相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2014年11月20日提交的題為“systemandmethodforenhancedmetalrecoveryduringatmosphericleachingofmetalsulfides”的共同未決的第62/082,293號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)和利益，其內(nèi)容通過引用整體并入本文用于任何和所有目的，如同在此完全闡述。本申請還涉及于2014年9月14日提交的題為“systemandmethodforenhancedmetalrecoveryduringatmosphericleachingofmetalsulfides”的第pct/us2015/050045號國際專利申請，其內(nèi)容通過引用整體并入本文用于任何和所有目的，如同在此完全闡述。

本發(fā)明的實施方式涉及改進從金屬硫化物礦石提取金屬價的設(shè)備、流程和方法。特別地，公開了在常壓或基本常壓的氧化性浸出回路中提高金屬回收的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在和過去的原生金屬硫化物(例如，黃銅礦，砷黝銅礦和硫砷銅礦)的常壓浸出方法可能苦于因氧化浸出過程中的物理鈍化作用所致的緩慢的反應(yīng)動力學(xué)和不良的金屬回收。當元素硫產(chǎn)物層的生長堵塞了被浸出顆粒的表面時，會發(fā)生物理鈍化現(xiàn)象。硫反應(yīng)產(chǎn)物層作為物理屏障，阻礙反應(yīng)物和產(chǎn)物從反應(yīng)面的運輸。

通過改變產(chǎn)物層的孔隙率和/或彎曲度，許多因素可以加大硫產(chǎn)物在金屬溶解方面的不利影響。這些因素單獨或共同地包括晶體相變，部分熔融和重結(jié)晶，或者完全晶體熔化。鈍化作用的范圍將取決于反應(yīng)介質(zhì)的溫度和反應(yīng)區(qū)域的溫度，這可能與整個系統(tǒng)溫度不同。這種溫差可能會持續(xù)整個浸出過程，或者可能是暫時的。

鈍化的其他機理可以包括形成貧金屬的非化學(xué)計量硫化物相，其對進一步的陽極溶解反應(yīng)具有抗性。此外，如果經(jīng)由電化學(xué)氧化還原機理發(fā)生金屬硫化物的溶解，則陽極溶解步驟將取決于反應(yīng)面上的ph和氧化還原電位。

本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的許多因素可能使得難以保持最佳氧化還原電位以在最大溶解速率下實現(xiàn)完全金屬回收。在一些情況下，從礦石精礦中浸出原生金屬硫化物也可能苦于因在泡沫浮選過程中使用的殘余起泡劑所致的緩慢的反應(yīng)動力學(xué)和不良的金屬回收。殘余的起泡劑可能存在于被浸出的顆粒上并干擾表面浸出化學(xué)。

過去已經(jīng)嘗試了許多方法通過使用浸出催化劑來提高金屬浸出速率。一種方法建議通過用細顆粒碳摻雜層來增加通過阻電的反應(yīng)-產(chǎn)物層的電子傳輸來解決鈍化問題(參見例如us-4,343,773)。此外，最近提出的用于解決鈍化的方法(us-2012/0279357)依賴于添加活性炭催化劑以增大含砷硫化銅的浸出速率。還有，其他方法已經(jīng)使用銀基催化浸出系統(tǒng)來提高酸性硫酸鐵介質(zhì)中的銅溶解速率(j.d.miller,p.j.mcdonoughandp.j.portillo,electrochemistryinsilvercatalyzedferricsulfateleachingofchalcopyrite,inprocessandfundamentalconsiderationsofselectedhydrometallurgicalsystems,m.c.kuhn,ed.,sme-aime,newyork,pp.327-338,1981)，而其他人則使用銀活化的黃鐵礦來達到相似的結(jié)果(us-8,795,612)。申請人近來還提出了一種用于含銅硫化物礦物的強化浸出的方法和工藝，其在浸出過程中利用微波輻射來對抗鈍化對浸出的不利影響(wo2014074985a1)。。

還有一些已經(jīng)采用硫化銅精礦的預(yù)浸出、超細研磨(即，經(jīng)由粒徑減小的純機械預(yù)浸出活化)以實現(xiàn)快速的研磨后浸出動力學(xué)(us5,650,057)。us-5,993,635描述了一種從硫化物-礦物組合物中回收銅的方法，其包括將浸出進料超細研磨至約3-5μm的p80的步驟(參見us-5,993,635中的實施例3)。雖然在小規(guī)模范圍內(nèi)95％或以上的銅溶解在10小時內(nèi)實現(xiàn)，但在浸出之前研磨至如此小的粒徑在中低品位的金屬精礦中逐漸變得不太經(jīng)濟。

一些以前的方法在所謂的批次機械-化學(xué)浸出過程中結(jié)合了超細研磨和浸出；然而，這些浸出過程是不能提供連續(xù)的下游流動或活塞式流動的高能循環(huán)“批次”過程。此外，迄今為止，所有現(xiàn)有技術(shù)的方法都需要過大的能量輸入來實現(xiàn)黃銅礦的顯著水平的銅溶解。雖然實現(xiàn)80％銅提取的浸出時間已被證明是短至1小時，但是這種方法難以適應(yīng)大規(guī)模的商業(yè)操作(d.a.rice,j.r.cobble,andd.r.brooks,effectsofturbo-millingparametersonthesimultaneousgrindingandferricsulfateleachingofchalcopyrite,ri9351,usbureauofmines,1991)。此外，由于在高元素硫負載下發(fā)生的鈍化，超過95-97％的銅回收率是不可實現(xiàn)的，本發(fā)明人將其解釋為表明多種機理正在有效地阻礙金屬溶解和回收。

此外，雖然機械-化學(xué)過程可以通過利用在鍵斷裂時產(chǎn)生的自由基的即時反應(yīng)性來加速反應(yīng)速率，現(xiàn)有技術(shù)方法尚未被獲知或披露在原子水平和在不涉及化學(xué)鍵的形成或破壞的反應(yīng)中是有效的(例如，加速亞鐵向三價鐵的氧化)。

盡管用超細研磨進行預(yù)處理，表面鈍化反應(yīng)仍然是有問題的。通過金屬硫化物的超細研磨來將浸出時間(其中在浸出前對精礦預(yù)處理)減少到9小時以下的努力大部分不成功。需要改進的方法來經(jīng)濟地減少浸出時間并增加金屬溶解和回收率至98％及以上。

發(fā)明目的

優(yōu)選地，實施方式減少和/或消除將多余試劑(superfluousreagentorreagents)添加到浸出回路中的需要，以減輕與采購、運輸和配量相關(guān)的額外成本。

此外，優(yōu)選地，實施方式減少和/或消除將多余試劑添加到浸出回路中的需要，以減輕對下游sx/ew系統(tǒng)的負面影響。

還需要通過在連續(xù)金屬回收流程的連續(xù)氧化性浸出回路中采用新的機械-化學(xué)/物理-化學(xué)技術(shù)來減輕物理和/或電化學(xué)鈍化的影響。

本發(fā)明的這些和其它目的將從本文的附圖和描述中變得顯而易見。雖然本發(fā)明的每一個目的被認為是通過本發(fā)明的至少一個實施方式來實現(xiàn)的，但是本發(fā)明并不一定有任何一個實施方式實現(xiàn)本發(fā)明的所有目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

公開了一種氧化性浸出回路。所述氧化性浸出回路可以包括至少一個攪拌釜反應(yīng)器和至少一個剪切釜反應(yīng)器，所述至少一個剪切釜反應(yīng)器被設(shè)置為比所述至少一個攪拌釜反應(yīng)器賦予顆粒更高的剪切力。在一些實施方式中，至少一個剪切釜反應(yīng)器以比至少一個攪拌釜反應(yīng)器更高的功率密度運行。至少一個攪拌釜反應(yīng)器和至少一個剪切釜反應(yīng)器可以串聯(lián)連接，例如，以級間構(gòu)造(inter-stageconfiguration)。至少一個攪拌釜反應(yīng)器和至少一個剪切釜反應(yīng)器可以并聯(lián)連接，例如，以級內(nèi)構(gòu)造(intra-stageconfiguration)。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以被布置在至少一個攪拌釜反應(yīng)器內(nèi)，例如，以原位構(gòu)造(insituconfiguration)。在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括至少兩個攪拌釜反應(yīng)器。在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括至少兩個剪切釜反應(yīng)器。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以提供機械-化學(xué)或物理-化學(xué)反應(yīng)，并且至少一個攪拌釜反應(yīng)器可以在操作過程中提供化學(xué)反應(yīng)。在一些實施方式中，至少一個剪切釜反應(yīng)器可以包括攪拌介質(zhì)反應(yīng)器、包含一個或多個高剪切葉輪的高剪切反應(yīng)器或包含高剪切轉(zhuǎn)子和高剪切定子的高剪切反應(yīng)器。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以包括包含研磨介質(zhì)的攪拌介質(zhì)反應(yīng)器。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以包含一個或多個高剪切葉輪。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以包含一個或多個泵抽葉片。每個剪切釜反應(yīng)器可以包含至少一個高剪切轉(zhuǎn)子和至少一個高剪切定子。

