CN117881800A

CN117881800A - 浸提方法

Info

Publication number: CN117881800A
Application number: CN202280053142.7A
Authority: CN
Inventors: 滕德卡伊·塔佩拉; 拉尔夫·彼得·哈克尔; 尼古拉·马利夏克
Original assignee: Technological Resources Pty Ltd
Current assignee: Technological Resources Pty Ltd
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2022-07-28
Publication date: 2024-04-12
Also published as: EP4377484A1; AR126592A1; CA3227022A1; CL2024000243A1; AU2022320127A1; MX2024001334A; US20250092488A1; WO2023004465A1; EP4377484A4; PE20241521A1; ECSP24012871A; JP2024527100A

Abstract

一种浸提含金/铜的硫化物的开采的材料的方法，该方法包括两个浸提阶段，其中金浸提阶段用金浸提液从材料中浸提金，并且铜浸提阶段用铜浸提液从材料中浸提铜。

Description

浸提方法

技术领域

本发明涉及一种从含金属的材料中浸提金、铜和任选地其他有价值的金属诸如银的方法，所述含金属的材料包括开采的材料，所述开采的材料包括开采的矿石和开采的废弃材料。

术语“开采的”材料包括从矿井中取出并直接运输用于下游加工的开采的材料，以及处于料堆中并从料堆中运输用于下游加工的开采的材料。

本发明特别地尽管不是排他性地涉及从呈开采的矿石的形式的开采的材料中浸提金和铜以及任选地其他有价值的金属诸如银。

术语“开采的”矿石在本文中被理解为包括但不限于(a)原矿矿石(run-of-mineore)和(b)在材料已经被开采之后且在被分选之前，已经经历至少初级压碎或类似的或进一步的尺寸减小的原矿矿石。

词语“矿石”在本文中被理解为意指天然的岩石或沉积物，其包含可以被开采、处理和出售以获取利润的一种或更多种有价值的矿物，该有价值的矿物通常包含有价值的金属。

本发明还特别地尽管不是排他性地涉及浸提以下项中的任何一种或更多种：(a)含金/铜的矿石(其可以是呈矿石碎片的团聚物的形式)，(b)矿石的精矿，和(c)例如通过矿石或精矿的浮选或其他下游加工产生的矿石或精矿的尾矿。

本发明还特别地尽管不是排他性地涉及浸提含金/铜的硫化材料，所述含金/铜的硫化材料诸如含金/铜的硫化矿石，所述含金/铜的硫化矿石诸如包含铜矿物诸如黄铜矿(CuFeS₂)和/或硫砷铜矿(Cu₃AsS₄)的硫化矿石。硫化矿石可以包含其他铜矿物。硫化矿石还包含金。

应当注意，本发明还扩展到浸提含金属的材料，所述含金属的材料已经被矿山经营者归类为废弃材料，并且因此在本发明做出之前使用常规的回收选项从其中回收金属是“不经济的”，所述常规的回收选项即在本发明做出之前在商业矿山中使用的加工选项。

还应当注意，含金属的材料可以包括材料的精矿，所述材料的精矿包括开采的材料的精矿，所述开采的材料的精矿包括开采的矿石的精矿。

术语“精矿”在本文中被理解为意指增加输入进料的目标(即期望的)金属或含金属的矿物的浓度的结果。

背景技术

金和铜是有价值的金属，并且从含金属的材料中经济可行地开采和回收这些金属日益成为复杂和多方面的技术挑战，含金属的材料包括开采的材料，诸如开采的矿石。

最初集中于铜，在呈矿石的形式的含铜的开采的材料(包括含铜的硫化矿石，诸如黄铜矿和/或硫砷铜矿或其他含铜的硫化物矿物)的浸提中，矿石的颗粒尺寸通常从原矿尺寸减小，例如通过压碎和研磨操作减小，以允许经由堆浸(heap leaching)、桶浸(vatleaching)或其他反应器浸提选项进行加工。

这些浸提工艺涉及酸和氧化剂的应用以将铜溶解到溶液中。随后通过一系列回收选项从酸性溶液中回收铜，所述回收选项例如包括溶剂提取和电解提取(SX/EW)、胶结到更具活性的金属诸如铁上、氢还原和直接电解提取。酸性溶液被再生并被再循环以从矿石中浸提更多的铜。

浸提可以通过使用微生物来辅助。

通常，浸提可能比用于从硫化矿石中回收铜的其他工艺选项诸如碾磨和浮选提供更低的金属回收率，所述其他工艺选项产生含铜的精矿，然后将含铜的精矿熔炼以生产铜金属。

已知通过堆浸从黄铜矿中浸提总铜的多于20wt.％-40wt.％是困难的。

来自黄铜矿的低的铜回收率通常被认为与在黄铜矿的表面上形成钝化膜有关，该钝化膜可能由来自溶解反应的降解产物组成。

申请人已经开发了用于从含铜的硫化材料诸如含金/铜的硫化矿石和废弃的硫化材料中浸提铜的技术。

申请人的技术在国际申请PCT/AU2016/051024(WO 2017/070747)、PCT/AU2018/050316(WO 2018/184071)和PCT/AU2019/050383(WO 2019/213694)的专利说明书中被描述并被要求保护，并且在这些申请的专利说明书中的公开内容通过交叉引用并入本文。

已知金可以存在于含铜的材料诸如含金/铜的硫化矿石和废弃的硫化材料中。

这些矿石是本发明的重点，并且在下文中被称为“含金/铜的矿石”。

从这样的含金/铜的矿石中浸提金和铜两者具有明显的经济效益。

然而，从含金/铜的矿石中浸提金和铜存在技术挑战，这使得很难高效且成本有效地做到这一点。

以上描述不是对澳大利亚或其他地方的公知常识的承认。

公开内容的概述

申请人已经确定了使得可以在方法的一个阶段中从含金/铜的材料诸如含金/铜的开采的矿石中高效且成本有效地浸提金，并且在方法的另一个阶段中从含金/铜的材料诸如含金/铜的开采的矿石中高效且成本有效地浸提铜的条件。

概括地说，本发明提供了一种浸提含金/铜的材料诸如含金/铜的开采的矿石和废弃材料的方法，所述方法包括两个独立的浸提阶段，其中金浸提阶段用金浸提液从材料中浸提金，并且铜浸提阶段用铜浸提液从材料中浸提铜。

含金/铜的材料可以是开采的矿石。

开采的矿石可以是含硫化铜的矿石。

开采的矿石可以是黄铜矿矿石。

术语“黄铜矿矿石”在本文中被理解为意指包含矿物黄铜矿的矿石。矿石还可以包含其他含铜矿物。矿石还可以包含黄铁矿。

含金/铜的材料可以是被矿山经营者归类为废弃材料的开采的材料，并且例如被储存在矿山中。

浸提条件可以被选择成使得在金浸提阶段中基本上没有铜被浸提。

在含金/铜的矿石的情况下，通常对铜具有低酸溶解度的矿石优选地用于本发明中的加工，因为在金浸提步骤中将铜带入溶液中对于浸提液的下游加工可能是复杂的。在首先浸提金，然后进行铜浸提的情况下，这不太可能成为问题。

应当注意，申请人感兴趣的含铜矿石的精矿通常主要是酸不溶性的硫化铜矿物(除非它们已经相当老化，否则将会发生表面氧化)。

浸提条件可以被选择成使得在铜浸提阶段中基本上没有金被浸提。

浸提条件可以被选择成使得在金浸提阶段中基本上没有铜被浸提，并且在铜浸提阶段中基本上没有金被浸提。

在铜的上下文中，术语“基本上没有”在本文中被理解为意指含金/铜的材料诸如含金/铜的矿石中的铜的按重量计小于5％，典型地按重量计小于1％，更典型地按重量计小于0.5％在金浸提阶段中被浸提。

