▶ リオ ティント テクノロジカル リソーシズ インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-08-24
(54)【発明の名称】金属含有材料からの金属回収
(51)【国際特許分類】
C22B 3/18 20060101AFI20230817BHJP
C22B 23/00 20060101ALI20230817BHJP
C22B 19/02 20060101ALI20230817BHJP
C22B 15/00 20060101ALI20230817BHJP
【ＦＩ】
C22B3/18
C22B23/00 102
C22B19/02
C22B15/00 105
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023506266
(86)(22)【出願日】2021-07-30
(85)【翻訳文提出日】2023-01-30
(86)【国際出願番号】 US2021043908
(87)【国際公開番号】W WO2022026833
(87)【国際公開日】2022-02-03
(31)【優先権主張番号】16/944,487
(32)【優先日】2020-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522254479
【氏名又は名称】リオ ティント テクノロジカル リソーシズ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】フェンネル、マーク ジェイムズ
(72)【発明者】
【氏名】ハックル、ラルフ ピーター
(72)【発明者】
【氏名】ブラウン、ポール レスリー
(72)【発明者】
【氏名】バーリー、アダム ジェイムズ
(72)【発明者】
【氏名】アルカヤガ ズーニガ、ハヴィエラ デル ピラール
(72)【発明者】
【氏名】ムラディニク ムニョス、ユーレ アントン
【テーマコード（参考）】
4K001
【Ｆターム（参考）】
4K001AA07
4K001AA09
4K001AA19
4K001AA30
4K001BA06
4K001CA01
4K001CA03
4K001DB02
4K001DB12
(57)【要約】
本発明がなされる前の従来の回収オプションを使用することで金属を回収することが「非経済的」である、採掘材料中の金属硫化物含有材料から銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を回収する方法が開示される。方法は、（ｉ）金属硫化物含有材料と（ｉｉ）黄鉄鉱とを混合し、塊を形成すること、塊を浸出液および微生物で浸出させ、金属硫化物含有材料から金属を除去し、金属を含む浸出貴液を形成すること、および浸出貴液から金属を回収することを含む。金属硫化物含有材料のためのヒープリーチング作業も開示される。金属硫化物含有材料のための鉱石加工プラント用の浮選回路も開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
本発明がなされる以前の従来の回収オプションの使用で金属を回収することが「非経済的」である、金属硫化物含有材料などの採掘材料中の金属硫化物含有材料から銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を回収する方法であって、（ａ）（ｉ）前記金属硫化物含有材料と（ｉｉ）黄鉄鉱とを混合し、塊を形成する工程；
（ｂ）浸出液および微生物を用いて工程（ａ）からの塊を浸出させ、前記金属硫化物含有材料から金属を除去し、金属を含有する浸出貴液を形成し、黄鉄鉱が、前記金属硫化物含有材料からの金属の浸出を促進する酸および熱を生成し、前記微生物が第一鉄を第二鉄に酸化させる工程；および
（ｃ）前記浸出貴液から前記金属を回収する工程
を含む、方法。
【請求項2】
前記金属硫化物含有材料が、採掘されたままの材料、または凝集工程（ｂ）に適するように加工された備蓄された材料の形態である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
採掘されたままの材料または備蓄された材料を粉砕し、凝集工程（ｂ）に適した粒度分布を生成することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
採掘されたままのまたは備蓄された材料を、前記材料のサイズを小さくする１つ以上の粉砕回路内で粉砕することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
採掘されたままのまたは備蓄された材料を一次、二次および三次粉砕回路で連続的に粉砕することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記黄鉄鉱が、尾鉱などの黄鉄鉱含有スラリー中にある、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記黄鉄鉱が、尾鉱などの黄鉄鉱含有スラリー由来である、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記黄鉄鉱含有スラリーから黄鉄鉱を除去し、濃縮物形態の黄鉄鉱を製造することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記黄鉄鉱除去工程（ａ）が、前記黄鉄鉱含有スラリーから黄鉄鉱を除去すること、ならびに（ｉ）黄鉄鉱含有材料および（ｉｉ）不活性流を形成することを含む、請求項７または８に記載の方法。
【請求項10】
前記混合工程が前記凝集工程の前に実施される、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記混合工程および前記凝集工程が同時に行われる、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記浸出工程がヒープリーチング工程である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
採掘材料における、銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を含有する金属硫化物含有材料のためのヒープリーチング方法であって、（ａ）前記金属硫化物含有材料および黄鉄鉱の塊のヒープを、微生物を含有する浸出液で浸出させ、溶液中に前記金属を含有する浸出貴液を生成し、前記黄鉄鉱が、金属硫化物含有材料からの金属の浸出を促進する酸および熱を発生させ、前記黄鉄鉱が、黄鉄鉱含有スラリー中に存在するか、またはそれに由来し、前記微生物が、第一鉄を第二鉄に酸化すること；および
（ｂ）前記ヒープから前記浸出貴液を回収すること
を含む、ヒープリーチング方法。
【請求項14】
採掘材料中の金属硫化物含有材料から銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を浸出させるためのヒープリーチング作業であって、（ａ）前記金属硫化物含有材料と黄鉄鉱との塊のヒープ；および
（ｂ）（ｉ）浸出液および微生物を、前記浸出液が前記ヒープを通って下方に流れ、前記金属硫化物含有材料から前記金属を浸出させるように前記ヒープに供給し、（ｉｉ）前記ヒープから溶液中に前記金属を含有する浸出貴液を収集するシステムを含み、前記黄鉄鉱が、前記金属硫化物含有材料からの前記金属の浸出を容易にする酸および熱を前記ヒープにおいて発生させ、前記黄鉄鉱が、黄鉄鉱を含有するスラリー中にあるか、またはそれに由来し、前記微生物が、第一鉄を第二鉄に酸化する、ヒープリーチング作業。
【請求項15】
黄鉄鉱が、塊の総質量の１～１０重量％である、請求項１５に記載のヒープリーチング作業。
【請求項16】
金属硫化物含有材料のための鉱石加工プラント用の浮選回路であって、（ａ）金属硫化物含有材料を含む尾鉱流およびミル供給物からの濃縮物流を生成するためのミル供給物浮選回路；および
（ｂ）黄鉄鉱濃縮物流および尾鉱流を生成するための黄鉄鉱浮選回路
を含む、浮選回路。
【請求項17】