還公開了在金屬硫化物的常壓或基本常壓的浸出過程中改進浸出動力學(xué)和金屬回收的方法。根據(jù)一些實施方式，所述方法可以包括以下步驟：(a)經(jīng)由浮選產(chǎn)生金屬硫化物精礦；(b)在一個或多個攪拌釜反應(yīng)器中處理金屬硫化物精礦以產(chǎn)生氧化處理的金屬硫化物精礦；和(c)在一個或多個剪切釜反應(yīng)器中對金屬硫化物精礦內(nèi)或氧化處理的金屬硫化物精礦內(nèi)的顆粒進行物理-化學(xué)處理；其中一個或多個剪切釜反應(yīng)器被設(shè)置為與一個或多個攪拌釜反應(yīng)器相比賦予顆粒更大量的剪切力。所述方法還可以包括以下步驟：(d)從顆粒中提取金屬，所述金屬包括鐵、鎳、鈷、銅、鋅、銀、金、銻或鉍。所述方法還可以包括以下步驟：(e)從顆粒中提取非金屬，所述非金屬包括砷或硫。步驟(c)可以與步驟(b)順序地(inseries)進行，或者步驟(c)可以與步驟(b)并行地(inparallel)進行，而不限于此。在某些情況下，步驟(c)可以在步驟(b)之前或之后進行。在一些實施方式中，步驟(c)和步驟(b)可以混合構(gòu)造(hybridconfiguration)進行，其中一個或多個剪切釜反應(yīng)器中的至少一個被配置在一個或多個攪拌釜反應(yīng)器中的至少一個之中。一個或多個剪切釜反應(yīng)器可以包括攪拌介質(zhì)反應(yīng)器、包含一個或多個高剪切葉輪的高剪切攪拌反應(yīng)器或包含高剪切轉(zhuǎn)子和高剪切定子的高剪切反應(yīng)器，但不限于此。在一些情況下，一個或多個剪切釜反應(yīng)器可以包含研磨介質(zhì)。在一些情況下，一個或多個剪切釜反應(yīng)器可以包括至少一個高剪切葉輪。在一些情況下，一個或多個剪切釜反應(yīng)器可以包括至少一個泵抽葉片(pumpingblade)。在一些情況下，一個或多個剪切釜反應(yīng)器可以包括至少一個高剪切轉(zhuǎn)子和至少一個高剪切定子。

還公開了用于在金屬硫化物的常壓或基本常壓浸出過程中改進浸出動力學(xué)和金屬回收的氧化性浸出回路200，所述氧化性浸出回路200包括：(a)至少一個攪拌釜浸出反應(yīng)器；和(b)至少一個剪切釜反應(yīng)器，所述至少一個剪切釜反應(yīng)器被設(shè)置為與至少一個攪拌釜反應(yīng)器相比賦予金屬硫化物顆粒更大量的剪切力。氧化性浸出回路可以包括至少兩個攪拌釜反應(yīng)器和(c)被布置在至少兩個攪拌釜反應(yīng)器之間的固-液分離裝置。位于固-液分離裝置下游的攪拌釜反應(yīng)器可以在體積上小于位于固-液分離裝置上游的攪拌釜浸出反應(yīng)器。在一些實施方式中，氧化性浸出回路還可以包括(c)被布置在至少一個剪切釜反應(yīng)器與至少一個攪拌釜反應(yīng)器之間的固-液分離裝置。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以被布置在所述至少一個氧化攪拌釜浸出反應(yīng)器之中。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以被布置在兩個攪拌釜反應(yīng)器之間。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以與至少一個攪拌釜反應(yīng)器以級內(nèi)構(gòu)造布置；其中至少一個剪切釜反應(yīng)器可以由至少一個攪拌釜反應(yīng)器進料，并且其中至少一個剪切釜反應(yīng)器可以再進料到至少一個攪拌釜反應(yīng)器。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以選自攪拌介質(zhì)反應(yīng)器，包含一個或多個高剪切葉輪和/或泵抽葉片的高剪切攪拌反應(yīng)器，或包含高剪切轉(zhuǎn)子和定子的高剪切反應(yīng)器。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以包括研磨介質(zhì)。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以包括選自以下的一個或多個高剪切葉輪：鎖緊葉片、傾斜葉片、馬刀型葉片、線圈葉片、彎曲徑向葉片、掠形葉片、拆卸式葉片(dis-mountedblade)、雙高速葉片、交替齒形葉片、非交替齒形葉片、高翼葉片(high-vaneblade)、cowles葉片和刮刀。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以包含至少一個高剪切轉(zhuǎn)子和至少一個高剪切定子。至少一個攪拌釜反應(yīng)器可以第一研磨能操作，并且至少一個剪切釜反應(yīng)器可以高于第一研磨能的第二研磨能操作。至少一個攪拌釜反應(yīng)器可以第一功率密度操作，并且至少一個剪切釜反應(yīng)器可以高于第一研磨能的第二功率密度操作。

在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括：第一攪拌釜反應(yīng)器；第二攪拌釜反應(yīng)器；以及布置在第一攪拌釜反應(yīng)器和第二攪拌釜反應(yīng)器之間的剪切反應(yīng)器。在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括：第一剪切釜反應(yīng)器；第二剪切釜反應(yīng)器；和布置在第一剪切釜反應(yīng)器和第二剪切釜反應(yīng)器之間的攪拌釜反應(yīng)器。

在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括：第一攪拌釜反應(yīng)器；以及布置在第一攪拌釜反應(yīng)器之中的剪切反應(yīng)器或剪切釜反應(yīng)器。在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括：(a)第一攪拌釜反應(yīng)器，其具有被設(shè)置為接受金屬硫化物精礦的第一入口；被設(shè)置為將金屬硫化物精礦輸送到下游的另一個攪拌釜反應(yīng)器的第一出口；被設(shè)置為將金屬硫化物精礦輸送到剪切釜反應(yīng)器的第一級內(nèi)出口；以及被設(shè)置為從剪切釜反應(yīng)器接收金屬硫化物精礦的第一級內(nèi)入口；和(b)剪切釜反應(yīng)器，其具有被設(shè)置為從第一攪拌釜反應(yīng)器接收金屬硫化物精礦的第一級內(nèi)入口；以及被設(shè)置為將金屬硫化物精礦輸送到第一攪拌釜反應(yīng)器的第一級內(nèi)出口。

在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括：(a)第一攪拌釜反應(yīng)器，其具有：入口，其被設(shè)置為接收金屬硫化物精礦；出口，其被設(shè)置為從第一攪拌釜反應(yīng)器輸送金屬硫化物精礦；(b)第二攪拌釜反應(yīng)器，其具有入口并被配置在第一攪拌釜反應(yīng)器下游；(c)固-液分離裝置，其被配置在第一攪拌釜反應(yīng)器和第二攪拌釜反應(yīng)器之間，所述固液分離裝置與第一攪拌釜反應(yīng)器的出口和第二攪拌釜反應(yīng)器的入口可操作地連通，其中所述固-液分離裝置被設(shè)置為使從第一攪拌釜反應(yīng)器接收的金屬硫化物精礦脫水并將液體部分通入第二攪拌釜反應(yīng)器的入口；和(d)至少一個剪切釜反應(yīng)器，其被設(shè)置為對金屬硫化物精礦中的顆粒賦予比第一攪拌釜反應(yīng)器或第二攪拌釜反應(yīng)器更高的剪切力。第二攪拌釜反應(yīng)器可以具有比第一攪拌釜反應(yīng)器更小的體積比。第一攪拌釜反應(yīng)器或第二攪拌釜反應(yīng)器可以與至少一個剪切釜反應(yīng)器串聯(lián)連接。第一攪拌釜反應(yīng)器或第二攪拌釜反應(yīng)器可以至少與一個剪切釜反應(yīng)器并聯(lián)連接。至少一個剪切釜反應(yīng)器可以布置在第一攪拌釜反應(yīng)器或第二攪拌釜反應(yīng)器內(nèi)之中。布置在第一攪拌釜反應(yīng)器或第二攪拌釜反應(yīng)器之中的至少一個剪切釜反應(yīng)器可以包括不包含釜或釜部分的剪切反應(yīng)器。

在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括：至少一個攪拌釜反應(yīng)器；和包含反應(yīng)顆粒的至少一個剪切釜反應(yīng)器；其中至少一個剪切釜反應(yīng)器被設(shè)置具有用于以下的機械裝置：i)協(xié)同破壞因在反應(yīng)顆粒表面處產(chǎn)生的疏水元素硫反應(yīng)產(chǎn)物所致的顆粒-顆粒附聚(particle-particleagglomerations)，或ii)協(xié)同再排列因在反應(yīng)顆粒表面處產(chǎn)生的疏水元素硫反應(yīng)產(chǎn)物所致的顆粒-顆粒附聚。在一些實施方式中，破壞顆粒-顆粒附聚包括打破顆粒-顆粒附聚中的顆粒-顆粒接觸。在一些實施方式中，步驟i)或ii)可以改變到達和始于反應(yīng)面的擴散路徑長度。在一些實施方式中，步驟i)或ii)可以加速到達和始于反應(yīng)面的物質(zhì)傳遞。

在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括：至少一個攪拌釜反應(yīng)器；至少一個剪切釜反應(yīng)器；以及位于至少一個攪拌釜反應(yīng)器和至少一個剪切釜反應(yīng)器下游的固/固分離裝置；其中所述固/固分離裝置可被設(shè)置用于從氧化性浸出回路中的其它顆粒中分離元素硫反應(yīng)產(chǎn)物。在一些實施方式中，氧化性浸出回路還可以包括可操作地連接到固/固分離裝置的再循環(huán)流，其中所述再循環(huán)流被設(shè)置用于再循環(huán)已經(jīng)由固/固分離裝置與元素硫分離的氧化性浸出回路中的顆粒，并將再循環(huán)顆粒帶入以下的一個或多個：位于氧化性浸出回路上游的再研磨回路，至少一個攪拌釜反應(yīng)器，至少一個剪切釜反應(yīng)器或調(diào)理桶，但不限于此。