在金的上下文中，术语“基本上没有”在本文中被理解为意指含金/铜的材料诸如含金/铜的矿石中的金的按重量计小于5％，典型地按重量计小于1％，更典型地按重量计小于0.5％在铜浸提阶段中被浸提。

在浸提金或铜而不显著浸提其他金属的条件下进行至少一次浸提在提供以下机会方面是有利的：

(a)允许浸提阶段的条件被优化，用于使浸提的金属的回收最大化；和

(b)简化并优化来自来自浸提阶段的溶液的浸提的金属的下游回收。

金浸提阶段可以在铜浸提阶段之前进行。

金浸提阶段可以在铜浸提阶段之后。

以下描述集中于使用上文描述的方法来浸提呈含金/铜的开采的矿石的形式的含金/铜的材料。应当强调，本发明还涉及使用上文描述的方法来浸提呈含金/铜的废弃材料的形式的含金/铜的材料，诸如废料堆中的含金/铜的材料。

在该上下文中，本发明提供了一种浸提含金/铜的开采的矿石的方法，所述方法包括两个浸提阶段，其中金浸提阶段用金浸提液从矿石中浸提金，并且铜堆浸阶段用铜浸提液从矿石中浸提铜。

开采的矿石可以是含硫化铜的矿石。

该方法可以包括：

(a)金浸提阶段，其包括用金浸提液从矿石中浸提金并产生含金溶液和贫金矿石；和

(b)铜浸提阶段，其包括用铜浸提液从贫金矿石中浸提铜并产生含铜溶液。

该方法可以包括相反顺序的浸提阶段，具有：

(a)铜浸提阶段，其包括用铜浸提液从矿石中浸提铜并产生含铜溶液和贫铜矿石；和

(b)金浸提阶段，其包括用金浸提液从贫铜矿石中浸提金并产生含金溶液。

金浸提阶段可以是堆浸阶段。

金浸提阶段可以在矿石碎片的团聚物上进行。

铜浸提阶段可以是堆浸阶段。

铜浸提阶段可以在矿石碎片的团聚物上进行。

考虑到用于实施方法的设备的材料处理和加工能力，术语“碎片”在本文中被理解为意指任何合适尺寸的开采的材料或处理的(诸如压碎的)材料。还应当注意，如本文使用的术语“碎片”可以被本领域的一些技术人员理解为更好地描述为“颗粒”。意图是将这两个术语用作同义词。

该方法可以包括形成矿石的堆(heap)，并对堆中的矿石依次进行金浸提阶段和铜浸提阶段。

可选择地，该方法可以包括形成矿石的堆并进行金浸提阶段，以及然后形成贫金矿石的团聚物，以及形成团聚物的堆并对堆中的团聚物中的贫金矿石进行铜浸提阶段。

可选择地，该方法可以包括形成矿石的团聚物并形成堆，以及对堆中的团聚物中的矿石依次进行金浸提阶段和铜浸提阶段。

该方法可以包括在连续的浸提阶段之间的堆洗涤阶段。

堆洗涤阶段可以提供以下优点：

(a)回收堆中或在堆中保留的浸提液中的任何残余的金，和

(b)对堆中或在堆中保留的浸提液中的成分的稀释效应，其可能对堆中的后续浸提阶段的有效性产生负面影响。

该方法可以包括形成矿石的团聚物、形成团聚物的堆以及对堆中的团聚物中的矿石依次进行铜浸提阶段和金浸提阶段。

可选择地，该方法可以包括形成矿石的堆并进行铜浸提阶段，以及然后形成贫铜矿石的团聚物，以及形成团聚物的堆并对堆中的团聚物中的贫铜矿石进行金浸提阶段。

可选择地，该方法可以包括形成矿石的堆，并对堆中的矿石依次进行铜浸提阶段和金浸提阶段。

该方法可以包括在连续的浸提阶段之间的堆洗涤阶段。

堆洗涤阶段可以提供以下优点：

(a)回收堆中或在堆中保留的浸提液中的任何残余的铜，和

应当注意，本发明不限于对矿石进行堆浸。

许多其他选项之一是对矿石进行桶浸提。另一种选项是对矿石进行堆积浸提(dump leach)。另一种选项是对矿石进行搅拌槽浸提。

通常，金浸提阶段在酸性条件下进行。

通常，金浸提阶段和铜浸提阶段在酸性条件下进行。实际上，在酸性条件下进行前一次浸提之后，将很难在一次浸提中转化为碱性条件，并且反之亦然。

金浸提阶段可以是在酸性条件下进行的基于硫脲的浸提。

金浸提阶段可以是基于硫脲的浸提，其中硫脲(CS(NH₂)₂)充当金的络合剂/提取剂，所述络合剂/提取剂促进从矿石中浸提金。

本发明不局限于基于硫脲的浸提，并且扩展到任何合适的浸提条件，以优化优先地浸提金而不是浸提铜。作为实例，其他选项包括溴化物/溴(或一般的卤化物)、硫氰酸盐(SCN^-)和亚乙基硫脲。

金浸提阶段可以包括控制浸提液中氧化剂的浓度，所述氧化剂诸如铁(ferric)、过氧化物和高锰酸盐。

金浸提阶段可以包括控制浸提液中的铁浓度，以便不浸提铜。

例如，在一些实施方案中，金浸提阶段可以包括将浸提液中的铁浓度控制为从0g/L至5g/L。

就铁对浸提条件的影响而言，浸提液中铁浓度的选择是重要的。例如，如果铁浓度过高，则这可能对将浸提液的氧化电位控制为诸如440mV的目标电位具有影响。此外，如果铁浓度过高，则它会开始使矿石氧化(作为副反应)，这可能会导致其他元素诸如Cu的意外浸提。

金浸提阶段可以在环境温度条件下进行。

金浸提阶段可以包括将堆温度控制为至少5℃，典型地至少10℃，并且更典型地至少20℃。

金浸提阶段可以包括将堆温度控制为小于50℃，典型地小于40℃，并且更典型地小于30℃。

金浸提阶段可以包括将浸提液的pH控制在pH 1-4的范围内。

金浸提阶段可以包括将浸提液的pH控制在pH 1-3的范围内。

应当注意，在基于硫脲的金浸提阶段(a)的情况下，如果pH变得太高，则因硫脲的部分氧化而存在的任何铁将开始从溶液中沉淀。

金浸提阶段可以包括将浸提液的Eh控制在350mV-550mV，典型地400mV-500mV的范围内。

考虑到诸如金浓度以及浸提的类型的资本和操作成本的因素，金浸提阶段可以进行持续任何合适的时间段。在典型的堆浸的情况下，浸提时间为至少1个月。

除了基于硫脲的浸提之外的选项包括在从0.75至3.5范围的pH，典型地在从1.0至3范围的pH，更典型地在从1.5至2.5范围的pH，甚至更典型地在约2.0的pH的硫氰酸盐浸提。硫氰酸盐浸提可以在600mV-700mV范围内的Eh进行。其他选项包括卤化物：溴化物、碘化物和氯化物。

该方法可以包括选择开采和浸提操作条件，诸如但不限于矿石压碎尺寸、添加浸提试剂的选项、浸提试剂的浓度、浸提温度、浸提持续时间、铁离子浓度、pH以及用于金浸提阶段和用于铜浸提阶段的浸提液的Eh。