前記黄鉄鉱濃縮物流が、請求項１～１２のいずれか一項に記載された金属硫化物含有材料から銅、ニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を回収する方法のための黄鉄鉱の供給源である、請求項１６に記載の浮選回路。
【請求項18】
前記黄鉄鉱浮選回路が、請求項１０に記載の黄鉄鉱除去工程に従って前記黄鉄鉱濃縮物流を加工し、（ｉ）不活性流としての前記尾鉱流と、（ｉｉ）黄鉄鉱含有材料流としての前記黄鉄鉱濃縮物流とを生成するように構成される、請求項１６または１７に記載の浮選回路。
【請求項19】
前記ミル供給物浮選回路が、粗選機／スカベンジャーセルおよびバルククリーナーセルを含み、前記粗選機／スカベンジャーおよびバルククリーナーセルが、（ｉ）前記粗選機／スカベンジャーセルが前記ミル供給物を加工し、第１尾鉱流および濃縮物流を生成し、（ｉｉ）前記バルククリーナーセルが前記濃縮物流を加工し、第２尾鉱流および別の濃縮物流を生成し、前記別の濃縮物流を金属回収などのさらなる加工のために移送し、前記第２尾鉱流を黄鉄鉱浮選回路にその回路での加工のために移送するように構成される、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の浮選回路。
【請求項20】
前記金属硫化物含有材料が、硫化銅含有鉱物などの硫化銅含有材料である、請求項１６～１９のいずれか一項に記載の浮選回路。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、採掘材料中の金属硫化物含有材料から、銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を回収する方法に関する。
【0002】
本発明は、本発明がなされる前の従来の回収オプションの使用により材料から金属を回収する見通しから「非経済的」であり、例えば「廃棄物」材料の備蓄内にある、採掘材料中の金属硫化物含有材料から銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を回収する方法に関する。
【0003】
「採掘材料」という用語は、本明細書では、採掘され、鉱山から（ａ）材料から金属を回収するために下流の加工作業に直接、または（ｂ）備蓄に移送される材料を含むと理解される。備蓄された材料は、後で下流の加工作業に移送することができる材料であり得る。備蓄された材料が、本発明がなされるまで、後で加工されない「廃棄」材料であり得るのは、本発明がなされる前の利用可能な従来の回収オプションを使用して金属を回収することが「非経済的」であったからである。
【0004】
「従来の回収オプションを使用して金属を回収するための「非経済的」」という用語は、本発明がなされる前に商用鉱山で使用されていた加工オプションを意味すると理解される。
【0005】
本発明は、特に、決して排他的ではないが、金属硫化物含有材料および黄鉄鉱、典型的には鉱山で入手可能な黄鉄鉱、例えば、金属硫化物鉱物などの金属硫化物含有材料から金属を回収するための加工プラントからの尾鉱に由来する黄鉄鉱の塊のヒープを浸出することを特徴とする、ヒープリーチング方法に関する。
【0006】
本発明は、金属硫化物含有材料および黄鉄鉱、典型的には鉱山で入手可能な黄鉄鉱、例えば、金属硫化物鉱物などの金属硫化物含有材料から金属を回収するための加工プラントからの尾鉱に由来する黄鉄鉱の塊を含有するヒープを含む、ヒープリーチング作業に関する。
【0007】
本発明はまた、金属硫化物含有材料のための鉱石加工プラント用の浮選回路であって、黄鉄鉱の供給源を製造する浮選回路に関する。
【0008】
本発明はまた、金属硫化物含有材料のための鉱石加工プラントに関する。
【背景技術】
【0009】
本発明の技術分野は、鉱山における、金属硫化物鉱物などの金属硫化物含有材料からの金属、例えば銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの製造である。
【0010】
本発明の以下の説明は、金属硫化物鉱物などの金属硫化物含有材料中の金属の一例として銅に焦点を当てる。
【0011】
銅は、低炭素世界経済へ移行するためのますます重要な金属である。
【0012】
確立されたおよび新しい銅山（この用語には、銅が回収される唯一の金属である鉱山、ならびに銅および金などの他の高価値の金属が回収される鉱山が含まれる）において硫化銅含有材料中の銅の平均濃度が以前よりも低下すると、鉱山運営者には、資本および操業コストの大きなプレッシャーがかかる。
【0013】
多くの場合、硫化銅含有鉱物などの硫化銅含有材料中の銅濃度が低いという問題は、銅が以前よりも耐火性の高い硫化銅含有鉱物中にあることによって悪化し、これらの鉱物は、鉱物から銅を回収するためのプロセスがより困難でありコストが高い。
【0014】
採掘会社はまた、短期および長期にわたる環境への影響を最小限に抑えた鉱山運営の重要性を非常に意識している。
【0015】
銅山運営者が直面する経済状態は、採掘材料および加工した形態の（すなわち粉砕）採掘材料を含む、大量の硫化銅含有材料が存在し、本発明がなされる以前の利用可能な回収オプションの使用で銅を回収することが非経済的であり、したがって硫化銅含有材料から銅を回収するための加工が行われないことを意味する。
【0016】
非経済的な硫化銅含有材料は、典型的には、廃棄岩備蓄としてよく記載される備蓄に保管される。
【0017】
非経済的な硫化銅含有材料中の銅の濃度は絶対的な固定値ではなく、鉱山ごとに、また個々の鉱山で、鉱山の資本および操業コストならびに銅の全体的な市場などの鉱山の外部の要因を考慮して、経時的に変動するだろう。
【0018】
本発明は、本発明がなされる前の従来の回収オプションを使用することで金属を回収することが「非経済的」とみなされた、採掘材料中の硫化銅含有材料を含む硫化銅含有材料から銅を回収する方法を提供する。
【0019】
本発明は、本発明がなされる前の従来の回収オプションを使用することで金属を回収することが「非経済的」とみなされた、採掘材料中の金属硫化物含有材料を含む金属硫化物含有材料から他の金属、例えばニッケルまたは亜鉛またはコバルトを回収する方法を提供する。
【0020】
上記の説明は、オーストラリアまたは他の場所における共通の一般知識とは認められていない。
【発明の概要】
【0021】
本発明は、金属硫化物含有材料を含有する鉱山、例えば硫化銅含有材料を含有する銅山、同様にニッケル、亜鉛もしくはコバルト鉱山またはこれらの金属のうちの２つ以上を採掘材料中の金属硫化物含有材料から生産する鉱山において、生産される材料の有益な使用を最大化すること、および試薬など、鉱山の外部からの加工材料が必要とされる程度を最小化することに関する。
【0022】
本発明の１つの利点は、採掘材料中に金属硫化物含有材料を含有する鉱山からの銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属の回収を最大化し、そのためのコストを最小化する機会を提供することである。
【0023】
本発明の別の利点は、鉱山の環境への影響を最小限に抑える機会を提供することである。
【0024】
広義には、本発明は、従来の回収オプションの使用で金属を回収することが「非経済的」である、金属硫化物含有材料などの採掘材料中の金属硫化物含有材料から銅、ニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を回収する方法を提供し、それは、
（ａ）（ｉ）金属硫化物含有材料と（ｉｉ）黄鉄鉱とを混合し、塊を形成する工程；
（ｂ）浸出液および微生物を用いて工程（ａ）からの塊を浸出させ、金属硫化物含有材料から金属を除去し、金属を含有する浸出貴液を形成し、黄鉄鉱が酸および熱を生成し、その酸が金属硫化物含有材料からの金属の浸出を促進し、微生物が第一鉄を第二鉄に酸化させる工程；および
（ｃ）浸出貴液から金属を回収する工程
を含む。
（ａ）（ｉ）金属硫化物含有材料と（ｉｉ）黄鉄鉱とを混合し、塊を形成する工程；
（ｂ）浸出液および微生物を用いて工程（ａ）からの塊を浸出させ、金属硫化物含有材料から金属を除去し、金属を含有する浸出貴液を形成し、黄鉄鉱が酸および熱を生成し、その酸が金属硫化物含有材料からの金属の浸出を促進し、微生物が第一鉄を第二鉄に酸化させる工程；および