還公開了浸出方法。根據(jù)一些實施方式，所述方法包括以下步驟：(a)提供包括至少一個攪拌釜反應(yīng)器202和至少一個剪切釜反應(yīng)器212的氧化性浸出回路200；(b)在至少一個攪拌釜反應(yīng)器202和至少一個剪切釜反應(yīng)器212內(nèi)處理包含金屬硫化物顆粒的浮選精礦；(c)在至少一個攪拌釜反應(yīng)器202中形成含有所述金屬硫化物顆粒的附聚；和(d)間歇地破壞至少一個剪切釜反應(yīng)器212內(nèi)的附聚以增強金屬硫化物顆粒的浸出動力學(xué)，增加金屬硫化物顆粒的金屬回收或降低附聚內(nèi)的有效電化學(xué)擴散路徑長度。步驟(c)可以包括使用絮凝劑有效地形成附聚，而不是被動地形成附聚。

還公開了從金屬硫化物精礦中提取硫的方法。根據(jù)一些實施方式，所述方法包括：(a)對顆粒進行機械-化學(xué)和/或物理-化學(xué)處理；(b)使用固-固分離裝置從步驟(a)的機械-化學(xué)和/或物理-化學(xué)處理的顆粒中分離元素硫；和(c)從固/固分離裝置去除在步驟(b)中分離的元素硫。所述固-固分離裝置可以被設(shè)置為基于機械-化學(xué)和/或物理-化學(xué)處理的顆粒的密度進行顆粒/顆粒分離。所述固-固分離裝置可以包括離心裝置，諸如重力離心濃縮器(例如，分批或連續(xù)可變排放)或旋風分離器，但不限于此。

公開了金屬回收流程內(nèi)的連續(xù)氧化性浸出回路。在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以維持在600mv(she)和800mv(she)之間的氧化還原電位，例如，在650mv(she)和750mv(she)之間。在一些實施方式中，氧化性浸出回路被設(shè)置用于氧化浸出金屬硫化物精礦，并且可以包括以下的組合：多個攪拌釜反應(yīng)器和一個或多個剪切釜反應(yīng)器。在一些實施方式中，攪拌釜反應(yīng)器可以是氧化浸出反應(yīng)器并可以與剪切釜反應(yīng)器串聯(lián)布置。在一些實施方式中，攪拌釜反應(yīng)器可以與剪切釜反應(yīng)器并聯(lián)布置。在一些實施方式中，攪拌釜反應(yīng)器可以布置成與剪切釜反應(yīng)器串聯(lián)和并聯(lián)。在一些實施方式中，剪切釜反應(yīng)器可以原位布置于攪拌釜反應(yīng)器之中。在一些實施方式中，單個剪切釜反應(yīng)器可以在多個攪拌釜反應(yīng)器之間共享。預(yù)期可采用上述構(gòu)造的各種置換/組合，而不限于此。

還公開了包括連續(xù)氧化性浸出回路的金屬回收流程。金屬回收流程可以包括：(a)硫化物濃縮器，其包括浮選回路以產(chǎn)生金屬硫化物精礦；和(b)常壓或基本常壓的金屬硫化物浸出回路。常壓或基本常壓的金屬硫化物浸出回路可以包括用于經(jīng)由溶解從金屬硫化物精礦回收至少一種有價金屬的氧化性浸出回路。示例性氧化性浸出回路的各種非限制性實施方式可以在圖1-5中看到。

在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以保持在低于約1.0的ph和在600mv(she)和800mv(she)之間的氧化還原電位。在一些實施方式中，氧化性浸出回路可以包括一個或多個剪切釜反應(yīng)器，所述一個或多個剪切釜反應(yīng)器可操作地連接到多個攪拌釜反應(yīng)器。一個、一些或所有這些攪拌釜反應(yīng)器可以包含氧化還原控制源，諸如一個或多個氧氣和/或富集的空氣噴射器。一個、一些或全部的剪切釜反應(yīng)器可以包含氧化還原控制源，諸如一個或多個氧氣和/或富集的空氣噴射器。

根據(jù)一些實施方式，氧化溶解可以在攪拌釜反應(yīng)器中在約600至約800mv(she)之間的氧化還原電位發(fā)生，這是傳統(tǒng)上已知會促進鈍化、減緩或完全停止浸出動力學(xué)的范圍。

根據(jù)一些實施方式，金屬硫化物精礦包括黃銅礦。根據(jù)一些實施方式，氧化溶解在剪切釜反應(yīng)器中進行；其中所述剪切釜反應(yīng)器選自以下中的至少一種：攪拌介質(zhì)反應(yīng)器，包含一個或多個高剪切葉輪和/或泵抽葉片的高剪切攪拌反應(yīng)器，以及包含至少一個高剪切轉(zhuǎn)子和至少一個高剪切定子的高剪切反應(yīng)器。

根據(jù)一些實施方式，氧化性浸出回路可以被設(shè)置為通過提供并在約2千瓦/立方米至約100千瓦/立方米范圍內(nèi)的功率密度下操作剪切釜反應(yīng)器而在大約9小時內(nèi)(例如，在大約6小時內(nèi))浸出多于80％的金屬。根據(jù)一些實施方式，氧化性浸出回路可以被設(shè)置為通過提供并在約5千瓦/立方米至約100千瓦/立方米范圍內(nèi)的功率密度下操作剪切釜反應(yīng)器而在大約9小時內(nèi)(例如，在大約6小時內(nèi))浸出多于95％的金屬。

根據(jù)一些實施方式，氧化性浸出回路可以被設(shè)置為通過提供并在約5千瓦/立方米至約20或30千瓦/立方米范圍內(nèi)的功率密度下操作剪切釜反應(yīng)器而在大約9小時內(nèi)(例如，在大約6小時內(nèi))浸出多于98％的金屬。根據(jù)一些實施方式，氧化性浸出回路可以被設(shè)置為通過提供并在約20千瓦/立方米至約100千瓦/立方米范圍內(nèi)的功率密度下操作剪切釜反應(yīng)器而在大約9小時內(nèi)(例如，在大約6小時內(nèi))浸出多于95％的金屬。在一些優(yōu)選實施方式中，從金屬硫化物浸出的金屬包括銅。在其它實施方式中，從金屬硫化物浸出的金屬包括鋅。

根據(jù)一些優(yōu)選實施方式，金屬硫化物顆粒的氧化浸出可以通過經(jīng)由具有物理-化學(xué)處理裝置的氧化性浸出回路實現(xiàn)的物理-化學(xué)過程來增強。物理-化學(xué)處理裝置可以經(jīng)由物理-化學(xué)機理同時顯著減少金屬硫化物顆粒的電化學(xué)鈍化和物理鈍化。根據(jù)一些實施方式，物理-化學(xué)機理可以包括物理/機械剪切過程組件(例如，至少一個剪切釜反應(yīng)器)和化學(xué)浸出過程組件(例如，在同一氧化性浸出回路中的至少一個攪拌釜反應(yīng)器)。根據(jù)一些實施方式，剪切過程組件可以被設(shè)置為協(xié)同地為金屬硫化物顆粒賦予機械洗滌、研磨、磨耗或其組合。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，剪切過程組件可以被設(shè)置為協(xié)同地賦予因在氧化浸出過程中在反應(yīng)金屬硫化物顆粒表面處產(chǎn)生的疏水元素硫反應(yīng)產(chǎn)物所致的顆粒-顆粒附聚的物理破壞。應(yīng)當理解，化學(xué)相互作用可能發(fā)生在剪切過程組件中，并且這些化學(xué)相互作用可能不同于在常規(guī)攪拌釜反應(yīng)器和/或化學(xué)浸出過程組件中發(fā)現(xiàn)的化學(xué)相互作用。

根據(jù)一些實施方式，剪切過程組件可以包括剪切釜反應(yīng)器，例如，選自以下組中的至少一個的反應(yīng)器：攪拌介質(zhì)反應(yīng)器，高剪切反應(yīng)器，包含一個或更多的高剪切葉輪(例如，cowles葉片)和/或泵抽葉片的攪拌反應(yīng)器，以及包含至少一個高剪切轉(zhuǎn)子和至少一個高剪切定子的反應(yīng)器。根據(jù)一些實施方式，切割過程組件可以位于化學(xué)浸出組件的下游。根據(jù)一些實施方式，剪切過程組件可以位于化學(xué)浸出組件的上游。根據(jù)一些實施方式，剪切過程組件可以位于化學(xué)浸出組件之中，反之亦然，以便在同一裝置內(nèi)提供物理-化學(xué)機理的兩個組件。根據(jù)一些實施方式，剪切過程組件可以與同一氧化性浸出回路中的化學(xué)浸出組件串聯(lián)、并聯(lián)和/或在化學(xué)浸出組件之中。在一些實施方式中，化學(xué)浸出組件和剪切過程組件可形成連續(xù)流通的線性氧化性浸出回路200的部分，而不是循環(huán)或分批氧化性浸出回路的部分。