该方法可以包括单独的回收阶段，该单独的回收阶段用于从来自浸提阶段的相应的含金溶液和含铜溶液中回收金和铜，并且产生回收的金流和铜流以及废的含金溶液和含铜溶液。

通常，该方法包括单独的金浸提阶段和铜浸提阶段以及单独的用于金的回收阶段和用于铜的回收阶段。

在基于硫脲的金浸提阶段的情况下，该方法可以包括残余的硫脲去除阶段，即从来自金回收阶段的废的含金溶液中去除硫脲，并在铜浸提阶段使用贫硫脲的溶液。

用于从来自金浸提阶段的金/硫脲溶液中回收金的一些方法包括电化学、活性炭吸附、离子交换吸附、通过金属粉末的沉淀和通过二氧化硫气体的还原。

来自回收阶段的废的含金溶液和含铜溶液可以被再生并作为浸提液的一部分被再循环到堆中。

铜浸提阶段可以包括将堆温度控制为小于75℃，典型地小于65℃，典型地小于60℃，典型地小于55℃，典型地小于50℃，并且更典型地小于45℃。

铜浸提阶段可以包括将堆温度控制为至少10℃，典型地至少20℃，典型地至少30℃，并且更典型地至少40℃。

通常，铜浸提阶段包括将堆温度控制在从55℃和65℃的范围内，以适应多种气候中的环境温度。目前，目标堆温度为60℃。

铜浸提阶段可以包括在步骤的活性浸提期(active leaching phase)期间将浸提液的氧化电位控制为小于700mV，典型地小于660mV，典型地小于600mV-660mV，更典型地在630mV-660mV的范围内，所有电位均相对于标准氢电极。应当注意，氧化电位将在浸提步骤期间变化，并且当大部分铜被浸提时，氧化电位可能会更高，并且提及“活性浸提期”意图承认这种潜在的变化。

通常，铜浸提阶段在酸性条件下进行。

铜浸提阶段可以包括将浸提液的pH控制为小于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。

铜浸提阶段可以包括将浸提液的pH控制为大于0.3，典型地大于0.5，并且典型地大于1。

通常，铜浸提阶段包括将浸提液的pH控制在0和2之间，更典型地控制在1和1.4之间，优选地控制在pH 1.2。

在任何给定的情况下，最佳的pH范围将取决于一系列因素，包括矿物学、堆温度、浸提组成等。

铜浸提阶段可以包括任何合适的浸提时间。

铜浸提阶段可以包括提供呈一定形式并且在限定的浓度范围的银，该银成功地催化从矿石中浸提铜。

上文提及的PCT/AU2016/051024(WO 2017/070747)公开了银的添加。

铜浸提阶段可以包括提供小于2g Ag/kg Cu的浓度的银以催化浸提铜。

通常，银浓度小于1.5g Ag/kg Cu。

更通常，银浓度小于1g Ag/kg Cu。

甚至更通常，银浓度小于0.5g Ag/kg Cu。

还甚至更通常，银浓度小于0.4g Ag/kg Cu。

可能存在含金/铜的矿石具有天然存在的银的情况。

含金/铜的矿石中的天然存在的银可能具有用于铜浸提的催化性质。天然存在的银可以以多种形式中的一种或更多种存在于含金/铜的矿石中，包括但不限于天然银、辉银矿(Ag₂S)、氯银矿(AgCl)，作为在铜矿物和黄铁矿中天然存在的银的包含物，以及作为硫代银盐，诸如黝铜矿(Cu,Fe,Zn,Ag₁₂Sb₄S₁₃)、银砷锑脉石(pyragyrite)(Ag₃SbS₃)和硫砷银矿(Ag₃AsS₃)。

在存在对铜浸提具有催化性质的天然存在的银的情况下，操作者可以考虑到这一点，并选择比其他情况更低的添加银的浓度。

作为实例，可能不需要添加任何银。

该方法可以包括：

(a)形成矿石的碎片和银的团聚物；和

(b)在铜浸提阶段中用浸提液浸提团聚物，例如在团聚物的堆中浸提团聚物。

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。

团聚步骤(a)可以包括通过向矿石碎片中添加银来形成团聚物，并且然后在团聚步骤中将矿石碎片混合在一起。

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，并且然后向团聚物中添加银。

在团聚步骤(a)中形成的团聚物可以具有低的总银浓度。

如上所述，在团聚步骤(a)中添加银之前，团聚物中的碎片可能已经具有天然存在的低银浓度，并且一些或所有天然存在的银可能具有用于铜浸提的催化剂性质。实际上，这是在确定在团聚步骤(a)期间添加的银的量时要考虑的因素，使得总的活性银浓度保持在所需的浓度范围内。为了区分矿石诸如黄铜矿矿石中天然存在的银浓度和在团聚步骤期间添加的银，添加的银在下文中被称为“添加的银”或类似的术语。

团聚物中添加的银和总银浓度在本文中以g银/kg在团聚物中的矿石中的铜表示。在团聚步骤中获得选定的团聚物银浓度(天然存在的和添加的)的所需的添加的银的浓度以可以由技术人员容易地确定。此外，公认的是，在专利文献和非专利文献中存在不同的银浓度的测量，并且对文献中公开的不同范围进行比较可能具有挑战性。

团聚物中添加的银浓度可以是少于2g银/kg在团聚物中的矿石中的铜，典型地少于1.5g银/kg在团聚物中的矿石中的铜，更典型地少于1g银/kg在团聚物中的矿石中的铜，更典型地少于0.5g银/kg在团聚物中的矿石中的铜，并且甚至更典型地少于0.4g银/kg在团聚物中的矿石中的铜。

团聚步骤(a)可以包括通过任何合适的手段和以任何合适的形式向矿石碎片中添加银。

添加的银可以是呈固体形式。例如，添加的银可以存在于在团聚步骤中添加到矿石中的黄铁矿精矿中。

添加的银可以是在溶液中。

添加的银可以是呈固体形式，该固体形式在用浸提液溶解时变得可移动。它可能沉淀或以其他方式沉积在矿石表面上。

典型地，添加的银被添加到矿石碎片中，同时碎片被混合在一起。

团聚步骤(a)可以包括将添加的银分散在矿石碎片中含铜矿物的颗粒的表面上。

团聚步骤(a)可以包括将添加的银分散在矿石碎片中。

团聚步骤(a)可以包括以气溶胶的形式向矿石碎片中添加银，其中术语“气溶胶”被理解为意指颗粒在空气或气体中的胶体悬浮液，所述颗粒通常呈粉末形式。

团聚步骤(a)可以包括将溶液中的银以薄雾或喷雾的形式添加到矿石碎片中，其中术语“薄雾”和“喷雾”被理解为意指悬浮在空气中的银溶液的小液滴。

选择薄雾/喷雾/气溶胶作为用于将银溶液添加到矿石碎片中的介质使得可以使低浓度的银向基本上更大质量(和大的表面积)的矿石碎片中的递送最大化。薄雾/喷雾/气溶胶方法使得可以将银递送到相当大比例的矿石碎片。

