堆浸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及浸提含有有價(jià)值金屬的材料。
[0002]本發(fā)明具體地，雖然決不排他地，涉及浸提呈含有價(jià)值金屬的硫化礦石形式的原料。
[0003]本發(fā)明具體地，雖然決不排他地，涉及浸提包括含銅礦物(例如黃銅礦)的含硫化銅礦石。
【背景技術(shù)】
[0004]在含硫化銅的礦物的常規(guī)堆積浸取中，將采出的礦石堆積成堆，通過(guò)經(jīng)由延伸進(jìn)入堆中的曝氣管直接注入空氣和/或通過(guò)堆的暴露側(cè)的自然對(duì)流曝氣，使用酸性溶液沖洗以將銅提取進(jìn)入溶液中，并且隨后通過(guò)包括溶劑萃取和電解提取(SX/EW)、置換沉淀到更有活性的金屬(如鐵)上、氫還原、以及直接電解提取的一系列回收選項(xiàng)從溶液中回收銅?？梢酝ㄟ^(guò)使用微生物(例如在堆中的礦石碎塊的表面上和裂縫中生長(zhǎng)的嗜酸細(xì)菌)加強(qiáng)浸提。
[0005]通常，堆積浸取(以下稱(chēng)為“堆浸”)提供比從含銅礦石中回收銅的其他冶金工藝選擇(例如研磨和浮選)更低的金屬回收率，該研磨和浮選生成含銅精礦，然后對(duì)該含銅精礦進(jìn)行熔煉以生成金屬銅。因此，堆浸趨向于被保留用于具有至少一定比例的容易回收的銅的低等級(jí)礦石類(lèi)型(典型地，按重量計(jì)0.5% -2% )，但其中每單位銅的粉碎/研磨成本太高而不能支持濃縮器的途徑，或其中礦物解離和其他特征(例如砷含量)將不能支持生產(chǎn)直接可用的或可銷(xiāo)售的精礦。
[0006]以上討論并不旨在認(rèn)可以上是澳大利亞及其他地方的公知常識(shí)。
[0007]發(fā)明概述
[0008]本申請(qǐng)人通過(guò)集團(tuán)公司和研宄伙伴已對(duì)堆浸含銅礦石進(jìn)行了研發(fā)工作，并且在堆浸工作的過(guò)程和有關(guān)其他技術(shù)項(xiàng)目的工作過(guò)程中有了很多發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明是這些發(fā)現(xiàn)的一個(gè)成果。
[0009]從以可接受的速率使浸提反應(yīng)發(fā)生的角度來(lái)看，堆中的溫度控制是一個(gè)重要的問(wèn)題。在起始階段及堆浸操作的過(guò)程期間，溫度控制可能是一個(gè)問(wèn)題。由于堆內(nèi)的反應(yīng)及外界條件(如外界溫度)，所以在堆浸操作過(guò)程期間溫度要求可能會(huì)發(fā)生變化。舉例而言，堆浸操作的挑戰(zhàn)之一是，特別是在等級(jí)較低且氣候寒冷時(shí)，使堆的內(nèi)部溫度達(dá)到使反應(yīng)在可接受速率下自維持的點(diǎn)。此外，在堆內(nèi)的規(guī)模下難以進(jìn)行溫度控制，特別是在較冷的條件下，并且經(jīng)常導(dǎo)致常規(guī)堆浸提操作在實(shí)現(xiàn)高的提取率方面受限。
[0010]本發(fā)明基于在研發(fā)工作過(guò)程中達(dá)到的認(rèn)識(shí):電磁輻射，特別是射頻輻射，可以選擇性地加熱浸提液和/或含銅礦常見(jiàn)的硫化物礦化物(取決于礦物學(xué))而不加熱主巖(即脈石)，且在此基礎(chǔ)上是有用的。
[0011]一般情況下，本發(fā)明提供一種待浸提以從原料中回收有價(jià)值金屬的原料堆，該堆包括一種在堆中原位產(chǎn)生熱量的電磁加熱系統(tǒng)。
[0012]術(shù)語(yǔ)“電磁加熱系統(tǒng)”在此應(yīng)理解成是指基于使用電磁場(chǎng)以在原料堆中直接或間接地產(chǎn)生熱量的任何系統(tǒng)。
[0013]本發(fā)明可提供一種待浸提以從原料中回收有價(jià)值金屬的原料堆，該堆包括一種電磁加熱系統(tǒng)，該電磁加熱系統(tǒng)呈一種用于使該堆暴露于電磁輻射以在該堆內(nèi)原位產(chǎn)生熱量的系統(tǒng)的形式。
[0014]該將堆暴露于電磁輻射的系統(tǒng)可以是可操作的以選擇性地加熱與在堆中非有價(jià)值脈石原料相比含有價(jià)值金屬的礦物。
[0015]該將堆暴露于電磁輻射的系統(tǒng)可以是可操作以將該堆的至少大部分，典型地至少90%中的含有價(jià)值金屬的礦物加熱至均勻的溫度范圍。