根據(jù)一些實施方式，一個或多個攪拌釜反應(yīng)器可在大氣壓力下操作，并且一個或多個剪切釜反應(yīng)器可在高于大氣壓力或大氣壓力下操作。根據(jù)一些優(yōu)選實施方式，剪切釜反應(yīng)器可以被設(shè)置為在小于20巴和等于或大于1巴下操作。例如，本文中公開的剪切釜反應(yīng)器可以被設(shè)置為在約1至約10巴范圍內(nèi)的氧氣過壓壓力下操作。甚至更優(yōu)選地，本文公開的剪切釜反應(yīng)器可以被設(shè)置為在約1至約5巴范圍內(nèi)的氧氣過壓下進行操作，但不限于此。根據(jù)一些實施方式，金屬硫化物顆?？梢栽跀嚢韪磻?yīng)器內(nèi)度過其總合計停留時間的約80-95％以上——例如，優(yōu)選在常壓或基本常壓條件下。根據(jù)一些實施方式，金屬硫化物顆?？梢栽诩羟懈磻?yīng)器內(nèi)度過其總合計停留時間的約10-20％以下——例如，在基本常壓條件或高于常壓條件。根據(jù)一些實施方式，在單獨的剪切釜反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的剪切過程可以包括通過使用酸、鐵離子、氣態(tài)o2、空氣或其組合同時控制ph和氧化還原電位。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，可以在氧化性浸出回路200內(nèi)使用一個或多個剪切釜反應(yīng)器212(在附圖中也標記為“smrt”)。在一些實施方式中，如圖1所示，一個或多個剪切釜反應(yīng)器212可以在各個相鄰的攪拌釜反應(yīng)器202(也在附圖中標記為“浸出”)之間串聯(lián)布置(即“級間”)。攪拌釜反應(yīng)器202優(yōu)選地用作氧化浸出反應(yīng)器，并且可以包括常規(guī)的攪拌釜反應(yīng)器(cstrs)，但不限于此。在一些實施方式中，一個或多個剪切釜反應(yīng)器212可以并聯(lián)布置(即，“級內(nèi)”)，以便接收來自同一攪拌釜反應(yīng)器202的進料并可操作地再進料攪拌釜反應(yīng)釜202，如圖2所示。在一些實施方式中，可以在浸出回路200中配置包括一個或多個固-液分離部件或脫水設(shè)備的固-液分離或脫水步驟，如圖3的中心所示，以解決系統(tǒng)內(nèi)過量濃度積聚問題。例如，可以使用固-液分離或脫水設(shè)備來防止銅濃度超過溶解度極限或者防止銅濃度超過位于氧化性浸出回路200下游的溶劑萃取和電解沉積(sx/ew)系統(tǒng)(未示出)的能力。在一些實施方式中，隨著金屬回收流程向下游進展，攪拌釜反應(yīng)器202可以連續(xù)地增加有效的停留時間和/或尺寸(例如，體積)。在這方面，浸出母液(pls)變得過于濃縮銅和鐵的風險可能會減少。

根據(jù)一些實施方式，潤濕劑可用于控制起泡。潤濕劑可以包括聚合物電解質(zhì)、聚合物絮凝劑，或各種聚合物電解質(zhì)和聚合物絮凝劑可以單獨或組合使用，但不限于此。根據(jù)一些實施方式，潤濕劑可有利地用于將來自氧化性浸出回路200的浸出尾礦中的殘余金屬量減少至小于1wt％，更有利地小于0.8wt％，且更有利地小于0.5wt％。優(yōu)選地，來自本文所公開的氧化性浸出回路的浸出尾礦中的殘余金屬量接近、等于或少于原礦(rom)材料。

根據(jù)一些實施方式，一個或多個剪切釜反應(yīng)器212可以可操作地連接到多個攪拌釜反應(yīng)器202，其中金屬硫化物顆粒在一個或多個剪切釜反應(yīng)器212中的總停留時間取決于或者是在整個氧化性浸出回路200內(nèi)的總停留時間的函數(shù)。一個或多個剪切釜反應(yīng)器212內(nèi)的停留時間也可取決于或者是氧化性浸出回路200內(nèi)的攪拌釜反應(yīng)器的總合計體積與氧化性浸出回路200內(nèi)的剪切釜反應(yīng)器212的總合計體積之間的體積比的函數(shù)。優(yōu)選的體積比不等于1。根據(jù)一些實施方式，剪切釜反應(yīng)器212與攪拌釜反應(yīng)器202的體積比可以在約1:2和約1:200之間；例如，在約1:4和約1:175之間；或在約1:10和約1:150之間；在約1:20和約1:100之間；或在約1:25和約1:75之間；或在約1:30和約1:50之間，諸如近似1:40，但不限于此。

根據(jù)一些實施方式，當在低于元素硫熔點的溫度下操作部分氧化性浸出回路200時，可以在小于20小時(例如，小于10小時)內(nèi)實現(xiàn)約90％或更高的金屬回收。根據(jù)一些實施方式，當在低于元素硫熔點的溫度下操作部分氧化性浸出回路200時，可以在小于9小時(例如，小于6小時)內(nèi)實現(xiàn)約90％或更高的金屬回收。根據(jù)一些實施方式，當在低于元素硫熔點的溫度下操作部分氧化性浸出回路200時，可以在小于10小時內(nèi)實現(xiàn)約95％或更高的金屬回收。根據(jù)一些實施方式，當在低于元素硫熔點的溫度下操作部分氧化性浸出回路200時，可以在小于6小時內(nèi)實現(xiàn)約95％或更高的金屬回收。

根據(jù)一些實施方式，金屬回收流程還可以包括超細研磨機(為了清楚起見未示出)，其用于在氧化性浸出回路200上游(即，在氧化浸出之前)超細研磨精礦。根據(jù)一些實施方式，研磨精礦可以包括100微米或更細的p95。根據(jù)一些實施方式，研磨精礦可以包括75微米或更細的p95。根據(jù)一些實施方式，在氧化浸出之前，研磨精礦可以包括40微米或更細的p95。

根據(jù)一些實施方式，金屬回收流程還可以包括添加粘度調(diào)節(jié)劑以提高剪切釜反應(yīng)器212內(nèi)的顆粒所經(jīng)受的剪切力的裝置。

附圖說明

為補充所做的描述，并且為了幫助更好地理解本發(fā)明的特征，示出了優(yōu)選的裝置及其使用方法的一組附圖作為其整體部分被附加到本說明書，其中已經(jīng)描述了具有說明性和非限制性特點的以下內(nèi)容。應(yīng)當理解，附圖中使用的相同參考標記(如果使用的話)可以標識類似的組件。

圖1是示出可能采用本發(fā)明某些方面的金屬回收流程的非限制性、示例性連續(xù)氧化性浸出回路部分的示意圖，其中新的剪切釜反應(yīng)器可以串聯(lián)布置在攪拌釜反應(yīng)器之間；換言之，氧化性浸出回路中的剪切釜反應(yīng)器可以接收來自上游攪拌釜反應(yīng)器的浸出漿料和/或進料下游攪拌釜反應(yīng)器。如圖所示，氧化性浸出回路可以包括至少一個預(yù)調(diào)理桶。

圖2是示出可采用本發(fā)明某些方面的金屬回收流程的非限制性、示例性連續(xù)氧化性浸出回路部分的示意圖，其中新的剪切釜反應(yīng)器可以并聯(lián)布置；換言之，氧化性浸出回路中的剪切釜反應(yīng)器可以接收來自相應(yīng)的攪拌釜反應(yīng)器的浸出漿料并再進料同一相應(yīng)的攪拌釜反應(yīng)器。如圖所示，氧化性浸出回路可以包括至少一個預(yù)調(diào)理桶。

圖3是示出可能采用本發(fā)明某些方面的金屬回收流程的非限制性、示例性連續(xù)氧化性浸出回路部分的示意圖。如圖所示，氧化性浸出回路可以包括固-液分離步驟，優(yōu)選在過程中部，以有助于預(yù)防銅濃度的累積。

圖4是示出可能采用本發(fā)明某些方面的金屬回收流程的非限制性、示例性連續(xù)氧化性浸出回路部分的示意圖。如圖所示，氧化性浸出回路可以在氧化性浸出回路的第一部分內(nèi)包含多個較大的攪拌釜反應(yīng)器，隨后進行固-液分離步驟以幫助防止銅濃度的累積；其中在固-液分離裝置的下游，采用了多個插入到多個剪切釜反應(yīng)器之間的較小的攪拌釜反應(yīng)器。

圖5是示出可能采用本發(fā)明某些方面的金屬回收流程的非限制性、示例性連續(xù)氧化性浸出回路部分的示意圖。如圖所示，氧化性浸出回路可以包括具有原位布置于其中的至少一個剪切釜反應(yīng)器的攪拌釜反應(yīng)器。多個混合設(shè)備可以可操作地串聯(lián)連接(如圖所示)，和/或它們可以以并聯(lián)構(gòu)造(未示出)，但不限于此。

圖6是示出可用于獲得分批浸出試驗測量結(jié)果的非限制性、示例性氧化性浸出回路的示意圖。

圖7-11圖示了經(jīng)由實驗室規(guī)模的實驗使用圖6所示的氧化性浸出回路獲得的結(jié)果。

圖12是示出可以有利地使用本文公開的新的氧化性浸出回路的某些實施方式的非限制性、示例性金屬回收流程的示意圖。

圖13是更詳細地示出圖12所示的非限制性、示例性金屬回收流程的一部分的示意圖。

圖14示意性地描繪了根據(jù)一些實施方式可能在剪切釜反應(yīng)器中發(fā)生的機械-化學(xué)處理。

圖15示意性地描繪了根據(jù)一些實施方式可能在剪切釜反應(yīng)器中發(fā)生的物理-化學(xué)處理。

在下文中，將結(jié)合示例性實施方式參考附圖來更詳細地描述本發(fā)明。

具體實施方式

附圖中所示的非限制性實施方式的以下描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且絕不旨在限制本文公開的發(fā)明、其應(yīng)用或用途。