（ｃ）浸出貴液から金属を回収する工程
を含む。
【0025】
より具体的には、決して排他的ではないが、本発明は、本発明がなされる前の従来の回収オプションの使用で銅を回収することが「非経済的」である、硫化銅含有材料などの採掘材料中の硫化銅含有材料から銅を回収する方法を提供し、それは、
（ａ）（ｉ）硫化銅含有材料と（ｉｉ）黄鉄鉱とを混合し、塊を形成する工程；
（ｂ）浸出液および微生物を用いて工程（ａ）からの塊を浸出させ、硫化銅含有材料から銅を除去し、銅を含有する浸出貴液を形成し、黄鉄鉱が、硫化銅含有材料からの銅の浸出を促進する酸および熱を生成し、微生物が第一鉄を第二鉄に酸化させる工程；および
（ｃ）浸出貴液から銅を回収する工程
を含む。
（ａ）（ｉ）硫化銅含有材料と（ｉｉ）黄鉄鉱とを混合し、塊を形成する工程；
（ｂ）浸出液および微生物を用いて工程（ａ）からの塊を浸出させ、硫化銅含有材料から銅を除去し、銅を含有する浸出貴液を形成し、黄鉄鉱が、硫化銅含有材料からの銅の浸出を促進する酸および熱を生成し、微生物が第一鉄を第二鉄に酸化させる工程；および
（ｃ）浸出貴液から銅を回収する工程
を含む。
【0026】
金属硫化物含有材料は、任意の適切な採掘材料に由来し得る。
【0027】
上述したように、「採掘材料」という用語は、本明細書では、採掘され、鉱山から（ａ）材料から金属を回収するために直接下流の加工作業に移送されるか、または（ｂ）備蓄に移送され、後で加工される材料を含むと理解される。
【0028】
金属硫化物含有材料は、従来の回収オプションの使用で金属を回収するのが「非経済的」な金属硫化物含有材料であり得る。
【0029】
金属は、任意の適切な金属であってもよい。
【0030】
適切な金属の例は、銅、ニッケルおよび亜鉛およびコバルトである。
【0031】
金属は、銅であってもよい。
【0032】
その場合、例として、金属硫化物含有材料は、硫化銅含有材料であり得る。
【0033】
硫化銅含有材料は、硫化銅鉱物などの任意の適切な硫化銅含有材料であってもよい。
【0034】
硫化銅含有材料の一例は、低濃度の銅を含む、例えば、廃棄岩とみなされ得る岩石である。
【0035】
硫化銅含有材料は、材料中に低グレード、すなわち低濃度の銅を有する硫化銅含有材料の、採掘されたままの材料または廃棄備蓄の形態であり得る。
【0036】
言い換えれば、硫化銅含有材料は、グレードが低すぎて浮選、ならびに銅含有鉱石および濃縮物から銅を回収するための他の湿式加工システムで経済的に加工することができないとみなされる、採掘されたままの材料または備蓄された材料であり得る。
【0037】
上記の「硫化銅含有材料」に関して使用される「低グレード」という用語は、本明細書では、現在利用可能な技術および銅の現在の価格に左右される用語であると理解され、現在「低グレード」とみなされる材料は、技術開発および銅の将来の価格に応じて将来価値のある材料とみなされる可能性がある。
【0038】
より具体的には、硫化銅含有材料は、ヒープリーチングを含む、任意の他の加工方法によって経済的に加工するにはグレードが低すぎる、採掘されたままの材料または備蓄された材料であってもよい。
【0039】
前の段落の文脈では、「低濃度の銅」という用語は、１．５重量％以下、典型的には１．２重量％以下、より典型的には１．０重量％以下、さらにより典型的には０．７重量％以下、さらにより典型的には０．５重量％以下、さらにより典型的には０．３重量％以下、さらにより典型的には０．１重量％以下の平均銅濃度を意味すると理解される。
【0040】
金属硫化物含有材料は、凝集工程に適した任意の形態であってもよい。
【0041】
金属硫化物含有材料は、採掘されたままの材料または凝集工程に適するように加工された備蓄材料の形態であってもよい。
【0042】
方法は、採掘されたままの材料または備蓄された材料を粉砕し、凝集工程に適した粒度分布を生成することを含むことができる。
【0043】
粉砕工程は、採掘されたままの、または備蓄された材料を、材料のサイズを小さくする１つ以上の粉砕回路内で粉砕することを含み得る。
【0044】
粉砕工程は、採掘されたままの材料または備蓄された材料を一次、二次、および三次粉砕回路で、これらの用語が銅採掘業界の人に理解されている通りに、連続的に粉砕することを含むことができる。
【0045】
粉砕工程は、粉砕した採掘されたままのまたは備蓄された材料を送達して凝集工程のための所望の粒度分布を有する材料を製造する、１回または複数回の粉砕工程を含むことができる。
【0046】
黄鉄鉱は、金属硫化物含有材料および黄鉄鉱の総質量の１～１０重量％であり得る。
【0047】
黄鉄鉱は、任意の適切な供給源から得ることができる。
【0048】
典型的には、黄鉄鉱源は鉱山由来である。
【0049】
例えば、黄鉄鉱は、鉱山の尾鉱ダムまたは鉱石加工プラントからの尾鉱、すなわち、黄鉄鉱含有スラリー中に存在し得、スラリーは凝集工程で直接使用される。
【0050】
「鉱石加工プラント」という用語は、本明細書では、採掘された鉱石から金属を回収するための任意の適切なプラントを意味すると理解される。
【0051】
「鉱石」という用語は、本明細書では、採掘、加工、および利益を得て販売することができる、１つ以上の高価値な鉱物を含む、典型的には高価値な金属を含む、天然の岩石または堆積物を意味すると理解される。
【0052】
さらなる例として、黄鉄鉱は、鉱山の尾鉱ダムまたは鉱石加工プラントからの黄鉄鉱含有スラリーから黄鉄鉱を除去し、除去された黄鉄鉱を凝集工程で使用することによって入手することができる。
【0053】
典型的には、黄鉄鉱含有スラリーから除去される黄鉄鉱は、濃縮物形態である。
【0054】
方法は、黄鉄鉱含有スラリーから、例えば尾鉱ダムまたは鉱石加工プラントから黄鉄鉱を除去し、不活性流、すなわち不活性流中の黄鉄鉱の量に関して、黄鉄鉱除去工程への投入尾鉱よりも反応性が低い流れを形成するための黄鉄鉱除去工程を含み得る。
【0055】
黄鉄鉱含有スラリーは、例えば、スラリーから黄鉄鉱を回収し濃縮する任意の方法によって、黄鉄鉱除去工程で、例えば、選鉱することによって加工され得る。
【0056】
黄鉄鉱除去工程は、黄鉄鉱含有スラリー中の黄鉄鉱含有材料を浮遊させ、（ｉ）１つの浮選アウトプットとして不活性流、および（ｉｉ）別の浮選アウトプットとして黄鉄鉱含有材料流、例えば黄鉄鉱含有濃縮物流を生成することを含んでもよい。
【0057】
黄鉄鉱除去工程は、上記の浮選工程の前に、サイクロンまたは他の適切な分類装置などによるサイズ選別工程を含むことができ、例えばより大きな粒子を黄鉄鉱含有スラリーから選別し、残りの黄鉄鉱含有スラリーを浮選工程に移送する。
【0058】
「サイクロン」という用語は、本明細書では、液体懸濁液中の粒子を流体抵抗に対するそれらの求心力の比率に基づいて分類、分別または選別することができる装置を説明すると理解される。この比率は、高密度（密度による選別が必要な場合）かつ粗い（サイズによる選別が必要な場合）粒子では高く、軽量かつ微細な粒子では低い。
【0059】
黄鉄鉱除去工程は、サイズ縮小回路内においてより大きな粒子のサイズを小さくし、小さくしたサイズの粒子をサイズ選別工程に戻すことを含んでもよい。
【0060】
残りの黄鉄鉱含有スラリー中の黄鉄鉱含有材料中の黄鉄鉱粒子が、尾鉱の下流加工に、例えばヒープリーチング作業において必要とされる粒度分布を有するように、黄鉄鉱除去工程が、サイズ選別工程の動作条件を選択することを含んでもよい。
【0061】
黄鉄鉱除去工程は、黄鉄鉱含有材料流を濃縮および／または濾過し、流を脱水し、黄鉄鉱含有濃縮物を形成することを含み得る。
【0062】
上述の方法は、以下の利点を有する。
・この方法は、金属硫化物含有材料からの金属回収の観点から「非経済的」である、金属硫化物含有材料からの銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属の抽出を可能にする。
・黄鉄鉱が尾鉱（すなわち、黄鉄鉱含有スラリー）中にある場合、この方法は、黄鉄鉱を含有する尾鉱を加工することを可能にし、それにより、既存の尾鉱ダムの容積を減少させる。これは、重要な環境的成果である。
