堆浸的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及浸提含有有价值金属的材料。
[0002]本发明具体地，虽然决不排他地，涉及浸提呈含有价值金属的硫化矿石形式的原料。
[0003]本发明具体地，虽然决不排他地，涉及浸提包括含铜矿物(例如黄铜矿)的含硫化铜矿石。
【背景技术】
[0004]在含硫化铜的矿物的常规堆积浸取中，将采出的矿石堆积成堆，通过经由延伸进入堆中的曝气管直接注入空气和/或通过堆的暴露侧的自然对流曝气，使用酸性溶液冲洗以将铜提取进入溶液中，并且随后通过包括溶剂萃取和电解提取(SX/EW)、置换沉淀到更有活性的金属(如铁)上、氢还原、以及直接电解提取的一系列回收选项从溶液中回收铜。可以通过使用微生物(例如在堆中的矿石碎块的表面上和裂缝中生长的嗜酸细菌)加强浸提。
[0005]通常，堆积浸取(以下称为“堆浸”)提供比从含铜矿石中回收铜的其他冶金工艺选择(例如研磨和浮选)更低的金属回收率，该研磨和浮选生成含铜精矿，然后对该含铜精矿进行熔炼以生成金属铜。因此，堆浸趋向于被保留用于具有至少一定比例的容易回收的铜的低等级矿石类型(典型地，按重量计0.5% -2% )，但其中每单位铜的粉碎/研磨成本太高而不能支持浓缩器的途径，或其中矿物解离和其他特征(例如砷含量)将不能支持生产直接可用的或可销售的精矿。
[0006]以上讨论并不旨在认可以上是澳大利亚及其他地方的公知常识。
[0007]发明概述
[0008]本申请人通过集团公司和研宄伙伴已对堆浸含铜矿石进行了研发工作，并且在堆浸工作的过程和有关其他技术项目的工作过程中有了很多发现。本发明是这些发现的一个成果。
[0009]从以可接受的速率使浸提反应发生的角度来看，堆中的温度控制是一个重要的问题。在起始阶段及堆浸操作的过程期间，温度控制可能是一个问题。由于堆内的反应及外界条件(如外界温度)，所以在堆浸操作过程期间温度要求可能会发生变化。举例而言，堆浸操作的挑战之一是，特别是在等级较低且气候寒冷时，使堆的内部温度达到使反应在可接受速率下自维持的点。此外，在堆内的规模下难以进行温度控制，特别是在较冷的条件下，并且经常导致常规堆浸提操作在实现高的提取率方面受限。
[0010]本发明基于在研发工作过程中达到的认识:电磁辐射，特别是射频辐射，可以选择性地加热浸提液和/或含铜矿常见的硫化物矿化物(取决于矿物学)而不加热主岩(即脉石)，且在此基础上是有用的。
[0011]一般情况下，本发明提供一种待浸提以从原料中回收有价值金属的原料堆，该堆包括一种在堆中原位产生热量的电磁加热系统。
[0012]术语“电磁加热系统”在此应理解成是指基于使用电磁场以在原料堆中直接或间接地产生热量的任何系统。
[0013]本发明可提供一种待浸提以从原料中回收有价值金属的原料堆，该堆包括一种电磁加热系统，该电磁加热系统呈一种用于使该堆暴露于电磁辐射以在该堆内原位产生热量的系统的形式。
[0014]该将堆暴露于电磁辐射的系统可以是可操作的以选择性地加热与在堆中非有价值脉石原料相比含有价值金属的矿物。
[0015]该将堆暴露于电磁辐射的系统可以是可操作以将该堆的至少大部分，典型地至少90%中的含有价值金属的矿物加热至均匀的温度范围。
[0016]该将堆暴露于电磁辐射的系统可以是可操作的以选择性加热与在堆中非有价值脉石原料相比的浸提液。研发工作发现选择性加热与非有价值脉石原料相比的浸提液是将整个堆加热至均匀温度范围的有效途径。典型地，浸提液贯穿该堆很好地分布并通过从浸提液到周围堆原料的传导存在热传输。