如圖12所示，本發(fā)明的實施方式可以包括具有單元操作112的金屬回收流程110。單元操作112可以包括在硫化物濃縮器回路100下游的常壓或基本常壓的氧化性浸出回路200，但不限于此。為了清楚起見，未示出礦物加工領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的這些工藝的典型的外圍流程操作。

在一些優(yōu)選實施方式中，氧化性浸出回路200中的大部分或全部氧化浸出可以在常壓條件下進行。在一些實施方式中，少量的氧化浸出(例如，在一個或多個剪切釜反應(yīng)器212內(nèi)發(fā)生的浸出)可以在常壓條件下或任選地在高于常壓條件下發(fā)生。

在一些優(yōu)選實施方式中，累積浸出時間的大部分可以在常壓壓力條件下(例如，在一個或多個攪拌釜反應(yīng)器202中)發(fā)生，且小量的累積浸出時間可能在高于常壓的條件下發(fā)生。例如，在一些非限制性實施方式中，氧化性浸出回路200，諸如圖1-5所示者，可以包括一個或多個開放或基本常壓的攪拌釜反應(yīng)器202以及一個或多個剪切釜反應(yīng)器212，所述剪切釜反應(yīng)器212可被密封并且優(yōu)選地被設(shè)置為加壓(例如，至1-20巴、1-10巴、1-5巴、約5巴等)，接收氧氣、含氧氣的氣體，和/或任選地含有研磨介質(zhì)，但不限于此。在本文中、所附權(quán)利要求書中以及在共同未決申請中使用的“研磨介質(zhì)”可以包括非浮選精礦中原有的外來材料，并且可以包括單獨或組合的以下的任何一種或多種，但不限于：高密度介質(zhì)(例如，陶瓷或金屬珠、球，各種形狀的材料，或金屬，諸如粗銅，或非規(guī)格、陰極銅)，粒狀介質(zhì)(例如，二氧化硅、砂、石英、冶煉廠爐渣、聚四氟乙烯)，低密度介質(zhì)(例如，各種形狀的聚合材料、膠?；騻魉蛶Р牧稀⑻?。在所提供的大多數(shù)實施例中，使用均勻尺寸的珠形式的陶瓷介質(zhì)。

在一些實施方式中，剪切釜反應(yīng)器212可以包括密封的高剪切攪拌反應(yīng)器，所述反應(yīng)器被設(shè)置為加壓(例如，1-20巴、1-10巴、1-5巴、大約5巴等)，接收氧氣和/或賦予比常規(guī)攪拌釜反應(yīng)器所預(yù)期的更高水平的剪切力?？梢岳缤ㄟ^提供一個或多個高剪切葉輪和/或泵抽葉片來實現(xiàn)較高水平的剪切力，但不限于此。在一些實施方式中，高剪切葉輪可以選自：cowles分散機葉片、鋸葉混合葉輪、分散葉片、鋸齒分散葉片、斜齒葉片、超剪切分散葉片、高流量分散葉片、高剪切轉(zhuǎn)子/定子及其組合，但不限于此。

在一些優(yōu)選實施方式中，剪切釜反應(yīng)器212的體積可以相對小于攪拌釜反應(yīng)器202的體積。在一些優(yōu)選實施方式中，剪切釜反應(yīng)器212所消耗的能量可能相對小于鄰近的攪拌釜反應(yīng)器202所消耗的能量。在一些優(yōu)選實施方式中，剪切釜反應(yīng)器212的功率密度可以相對小于相鄰的攪拌釜反應(yīng)器202的功率密度。因此，氧化性浸出回路200的優(yōu)選實施方式需要與攪拌釜反應(yīng)器202相比在尺寸上顯著減小的剪切釜反應(yīng)器212。

如果將一個或多個單獨的剪切釜反應(yīng)器212與同一氧化性浸出回路200中的多個攪拌釜反應(yīng)器202組合使用，則設(shè)想在氧化浸出過程中可采用漿料再循環(huán)。

可以過濾在金屬硫化物精礦的常壓或基本常壓浸出過程中產(chǎn)生的含有浸出母液(pls)和浸出殘渣的漿料19、27，并且可以將pls從氧化性浸出回路200輸送到下游溶劑萃取/電解沉積(sx/ew)回路，如圖12和13所示。

萃余液72可以從相應(yīng)的下游溶劑萃取/電解沉積(sx/ew)回路回收，并被送回氧化性浸出回路200。流19、27中的浸出殘渣可以被輸送到貴金屬回收回路和/或最終到浸出殘渣處置區(qū)域，如圖12所示。雖然未明確顯示，但是浸出的殘渣硫可以在內(nèi)部或外部處理/回收/除去，以產(chǎn)生硫酸，其可以重新供應(yīng)氧化性浸出回路200或被銷售以抵消成本。

在硫化物濃縮器100中產(chǎn)生的浮選精礦可以任選地在再漿化槽中重新研磨、脫水、用酸性溶液重新制漿，然后在氧化性浸出回路200中的氧化浸出之前在至少一個預(yù)調(diào)理桶中調(diào)節(jié)。圖1顯示脫水精礦1進入再漿化槽(標記為“再漿化”)，其中可以將附加的酸和/或氧氣(未示出)加入到再漿化槽中。再制漿的精礦2可以進入第一調(diào)理桶(標記為“調(diào)理1”)，所述第一調(diào)理桶可以具有噴射氧氣、富氧空氣或空氣的噴射裝置301。來自下游溶劑萃取(sx)回路的萃余液72可以被進料至第一調(diào)理桶，如圖所示。預(yù)調(diào)理的再制漿精礦4可以直接移動到氧化性浸出回路200中的攪拌釜反應(yīng)器202或剪切釜反應(yīng)器212，或者到任選的第二調(diào)理桶(標記為“調(diào)理2”)，以產(chǎn)生兩次預(yù)調(diào)理的再制漿精礦7以減少短循環(huán)，但不限于此。氣體、液體或氣/液組合302(諸如氧氣、空氣、壓縮氧氣和/或其各種組合)可以如圖所示引入第二調(diào)理桶中，類似于第一調(diào)理桶。預(yù)調(diào)理桶允許調(diào)節(jié)氧化還原電位，以及在氧化浸出之前從進料漿料中汽提非揮發(fā)性氣體，如氮氣和二氧化碳。

被設(shè)置為氧化浸出反應(yīng)器(標記為“浸出1”、“浸出2”、“浸出3”、浸出4”)的一系列攪拌釜反應(yīng)器202可以串聯(lián)配置，以從預(yù)調(diào)理的再制漿精礦4中將金屬(例如，銅)浸出到溶液中。根據(jù)一些實施方式，攪拌釜反應(yīng)器202優(yōu)選地被設(shè)置為開放常壓常規(guī)攪拌釜反應(yīng)器(cstrs)。

氣體、液體或氣/液組合304、306、308、310(諸如氧氣、空氣、壓縮氧氣和/或其各種組合)可以被引入任何一個攪拌釜反應(yīng)器202中。氣體、液體或氣/液組合304、306、308、310的速率、量或組成可以在相應(yīng)的攪拌釜式反應(yīng)器202之間相同或不同。例如，在一些實施方式中，氣體、液體或氣/液組合304、306、308、310的速率、量或組成可隨著連續(xù)氧化性浸出回路200向下游前進而逐漸變化。此外，速率、量或組成可能在攪拌釜反應(yīng)器202和相鄰的先前或后續(xù)的攪拌釜反應(yīng)器202之間突然變化。

如圖所示，離開攪拌釜反應(yīng)器202的漿料8、11、14、19可以進入相鄰的剪切釜反應(yīng)器212，然后進入下一相鄰的下游的攪拌釜反應(yīng)器202。一定速率、量或組成的氣體、液體或氣/液組合305、307、309可被引入到任何一個或多個剪切釜反應(yīng)器212中；并且速率、量或組成可以是相同的，或者對于每個剪切釜反應(yīng)器212可以是不同的。通過比較圖1、2、5可知，剪切釜反應(yīng)器212可以與攪拌釜反應(yīng)器202串聯(lián)布置(即，在圖1中所示的級間構(gòu)造)，與攪拌釜反應(yīng)器202并聯(lián)布置(即，在圖2中所示的級內(nèi)構(gòu)造)，布置在攪拌釜反應(yīng)器202之中(即，圖5所示的原位構(gòu)造)和/或其各種組合和置換(未示出)，但不限于此。離開上游剪切釜反應(yīng)器212的漿料10、13、16可如圖所示連續(xù)地進料到下游的攪拌釜反應(yīng)器202中。

離開氧化性浸出回路200中的最終處理階段的漿料19可以進入ccd回路(未示出)，其中可以丟棄尾料，并且傾倒的液劑可以經(jīng)歷額外的固/液分離步驟以凈化浸出母液(“pls”)。雖然未示出，但是在某些情況下，用于將元素硫反應(yīng)產(chǎn)物與漿料19中未反應(yīng)顆粒分離的固/固分離裝置可以在ccd回路之前。在這種構(gòu)造中，漿料19中的未反應(yīng)的顆?？稍傺h(huán)回到氧化性浸出回路200上游的任選的再研磨回路(參見圖13)，和/或可另外地再循環(huán)到先前的反應(yīng)器202、212或調(diào)理桶(調(diào)理1，調(diào)理2)，但不限于此。pls可以在被輸送到溶劑萃取(sx)回路之前進入容納槽，在那里可以通過一個或多個混合沉降器處理。來自溶劑萃取回路的萃余液72可以分開，并且一部分可以再循環(huán)上游到一個或多個調(diào)節(jié)桶、攪拌釜反應(yīng)器和/或剪切釜反應(yīng)器，但不限于此。萃余液72的輸送可以通過噴射裝置或以常規(guī)方式進行。