・黄鉄鉱の酸および熱生成能力は、ヒープリーチングなどの浸出において有利であり、例えば、浸出液に必要な酸の添加量を低減することができる。
・さらに、黄鉄鉱の酸生成能力は、黄鉄鉱が浸出工程で有益に使用され、環境の観点から重要である、黄鉄鉱の正味の減少につながることを意味する。
・黄鉄鉱含有材料中の銅、ニッケルおよび亜鉛およびコバルトなどの任意の量の金属はボーナスであり、黄鉄鉱と共にヒープに取り込まれ、ヒープリーチング工程で回収することができることに留意されたい。
・上述の黄鉄鉱の製造に加えて、尾鉱からの黄鉄鉱の除去により、不活性流、すなわち、不活性流中の黄鉄鉱の量に関して、黄鉄鉱除去方法への投入尾鉱よりも反応性が低い流れが生成される。これは有益であり、なぜなら黄鉄鉱が尾鉱を「酸生成尾鉱」にし、これが尾鉱の処分の問題であるので、尾鉱中の黄鉄鉱は環境的な問題であるからである。
・黄鉄鉱除去工程が不要なほど十分な黄鉄鉱を含有する場合、黄鉄鉱含有スラリーを凝集中に直接添加するオプションは、これらの尾鉱の効率的な利用である。
・この方法は、容易に入手可能であり、試用され、試験された装置を用いて操作することができる。
・この方法により、以前に廃棄物として分類されていたもの、すなわち金属硫化物含有材料および尾鉱を加工し、これらの材料の環境への影響を低減するとともに、最初に採掘材料からの価値の回収を最適化することができる。
・この方法は、金属硫化物含有材料からの金属回収の観点から「非経済的」である、金属硫化物含有材料からの銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属の抽出を可能にする。
・黄鉄鉱が尾鉱（すなわち、黄鉄鉱含有スラリー）中にある場合、この方法は、黄鉄鉱を含有する尾鉱を加工することを可能にし、それにより、既存の尾鉱ダムの容積を減少させる。これは、重要な環境的成果である。
・黄鉄鉱の酸および熱生成能力は、ヒープリーチングなどの浸出において有利であり、例えば、浸出液に必要な酸の添加量を低減することができる。
・さらに、黄鉄鉱の酸生成能力は、黄鉄鉱が浸出工程で有益に使用され、環境の観点から重要である、黄鉄鉱の正味の減少につながることを意味する。
・黄鉄鉱含有材料中の銅、ニッケルおよび亜鉛およびコバルトなどの任意の量の金属はボーナスであり、黄鉄鉱と共にヒープに取り込まれ、ヒープリーチング工程で回収することができることに留意されたい。
・上述の黄鉄鉱の製造に加えて、尾鉱からの黄鉄鉱の除去により、不活性流、すなわち、不活性流中の黄鉄鉱の量に関して、黄鉄鉱除去方法への投入尾鉱よりも反応性が低い流れが生成される。これは有益であり、なぜなら黄鉄鉱が尾鉱を「酸生成尾鉱」にし、これが尾鉱の処分の問題であるので、尾鉱中の黄鉄鉱は環境的な問題であるからである。
・黄鉄鉱除去工程が不要なほど十分な黄鉄鉱を含有する場合、黄鉄鉱含有スラリーを凝集中に直接添加するオプションは、これらの尾鉱の効率的な利用である。
・この方法は、容易に入手可能であり、試用され、試験された装置を用いて操作することができる。
・この方法により、以前に廃棄物として分類されていたもの、すなわち金属硫化物含有材料および尾鉱を加工し、これらの材料の環境への影響を低減するとともに、最初に採掘材料からの価値の回収を最適化することができる。
【0063】
凝集工程は、硫化銅含有材料などの金属硫化物含有材料と、黄鉄鉱含有材料とを凝集させるための任意の適切な工程であり得る。
【0064】
凝集工程は、硫化銅含有材料などの金属硫化物含有材料と、黄鉄鉱含有材料とを混合して凝集させることを含んでもよい。
【0065】
黄鉄鉱含有材料中の黄鉄鉱粒子は、１ｍまたは１ｍｍ未満の値のＰ８０の粒径を有し得る。
【0066】
黄鉄鉱含有材料中の黄鉄鉱粒子は、２５０μｍまたは２５０μｍ未満の値のＰ０の粒径を有し得る。
【0067】
混合工程は、凝集工程の前に行ってもよい。
【0068】
混合工程と凝集工程とは同時に行ってもよい。
【0069】
浸出工程は、任意の適切な浸出工程であってもよい。
【0070】
浸出工程は、ヒープリーチング工程であってもよい。
【0071】
浸出工程は、塊のヒープにおいて金属硫化物含有材料から銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を浸出させ、金属を溶液に回収する任意の適切なヒープリーチング工程を含むことができる。
【0072】
広義には、本発明はまた、金属硫化物含有材料中において、銅もしくはニッケルもしくは亜鉛もしくはコバルトなどの金属を含有するか、またはこれらの金属のうちの２つ以上を含有する金属硫化物含有材料のためのヒープリーチング方法を提供し、方法は、
（ａ）金属硫化物含有材料および黄鉄鉱の塊のヒープを、浸出液を用いて、金属硫化物含有材料からの金属の浸出と、溶液中に金属を含有する浸出貴液の生成とを促進する酸および熱を発生させる黄鉄鉱を用いて、典型的には、尾鉱などの黄鉄鉱含有スラリー中に存在するか、またはそれに由来する黄鉄鉱を用いて、第一鉄を第二鉄に酸化する微生物を用いて浸出させること；および
（ｂ）ヒープから浸出貴液を回収すること
を含む。
（ａ）金属硫化物含有材料および黄鉄鉱の塊のヒープを、浸出液を用いて、金属硫化物含有材料からの金属の浸出と、溶液中に金属を含有する浸出貴液の生成とを促進する酸および熱を発生させる黄鉄鉱を用いて、典型的には、尾鉱などの黄鉄鉱含有スラリー中に存在するか、またはそれに由来する黄鉄鉱を用いて、第一鉄を第二鉄に酸化する微生物を用いて浸出させること；および
（ｂ）ヒープから浸出貴液を回収すること
を含む。
【0073】
ヒープリーチング方法はまた、浸出貴液から金属を回収することを含む。
【0074】
本発明はまた、採掘材料中の金属硫化物含有材料から銅またはニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を浸出させるためのヒープリーチング作業であって、ヒープリーチング作業は、
（ａ）金属硫化物含有材料と黄鉄鉱との塊のヒープ；および
（ｂ）（ｉ）浸出液がヒープを通って下方に流れ、金属硫化物含有材料から金属を浸出させるように、ヒープに浸出液および微生物を供給し、（ｉｉ）ヒープから溶液中に金属を含有する浸出貴液を収集するシステムを含み、黄鉄鉱は、金属硫化物含有材料からの金属の浸出を容易にする酸および熱をヒープにおいて発生させ、黄鉄鉱は、尾鉱などの黄鉄鉱を含有するスラリー中にあるか、またはそれに由来し、微生物は第一鉄を第二鉄に酸化する。
（ａ）金属硫化物含有材料と黄鉄鉱との塊のヒープ；および
（ｂ）（ｉ）浸出液がヒープを通って下方に流れ、金属硫化物含有材料から金属を浸出させるように、ヒープに浸出液および微生物を供給し、（ｉｉ）ヒープから溶液中に金属を含有する浸出貴液を収集するシステムを含み、黄鉄鉱は、金属硫化物含有材料からの金属の浸出を容易にする酸および熱をヒープにおいて発生させ、黄鉄鉱は、尾鉱などの黄鉄鉱を含有するスラリー中にあるか、またはそれに由来し、微生物は第一鉄を第二鉄に酸化する。
【0075】
金属硫化物含有材料は、任意の適切な採掘材料に由来し得る。
【0076】
上述したように、「採掘材料」という用語は、本明細書では、採掘され、鉱山から（ａ）材料から金属を回収するために直接下流の加工作業に移送されるか、または（ｂ）備蓄に移送され、後で加工される材料を含むと理解される。
【0077】
広義には、本発明はまた、採掘方法を提供し、方法は
（ａ）硫化銅含有材料などの金属硫化物含有材料の採掘する工程；および
（ｂ）材料からの金属回収の見込みから、鉱山運営者に「非経済的」であると分類された金属硫化物含有材料から銅、ニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を回収する上記の方法、
を含む。
（ａ）硫化銅含有材料などの金属硫化物含有材料の採掘する工程；および
（ｂ）材料からの金属回収の見込みから、鉱山運営者に「非経済的」であると分類された金属硫化物含有材料から銅、ニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を回収する上記の方法、
を含む。
【0078】