[0016]該將堆暴露于電磁輻射的系統(tǒng)可以是可操作的以選擇性加熱與在堆中非有價(jià)值脈石原料相比的浸提液。研發(fā)工作發(fā)現(xiàn)選擇性加熱與非有價(jià)值脈石原料相比的浸提液是將整個(gè)堆加熱至均勻溫度范圍的有效途徑。典型地，浸提液貫穿該堆很好地分布并通過(guò)從浸提液到周?chē)言系膫鲗?dǎo)存在熱傳輸。
[0017]該將堆暴露于電磁輻射的系統(tǒng)可以是可操作的以將在該堆的至少大部分，典型地至少90 %中的浸提液加熱至均勻的溫度范圍。
[0018]當(dāng)堆中原料包括含硫化銅礦其中黃銅礦作為在礦中的含銅礦物時(shí)，該將堆暴露于電磁輻射的系統(tǒng)可以是可操作的以將堆浸液加熱到至少50°C，優(yōu)選地在45°C與65°C之間的范圍內(nèi)，且典型地約為55°C。
[0019]當(dāng)堆中原料包括含硫化銅礦其中黃銅礦作為在礦中的含銅礦物時(shí)，該將堆暴露于電磁輻射的系統(tǒng)可以是可操作以將堆浸液加熱到小于85°C。
[0020]在原料包括含有價(jià)值金屬的硫化礦并且針對(duì)堆的浸提操作采用了酸性浸提液的情形下，電磁輻射系統(tǒng)加熱金屬硫化物和浸提液并產(chǎn)生熱量以引發(fā)并維持堆中的反應(yīng)。
[0021]電磁輻射可以是任何適合的輻射。
[0022]電磁輻射可以是射頻輻射。
[0023]電磁輻射可以是在輻射的射頻輻射帶的低頻端。
[0024]輻射的射頻輻射帶的低頻端可以為1-1OOMHz。
[0025]射頻福射可以?xún)?yōu)選地選擇為在5MHz至45MHz之間^
[0026]在電磁輻射為射頻輻射的情形下，該將堆暴露于電磁輻射的系統(tǒng)可包括射頻發(fā)生器、將射頻能量輻射進(jìn)入堆中的電極陣列，以及將射頻發(fā)生器與電極互連的傳輸線(xiàn)。說(shuō)明書(shū)中對(duì)電極的引用包括對(duì)天線(xiàn)的引用。
[0027]舉例而言，該將堆暴露于電磁輻射的系統(tǒng)可包括一系列位于該堆中的間隔開(kāi)的電極以及連接于這些電極的電源，該電源是可操作的以產(chǎn)生具有在射頻帶中的頻率的電磁波。
[0028]這些電極可以安排為豎直地延伸進(jìn)入該堆中。
[0029]這些電極可以安排為水平地延伸進(jìn)入該堆中。
[0030]這些電極可以呈伸長(zhǎng)的中心導(dǎo)體和外部同軸導(dǎo)體的形式，其中在這些導(dǎo)體之間有環(huán)形間隙。
[0031]這些電極可以為任何適合的形式和任何適合的安排。這些電極的大小和間距以及定向可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
[0032]舉例而言，各電極可包括伸長(zhǎng)的中心導(dǎo)體和外部同軸導(dǎo)體，其中在這些導(dǎo)體之間有環(huán)形間隙。
[0033]該堆可包括延伸進(jìn)入該堆中的套筒陣列，并且這些電極可以是可更換地位于這些套筒中。
[0034]這些套筒可由電磁輻射可穿透的材料制成。
[0035]該將堆暴露于電磁輻射的系統(tǒng)可包括將將電磁輻射限制于堆中的屏蔽物。
[0036]該屏蔽物可以是呈位于該堆的外側(cè)上的金屬網(wǎng)的形式，該金屬網(wǎng)用作防止電磁輻射被傳輸?shù)皆摱训耐獠康姆ɡ诨\。
[0037]該堆可以具有任何適合的尺寸和形狀。舉例而言，該堆可以是長(zhǎng)形的，具有一對(duì)平行的較長(zhǎng)側(cè)和一對(duì)平行的較短側(cè)(也可描述為“端部”)。
[0038]原料可以是含有有價(jià)值金屬的硫化礦。
[0039]硫化礦可以是含硫化銅的礦石，該礦石包括含銅礦物。
[0040]含銅礦物可包括黃銅礦。
[0041]該堆可包括一種曝氣系統(tǒng)，該曝氣系統(tǒng)用于在自然對(duì)流或強(qiáng)制空氣流動(dòng)的條件下將空氣供給至該堆。
[0042]該堆可以包括一種用于將浸提液供給到該堆以從該堆中的原料浸提有價(jià)值金屬的系統(tǒng)。
[0043]該浸提液可以是典型地pH 1.5-2的酸性溶液。
[0044]該酸性溶液可以包括硫酸。
[0045]可預(yù)加熱該浸提液。
[0046]該堆可以包括一種用于從堆中排出浸提母液的系統(tǒng)，該浸提母液含有從堆中原料浸提的有價(jià)值金屬。
[0047]一般情況下，本發(fā)明還提供了一種從原料中堆浸提有價(jià)值金屬的方法，該方法包括如下步驟:(a