在一些實施方式中，可優(yōu)選地控制在剪切釜反應(yīng)器212內(nèi)的漿料顆粒的磨耗、研磨、斷裂和/或晶格結(jié)構(gòu)變化的速率，使得所述磨耗、研磨、斷裂和/或晶格結(jié)構(gòu)變化的速率大致匹配于攪拌釜反應(yīng)器202中的化學(xué)浸出速率和/或穩(wěn)定氧化還原電位。在這方面，初始的、假零級的浸出速率可能是可以從共同未決的申請和圖7中得到的。盡管剪切釜反應(yīng)器內(nèi)的組合物轉(zhuǎn)化的確切機制目前還不完全是已知的，但是本發(fā)明人認為由于在顆粒之間賦予的剪切力而導(dǎo)致機械-化學(xué)/物理-化學(xué)的顆粒間相互作用發(fā)生，機械-化學(xué)/物理-化學(xué)的顆粒間相互作用可能在外部的黃銅礦部分加壓，從而增強電化學(xué)相互作用。

圖11示出了黃銅礦氧化浸出的這一點，其中發(fā)生顯著量的cu溶解，沒有任何h2so4的凈消耗，如缺乏ph變化所證明。此外，在黃銅礦溶解的早期階段的缺乏ph變化可能意味著根據(jù)以下一系列反應(yīng)步驟的硫的氧化基本比得上亞鐵氧化的速率：

cufes2+2fe(so4)3→cuso4+5feso4+2s

4feso4+o2+2h2so4→2fe2(so4)3+2h2o

2s+3o2+2h2o→2h2so4

圖2是示出氧化性浸出回路200的非限制性、示例性實施方式的示意圖，其包括與攪拌釜反應(yīng)器202并聯(lián)構(gòu)造的新的剪切釜反應(yīng)器212。如圖所示，每個剪切釜反應(yīng)器212可與以級內(nèi)構(gòu)造布置的相應(yīng)的攪拌釜反應(yīng)器202連通。在一些優(yōu)選實施方式中，氧化性浸出回路200可以適當?shù)乇辉O(shè)置為浸出銅。如圖所示，氧化性浸出回路200可以包括至少一個預(yù)調(diào)理桶，其中精細研磨步驟優(yōu)選地在氧化性浸出回路200的上游很好地進行。所配置的氧化性浸出回路200與圖1中的氧化性浸出回路不同在于，離開攪拌釜反應(yīng)器200的漿料8、11、14、17進入相應(yīng)的剪切釜反應(yīng)器212，其在高剪切條件下處理所接收的漿料，然后將高剪切處理的漿料9、12、15、18返回到與其接收漿料相同的相應(yīng)的攪拌釜反應(yīng)器202。類似于圖1所示的實施方式中所示，可以將一定速率、量或組成的氣體或液體或氣/液組合305、307、309、311引入到圖2所示的任何一個或多個剪切釜反應(yīng)器212中。

每個剪切釜反應(yīng)器212優(yōu)選地被設(shè)置為：a)從常壓或基本常壓的攪拌釜反應(yīng)器202接收漿料，b)在高剪切條件下處理從常壓或基本常壓的攪拌釜反應(yīng)器202接收的漿料，優(yōu)選地在高固體濃度下和任選地在約1至5巴之間的氧氣過壓下，以及c)將經(jīng)剪切處理的漿料輸送回常壓或基本常壓的攪拌釜反應(yīng)器202。盡管單個剪切釜反應(yīng)器212顯示為可操作地連接到單個攪拌釜反應(yīng)器202，預(yù)期多于一個剪切釜反應(yīng)器212可以可操作地連接到單個攪拌釜反應(yīng)器202，但不限于此。

圖3是示出可能采用本發(fā)明的某些方面的非限制性、示例性氧化性浸出回路200的示意圖，其中氧化性浸出回路200與圖1和/或圖2相似，但是可以進一步包括在氧化性浸出回路200之中的一個或多個固液分離步驟，以防止或減輕金屬濃度的過度累積(例如，減輕銅濃度和微量雜質(zhì)累積)。例如，如圖3所示，離開攪拌釜反應(yīng)器212的漿料11(例如，標記為“浸出2”的浸出階段)可以通過固/液分離裝置處理，其中由固/液分離裝置產(chǎn)生的固體部分104可以在氧化性浸出回路200之中繼續(xù)進行接下來的浸出，并且其中液體部分105可以向下游移動到溶劑萃取和/或ccd回路，但不限于此。作為非限制性實例，固/液分離裝置可以包括以下的一個或多個：增稠器、澄清器、過濾器和篩網(wǎng)，但不限于此。預(yù)期了能夠脫水或?qū)⒐腆w與液體分離的其它常規(guī)裝置。

圖4是示出可能采用本發(fā)明的某些方面的非限制性示例性氧化性浸出回路200的示意圖。如圖所示，氧化性浸出回路200可以包括用于在氧化性浸出回路200的第一部分內(nèi)實施多個浸出階段(標記為“浸出1”、“浸出2”、“浸出3”)的多個大型攪拌釜反應(yīng)器202，然后進行固液分離步驟以幫助防止銅濃度的累積。在固液分離步驟的下游，可以配置在多個剪切釜反應(yīng)器212之間布置的多個較小型的攪拌釜反應(yīng)器202。如圖所示，剪切釜反應(yīng)器212可與攪拌釜反應(yīng)器202串聯(lián)布置；然而，可采用級間、級內(nèi)和原位布置的各種構(gòu)造，但不限于此。大型攪拌釜反應(yīng)器202的數(shù)量可以是任何的，但優(yōu)選至少在1和4之間。較小型的下游攪拌釜反應(yīng)器202(標記為“浸出4”、“浸出5”和“浸出6”的浸出階段)的數(shù)量可以是任何的，但優(yōu)選至少在1和4之間。大型攪拌釜反應(yīng)器之一與較小型攪拌釜反應(yīng)器之一的相對體積比可以在約1.1:1至約10:1之間。在一些優(yōu)選實施方式中，大型的攪拌釜反應(yīng)器之一和較小型的攪拌釜反應(yīng)器之一的相對體積比可以在約2:1至約5:1之間，例如約2:1，但不限于此。

如圖所示，在一些實施方式中，在固液分離步驟中使用的固液分離裝置的上游的氧化性浸出回路200內(nèi)不配置剪切釜反應(yīng)器212。然而，預(yù)期一個或多個剪切釜反應(yīng)器212可額外地用于固液分離裝置的上游，并且因此以任何本文公開的方式與所示的一個或多個大型攪拌釜反應(yīng)器202連通。如圖所示，在一些實施方式中，剪切釜反應(yīng)器212可以與固液分離裝置下游的較小型的攪拌釜反應(yīng)器202串聯(lián)配置。雖然沒有示出，但是可以在級內(nèi)構(gòu)造下，與較小型的攪拌釜反應(yīng)器202并聯(lián)配置一個或多個剪切釜反應(yīng)器212，但不限于此?？梢岳斫猓S著更多的攪拌釜反應(yīng)器202(例如，浸出5、浸出6)被添加到氧化性浸出回路200中，可采用更多的熱交換器34、36。此外，隨著更多的攪拌釜反應(yīng)器202被添加到氧化性浸出回路200中，可以根據(jù)需要使用更多的氣體、液體或氣/液組合312、314；以及可以根據(jù)需要配置更多的漿料進料和/或輸出流21、23、25、27。

圖5是示出采用本發(fā)明另外的發(fā)明方面的氧化浸出電路200的非限制性、示例性實施方式的示意圖。如圖所示，可采用包括一個或多個攪拌釜反應(yīng)器202的浸出回路200；其中一個或多個攪拌釜反應(yīng)器202中的至少一個還包括布置在其中的至少一個剪切釜反應(yīng)器212。布置在攪拌釜反應(yīng)器202之中的每個剪切釜反應(yīng)器212可以包括用于從相應(yīng)的攪拌釜反應(yīng)器202的釜體內(nèi)接收漿料的入口和用于將經(jīng)剪切處理的漿料分散回到相應(yīng)的攪拌釜反應(yīng)器202的釜體內(nèi)的出口。

雖然沒有明確示出，但是設(shè)想可以在單個攪拌釜反應(yīng)器202內(nèi)配置多個剪切釜反應(yīng)器212以適應(yīng)較大的釜體容量。例如，多個剪切釜反應(yīng)器212可以配置在單個攪拌釜反應(yīng)器202之中并且作為單獨的獨立裝置操作。雖然未示出，但是也可以設(shè)想，多個剪切釜反應(yīng)器212可以配置在單個攪拌釜反應(yīng)器202之中并串聯(lián)連接在一起。例如，攪拌釜反應(yīng)器202可以在其釜體容器內(nèi)容納第一原位剪切釜反應(yīng)器212和第二原位剪切釜反應(yīng)器212，但不限于此。第一原位剪切釜反應(yīng)器212的入口可以從攪拌釜反應(yīng)器202的釜體接收漿料，并且第一原位剪切釜反應(yīng)器212的出口可以將來自第一原位剪切釜反應(yīng)器212的出口的臨時剪切處理的漿料輸送到第二原位剪切釜反應(yīng)器212的入口。兩次處理的漿料可以離開第二原位剪切釜反應(yīng)器212的出口，接著被重新引入攪拌釜反應(yīng)器202的釜體中。許多混合的攪拌釜反應(yīng)器/剪切釜反應(yīng)器裝置可以如所示般串聯(lián)或以平行構(gòu)造(未示出)聯(lián)系在一起以形成氧化浸出電路200，但不限于此。