方法は、鉱石加工プラントで金属硫化物含有材料中の金属硫化物含有鉱石を加工することと、工程（ｂ）用の黄鉄鉱含有スラリーを製造することとを含むことができる。
【0079】
本発明はまた、金属硫化物含有材料のための鉱石加工プラント用の浮選回路を提供し、浮選回路は、
（ａ）金属硫化物含有材料を含む尾鉱流およびミル供給物からの濃縮物流を生成するためのミル供給物浮選回路；および
（ｂ）黄鉄鉱濃縮物流、すなわち、黄鉄鉱含有スラリー、および尾鉱流を生成するための黄鉄鉱浮選回路、
を含む。
（ａ）金属硫化物含有材料を含む尾鉱流およびミル供給物からの濃縮物流を生成するためのミル供給物浮選回路；および
（ｂ）黄鉄鉱濃縮物流、すなわち、黄鉄鉱含有スラリー、および尾鉱流を生成するための黄鉄鉱浮選回路、
を含む。
【0080】
黄鉄鉱濃縮物流は、金属硫化物含有材料から銅、ニッケルまたは亜鉛またはコバルトなどの金属を回収する上述の方法のための黄鉄鉱の供給源であり得る。
【0081】
黄鉄鉱浮選回路は、上述の黄鉄鉱除去工程に従って黄鉄鉱濃縮物流、すなわち黄鉄鉱含有スラリーを加工し、（ｉ）不活性流としての尾鉱流、および（ｉｉ）黄鉄鉱含有材料流としての黄鉄鉱濃縮物流を生成するように構成され得る。
【0082】
ミル供給物浮選回路は、任意の適切な回路であってもよい。
【0083】
ミル供給物浮選回路は、粗選機／スカベンジャーセルおよびバルククリーナーセルを含むことができる。これらは、標準的な粗選機／スカベンジャーおよびバルククリーナーセルであり得る。これらは、鉱石加工プラント内の既存のセルであり得る。それらは、グリーンフィールドプラント内のセルであり得る。
【0084】
粗選機／スカベンジャーおよびバルククリーナーセルは、（ｉ）粗選機／スカベンジャーセルがミル供給物を加工し、第１尾鉱流および濃縮物流を生成し、（ｉｉ）バルククリーナーセルが濃縮物流を加工し、第２尾鉱流および別の濃縮物流を生成し、別の濃縮物流を金属回収などのさらなる加工のために移送し、第２尾鉱流を黄鉄鉱浮選回路にその回路での加工のために移送するように構成されてもよい。
【0085】
金属硫化物含有材料は、硫化銅含有鉱物などの硫化銅含有材料であってもよい。
【0086】
ミル供給物は、金属硫化物含有材料の任意の適切な粒度分布であってもよい。
【0087】
鉱石加工プラントは、ミル供給物を生成するための任意の適切な上流粉砕回路、および下流回収および他のオプションの尾鉱貯蔵を含むことができる。
【0088】
本発明はまた、上記浮選回路を含む金属硫化物含有材料のための鉱石加工プラントを提供する。
【0089】
鉱石加工プラントは、任意の適切な上流粉砕回路、ならびに下流の回収および尾鉱貯蔵および／または処理オプションを含むことができる。
【0090】
金属硫化物含有材料は、硫化銅含有鉱物などの硫化銅含有材料であってもよい。
【0091】
本発明は、以下の図面を参照して、単なる例として以下でさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【0092】
【図1】例えば、黄鉄鉱含有尾鉱、すなわち、黄鉄鉱含有スラリーを選鉱すること、および硫化銅含有材料の下流ヒープリーチングにおいて尾鉱から除去された黄鉄鉱を使用することによる加工方法の一実施形態のフローシートである。
【図2】（ｉ）銅山からの鉱石のサンプル、（ｉｉ）微粉化された博物館グレードの黄鉄鉱で増強された銅鉱石、および（ｉｉｉ）銅山で生産された尾鉱の浮選によって作製された黄鉄鉱濃縮物で増強された銅鉱石に対して行われた一連のカラムバイオリーチング試験の、浸出時間に対する銅抽出のグラフである。
【図3】本発明による鉱石加工プラント用の浮選回路の一実施形態のフローシートである。
【発明を実施するための形態】
【0093】
以下に記載される本発明の一実施形態は、鉱山からの硫化銅含有材料から銅を回収することに関して説明される。
【0094】
本発明は銅に限定されず、鉱山からの金属硫化物含有材料中のニッケルまたは亜鉛またはコバルトなど、他の金属に及ぶことに留意されたい。
【0095】
一般的に言えば、図１に示す実施形態は、
（ａ）硫化銅含有鉱物などの硫化銅含有材料を採掘し、場合により備蓄する工程；
（ｂ）硫化銅含有材料中の硫化銅含有鉱石を本明細書に記載されるように鉱石加工プラントで加工し、（ｉ）銅を回収し、（ｉｉ）黄鉄鉱含有スラリーを製造する工程；
（ｃ）黄鉄鉱含有スラリーを加工し、黄鉄鉱を製造する工程；および
（ｄ）「非経済的な」硫化銅含有材料を、本明細書に記載されるように黄鉄鉱と共にヒープリーチング作業で加工する工程
を含む、採掘の方法である。
（ａ）硫化銅含有鉱物などの硫化銅含有材料を採掘し、場合により備蓄する工程；
（ｂ）硫化銅含有材料中の硫化銅含有鉱石を本明細書に記載されるように鉱石加工プラントで加工し、（ｉ）銅を回収し、（ｉｉ）黄鉄鉱含有スラリーを製造する工程；
（ｃ）黄鉄鉱含有スラリーを加工し、黄鉄鉱を製造する工程；および
（ｄ）「非経済的な」硫化銅含有材料を、本明細書に記載されるように黄鉄鉱と共にヒープリーチング作業で加工する工程
を含む、採掘の方法である。
【0096】
より具体的には、図１に示すヒープリーチング作業は、
（ａ）鉱山の尾鉱ダムまたは鉱石加工プラント（図示せず）からの黄鉄鉱を含有するスラリーを加工し、そこから黄鉄鉱を除去する工程；
（ｂ）硫化銅含有材料および工程（ａ）からの黄鉄鉱の塊を形成する工程；
（ｃ）硫化銅含有材料からの銅の回収を促進する黄鉄鉱を用いて塊を浸出させ、硫化銅含有液を形成する工程；および
（ｄ）硫化銅含有液から銅を回収する工程
を含む。
（ａ）鉱山の尾鉱ダムまたは鉱石加工プラント（図示せず）からの黄鉄鉱を含有するスラリーを加工し、そこから黄鉄鉱を除去する工程；
（ｂ）硫化銅含有材料および工程（ａ）からの黄鉄鉱の塊を形成する工程；
（ｃ）硫化銅含有材料からの銅の回収を促進する黄鉄鉱を用いて塊を浸出させ、硫化銅含有液を形成する工程；および
（ｄ）硫化銅含有液から銅を回収する工程
を含む。
【0097】
黄鉄鉱含有スラリーは、鉱石加工プラントからの尾鉱など、任意の適切な黄鉄鉱含有スラリーであり得ることに留意されたい。例２および図３は、適切な黄鉄鉱含有スラリーを製造するための、本発明による浮選回路の実施形態を説明する。
【0098】
「非経済的な」硫化銅含有材料は、廃棄岩の文脈で図１に関連して説明され、すなわち、従来の回収オプション、すなわち、本発明がなされる前に商用鉱山で使用された加工オプションの使用から金属を回収するのが「非経済的」である材料である。材料は、採掘されたままの材料または備蓄された材料であってもよい。典型的には、廃棄岩の銅濃度は、１．５重量％以下、典型的には１．２重量％以下、より典型的には１．０重量％以下、さらにより典型的には０．７重量％以下、さらにより典型的には０．５重量％以下、さらにより典型的には０．３重量％以下、さらにより典型的には０．１重量％以下である。
【0099】
さらに、図１に示す本発明による硫化銅含有材料から銅を回収する方法の実施形態は、鉱山の尾鉱から抽出された黄鉄鉱濃縮物である黄鉄鉱の文脈で説明される。
【0100】
本発明は、この実施形態に限定されず、一般に、任意の適切な銅含有材料および黄鉄鉱の任意の適切な供給源に及ぶことが理解される。
【0101】
塊を形成する前の銅含有材料の加工－工程１、２、３
図１に示すフローシートでは、硫化銅含有材料は、備蓄１から再採掘された廃棄岩１の形態である。
図１に示すフローシートでは、硫化銅含有材料は、備蓄１から再採掘された廃棄岩１の形態である。
【0102】
上述したように、現在これらの廃棄岩備蓄はグレードが低すぎて、既知の従来の方法による、銅を回収するための加工を経済的に行うことができないと考えられている。
【0103】
上記のように、本発明は、この硫化銅含有材料の供給源に限定されない。
【0104】
例えば、硫化銅含有材料は、採掘前の鉱山の区域で実施された試験作業（例えば、掘削および発破による）において、グレードが低すぎて、既知の従来の方法で経済的に銅回収の加工ができないとみなされ、その後採掘後に、工程２および３での加工のために鉱山から直接（備蓄されることなく）移送される材料であり得る。
【0105】