[0017]该将堆暴露于电磁辐射的系统可以是可操作的以将在该堆的至少大部分，典型地至少90 %中的浸提液加热至均匀的温度范围。
[0018]当堆中原料包括含硫化铜矿其中黄铜矿作为在矿中的含铜矿物时，该将堆暴露于电磁辐射的系统可以是可操作的以将堆浸液加热到至少50°C，优选地在45°C与65°C之间的范围内，且典型地约为55°C。
[0019]当堆中原料包括含硫化铜矿其中黄铜矿作为在矿中的含铜矿物时，该将堆暴露于电磁辐射的系统可以是可操作以将堆浸液加热到小于85°C。
[0020]在原料包括含有价值金属的硫化矿并且针对堆的浸提操作采用了酸性浸提液的情形下，电磁辐射系统加热金属硫化物和浸提液并产生热量以引发并维持堆中的反应。
[0021]电磁辐射可以是任何适合的辐射。
[0022]电磁辐射可以是射频辐射。
[0023]电磁辐射可以是在辐射的射频辐射带的低频端。
[0024]辐射的射频辐射带的低频端可以为1-1OOMHz。
[0025]射频福射可以优选地选择为在5MHz至45MHz之间^
[0026]在电磁辐射为射频辐射的情形下，该将堆暴露于电磁辐射的系统可包括射频发生器、将射频能量辐射进入堆中的电极阵列，以及将射频发生器与电极互连的传输线。说明书中对电极的引用包括对天线的引用。
[0027]举例而言，该将堆暴露于电磁辐射的系统可包括一系列位于该堆中的间隔开的电极以及连接于这些电极的电源，该电源是可操作的以产生具有在射频带中的频率的电磁波。
[0028]这些电极可以安排为竖直地延伸进入该堆中。
[0029]这些电极可以安排为水平地延伸进入该堆中。
[0030]这些电极可以呈伸长的中心导体和外部同轴导体的形式，其中在这些导体之间有环形间隙。
[0031]这些电极可以为任何适合的形式和任何适合的安排。这些电极的大小和间距以及定向可根据需要进行选择。
[0032]举例而言，各电极可包括伸长的中心导体和外部同轴导体，其中在这些导体之间有环形间隙。
[0033]该堆可包括延伸进入该堆中的套筒阵列，并且这些电极可以是可更换地位于这些套筒中。
[0034]这些套筒可由电磁辐射可穿透的材料制成。
[0035]该将堆暴露于电磁辐射的系统可包括将将电磁辐射限制于堆中的屏蔽物。
[0036]该屏蔽物可以是呈位于该堆的外侧上的金属网的形式，该金属网用作防止电磁辐射被传输到该堆的外部的法拉第笼。
[0037]该堆可以具有任何适合的尺寸和形状。举例而言，该堆可以是长形的，具有一对平行的较长侧和一对平行的较短侧(也可描述为“端部”)。
[0038]原料可以是含有有价值金属的硫化矿。
[0039]硫化矿可以是含硫化铜的矿石，该矿石包括含铜矿物。
[0040]含铜矿物可包括黄铜矿。
[0041]该堆可包括一种曝气系统，该曝气系统用于在自然对流或强制空气流动的条件下将空气供给至该堆。
[0042]该堆可以包括一种用于将浸提液供给到该堆以从该堆中的原料浸提有价值金属的系统。
[0043]该浸提液可以是典型地pH 1.5-2的酸性溶液。
[0044]该酸性溶液可以包括硫酸。
[0045]可预加热该浸提液。
[0046]该堆可以包括一种用于从堆中排出浸提母液的系统，该浸提母液含有从堆中原料浸提的有价值金属。
[0047]一般情况下，本发明还提供了一种从原料中堆浸提有价值金属的方法，该方法包括如下步骤:(a