通常，团聚步骤(a)可以包括在混合矿石碎片时以薄雾或喷雾或气溶胶的形式向矿石碎片中添加银。

通常，团聚步骤(a)包括使用与含铜矿石碎片的量相比较小浓度的银。

团聚步骤(a)可以包括通过还将酸与矿石碎片和银混合在一起来形成团聚物，所述酸通常是硫酸。酸可以与银溶液同时添加或在银溶液之前添加或在银溶液之后添加。添加的酸浓度可以少于50kg H₂SO₄/干t矿石，典型地少于30kg H₂SO₄/干t矿石，并且可以少于10kg H₂SO₄/干t矿石或少于5kg H₂SO₄/干t矿石。通常，酸浓度为0.5-10kg H₂SO₄/干t矿石。

团聚步骤(a)可以包括通过还混合微生物来形成团聚物，所述微生物可以协助用矿石碎片和银浸提铜。微生物可以与银溶液同时添加或在银溶液之前添加或在银溶液之后添加。微生物可以是嗜温或嗜热(中度或极端)细菌或古细菌中的一种或多于一种。微生物可以是细菌或古细菌。微生物可以是嗜温或嗜热的嗜酸菌。

团聚步骤(a)可以包括同时混合碎片并使碎片团聚。

团聚步骤(a)可以包括在一个步骤中混合碎片，以及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能存在重叠。

矿石的碎片可以包括裂缝，以促进银溶液与碎片一起分散。

添加的银可以在水溶液中。

添加的银可以呈可溶性形式，诸如硝酸银。

添加的银可以呈不溶形式或微溶形式，诸如硫酸银或氯化银或硫化银。术语“微溶”在本文中被理解为意指溶解度小于0.01摩尔/升的盐。

添加的银可以存在于在团聚步骤中添加到矿石中的黄铁矿精矿中。

铜浸提阶段可以包括为铜浸提阶段提供除了银以外的添加剂，诸如在上文提及的PCT/AU2019/050383(WO 2019/213694)中描述的的添加剂。

PCT/AU2019/050383(WO 2019/213694)基于这样的认识，即经由在(a)源自矿石中的铜矿物的硫和(b)导致溶解速率增加的添加剂之间形成络合物，可以增强含铜的矿石或矿石的精矿或矿石或精矿的尾矿的浸提。

作为实例，硫可以在铜矿物上的钝化层中，并且络合物可以是添加剂和钝化层中的硫的络合物，其破坏钝化层或减少该层的形成，并且因此允许用于从铜矿物中浸提铜的更大途径。

PCT/AU2019/050383(WO 2019/213694)公开了作为有效添加剂的一组特定的含氮络合剂，包括包含下列分子骨架的化合物或包含通过聚合物重复的分子骨架的聚合物：

其中，

两个氮原子各自独立地被取代或未被取代，每个氮原子选自由伯胺基团、仲胺基团、叔胺基团组成的组，

碳原子各自可以被取代或未被取代；

在骨架中的氮原子和碳原子之间的键可以是单键或多键；并且

在骨架中的两个碳原子之间的键可以是单键或多键。

在浸提液中，含氮络合剂添加剂的浓度可以高达10g/L，典型地高达5g/L，典型地高达2.5g/L，典型地高达1.5g/L，典型地高达1.25g/L，并且更典型地高达1g/L。

该方法可以包括在该方法期间连续地或周期性地向浸提液中添加含氮络合剂添加剂，以在该方法期间保持所需的浓度。

添加的方法可以是在浸提之前添加到矿石中。

添加的方法可以是在浸提之前添加到矿石碎片的团聚物中。

例如，添加剂可以在形成矿石碎片的团聚物时添加。

铜浸提阶段(b)可以包括向来自团聚步骤(a)的团聚物的堆供应浸提液，并且允许浸提液流过该堆并从团聚物中浸提铜，以及从该堆收集浸提液、加工浸提液并从浸提液中回收铜。

浸提液可以包括微生物以协助铜的浸提。

微生物可以是嗜温或嗜热(中度或极端)细菌或古细菌中的一种或多于一种。微生物可以是细菌或古细菌。微生物可以是嗜温或嗜热的嗜酸菌。

铜浸提阶段可以包括在存在银和活化剂的情况下用浸提液进行浸提阶段，所述活化剂使银活化，使得银增强铜浸提。

活化剂可以是任何合适的试剂，该试剂可以使银活化，使得银增强铜提取率。

活化剂可以是银络合配体中的任何一种或多于一种，所述银络合配体诸如氯化物、碘化物、溴化物和硫脲。

活化剂可以通过以液体形式或固体形式喷洒或以其他方式分布到矿石碎片或矿石精矿上而存在于方法中，包括在团聚之前、在团聚期间或在团聚之后(如果进行团聚的话)存在于方法中；或者作为浸提液的组分存在于方法中。

当活化剂作为浸提液的组分存在于方法中时，该方法可以包括在浸提液中提供选定浓度或浓度范围的活化剂。

浸提液中活化剂的选定浓度或浓度范围可以是以下积极步骤中的任何一个或更多个的结果：

(a)向浸提液中添加活化剂；

(b)从浸提液中去除活化剂；

(c)在团聚步骤中添加活化剂；

(d)根据矿石中的可溶性活化剂混合不同的矿石类型；

(e)根据矿石中活化剂浓度(例如使用海水)选择和共混/混合水源/类型；

(f)对浸提工艺的一个或更多个输入的其他人为干预，其可以影响浸提工艺中可溶性活化剂的浓度。

活化剂的选定浓度或浓度范围可以不同于浸提液、矿石或精矿中活化剂的背景浓度。本发明要求对给定矿石或精矿的活化剂的所需浓度或浓度范围进行评估，并且评估可用水源和相关条件，并控制该过程，例如考虑到上述步骤(a)至步骤(e)，以便存在活化剂的所需浓度或浓度范围。

该方法可以包括监测任何一种或多于一种银络合配体诸如氯化物、碘化物、溴化物和硫脲的浓度。

铜浸提阶段可以在存在选自任何一种或多于一种银络合配体如氯化物、碘化物、溴化物和硫脲的活化剂的低浓度或浓度范围的情况下进行。

与氯化物、碘化物、溴化物、硫脲和其他银络合配体有关的术语“低浓度”的含义在任何给定情况下将取决于许多因素，所述因素包括矿石的矿物学、矿石碎片的物理特性诸如碎片尺寸和颗粒尺寸分布、团聚物的特性诸如尺寸和孔隙率、矿石中的铜浓度、银浓度(天然存在于矿石碎片中并作为团聚物的一部分添加)、浸提液的组成，以及在堆浸的情况下，堆的特性，包括堆孔隙率。

在浸提液中，氯化物的低浓度可以高达5g/L，典型地高达4g/L，典型地高达2.5g/L，典型地高达1.5g/L，典型地高达1.25g/L氯化物，并且更典型地高达1g/L氯化物。

氯化物的低浓度可以大于0.2g/L，典型地大于0.5g/L，并且更典型地大于0.8g/L。

碘化物的低浓度和溴化物的低浓度可以与氯化物的低浓度相同。

硫脲的低浓度在浸提液中可以小于10g/L。

通常，浸提液不必包含硫代硫酸盐或其他添加剂来抑制氯化银、碘化银或溴化银的沉淀。

该方法可以包括在浸提阶段之前减小开采的矿石的尺寸。

作为实例，该方法可以包括在浸提阶段之前压碎开采的矿石。开采的矿石可以使用任何合适的手段压碎。

该方法可以包括在浸提阶段之前在初级压碎步骤中压碎开采的矿石。

术语“初级压碎”在本文中被理解为意指在含铜矿石的情况下，将矿石压碎至250mm至150mm的最大尺寸(top size)，其中铜呈硫化物的形式。应当注意，对于包含不同有价金属的矿石，最大尺寸可能不同。