圖6是示出根據(jù)一些實施方式的可用于獲得分批浸出試驗測量的非限制性、示例性氧化性浸出回路的示意圖。如下文將描述的并且可以從以下所附實施例中得到，圖6所示的非限制性、示例性回路可以用于各種實驗和實驗室規(guī)模測試，但不限于此。

圖14示出了根據(jù)一些實施方式的可能在剪切釜反應(yīng)器212中發(fā)生的機械-化學(xué)處理。機械-化學(xué)處理可以獨立地在剪切釜反應(yīng)器212內(nèi)發(fā)生，或者與圖15所示的物理-化學(xué)處理結(jié)合發(fā)生。

圖15示出了根據(jù)一些實施方式的可能在剪切釜反應(yīng)器212中發(fā)生的物理-化學(xué)處理。物理-化學(xué)處理可以獨立地在剪切釜反應(yīng)器212內(nèi)發(fā)生，或者與圖14所示的機械-化學(xué)處理結(jié)合發(fā)生。提供足夠的剪切能量以確保附聚物破裂和顆粒重排。

如圖所示，駐留在附聚物的核心部分內(nèi)的顆粒將比在附聚物表面部分處的顆粒具有更長的擴散路徑長度。因此，駐留在核心部分內(nèi)的顆?？赡芎谋M反應(yīng)物。此外，這延緩了產(chǎn)品運輸。結(jié)果，失去了ph或eh控制。

剪切釜反應(yīng)器212可以協(xié)同地破壞顆粒-顆粒附聚物(例如，在攪拌釜反應(yīng)器202內(nèi)的反應(yīng)顆粒的表面上疏水元素硫反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)生而導(dǎo)致的附聚物，但不限于)。剪切釜反應(yīng)器212還可以在浸出階段協(xié)同地重新排列顆粒-顆粒附聚物。顆粒-顆粒附聚物的破壞可能包括打破顆粒-顆粒附聚物中的顆粒-顆粒接觸、附聚物的部分斷裂或完全破壞。盡管在由剪切釜反應(yīng)器212引起的破壞之后(例如，在由配置給剪切釜反應(yīng)器212的研磨介質(zhì)、高剪切葉輪或高剪切轉(zhuǎn)子和定子引起的顆粒的解聚、斷裂或重排之后)，附聚物可能生長、改變或重組，借助于剪切釜反應(yīng)器212的構(gòu)成，連續(xù)的間歇性破壞附聚物可以有助于改善浸出動力學(xué)和金屬回收，這是未浸出或部分浸出顆粒到達和始于反應(yīng)面的擴散路徑長度的持續(xù)或周期性改變(例如，縮短)。

在下文中，將結(jié)合示例性實施方式和下面的實施例并參考附圖來更詳細地描述本發(fā)明。

實施例1

該實施例說明了在氧化條件下通過使用剪切釜反應(yīng)器輔助的黃銅礦浮選精礦的浸出。在該具體實施例中，將剪切釜反應(yīng)器設(shè)置為攪拌介質(zhì)反應(yīng)器，并在其中配置研磨介質(zhì)。將黃銅礦浮選精礦(p80為61μm，p95為104μm)在酸性硫酸鐵浸濾劑中浸出。樣品的主要礦物學(xué)是：59％的黃銅礦，37％的黃鐵礦，2％的石英，和1％的輝鉬礦。精礦在溫度受控的攪拌釜反應(yīng)器中并在剪切釜反應(yīng)器的輔助下浸出。精礦漿料在圖6所描繪的攪拌釜反應(yīng)器和剪切釜反應(yīng)器之間連續(xù)再循環(huán)。用7.5％的漿料密度、80℃的浸出溫度以及20gl^-1鐵(初始漿料eh為800mv(she))，6小時內(nèi)達到98％以上的銅溶解。攪拌釜反應(yīng)器和剪切釜反應(yīng)器之間的有效體積比約為23。

由于在浸出試驗過程中漿料的氧化還原電位下降，將氧氣噴射到攪拌反應(yīng)器中以維持650mv的最小氧化還原電位。在浸出試驗過程中輸入到剪切釜反應(yīng)器的能量約為100千瓦時/噸。攪拌釜反應(yīng)器中的混合能量約為1-5kw·m^-3。

根據(jù)本發(fā)明方法的該示例性實施方式，銅浸出結(jié)果示于圖7中?？傮w而言，浸出曲線近似于經(jīng)典的拋物線曲率，這是黃銅礦浸出系統(tǒng)的特征，并表明浸出速率可以通過反應(yīng)產(chǎn)物層的受阻擴散來控制。值得注意的是，有一個介于約15分鐘和最多約2.5小時之間的中間期，其中銅溶解速率相對于fe³⁺為假零級。通過在浸出曲線的這一部分繪制直線來突出顯示這一狀態(tài)。

將銅回收數(shù)據(jù)作為時間平方根的函數(shù)重新繪制生成直線圖(見圖8)，在t＝0時銅回收率為零。這進一步表明，在遍及cu溶解的整個時期，浸出機理由擴散過程控制。

因此，氧化性浸出回路中的攪拌釜反應(yīng)器與剪切釜反應(yīng)器的組合似乎在總體低能量輸入下提供快速的浸出速率，而沒有過去方法遇到的電化學(xué)鈍化問題。

實施例2

該非限制性實施例說明了本發(fā)明的具體實施方式，其中可以使用剪切釜反應(yīng)器在原子水平上產(chǎn)生機械-化學(xué)和/或物理-化學(xué)催化作用——特別是，在銅從黃銅礦的溶解過程中亞鐵被加速氧化成三價鐵。在該具體實施例中，剪切釜反應(yīng)器還被設(shè)置為包含研磨介質(zhì)的攪拌介質(zhì)反應(yīng)器。

據(jù)信，黃銅礦(cufes2)的氧化浸出是由fe³⁺離子介導(dǎo)的，根據(jù)以下等式fe³⁺離子作用于活性氧化劑：

cufes2+4fe³⁺→cu²⁺+5fe²⁺+2s°

通過在浸出過程中加入氧氣，三價鐵氧化劑在浸出漿料內(nèi)最便利地再生?；蛘撸梢允褂冒ǖ幌抻诳諝獾暮鯕怏w。涉及再生活性氧化劑的半電池氧化還原反應(yīng)是：

4fe²⁺→4fe³⁺+4e^-

o2+4h⁺+4e^-→2h2o

然而已知，在常壓條件下通過氧在酸性硫酸鹽介質(zhì)中的亞鐵離子的氧化速率很慢。這主要是由于在常壓條件下，o2在酸性硫酸鹽介質(zhì)中的低溶解度和不良的o2質(zhì)量傳遞速率。

已知溶液中的銅離子可加速fe2+的氧化，但是然而，每小時每l漿料氧化2-5g亞鐵離子的氧化速率是現(xiàn)有技術(shù)方法在常壓壓力下的操作的極限(參見us-5,993,635，第7欄，第3-5行)。將該反應(yīng)加速到比現(xiàn)有技術(shù)方法(特別是在常壓條件下)更高水平的過程將是有利的。

在本實施例中，在浸出之前，將黃銅礦精礦在10lvxpmill^tm立式攪拌細磨機中研磨，以產(chǎn)生具有約16μm的p80和約30μm的p95的粒度分布的浸出進料精礦。精礦的礦物學(xué)約為：53％黃銅礦，33％黃鐵礦和13％石英。黃銅礦是精礦中存在的唯一可檢測的含銅礦物。

使用酸性硫酸鐵浸濾劑在攪拌釜反應(yīng)器中浸出研磨的精礦。在圖6所描繪的攪拌釜反應(yīng)器和剪切釜反應(yīng)器之間連續(xù)再循環(huán)漿料。用7.5wt％的漿料密度和80℃的浸出溫度，在6小時內(nèi)實現(xiàn)大于98％的銅溶解。最初存在2gl^-1cu²⁺和20gl^-1鐵(初始漿料eh為658mv)。在浸出試驗過程中的剪切釜反應(yīng)器的能量輸入約為100千瓦時/噸。

銅溶解試驗結(jié)果示于圖9。該實施例表明，初始粒度對達到大于98％的銅回收率的總浸出時間影響不大。浸出回收曲線實際上與實施例1的圖7中所示的結(jié)果相同。因此，在使用該過程和方法的銅溶解過程中，初始粒度分布可能不被認為對速率控制步驟有顯著貢獻。

在浸出試驗的第一個小時過程中，從黃銅礦中溶解約109g的銅。銅的溶解量將需要在一小時的進程中產(chǎn)生約6.87molfe³⁺，以支持觀察到的浸出速率。使用能斯特方程，我們估計在浸出浸濾劑中最初僅存在0.036molfe³⁺。考慮到fe³⁺的初始存在量，溶解的銅量將需要以每小時l氧化33.4gfe²⁺的速率額外氧化的6.84molfe²⁺至fe³⁺。這種亞鐵氧化速度比us-5,993,635中描述的現(xiàn)有技術(shù)方法快約5至15倍。