備蓄された廃棄岩１は、運搬トラックまたはフロントエンドローダなどの適切な車両で輸送され、凝集工程４に適した粒度分布を生成するのに必要な程度まで、一次、二次、および三次粉砕回路２、３で連続的に破砕および粉砕される。
【0106】
粉砕回路２、３は、粉砕された銅含有材料を１回または複数回の粉砕およびサイジング工程に送達して、凝集工程４に望ましい粒度分布を有する粉砕生成物流を生成する１回または複数回の粉砕工程を含むことができる。
【0107】
粉砕工程２、３は、旋回粉砕機、円錐粉砕機、および高圧研磨ロール（ＨＰＧＲ）粉砕機の任意の適切な組み合わせを使用して実行することができる（図示せず）。
【0108】
得られた粉砕された硫化銅含有材料は、凝集工程４に移送される。
【0109】
凝集工程４
凝集工程４は、
（ａ）工程２および３で製造された粉砕硫化銅含有材料；および
（ｂ）この実施形態では尾鉱由来の黄鉄鉱含有濃縮物である黄鉄鉱（下記参照）
を凝集する。
凝集工程４は、
（ａ）工程２および３で製造された粉砕硫化銅含有材料；および
（ｂ）この実施形態では尾鉱由来の黄鉄鉱含有濃縮物である黄鉄鉱（下記参照）
を凝集する。
【0110】
凝集工程４は、凝集ドラムなど、任意の適切な装置を使用した任意の適切な凝集工程であってもよい。
【0111】
例として、粉砕された硫化銅含有材料および黄鉄鉱含有濃縮物を要求される比率で混合装置に添加し、バインダーと共にまたは無しで、酸と共にまたは無しで、水と共にまたは無しで、再利用浸出溶液共にまたは無しで混合する。
【0112】
要求される比率は、岩石中の黄鉄鉱の量などの要因に依存する。典型的には、混合生成物の広い黄鉄鉱濃度範囲は、１～１０％の黄鉄鉱である。
【0113】
バインダーおよび酸の選択ならびに水および／または再利用浸出溶液の添加は、粉砕された硫化銅含有材料および黄鉄鉱含有濃縮物の特性ならびに塊に必要な機械的特性を含む、いくつかの要因の関数である。
【0114】
凝集工程４は、必要に応じて、粉砕された硫化銅含有材料および黄鉄鉱含有濃縮物およびバインダーおよび水を添加し、混合するための任意の適切なプロトコルを含み得る。
【0115】
塊は、スタック５に保管され、後述するヒープリーチング工程に移送される。
【0116】
ヒープリーチングおよび下流溶媒抽出および電解採取工程５、６、９、１０、１１、１２
スタック５からの塊は、浸出パッド上でヒープ６へと形成される。
スタック５からの塊は、浸出パッド上でヒープ６へと形成される。
【0117】
ヒープ６は、任意の適切なヒープ構造であってもよく、
（ａ）浸出液貯蔵およびヒープの上面に浸出液を供給する送達システム；
（ｂ）ヒープの塊中の硫化銅含有材料から抽出された溶液中の銅含有浸出液を収集するための、浸出貴液収集システム；および
（ｃ）第一鉄を第二鉄に酸化するための微生物（細菌または古細菌など）または他の適切な酸化剤を備え、第二鉄は浸出プロセスにおける酸化剤である。
（ａ）浸出液貯蔵およびヒープの上面に浸出液を供給する送達システム；
（ｂ）ヒープの塊中の硫化銅含有材料から抽出された溶液中の銅含有浸出液を収集するための、浸出貴液収集システム；および
（ｃ）第一鉄を第二鉄に酸化するための微生物（細菌または古細菌など）または他の適切な酸化剤を備え、第二鉄は浸出プロセスにおける酸化剤である。
【0118】
浸出貴液は、有機媒体において液から銅を抽出し、次いで有機媒体から銅を剥離し、銅含有溶液を生成する溶媒抽出システム９で加工される。
【0119】
銅含有溶液は電解採取プラント１０に移送され、溶液から銅が回収される。
【0120】
溶媒抽出システム９からのラフィネートは再生され、浸出液としてヒープに戻される。浸出液再生システムは、不純物の蓄積を制御するためのラフィネートブリード石灰石／石灰中和１１を含み、別個に貯蔵、またはおそらくは尾鉱と共に貯蔵するための中和された固体を生成する。
【0121】
塊中の黄鉄鉱含有濃縮物は、黄鉄鉱および熱を介して有用な酸源を提供する。
【0122】
黄鉄鉱の酸生成特性は、浸出液に添加しなければならない酸の量を減らして、所与の浸出酸要件を維持することができることを意味する。
【0123】
さらに、黄鉄鉱の微生物酸化は酸および熱を生成し、これらは全て硫化銅含有材料をヒープリーチングするのに有益である。
【0124】
黄鉄鉱含有尾鉱の選別工程１５、１６、１７、１８、１９、２０
上述したように、凝集工程４の黄鉄鉱は尾鉱である。
上述したように、凝集工程４の黄鉄鉱は尾鉱である。
【0125】
典型的には、尾鉱は、硫化銅鉱物などの硫化銅含有材料を含有する硫化銅含有鉱石から銅を回収するための鉱石加工プラントの産物である。
【0126】
鉱石加工プラントは、任意の適切なプラントであってもよい。
【0127】
鉱石加工プラントの一例は、一連の粉砕および研削段階を伴う採鉱鉱石の粉砕、ならびに粉砕鉱石（上記および例２に「ミル供給物」としての記載）から硫化銅鉱物を浮遊させるための１つ以上の浮選回路、ならびに有益濃縮産物および尾鉱産物（黄鉄鉱含有スラリー）の生成を含むものである。
【0128】
典型的には、尾鉱中の固体は、（ａ）典型的には０．４重量％未満、より典型的には０．３重量％未満の低濃度の銅を含む微粉の形態のスラリー、および（ｂ）水中に懸濁した黄鉄鉱含有粒子のスラリーの形態である。典型的には、これらの微粉および黄鉄鉱含有粒子は沈降が遅い。黄鉄鉱含有粒子はまた、ある程度の銅を含み得る。
【0129】
尾鉱は、例えば、尾鉱ダムまたは他の適切な尾鉱供給源１５から、例えば鉱石加工プラントから直接、一連のサイクロン１６、またはより大きな固体を残りの微粉含有尾鉱から分離する任意の他の適切なサイズ選別オプションに圧送されることによって移送される。
【0130】
サイクロン１６は、任意の適切なサイクロンであってもよい。
【0131】
サイクロンからのより大きな固体流は、粉砕／研削／研磨回路１７などのサイズ縮小回路で加工される。
【0132】
この回路の産物は、サイクロン内でのさらなる加工のためにサイクロン１６に戻される。
【0133】
サイクロンの動作条件は、残りの尾鉱が、ヒープリーチング工程５に必要な粒度分布を有するように選択される。これに関して、典型的には、残りの尾鉱中の黄鉄鉱含有粒子は、１ｍｍまたは１ｍｍ未満の値のＰ８０の粒径を有する。より典型的には、残りの尾鉱中の黄鉄鉱粒子は、２５０μｍまたは２５０μｍ未満の値のＰ８０の粒径を有する。
【0134】
サイクロン１６からの残りの尾鉱は、第１の浮選回路１８（図３に関連する例２に「黄鉄鉱浮選セル」として説明されている）に移送され、回路内で加工される。適切な浮選試薬を必要に応じて回路に添加する。試薬を含む動作条件は、黄鉄鉱含有粒子を浮遊させるように選択される。典型的には、これらの動作条件は、銅粒子も浮遊させるであろう。
【0135】
第１の浮選回路からのアンダーフローは、上述の不活性流を形成する。上記のように、「不活性」という用語は、流れ中の黄鉄鉱の量に関して、流れが方法へ投入したスラリーよりも反応性が低いことを意味する。図１の文脈において、これは、アンダーフロー流が、流れ中の黄鉄鉱の量に関して、方法に供給される黄鉄鉱含有尾鉱よりも反応性が低いことを意味する。上述の通り、これは有益であり、なぜなら黄鉄鉱が尾鉱を「酸生成尾鉱」にし、これが尾鉱の処分の問題であるので、尾鉱中の黄鉄鉱は環境的な問題であるからである。この方法は、銅鉱石加工プラントなどの下流用途での使用に環境的に安全な産物を生成する機会を提供し、酸化剤（第二鉄）の要件を低減することができる。第二鉄（黄鉄鉱濃縮物および廃棄岩中の鉄含有鉱物から溶解する第一鉄を微生物酸化することによって生成される）は、黄鉄鉱および硫化銅鉱物を酸化する。図１の実施形態では、第１の浮選回路のためのアンダーフロー流は、後述する下流の中和工程１１に移送される。
【0136】
オーバーフロー、すなわち第１の浮選回路からの浮選流は、第２の浮選回路１９（「黄鉄鉱浮選セル」として図３に関連して例２に記載されている）に移送され、加工される。
【0137】
第２の浮選回路１９は、第１の浮選回路からの浮遊流を加工する。適切な浮選試薬を必要に応じて回路に添加する。試薬を含む動作条件は、黄鉄鉱含有粒子を浮遊させるように選択される。
【0138】
第２の浮選回路からのアンダーフローは、第１の浮選回路に戻される。
