表2中的进料矿石柱示出在进料矿石中仅约60wt.％的铜呈黄铜矿的形式(具有1.3wt.％的总铜浓度)。
[0178] 从表2明显的是，与对照柱C273中的黄铜矿中仅69.7wt.％的铜相比，团聚物中的银使得可以除去黄铜矿中的94.8wt.％的铜。
[0179] 从表2还明显的是，银还对其他含铜矿物的浸取具有有益的影响，所述其他含铜矿物包括辉铜矿/蓝辉铜矿、硫砷铜矿和其他铜矿物。
[0180] 表2
[0181]
[0182]
[0183] 总之，上文报告的柱测试示出向黄铜矿矿石的碎片的团聚物中添加银，特别是低浓度的银，对从团聚物中的黄铜矿矿物的铜回收率和浸取时间具有明显的积极影响。
[0184] 实施例2
[0185] 下文描述关于三种不同团聚物的柱测试的另一种选择，并且在图5-图9中和在以下表3中报告柱测试的铜提取结果。用于这些测试的矿石的组成在表1中示出，并且用于这些测试的实验程序如实施例1中所描述。
[0186] 1.银剂量
[0187] 进行以下五个柱浸取测试，并且浸取测试的结果在图5中呈现并总结在表3中：
[0188] ●柱273-对照柱-在黄铜矿矿石的碎片的团聚物中不具有添加的银。
[0189] ●柱295-本发明的实施例-(a)黄铜矿矿石的碎片和(b)作为硝酸银溶液添加的0.0625g银每1kg在矿石中的铜的团聚物。
[0190] ●柱294-本发明的实施例-(a)黄铜矿矿石的碎片和(b)作为硝酸银溶液添加的0.125g银每1kg在矿石中的铜的团聚物。
[0191] ●柱288-本发明的实施例-(a)黄铜矿矿石的碎片和(b)作为硝酸银溶液添加的0.25g银每1kg在矿石中的铜的团聚物。
[0192] ●柱272-本发明的实施例-(a)黄铜矿矿石的碎片和(b)作为硝酸银溶液添加的1g银每1kg在矿石中的铜的团聚物。
[0193] 在图5中，随着时间的铜提取用五个柱浸取测试中的变化的银剂量来示出。在所有测试的银剂量，相比于没有银的浸取，存在铜提取的明显的改进。
[0194] 表3总结从五个柱浸取测试获得的最终的铜提取和黄铜矿提取。
[0195] 表3–用于变化的银剂量的柱测试总结
[0197]
[0198] 2.银添加方法
[0199] 在其他的柱测试中，在浸取后期通过将额外的银添加至灌洗溶液中来添加额外的银。这首先使用氯化银(0.04g Ag/kg Cu)，并且稍后使用银硫脲溶液(silver thiourea solution)(0.25g Ag/kg Cu)来进行。在图6中示出包括柱的细节的这些柱浸取测试中的一个(柱296)的结果。此图示出铜提取相对于时间。在任一添加之后，没有观察到铜提取速率的增加，如在图6中示出的。但该图确实示出在AgCl添加之后约6％增加。这证明，在团聚期间将银添加至矿石的施加方法远比将银添加至浸取溶液更有效。
[0200] 3.其他浸取变量的效果
[0201] 在其他柱浸取测试中，研究了溶液中的硫酸盐浓度的效果。图7是这些柱浸取测试中的铜提取相对于溶液中的硫酸盐浓度的图，其中该图包括柱的细节。在图7中，明显的是，即使变化的溶液组成(即硫酸盐浓度的变化)，银添加也有益于铜提取。应注意，陈述的硫酸盐浓度是在浸取开始时的值。由于脉石矿物的浸取，在柱的底部收集的溶液包含较高的硫酸盐浓度，并且此溶液作为浸取液被再循环。允许总硫酸盐浓度在浸取的过程内增加至120g/L的最大值。
[0202] 在其他柱浸取测试中，研究了不同粒度分布的效果。图8是这些柱浸取测试的铜提取相对于时间的图，其中该图包括柱的细节。图8示出银添加有益于从矿石以不同的粒度分布(9mm和25mm的P80)的铜提取。
[0203] 在其他柱浸取测试中，研究了温度的效果。图9是这些柱浸取测试的铜提取相对于时间的图，其中该图包括柱的细节。图9示出银添加有益于在一系列温度的铜提取。事实上，当在40℃用0.25g Ag/kg Cu浸取时，铜提取速率非常类似于在50℃在没有银的情况下的浸取。这示出银添加是提高温度作为加速铜提取的手段的有效的可选方案。
[0205] 通过实例的方式，实施方案关于图1被描述为一系列连续的步骤，其中碎片被直接转移至团聚站3并且然后被直接形成堆5。本发明不限于此实施方案，并且在站3之后可以存在团聚物的储备。此外，站3和堆5可以不位于相同的区域，并且可能需要在站3和堆5之间运输处于不同位置的团聚物。
[0206] 通过另外的实例的方式，尽管在混合矿石碎片和银并形成矿石碎片和银的团聚物并且然后形成团聚物的堆的上下文中关于图1描述了实施方案，但是本发明不限于此并扩展至混合原矿矿石和银并且然后由原矿矿石形成堆。
[0207] 通过另外的实例的方式，尽管在团聚步骤中通过将矿石碎片和银混合在一起来形成团聚物的上下文中关于图1描述了实施方案，但是本发明还扩展至以下选项：
[0208] (a)通过在团聚步骤中，将银添加至矿石碎片并且然后将矿石碎片混合在一起来形成团聚物；以及
[0209] (b)在团聚步骤中形成矿石碎片的团聚物，并且然后将银添加至团聚物。
[0210] 通过另外的实例的方式，尽管在团聚步骤中通过将矿石碎片、银、酸和微生物混合在一起来形成团聚物的上下文中关于图1描述了实施方案，但是本发明不限于与酸和微生物形成团聚物。换句话说，酸和微生物在团聚物中是任选的添加物。
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