该方法可以包括在初级压碎步骤中压碎开采的矿石，以及然后在团聚步骤(a)之前进行二级压碎步骤和可能地三级压碎步骤和可能地四级压碎步骤。

本发明还提供了一种用于浸提含金/铜的材料的浸提操作，所述浸提操作包括：

(a)金浸提单元操作，其用于用金浸提液从材料中浸提金并产生含金溶液，以及用于从该溶液中回收金；

(b)铜浸提单元操作，其用于用铜浸提液从材料中浸提铜并产生含铜溶液，以及用于从该溶液中回收铜。

开采的材料可以是含硫化铜的矿石。

本发明还提供了一种用于浸提含金/铜的材料的堆浸操作，所述堆浸操作包括：

(a)开采的材料和/或开采的矿石的团聚的碎片的堆；

(b)浸提液供应单元，其用于向堆供应金浸提液，用于对堆中的材料进行金浸提阶段；

(c)浸提液供应单元，其用于向堆供应铜浸提液，用于在金浸提阶段之前或之后对堆中的材料进行铜浸提阶段；

(d)金回收单元，其用于从在金浸提阶段过程期间从堆中排放的含金溶液中回收金，并产生回收的金流和废的含金溶液；和

(e)铜回收单元，其用于从在铜浸提阶段过程期间从堆中排放的含铜溶液中回收铜，并产生回收的铜流和废的含铜溶液。

堆浸操作可以包括用于再生废的含金溶液的再生单元。

堆浸操作可以包括用于再生废的含铜溶液的再生单元。

堆可以包括多个提升区(lift)。

开采的材料可以是含金/铜硫化物的矿石。

开采的材料可以是含金/铜硫化物的废弃材料。

附图简述

下文参照附图仅通过实例的方式进一步描述本发明，在附图中：

图1是根据本发明的从开采的材料中浸提金和铜的方法的一种实施方案的流程图；

图2是根据本发明的从开采的材料中浸提金和铜的方法的一种实施方案的流程图；

图3是根据本发明的从开采的材料中浸提金和铜的方法的一种实施方案的流程图；

图4是本发明的方法的实施例1中金提取率相对于时间的图；

图5是本发明的方法的实施例2-实施例4中铜提取率相对于时间的图；

图6是本发明的方法的实施例5-实施例7中铜提取率相对于时间的图；

图7是本发明的方法的实施例8中金提取率相对于时间的图；和

图8是本发明的方法的实施例8中铜提取率相对于时间的图。

实施方案的描述

本发明使得可以在方法的一个阶段中从含金/铜的材料诸如含金/铜的开采的矿石中高效且成本有效地浸提金，并且在方法的另一个阶段中从含金/铜的材料诸如含金/铜的开采的矿石中高效且成本有效地浸提铜。

一些铜矿床(copper deposit)包含大量的金。然而，这样的矿床的金品位可能不够高，不足以部署使用氰化物的传统金浸提工艺。即使使用氰化物来提取金，残余物也将需要昂贵的中和过程，以使其适合通过酸浸提来安全地提取铜。

本发明的实施方案使用温和的条件来回收金，随后进行铜提取，而无需对残余物进行中间中和。另外的益处是，用于金浸提的试剂也可能有利于铜浸提。术语“温和的条件”包括作为实例在环境温度(25℃)进行的基于硫脲的浸提。

实验已经表明，在温和的条件下，可以将高达60％的金浸提到溶液中，所述温和的条件诸如在环境温度(25℃)进行的基于硫脲的浸提。

这些实验还已经表明，铜将保留在矿石中，为在随后的浸提步骤中回收铜提供了机会。在每个浸提阶段中没有共同提取其他不需要的元素的这种特征是一个重要的特征。

本发明允许将一些铜矿床中包含的金提取到溶液中。金的回收使用诸如在上文提及的国际申请PCT/AU2016/051024(WO 2017/070747)、PCT/AU2018/050316(WO 2018/184071)和PCT/AU2019/050383(WO 2019/213694)的专利说明书中描述和要求保护的申请人的技术的技术增加了铜浸提操作的价值。

图1至图3是根据本发明的从含金/铜的矿石中浸提金和铜的方法的三种实施方案的流程图。这些不是本发明的唯一实施方案。

图1的流程图

图1的流程图包括：

(a)图中的左侧方框中的金浸提操作，并且通常用数字3标识；和

(b)图中的右边方框中的铜浸提操作，并且通常用数字5标识。

参照该图，含金/铜的开采的材料，在本实施方案中为矿石的压碎和研磨的碎片，被形成堆，并且浸提液35被供应到堆的上表面，并且在堆浸阶段7中允许渗透通过堆。

在浸提阶段7中，金从含金/铜的开采的矿石中浸提并进入溶液中。

在金堆浸阶段7结束时，贫金矿石41被转移到铜浸提操作5并在铜浸提操作5中加工，如下文进一步描述的。金浸提阶段7的结束可以由浸提时间或作为阈值浓度的剩余金或任何其他合适的因素来确定。

从浸提阶段7排放的含金溶液37(在图中被称为Au“PLS”)被转移到金回收阶段11。

在金回收阶段11中从含金溶液37中回收金，并且将其排放并进一步加工以生产金产品13。

废的溶液39从金回收阶段11中排放，并被转移到浸提阶段7并成为浸提阶段7的进料浸提液的一部分。

金浸提阶段7可以是除了堆浸以外的任何合适的阶段，诸如在其他合适容器的搅拌桶/罐中浸提。

在图1所示的实施方案中，金浸提阶段7是在环境温度(25℃)进行的基于硫脲的浸提，其中供应到该阶段的浸提液具有1.5的pH、5g/L的硫脲浓度和0.3g/L的铁浓度。

在任何给定的情况下，堆浸时间将取决于一系列因素，但通常将为至少数天，并且可能高达若干个月。

应当注意，上文提及的pH、硫脲浓度和铁浓度是用于在环境温度对小于(minus)2mm颗粒进行搅拌的反应器测试的条件。

还应当注意，环境温度将根据地点和季节而显著地变化，并且只要堆中温度高于冰点，金就会浸提，但比堆温度为20℃或25℃时更慢地浸提。硫脲浸提通常产生很少的热量。

在铜浸提操作5中，贫金矿石41被转移到团聚单元15并与以下进料材料团聚：

(b)银17，在本实施方案中作为银溶液(但可以是呈固体形式)，通常银的添加浓度为小于5g银/kg在团聚物中的矿石中的铜；

(c)任何合适的浓度的硫酸19；

(d)任何合适的类型和任何合适的浓度的微生物21；和

(e)活化剂23，诸如银络合配体，包括氯化物、碘化物、溴化物和硫脲。

团聚单元15可以是任何合适的构造，其包括滚筒、传送带(或其他装置)，用于将用于团聚物的进料材料混合并使进料材料团聚。将用于团聚物的进料材料混合并使进料材料团聚可以同时进行。可选择地，将进料材料混合可以首先进行，并且可以在混合已经完成至所需的程度之后进行团聚(例如通过添加酸来启动)。此外，添加以及然后将进料材料混合并使进料材料团聚的时机可以被选择成满足团聚物的最终用途要求。例如，在一些情况下，可能优选的是，开始混合矿石的碎片，并且然后在团聚步骤中的不同开始和结束时间以该顺序逐渐添加呈溶液形式的银或呈固体形式的银、酸和微生物。作为特定实例，在一些情况下，可能优选的是，开始混合矿石的碎片，并且然后一起添加呈溶液形式的银或呈固体形式的银和酸，并且然后在团聚步骤中的不同开始和结束时间添加微生物。