【0139】
第２の浮選回路からの黄鉄鉱含有浮遊流は、濃縮装置２０に移送され、脱水され、黄鉄鉱含有濃縮物を形成する。
【0140】
黄鉄鉱含有濃縮物は、濃縮装置２０から上述の凝集工程４、５に移される。
【0141】
記載された実施形態は２つの浮選回路１８、１９を有するが、本発明はこの回路の数に限定されないことに留意されたい。
【0142】
記載された実施形態は、サイクロン１６および粉砕／研削／研磨回路１７を含み、材料をサイクロン１６に戻すが、本発明はこの構成に限定されないことにも留意されたい。
【0143】
例えば、サイクロン１６と粉砕／研削／研磨回路１７との組み合わせは、尾鉱ダムまたは他の適切な尾鉱供給源１５から供給される尾鉱中の粒度分布が選別工程後の下流加工に適していれば、必要ではない。
【0144】
さらなる例として、黄鉄鉱含有濃縮物中の黄鉄鉱粒子の粒度分布を最適化するための下流工程がある場合、サイクロン１６と粉砕／研削／研磨回路１７との組み合わせは必要ではない。
【0145】
図１に示す実施形態の利点
図１に示す上述の実施形態および本発明の利点は、一般に、以下の利点を含む。
・方法によって、材料から銅を回収する見通しから鉱山運営者によって「非経済的」であると分類された、硫化銅含有材料などの硫化銅含有材料から銅を抽出することができる。
・方法により、尾鉱を加工し、それによって既存の尾鉱ダムの量を減らすことができる。これは、重要な環境的成果である。尾鉱は、鉱山の寿命中に重大な環境上および安全上のリスクをもたらす。鉱山の寿命の終わりに、尾鉱ダムを保持し、尾鉱ダムを修復することには、かなりの問題がある。さらに、尾鉱ダムの構造保全には潜在的な問題がある。時々、ダムの下流の地域に人命の損失および相当な損害をもたらす、尾鉱ダムの壊滅的な崩壊がある。また、尾鉱は、多くの場合、鉱山の修復へ課題を呈する汚染物質（黄鉄鉱など）を含有する。尾鉱が酸化して、排出され得る前に酸性度を中和処理し、汚染物質を除去することが必要な酸性流出物を生成することができるので、尾鉱中の黄鉄鉱は、潜在的な環境上の危険をもたらす。
・黄鉄鉱の酸および熱生成能力は、ヒープリーチングなどの浸出において有利であり、例えば、浸出液に必要な酸の添加量を低減することができる。
・さらに、黄鉄鉱の酸生成能力は、黄鉄鉱が浸出工程で有益に使用され、環境の観点から重要である、黄鉄鉱の正味の減少につながることを意味する。
・黄鉄鉱含有材料中の任意の量の銅はボーナスであり、黄鉄鉱と共にヒープに取り込まれ、ヒープリーチング工程で回収することができることに留意されたい。
・上述の黄鉄鉱の製造に加えて、尾鉱からの黄鉄鉱の除去により、不活性流、すなわち、不活性流中の黄鉄鉱の量に関して、黄鉄鉱除去方法への投入尾鉱よりも反応性が低い流れが生成される。これは有益であり、なぜなら黄鉄鉱が尾鉱を「酸生成尾鉱」にし、これが尾鉱の処分の問題であるので、尾鉱中の黄鉄鉱は環境的な問題であるからである。
・この方法は、容易に入手可能であり、試用され、試験された装置を用いて操作することができる。
・この方法により、以前に廃棄物として分類されていたもの、例えば、低グレード銅含有材料または廃棄岩および尾鉱を加工し、これらの材料の環境への影響を低減するとともに、最初に採掘材料からの価値の回収を最適化することができる。
図１に示す上述の実施形態および本発明の利点は、一般に、以下の利点を含む。
・方法によって、材料から銅を回収する見通しから鉱山運営者によって「非経済的」であると分類された、硫化銅含有材料などの硫化銅含有材料から銅を抽出することができる。
・方法により、尾鉱を加工し、それによって既存の尾鉱ダムの量を減らすことができる。これは、重要な環境的成果である。尾鉱は、鉱山の寿命中に重大な環境上および安全上のリスクをもたらす。鉱山の寿命の終わりに、尾鉱ダムを保持し、尾鉱ダムを修復することには、かなりの問題がある。さらに、尾鉱ダムの構造保全には潜在的な問題がある。時々、ダムの下流の地域に人命の損失および相当な損害をもたらす、尾鉱ダムの壊滅的な崩壊がある。また、尾鉱は、多くの場合、鉱山の修復へ課題を呈する汚染物質（黄鉄鉱など）を含有する。尾鉱が酸化して、排出され得る前に酸性度を中和処理し、汚染物質を除去することが必要な酸性流出物を生成することができるので、尾鉱中の黄鉄鉱は、潜在的な環境上の危険をもたらす。
・黄鉄鉱の酸および熱生成能力は、ヒープリーチングなどの浸出において有利であり、例えば、浸出液に必要な酸の添加量を低減することができる。
・さらに、黄鉄鉱の酸生成能力は、黄鉄鉱が浸出工程で有益に使用され、環境の観点から重要である、黄鉄鉱の正味の減少につながることを意味する。
・黄鉄鉱含有材料中の任意の量の銅はボーナスであり、黄鉄鉱と共にヒープに取り込まれ、ヒープリーチング工程で回収することができることに留意されたい。
・上述の黄鉄鉱の製造に加えて、尾鉱からの黄鉄鉱の除去により、不活性流、すなわち、不活性流中の黄鉄鉱の量に関して、黄鉄鉱除去方法への投入尾鉱よりも反応性が低い流れが生成される。これは有益であり、なぜなら黄鉄鉱が尾鉱を「酸生成尾鉱」にし、これが尾鉱の処分の問題であるので、尾鉱中の黄鉄鉱は環境的な問題であるからである。
・この方法は、容易に入手可能であり、試用され、試験された装置を用いて操作することができる。
・この方法により、以前に廃棄物として分類されていたもの、例えば、低グレード銅含有材料または廃棄岩および尾鉱を加工し、これらの材料の環境への影響を低減するとともに、最初に採掘材料からの価値の回収を最適化することができる。
【0146】
例１
出願人は、銅鉱石のバイオリーチングに対する黄鉄鉱の増強の影響を調査するためにカラムバイオリーチング試験を行った。
出願人は、銅鉱石のバイオリーチングに対する黄鉄鉱の増強の影響を調査するためにカラムバイオリーチング試験を行った。
【0147】
カラムバイオリーチング試験は、（ｉ）銅山からの鉱石のサンプル、（ｉｉ）微粉化された博物館グレードの黄鉄鉱で増強された銅鉱石、および（ｉｉｉ）銅山で生産された尾鉱の浮選によって作製された黄鉄鉱濃縮物で増強された銅鉱石について、浸出時間に対する銅抽出を評価した。
【0148】
銅山からの鉱石のサンプルを９ｍｍのＰ８０で１２ｍｍ未満に粉砕し、約１０ｋｇのこの材料を水および濃硫酸を含む凝集ドラムに添加した。
【0149】
黄鉄鉱を添加した試験では、ほぼ純粋な博物館グレードの黄鉄鉱、または銅山で生産された尾鉱の浮選によって作製された微細な黄鉄鉱濃縮物のいずれかを、凝集ドラム内の鉱石と混合して、凝集材料の黄鉄鉱含有量を、鉱石中に自然に存在する０．８６重量％黄鉄鉱から４．０％黄鉄鉱に増加または増強した。使用した黄鉄鉱サンプルは両方とも非常に微細であり、Ｐ１００は１５０μｍであった。サンプルを元素分析および鉱物学的分析に供した。
【0150】
「博物館グレードの黄鉄鉱」という用語は、本明細書では、９０重量％超、典型的には９５重量％超、典型的には９７重量％超、またはより典型的には９９重量％超の黄鉄鉱含有量を意味すると理解されることに留意されたい。博物館グレードの黄鉄鉱は、１ｍｇ／ｋｇ未満、典型的には０．５ｍｇ／ｋｇ未満、典型的には０．２ｍｇ／ｋｇ未満、またはより典型的には０．１ｍｇ／ｋｇ未満の銀含有量を有し得る。
【0151】
表１は、試験に使用した鉱石、博物館グレードの黄鉄鉱および黄鉄鉱濃縮物の元素組成および鉱物組成を要約している。
【表1】
【0152】
混合したら、凝集した材料を高さ１ｍ、直径０．１ｍのカラムに充填し、浸出を開始する前に室温で２～５日間硬化させた。浸出中、加熱ジャケットを使用してカラムの温度を５０℃に制御し、カラムを０．１０２Ｎｍ３／ｈ／トン鉱石で曝気した。カラムに第一鉄酸化および硫黄酸化微生物を播種し、最初に硫酸第二鉄として５ｇ／Ｌの第二鉄を含有していた洗浄溶液を、ドリッパーを通して１０Ｌ／ｈ／ｍ２でカラムの頂部にポンプ輸送し、カラムの底部で回収した。
【0153】
回収した浸出溶液のｐＨを、必要に応じて硫酸を用いて目標ｐＨ １．２に調整した後、カラムの上部に戻して再循環させた。溶液サンプルを、それらの金属およびサルファート濃度の分析のために定期的に採取した。
【0154】