實施例3

在本實施例中，重復(fù)浸出試驗在與實施例2相同的條件下進行，不同之處在浸濾劑中最初不存在銅。雖然已知cu²⁺催化fe²⁺的氧化，但圖10中的數(shù)據(jù)表明，使用本文所公開的發(fā)明的過程和方法的實施方式，浸出速率在存在和不存在初始銅時都可以相同。因此，由于實施例2中銅的初始存在似乎不促成在黃銅礦浸出過程中亞鐵到鐵的快速氧化，所以可以推斷出，根據(jù)本文公開的發(fā)明過程和方法的某些實施方式，初始銅/cu²⁺可能是不必要的。

實施例4

在本實施例中，重復(fù)實施例1的試驗方法，不同之處在于在試驗的早期階段(即，進入試驗的20分鐘)打開攪拌釜反應(yīng)器中的噴射氧氣。這確保了在浸出過程中的鐵離子的最大可用量。本方法與由涉及電化學(xué)現(xiàn)象由表面鈍化限制的現(xiàn)有技術(shù)方法相反。現(xiàn)有技術(shù)的方法已經(jīng)表明，在高氧化還原電位(例如，高于630-650mv)下，黃銅礦的浸出被抑制。參見，例如us-6,277,341和其中的圖11。

在該試驗中，漿料的初始eh被調(diào)節(jié)到約800mv，這在黃銅礦的預(yù)期的電化學(xué)鈍化狀況中。在浸出試驗中早期的氧氣噴射被設(shè)計為延長系統(tǒng)在電化學(xué)鈍化狀況中的停留，以證明克服過去的電化學(xué)鈍化限制的能力。

根據(jù)現(xiàn)有方法，期望銅浸出速率相對于實施例1將顯著降低。然而，與現(xiàn)有技術(shù)方法的教導(dǎo)相反，銅浸出速率相對于實施例1反而增加。在這種情況下，與實施例1中的6小時相比，在短短4小時內(nèi)達到了98％的銅溶解。較快的浸出動力學(xué)進一步將剪切釜反應(yīng)器中所需的總混合能量從約100千瓦時/噸降至約66千瓦時/噸，表明節(jié)省了功率消耗。具有略低于18-25kw/m³的功率密度，本實施例中使用的剪切釜反應(yīng)設(shè)計代表了與現(xiàn)有技術(shù)條件狀況(例如，從攪拌式研磨機或磨耗式洗滌器的角度來看)的主要偏離。然而，設(shè)計的剪切罐反應(yīng)器裝置意外地更有效地催化溶解反應(yīng)。

除了更快速的浸出動力學(xué)，在更高的氧化還原電位下運行似乎導(dǎo)致了速率控制機理從亞鐵的氧化和鐵的擴散變化到受控的表面反應(yīng)機理。

在浸出試驗過程中，將氧氣引入攪拌釜反應(yīng)器中，總的氧氣加入量約為70l?；趤嗚F氧化的化學(xué)計量o2需求，理論o2需求估計為67l。應(yīng)當理解，由于從大氣中吸收o2進入到剪切釜反應(yīng)器，表觀o2的利用效率可能會偏差。

本領(lǐng)域技術(shù)人員會立即認識到并且認識到，通過將富氧直接引入到本文所述的剪切釜反應(yīng)器裝置中，可以獲得浸出動力學(xué)的另外的優(yōu)點。此外，應(yīng)該知道，在本文中示出和詳細描述的具體特征、方法和益處本質(zhì)上純粹是示例性的，并且不應(yīng)限制本發(fā)明的范圍。例如，在本文中使用的以及在本文參考的相關(guān)共同未決申請中，術(shù)語“常壓浸出”可以包括在非常小量的壓力下浸出，這些壓力是接近但不完全是環(huán)境的。換句話說，雖然最優(yōu)選的是“常壓”浸出在對空氣完全開放下進行，但本發(fā)明人預(yù)期，使用本發(fā)明構(gòu)思的一些最佳浸出方式可以包括使用優(yōu)選對空氣開放的多個攪拌釜反應(yīng)器，以及可以被加壓(例如，1-10巴)的一個或多個較小的剪切釜反應(yīng)器，以克服氧傳輸限制或增強氧傳質(zhì)。因此，部分氧化金屬硫化物浸出可以在微量的壓力下(例如，在覆蓋的或可加壓的容器中)或完全常壓(例如，在多個非加壓的攪拌釜反應(yīng)器中)下進行，但不限于此。

進一步預(yù)期，在優(yōu)選實施方式中，金屬硫化物浸出顆粒的累積氧化浸出時間的大部分(例如，高達約95％)可以在常壓條件下發(fā)生，而小于約5-10％的累積氧化浸出時間可能發(fā)生在常壓條件下或高于常壓條件下，導(dǎo)致在本說明書和共同未決申請中使用的術(shù)語“基本常壓”。

在不脫離本發(fā)明的意圖的情況下，攪拌釜反應(yīng)器頂部空間(或一個或多個剪切釜反應(yīng)器的頂部空間)可以是常壓或者略微加壓到高于環(huán)境壓力以增強氧傳質(zhì)。壓力可以通過溫度和/或通過高于環(huán)境壓力的施加的氣體壓力來控制。

在一些情況下，可能希望在氧化性浸出回路200中以級間構(gòu)造將剪切釜反應(yīng)器212與攪拌釜反應(yīng)器202串聯(lián)布置，以實現(xiàn)以下技術(shù)益處/效果中的一種或多種：在浸出階段或容器之間清潔恢復(fù)金屬硫化物浸出顆粒的表面，在進入隨后的浸出階段或容器之前使金屬硫化物浸出顆粒脫附聚，協(xié)同破壞由在反應(yīng)金屬硫化物浸出顆粒的表面處的疏水元素硫反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)生而導(dǎo)致的顆粒-顆粒附聚物，或重新排列金屬硫化物浸出顆粒附聚物以改變擴散路徑長度或加速到達與始于反應(yīng)面的質(zhì)量傳遞，但不限于此。

在一些情況下，可能希望在氧化性浸出回路200中以級內(nèi)構(gòu)造將剪切釜反應(yīng)器212與攪拌釜反應(yīng)器202并聯(lián)布置，以實現(xiàn)以下技術(shù)益處/效果中的一種或多種：在特定的浸出階段或容器內(nèi)的浸出過程中清潔恢復(fù)表面，使特定浸出階段或容器內(nèi)的硫積累最小化，使特定浸出階段或容器內(nèi)鈍化的不利影響最小化，使特定浸出階段或容器內(nèi)的浸出顆粒脫附聚，或者考慮到在特定浸出階段或容器內(nèi)的顆粒分配停留時間使特定浸出階段或容器的效率最大化。例如，當優(yōu)選地從攪拌釜反應(yīng)器中抽出富含硫的部分時，這種構(gòu)造可以發(fā)現(xiàn)特別的用途。

在一些情況下，可能希望在氧化性浸出回路200中以原位構(gòu)造將剪切釜反應(yīng)器212布置在攪拌釜反應(yīng)器202之中，以在相對類似的能量消耗下實現(xiàn)以上提到的技術(shù)益處/效果中的一種或多種，同時最小化實現(xiàn)其所需的管道、管件、capex和/或空間。在一些實施方式中，如果它們以原位構(gòu)造布置在攪拌釜反應(yīng)器202的內(nèi)部，則可能希望省略攪拌釜反應(yīng)器212的部分釜體或整個釜體段。例如，如果不使用研磨介質(zhì)，或者如果不需要氧氣過壓，則混合攪拌釜反應(yīng)器202和剪切釜反應(yīng)器212的實施方式可以包括單個釜體，其容納第一軸，該第一軸包括由第一電動機以第一攪拌能量運行而驅(qū)動的第一葉輪，并且單個釜體可以進一步容納一個或多個第二軸，其包括以下任何組合：一個或多個高剪切轉(zhuǎn)子，其可與一個或多個高剪切定子一起操作，一個或多個高剪切葉輪和一個或多個泵抽葉片。一個或多個第二軸可以布置成在單個釜體的敞開頂部進入單個釜體，或者一個或多個第二軸可以布置成穿過單個釜體。在一些情況下，例如，一個或多個第二軸可以布置在單個釜體的下部。一個或多個第二軸可以在比第一攪拌能量高的第二剪切能量下操作，但不限于此。

在某些情況下，可能希望將固液分離裝置布置在氧化性浸出回路200中以實現(xiàn)減輕氧化性浸出回路200中的銅積累，并且通過在更致密的顆粒漿料上操作使得一個或多個剪切釜反應(yīng)器212能夠更有效地運行的技術(shù)益處/效果。

在某些情況下，希望在氧化性浸出回路200之后和ccd或sx/ew回路之間布置固-固分離裝置，以便獲得從未浸出的顆粒中除去硫的技術(shù)益處/效果，使得未浸出的顆粒可以重新填充基本上不含分散硫的氧化性浸出回路200(見圖13)。

雖然已經(jīng)根據(jù)特定實施方式和應(yīng)用描述了本發(fā)明，但在該教導(dǎo)的啟發(fā)下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以在不脫離所要求保護的發(fā)明的精神或超出本發(fā)明的范圍的情況下產(chǎn)生附加的實施方式和修改。因此，應(yīng)當理解，這里的附圖和描述是通過示例的方式提供的，以便于理解本發(fā)明，而不應(yīng)被解釋為限制其范圍。