申请人已经发现，当矿石碎片在合适的混合器诸如鼓式混合器中混合时，将银作为细雾或喷雾中的溶液或作为气溶胶中的固体颗粒添加到矿石的碎片中是实现银在矿石碎片上的合意的分散的特别合适的方式。

应当注意，以申请人的名义的上文提及的国际申请PCT/AU2016/051024(WO 2017/070747)、PCT/AU2018/050316(WO 2018/184071)和PCT/AU2019/050383(WO 2019/213694)的专利说明书提供了关于合适的团聚条件和除了银之外的添加剂的使用以及铜浸提操作5中的其他阶段的信息。

在团聚单元15中产生的团聚物随后用于堆25的构造。

随后，经由向堆供应合适的浸提液43，从堆25中的团聚物中的贫金矿石中浸提铜。铜浸提阶段操作持续任何合适的时间。通常，铜浸提阶段操作持续至少若干个月。

堆25可以是任何合适的堆。

作为实例，堆可以是在以申请人的名义的国际申请PCT/AU2011/001144(WO 2012/031317)的专利说明书中描述的类型，并且国际出版物中的堆构造和用于堆的浸提工艺的公开内容通过交叉引用并入本文。

在团聚单元15中产生的团聚物可以被直接转移到堆构造地点。可选自地，团聚物可以被堆放，并且根据需要用于堆。团聚单元15和堆25可以非常接近。然而，同样地，团聚单元15和堆25可以不是非常接近。

含铜溶液45从堆25排放，并被转移到铜回收单元27。

铜从含铜溶液45中回收，并在下游加工单元中被加工以形成铜产品29。

废的铜溶液47从铜回收单元27中排放，并被转移到再生单元31，并且被再生并产生浸提液43，该浸提液43被再循环到堆25。根据需要，可以添加补充浸提液。

图2的流程图

图2的流程图包括：

(a)金浸提操作，其通常用数字3标识；和

(b)铜浸提操作，其通常用数字5标识。

图2的流程图包括图1的流程图的所有单元操作，并且使用相同的参考标号来描述相同的特征。

图2的流程图还包括将废的金溶液39的一部分49转移到硫脲去除阶段31，并从溶液中去除硫脲，并将贫硫脲的溶液51转移到从固体/液体单元9转移到铜浸提操作5的贫金的矿石流41中。

可能需要贫硫脲的溶液51作为用于铜浸提操作5的补充溶液。

一种硫脲去除选项是活性炭吸附，其中硫脲随后从活性炭中解吸并在工艺中重新使用。

图3的流程图

图3的流程图与图1和图2的流程图顺序相反，因为铜浸提操作5先于金浸提操作3。

相同的参考标号用于描述相同的特征。

在本实施方案中，在堆浸阶段25结束时，在现有的堆上进行金浸提操作3的金浸提阶段7。

具体而言，来自铜浸提的贫铜固体不会物理移动(如虚线53所示)。

基于硫脲的金浸提溶液被简单地引入到堆中，在浸提阶段之间具有洗涤步骤。

堆浸操作可以是多提升操作(multiple lift operation)，其中在铜浸提完成之后，在现有的提升(lift)中增加新的提升。

实施例

实施例1

实验室规模的测试工作由申请人根据图1的流程图进行，具有使用硫脲的金浸提阶段、固体/液体分离阶段，且贫金固体被转移以用作铜浸提阶段的进料材料，其中铜浸提阶段基于上文提及的国际申请PCT/AU2016/051024(WO 2017/070747)、PCT/AU2018/050316(WO 2018/184071)和PCT/AU2019/050383(WO 2019/213694)中描述的申请人技术的专利说明书。

测试工作的结果是：

(a)金浸提阶段实现约45.5％的金回收率，即从矿石中提取金，和

(b)在48小时之后，在来自金浸提阶段的含金溶液中未检测到铜。

图4是在测试工作中金提取率相对于时间的图。

测试工作的结果表明两阶段堆浸工艺的可行性，如图1和图2所示，其中首先在接近环境温度(无细菌)提取金，随后在高温使用细菌并在比在金浸提阶段中更强的氧化条件下浸提铜。

实施例2-实施例8

以下实施例描述了对以下矿石样品进行的浸提测试。

矿石样品-元素组成

元素	单位	A类矿石	B类矿石
				Au	ppm	1.40	1.59
Ag	ppm	1.90	23.00
				Al	％	7.95	6.20
As	％	0.01	0.47
				Ca	％	0.73	0.15
Cl	ppm	45.60	4.10
				Cu	％	0.97	1.29
F	ppm	1079.8	1162.0
				Fe	％	3.71	13.43
K	％	3.70	1.18
				Mg	％	1.11	0.04
NO₃	ppm	19.20	1.40
				Si	％	31.20	23.03

矿石样品-矿物丰度(A类矿石)

矿石样品-矿物丰度(B类矿石)

矿物	丰度(％)
		氧化铜	0.006
黄铜矿	0.060
		硫砷铜矿	2.719
其他Cu矿物	0.005
		黄铁矿	27.719
闪锌矿	0.138
		硫磺	0.083

实施例2-实施例8总结如下：

·实施例2-实施例4是针对A类矿石的金浸提以及然后的铜浸提顺序。

·实施例5-实施例7是针对A类矿石的铜浸提以及然后的金浸提顺序。

·实施例8是针对B类矿石的金浸提以及然后的铜浸提顺序。

实施例2

金浸提步骤

实施例2根据图1的流程图进行。

将300g的已经被分级压碎至小于2mm尺寸的A类矿石与700g具有以下组成的溶液混合：3g/L硫酸铁和5g/L硫脲，pH 1.5，其中空气以1L/min鼓泡到反应器中。使用高架叶轮搅动反应器内容物，并将水浴中的温度保持在25℃持续测试的持续时间。将浸提保持持续10天，其中在预设的时间收集液体子样品。在浸提持续10天之后，从溶液中过滤残余物。使用两批500mL的pH 1.5溶液依次洗涤固体残余物。随后彻底混合，然后对于每个洗涤步骤进行过滤持续10分钟。在酸洗之后，浸提残余物使用1L的去离子水洗涤持续10分钟。然后过滤浆料以产生经洗涤的滤饼，该滤饼然后在40℃干燥，直到所有水分被驱除。

铜浸提步骤

来自上文描述的金浸提步骤的残余物随后经历铜浸提步骤。对于铜浸提步骤，目标是20％的浆料密度。来自金浸提步骤中的所有回收的残余物在没有任何预先处理的情况下被浸提。

浸提溶液具有以下组成：

物质	单位	值
			Fe³⁺	g/L	13.5
Fe²⁺	g/L	2.5
			Al³⁺	g/L	7.0
Mg²⁺	g/L	0.5
			Co²⁺	g/L	0.5
SO₄ ^2-	g/L	80
			Ag⁺	g Ag/kg Cu	0.25

使用水浴将测试保持在60℃，其中目标pH为1.2，并且目标Eh为700mV。在运行持续30天之后引入细菌接种物。在预定的时间取出样品，以跟踪Cu提取的速率，并分析元素组成。在测试结束时，从溶液中过滤残余物。使用两批500mL的pH 1.2溶液依次洗涤固体残余物。随后彻底混合，然后对于每个洗涤步骤进行过滤持续10分钟。在酸洗之后，浸提残余物使用1L的去离子水洗涤持续10分钟。然后过滤浆料以产生经洗涤的滤饼，该滤饼然后在40℃干燥，直到所有水分被驱除。