洗浄溶液は、浸出の開始時に約２０ｇ／Ｌのサルファート濃度を有していた。硫酸の添加および硫化物鉱物の酸化により溶液中のサルファート濃度が１２０ｇ／Ｌを超えた場合、溶液を希釈して最大１２０ｇ／Ｌのサルファートを維持した。
【0155】
銅浸出によって溶液銅濃度が８ｇ／Ｌを超えた場合、溶液をイオン交換に供して銅を除去し、溶液銅濃度を低下させて８ｇ／Ｌ未満に維持した。
【0156】
カラム試験は３５０日間浸出下で行った。浸出が完了したら、カラムを最初に希硫酸で、次いで水ですすぎ、混入浸出溶液に含まれる溶解金属およびサルファートを除去した。次いで、カラムを空にし、固体を乾燥させ、最終浸出溶液と共にアッセイした。物質収支を行い、計算された銅ヘッド（ｈｅａｄ）アッセイに基づいて銅抽出を報告した。
【0157】
【0158】
銅抽出に対する黄鉄鉱で鉱石を増強する有益な効果は、図２および表２から明らかである。
【0159】
銅抽出は、博物館グレードの黄鉄鉱および黄鉄鉱濃縮物を添加することによって、それぞれ１１．５％および１４．４％増加した。銅抽出の向上は、添加され、微細な粒径（Ｐ１００が１５０μｍ）によって迅速に反応した黄鉄鉱の酸化および浸出によってもたらされる第二鉄の利用可能性の増加に起因すると考えられる。これは、表２に示す黄鉄鉱抽出結果から明らかである。鉱石での黄鉄鉱の抽出はわずか５０．０％であったが、博物館グレードの黄鉄鉱および黄鉄鉱濃縮物で増強された鉱石からの黄鉄鉱の抽出ははるかに高く、それぞれ９０．２％および８９．４％に達した。
【0160】
注目すべきことに、銅抽出は、三つ全ての試験において－１５０μｍの微細な画分から非常に高く、鉱石での試験では８７．１％、博物館グレードの黄鉄鉱で増強された鉱石での試験では９０．２％、黄鉄鉱濃縮物で増強された鉱石での試験では９２．０％であった。結果は、鉱石微粉中に含まれる銅鉱物は、両方とも－１５０μｍのＰ１００粒径を有する２種類の黄鉄鉱で増強した銅鉱物と同様、非常に高い銅抽出が達成されたことを実証している。表２においてｇ Ａｇ／ｋｇ ＣｕＦｅＳ２として表されるカラム供給物試料の天然銀含有量は、有益な触媒効果を有し、黄銅鉱（本出願人名義の国際出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１８／０５０３１６（国際公開第２０１８／１８４０７１号）に教示されている）、特に微粉画分の黄銅鉱からの銅の回収を向上させたと考えられる。
【0161】
したがって、本発明は、黄鉄鉱増強を含む銅鉱物からの非常に高い銅抽出を達成する手段を提供するとともに、鉱石に含まれる銅鉱物からの高い銅抽出も有する。
【0162】
例２
例２の目的は、鉱石加工プラントの浮選回路で生成された黄鉄鉱含有スラリーから黄鉄鉱を除去する有効性を示すことである。
例２の目的は、鉱石加工プラントの浮選回路で生成された黄鉄鉱含有スラリーから黄鉄鉱を除去する有効性を示すことである。
【0163】
図３は、本発明による鉱石加工プラント用の浮選回路２３の一実施形態のフローシートである。
【0164】
鉱石加工プラントは、任意の適切な上流粉砕回路および下流回収および尾鉱貯蔵または他のオプション（図示せず）を含むことができる。
【0165】
図３に示す浮選回路２２は、粗選機／スカベンジャーセル２５およびバルククリーナーセル２７を含む。これらは、標準的な粗選機／スカベンジャーおよびバルククリーナーセルであり得る。これらは、鉱石加工プラント内の既存のセルであり得る。それらは、グリーンフィールドプラント内のセルであり得る。
【0166】
図３に示す浮選回路２２はまた、図１に関連して上述したタイプの黄鉄鉱浮選セル２９を含み、図１は２つのセル１８、１９を含み、図３は単一のセル２９を示すことに留意されたい。本発明は、必要に応じて、例えば図１に示すようなサイズ選別および再粉砕オプション１６、１７、ならびにセルへの供給材料を加工するための他のオプションを含む、任意の適切な数の黄鉄鉱浮選セルに及ぶことに留意されたい。
【0167】
使用時には、ミル供給物３１が粗選機／スカベンジャーセル２５に移送され、セルは濃縮物流３３および第１尾鉱流３５を生成する。ミル供給物３１は、鉱石加工プラントの既存の粉砕回路またはグリーンフィールドプラントの目的に合わせて設計された回路であり得る、例えば粉砕および研削およびサイズ選別工程の組み合わせによって生成される任意の適切なミル供給物であり得る。
【0168】
第１尾鉱流３５は、貯蔵場所３７に移送される。これは、尾鉱ダムまたは他の尾鉱処理オプションであり得る。
【0169】
粗選機／スカベンジャーセル２５からの濃縮物流３３は、バルククリーナーセル２７に移送され、セルは、プラント濃縮物流３９および第２尾鉱流４１を生成する。
【0170】
バルククリーナーセル２７からのプラント濃縮物流３９は、銅およびモリブデンなどの他の金属の回収のために移送される。回収オプションは、任意の適切なオプションであり得る。
【0171】
バルククリーナーセル２７からの第２尾鉱流４１は、黄鉄鉱浮選セル２９に移送され、セルは、黄鉄鉱含有濃縮物流４３および第３尾鉱流４５を生成する。
【0172】
第１および第３尾鉱流３５、４５、ならびに場合により第２尾鉱流４１の一部は、尾鉱貯蔵または他の尾鉱処理オプションなどの貯蔵場所に移送される。
【0173】
黄鉄鉱含有濃縮物流４３は、凝集などのさらなる加工、および図１に示すような上述のヒープリーチング回路での使用のために移送される。
【0174】
本出願人は、図３に示す黄鉄鉱浮選セル内において、スカベンジャー／クリーナーの尾鉱、すなわち第２尾鉱流のサンプルに対して大規模浮選試験作業を行った。結果を以下に示す。
【0175】
表３は、黄鉄鉱浮選セル内において、スカベンジャー／クリーナーの尾鉱、すなわち第２尾鉱流の供給物から得られた黄鉄鉱濃縮物の組成を要約している。
【0176】
表は、浮選を使用した尾鉱からの黄鉄鉱濃縮物流（行１～１０を参照）における黄鉄鉱（および銅鉱物、これはかなりの利点である）の回収の効果を示す。
【0177】
このプロセスは、８３％黄鉄鉱グレードの黄鉄鉱濃縮物、２．２％ Ｃｕ、および０．８％未満黄鉄鉱の黄鉄鉱グレードの粗選機／スカベンジャー尾部を生成した。
【表3】
【0178】
表４は、大規模黄鉄鉱浮選試験作業からの重要な結果の要約を提供し、尾鉱サンプル中に元々含まれていた黄鉄鉱の７８重量％が黄鉄鉱濃縮物に回収されたことを示す。
【表4】
【0179】
黄鉄鉱浮選供給物、すなわち第２尾鉱流４１、および黄鉄鉱浮選セル尾部、すなわち第３尾鉱流４５のグラブサンプルを、Ａｃｉｄ／Ｂａｓｅ Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ（ＡＢＡ）試験に供した。結果の概要を表５に示す。
【表5】
【0180】
ＡＢＡの結果は、尾部（下部ＡＰ）、すなわち第２および第３尾鉱流４１、４５で報告する黄鉄鉱の減少を示している。負のＮＮＰ（正味中性化ポテンシャル）は、黄鉄鉱浮選セル供給物、すなわち第２尾鉱流４１が正味の酸発生剤であることを示し、黄鉄鉱浮選セル尾部、すなわち第３尾鉱流４５の１を超える比率（６．４２）は、不活性流（すなわち、浮選尾部）がグラウンドカバー（ｇｒｏｕｎｄ ｃｏｖｅｒ）／充填材料して使用できることを示す。
【0181】
図３に示す浮選回路が、黄鉄鉱濃縮物流、すなわち、例えば図１に関連して上述したヒープリーチング作業で使用することができる黄鉄鉱含有スラリーを生成するための効果的な回路であることは、上記から明らかである。
【0182】
本発明の精神および範囲から逸脱することなく、図１のフローシートに多くの修正を加えることができる。
【0183】
例として、実施形態は、廃棄岩を加工して凝集工程４のための１つの供給物である硫化銅含有材料を形成する工程１～３を含むが、本発明はこの工程の組み合わせに限定されない。
【0184】
さらなる例として、実施形態は、尾鉱からの黄鉄鉱を含有するスラリーを加工し、そこから黄鉄鉱を除去することを含むが、本発明はこのオプションに限定されず、黄鉄鉱の任意の適切な供給源の使用に及ぶ。
【0185】
例えば、本発明は、黄鉄鉱除去工程が不要なほど十分な黄鉄鉱を含有する場合、黄鉄鉱含有尾鉱を凝集中に直接添加することにまで及び、これらの尾鉱の効率的な利用である。
【図1】
【図2】
【図3】
【国際調査報告】