Hideyuki Okamoto

IMPROVED CHALCOPYRITE LEACHING THROUGH OPTIMIZATION OF REDOX POTENTIAL

Abstract In the leaching of chalcopyrite with sulphuric acid solutions, the copper extraction rate reaches a maximum at a given redox potential. This article reviews our studies on the determination of the optimum redox potential for chalcopyrite leaching. Shaking flask and column leaching experiments for a chalcopyrite concentrate were performed under various conditions and the results were analyzed using a normalized redox potential defined from a reaction model assuming the formation of an intermediate Cu2S from chalcopyrite. Factors, such as metal ion concentrations, solid/liquid ratio and the presence of iron-oxidizing bacteria, caused significant variations in the copper extraction versus time plots. However the copper extraction rate versus normalized redox potential plots were independent of the above factors and the copper extraction rate reached a maximum at the normalized redox potentials around 0.43. Converting the normalized redox potential to the solution redox potential gives the optimum redox potential for chalcopyrite leaching as a function of cupric and ferrous ion concentrations. This semi-empirical equation can be used to predict the optimum redox potential during leaching operation and is useful to design the redox-controlled heap leaching for chalcopyrite. Lors de la lixiviation de la chalcopyrite avec des solutions d’acide sulfurique, la vitesse d’extraction du cuivre atteint un maximum à un potentiel rédox donné. Cet article examine notre étude de la détermination du potentiel rédox optimal de lixiviation de la chalcopyrite. On a effectué, sous diverses conditions, des expériences d’agitation du flacon et de lixiviation en colonne d’un concentré de chalcopyrite et l’on a analysé les résultats en utilisant un potentiel rédox normalisé défini à partir d’un modèle de réaction assumant la formation d’une forme active intermédiaire Cu2S à partir de la chalcopyrite. Des facteurs, comme les concentrations de l’ion métal, le rapport solide/liquide et la présence de bactéries oxydantes du fer, avaient pour conséquence des variations importantes dans l’extraction du cuivre par rapport au temps. Cependant, la vitesse d’extraction du cuivre par rapport aux graphes du potentiel rédox normalisé était indépendante des facteurs ci-dessus et elle atteignait un maximum aux potentiels rédox normalisés autour de 0.43. La conversion du potentiel rédox normalisé en potentiel rédox de la solution donne le potentiel rédox optimal pour la lixiviation de la chalcopyrite en fonction de la concentration des ions cuivriques et ferreux. On peut utiliser cette équation semiempirique pour prédire le potentiel rédox optimal lors de l’opération de lixiviation et cette dernière est utile pour concevoir la lixiviation en tas de la chalcopyrite contrôlée par le rédox.