对最终的固体残余物进行金和其他元素分析。金分析通过火法测定(fire assay)进行，火法测定给出了仍然存在于残余物中的所有金的任何指示。还使用氰化物浸提对残余物进行分析，以确定仍然存在于浸提残余物中的氰化物可溶性金。

实施例3

金浸提步骤

除了硫脲浓度被降低到2.5g/L之外，实施例3类似于实施例2在A类矿石上进行。所有其他步骤都是相似的。

铜浸提步骤

铜浸提阶段以与实施例类似的方式进行。

实施例4

金浸提步骤

除了硫脲浓度被降低到1.25g/L之外，实施例3类似于实施例2在A类矿石上进行。所有其他步骤都是相似的。

铜浸提步骤

铜浸提阶段以与实施例2类似的方式进行。

实施例5

实施例5根据图3的流程图进行。

铜浸提步骤

A类矿石经历大块铜浸提步骤。矿石被压碎成小于2mm大小。对于铜浸提步骤，目标是20％的浆料密度。浸提溶液具有以下组成：

使用热板将测试保持在60℃，其中目标pH为1.2，并且目标Eh为700mV。在运行持续23天之后引入细菌接种物。在预定的时间取出样品，以跟踪Cu提取的速率。在浸提期结束时，将残余物从液体中分离出来，并用pH 1.2的酸性溶液彻底洗涤。然后使用去离子水冲洗经洗涤的固体，随后进行固液分离。将经洗涤的固体在40℃干燥。将干燥的固体共混并代表性地分成300g级分，用于本实施例中以及实施例6和实施例7中的后续金浸提步骤。

金浸提步骤

将上文铜浸提步骤中描述的铜浸提残余物的一部分与700g具有以下组成的溶液混合：3g/L硫酸铁和5g/L硫脲，pH 1.5，其中空气以1L/min鼓泡到反应器中。使用高架叶轮混合反应器内容物，并将水浴中的温度保持在25℃持续测试的持续时间。将浸提保持持续10天，其中在预设时间收集液体子样品。在浸提持续10天之后，从溶液中过滤残余物。使用500mL的pH 1.5水依次洗涤固体残余物，随后彻底混合，随后对于每个洗涤步骤进行过滤持续10分钟。在酸洗之后，使用1L的去离子水洗涤浸提残余物持续10分钟。然后过滤浆料以产生经洗涤的滤饼，该滤饼然后在40℃干燥，直到所有水分被驱除。

实施例6

实施例6根据图3的流程图进行。

铜浸提步骤

铜浸提步骤作为实施例5中描述的整体铜浸提(bulk copper leach)的一部分进行。然后，浸提残余物的一部分用于金浸提步骤。

金浸提步骤

来自铜浸提步骤的残余物以类似于实施例5的金浸提步骤进行。然而，硫脲浓度为2.5g/L。所有其他测试条件是如实施例5中描述的。

实施例7

实施例7根据图3的流程图进行。

铜浸提步骤

铜浸提步骤作为实施例5中描述的整体铜浸提的一部分进行。然后，浸提残余物的一部分用于金浸提步骤。

金浸提步骤

来自铜浸提步骤的残余物类似于实施例5的金浸提步骤进行。然而，硫脲浓度为1.25g/L。所有其他测试条件是如实施例5中描述的。

实施例8

金浸提步骤

实施例8类似于实施例2进行，除了矿石为已经粉碎的B类矿石并且浸提持续时间也仅为6天之外。所有其他步骤都是相似的，除了在酸洗步骤之前的一个另外的洗涤步骤之外，该另外的洗涤步骤包括在pH 1.5的酸溶液中用硫脲洗涤。

铜浸提步骤

将100g的来自金浸提步骤的残余物分离并用于铜浸提步骤。在这种情况下，目标是10％的浆料密度。使用具有以下组成的低硫酸盐浸提溶液：

使用热板将测试保持在60℃，其中目标pH为1.2。使用夹套反应器容器将测试保持在60℃，其中目标pH为1.2，并且无目标Eh。在铜浸提步骤开始时还引入细菌接种物。根据其他实施例，在预定的时间取出样品以跟踪Cu提取的速率。

结果

A类矿石测试—首先金浸提，随后铜浸提

金浸提结果

样品	Tu浓度	提取的氰化物可溶性金的百分比
			单位	g/L	％
实施例2	5	64
			实施例3	2.5	27
实施例4	1.25	35

金提取率被计算为通过硫脲浸提提取的可溶性金(即氰化物可溶性金)的百分比。

金浸提结果显示，最大的Au提取率发生在存在5g/L硫脲的情况下，为64％(实施例2)。在2.5g/L(实施例3)和1.25g/L(实施例4)的硫脲下，金提取率分别为27％和35％。

铜浸提结果

在图5中总结了实施例2-实施例4的铜浸提结果。

该图是铜提取率相对于时间的图。

该图包括在30天时的一条线，该线表示在每个实施例中将亚铁氧化微生物和硫氧化微生物添加到浸提物中的时间。

该图示出了在测试的条件下，在实施例2-实施例4中的Cu浸提步骤中，进料中在65％和70％之间的Cu被浸提。

这些结果示出了在Cu浸提之前的Au浸提步骤不会阻止Cu提取，并且可以获得良好的Cu提取率。

如由申请人先前在上文提及的国际申请PCT/AU2016/051024(WO 2017/070747)、PCT/AU2018/050316(WO 2018/184071)和PCT/AU2019/050383(WO 2019/213694)的专利说明书中示出的，可以进一步优化铜提取步骤。

A类矿石测试—首先铜浸提，随后金浸提

铜浸提结果

如对于实施例5、实施例6和实施例7描述的，进行整体铜浸提，并且然后将整体浸提残余物用于实施例5-实施例7中描述的Au浸提测试。

图6是铜提取率相对于时间的图。

该图包括在第23天时的一条线，该线表示在每个实施例中将细菌添加到浸提物中的时间。

该图示出了在测试的条件下，在37天内，进料中65％的铜在整体Cu浸提步骤中被浸提。

如由申请人先前在上文提及的国际申请PCT/AU2016/051024(WO 2017/070747)、PCT/AU2018/050316(WO 2018/184071)和PCT/AU2019/050383(WO 2019/213694)的专利说明书中示出的，可以优化铜提取工艺。

金浸提结果

来自实施例5-实施例7的铜浸提步骤的残余物的浸提示出，仍然可以从残余物中显著地提取金。

例如，基于浸提溶液数据，发现在48小时内获得最高的提取率。

浸提结果示出，当铜首先浸出时，获得高的金浸提率。与实施例2、实施例3和实施例4(参见上文表格)相比，通过实施例5、实施例6和实施例7的高的金提取率值(参见下文表格)示出了这一点。

参考下文表格，在实施例5中，在存在5g/L硫脲的情况下提取86％的可溶性金。类似地，在实施例6(2.5g/L硫脲)和实施例7(1.25g/L硫脲)中分别提取90％和73％的金。

高的提取率可能是由于在黄铜矿和/或黄铁矿的晶格中存在一些金。这样的金通常被称为难熔金或“隐形金”。当首先进行铜浸提步骤时，黄铜矿/黄铁矿晶格发生扭曲。这为金浸提剂到达留下的金并导致其溶解创建了空位(或路径)。如果黄铜矿和/或黄铁矿晶格仍然完好无损，则该过程是不可能的。在这样的情况下，通常仅一小部分金可用于浸提，条件是矿石是多孔的或被研磨得足够细以使金暴露于浸提剂。重要地，不一定需要完全破坏含有金的硫化物矿物来释放大部分金，用于随后用金浸提剂溶解。

在浸提铜浸提残余物之前，彻底洗涤该残余物是可取的。这是因为溶液中存在的任何铜都将消耗硫脲试剂。铜将形成铜-硫脲络合物，这意味着较少的硫脲可用于浸提金。申请人已经设法彻底洗掉铜，以防止铜干扰金浸提。应当注意，这样的彻底的洗涤/冲洗在堆浸中确实不实际；一些溶解的铜将会一直留在堆中。因此，在实践中，对于堆浸，如果可行的话，一些冲洗是优选的。

B类矿石测试-首先Au浸提，然后Cu浸提-实施例8

图7是实施例8中B类矿石的金提取率相对于时间的图。

该图示出了接近30％的金在3天内被提取。

来自Au浸提测试的残余物经历铜浸提，如先前论述的。

图8是铜提取率相对于时间的图。

该图示出了接近100％的铜在60天内被提取。

这些结果示出，通过首先浸提金然后浸提铜可以从矿石中提取另外的价值。

铜浸提步骤不受金提取步骤的影响。

可以对上文描述的本发明的实施方案做出许多修改，而不偏离本发明的精神和范围。

作为实例，虽然关于图1和图2描述的实施方案包括对矿石碎片的金堆浸提操作3，以及然后对贫金矿石41的团聚物的铜浸提操作5，但本发明不限于此，而是扩展到形成矿石碎片的单个堆或矿石碎片的团聚物，并对材料进行连续的金浸提阶段和铜浸提阶段，在金浸提阶段和铜浸提阶段之间具有洗涤阶段。

作为实例，虽然关于图1至图3描述的实施方案涉及含金/铜的矿石，但本发明不限于此，并且通常扩展到含金/铜的材料，包括已经被归类为废弃材料的材料。

作为实例，本发明扩展到浸提含金/铜的矿石的精矿和矿石或精矿的尾矿中的任何一种或更多种，矿石或精矿的尾矿例如通过矿石或精矿的浮选或其他下游加工产生。

作为实例，本发明扩展到浸提含金/铜的材料的碎片的团聚物。

作为实例，虽然关于图1至图3描述的实施方案涉及浸提金和铜，但本发明不限于此，并且扩展到从开采的材料中浸提金、铜和其他有价值的金属诸如银。

作为实例，虽然关于图1至图3和实施例中描述的实施方案包括使用特定的添加剂，但本发明不限于此。例如，如果在团聚中加入的黄铁矿精矿包含难熔金(即金被锁定在黄铁矿中，并且在精矿中包含的任何硫化铜矿物中通常较少)，则首先浸提铜也将提供使黄铁矿氧化和释放金的益处，用于在金浸提步骤中进行后续回收。

Claims

1.一种浸提含金/铜的硫化物的开采的材料的方法，所述方法包括两个浸提阶段，其中金浸提阶段用金浸提液从所述材料中浸提金，并且铜浸提阶段用铜浸提液从所述材料中浸提铜。

2.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中浸提条件被选择成使得在所述金浸提阶段中基本上没有铜被浸提。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中浸提条件被选择成使得在所述铜浸提阶段中基本上没有金被浸提。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中浸提条件被选择成使得在所述金浸提阶段中基本上没有铜被浸提，并且在所述铜浸提阶段中基本上没有金被浸提。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金浸提阶段是堆浸阶段。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铜浸提阶段是堆浸阶段。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括单独的回收阶段，所述回收阶段用于从来自浸提阶段的相应的含金溶液和含铜溶液中回收金和铜，并且产生回收的金流和铜流以及废的含金溶液和含铜溶液。

8.根据权利要求7所述的方法，包括再生来自所述回收阶段的所述废的含金溶液和含铜溶液。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述含金/铜的材料是开采的矿石或开采的废弃材料。

10.根据权利要求9所述的方法，包括：

(a)金浸提阶段，其包括用所述金浸提液从所述矿石中浸提金，并产生含金溶液和贫金矿石；和

(b)铜浸提阶段，其包括用所述铜浸提液从所述贫金矿石中浸提铜并产生含铜溶液。

11.根据权利要求9所述的方法，包括：

(a)铜浸提阶段，其包括用所述铜浸提液从所述矿石中浸提铜并产生含铜溶液和贫铜矿石；和

(b)金浸提阶段，其包括用所述金浸提液从所述贫铜矿石中浸提金并产生含金溶液。

12.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，包括形成所述矿石的堆，并对所述堆中的所述矿石依次进行所述金浸提阶段和所述铜浸提阶段。

13.根据权利要求9或权利要求11所述的方法，包括形成所述矿石的堆，并对所述堆中的所述矿石依次进行所述铜浸提阶段和所述金浸提阶段。

14.根据权利要求12所述的方法，包括在连续的浸提阶段之间的堆洗涤阶段。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在环境温度条件下进行所述金浸提阶段。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在酸性条件下进行所述金浸提阶段。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金浸提阶段是基于硫脲的浸提，其中硫脲(CS(NH₂)₂)充当金的络合剂/提取剂，所述络合剂/提取剂促进从所述矿石中浸提金。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括控制所述金浸提液中的铁浓度，以便在所述金浸提阶段中不浸提铜。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在所述金浸提阶段中将所述金浸提液的pH控制在pH 1-4的范围内。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在所述金浸提阶段中将所述金浸提液的Eh控制在350mV-550mV的范围内。

21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在酸性条件下进行所述铜浸提阶段。

22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铜浸提阶段包括提供浓度小于2g Ag/kg Cu的银作为铜浸提催化剂。

23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铜浸提阶段包括在存在银和活化剂的情况下用浸提液进行浸提阶段，所述活化剂使银活化，使得银增强铜浸提。

24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在所述铜浸提阶段中将堆温度控制为小于75℃。

25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括将堆温度控制为至少10℃。

26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在所述铜浸提阶段的活性浸提期期间将浸提液的氧化电位控制为小于700mV。

27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在所述铜浸提阶段中将浸提液的pH控制为小于3.2。

28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在所述铜浸提阶段中将浸提液的pH控制为大于0.3。

29.一种用于浸提含金/铜的硫化物的开采的材料的浸提操作，所述浸提操作包括：

(a)金浸提单元操作，其用于用金浸提液从所述材料中浸提金并产生含金溶液，以及用于从所述溶液中回收金；

(b)铜浸提单元操作，其用于用铜浸提液从所述材料中浸提铜并产生含铜溶液，以及用于从所述溶液中回收铜。

30.一种用于浸提含金/铜的硫化物的开采的材料的堆浸操作，所述堆浸操作包括：

(a)开采的材料和/或开采的矿石的团聚的碎片的堆；

(b)浸提液供应单元，其用于向所述堆供应金浸提液，用于对所述堆中的所述材料进行金浸提阶段；

(c)浸提液供应单元，其用于向所述堆供应铜浸提液，用于对所述堆中的所述材料进行铜浸提阶段；

(d)金回收单元，其用于从在所述金浸提阶段的过程期间从所述堆排放的含金溶液中回收金，并产生回收的金流和废的含金溶液；和

(e)铜回收单元，其用于从在所述铜浸提阶段的过程期间从所述堆排放的含铜溶液中回收铜，并产生回收的铜流和废的含铜溶液。