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未利用銅鉱のアドバンスドヒープリーチング

研究課題

研究課題/領域番号 17360427
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関北海道大学

研究代表者

廣吉 直樹  北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50250486)

研究分担者 恒川 昌美  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40002026)
米田 哲朗  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00002056)
伊藤 真由美  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10339690)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
14,070千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 570千円)
2007年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2006年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
キーワード黄銅鉱 / 浸出 / 酸化還元電位 / 制御 / カラムリーチング / ヒープリーチング / 銅 / 湿式製錬 / 電位 / 酸化還元
研究概要

近年、斑岩銅鉱床の低品位鉱から銅を生産するためにヒープリーチング(露天掘り採掘した鉱石を野積みし、この上部から硫酸溶液を散布して銅分をイオンの形で溶出させ、溶媒抽出-電解採取などにより高純度の金属銅を生産する方法)が広く用いられるようになってきている。しかし、ヒープリーチングの対象は鉱床浅部に存在する酸化銅鉱や2次硫化銅鉱に限られ、鉱床深部の主要銅鉱物である黄銅鉱(CuFeS_2)は浸出速度が遅いので対象とできなかった。鉱床浅部の酸化銅鉱や2次硫化銅鉱はいずれ枯渇するので、黄銅鉱に適したヒープリーチング技術を開発することは重要である。
黄銅鉱は酸化反応で浸出されるので,従来は高い浸出速度を得るためには酸化的雰囲気(高い酸化還元電位)を保つべきだと考えられてきた。しかし,我々は過度に高い電位では黄銅鉱表面が不働態化して浸出速度が低下することをこれまでの基礎研究で明らかにしてきた。この知見に基づき,本研究では,酸化還元電位を制御することで黄銅鉱の浸出を高速化することを目指した。
平成17年度は,フラスコ浸出実験と電気化学実験により黄銅鉱浸出速度の電位依存性を調べ,浸出の最適電位がCu^<2+>、Fe^<2+>濃度の関数となることを明らかにした.平成18年度は,カラム浸出実験を実施し,鉱石堆積層の上部から散布する溶液のpHと電位の制御で黄銅鉱の浸出を促進できることを確かめた.平成19年度は,さらなる浸出改善法について数値シミュレーションとカラム浸出実験で検討し,散布液の組成と酸化還元電位を最適化すれば100日で約80%の銅浸出率が得られることを実証した。この値は二次硫化銅鉱などを対象とした現行のヒープリーチングの浸出速度に匹敵し、黄銅鉱のヒープリーチングを実用化できる可能性を示すものである。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Effect of solution composition on the optimum redox potential for chalcopyrite leaching in sulfuric acid solutions2008

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hiroyoshi, Hiroko Kitagawa and Masami Tsunekawa
    • 雑誌名

      Hydrometallurgy 91

      ページ: 144-149

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of coexisting metal ions on the redox potential dependence of chalcopyrite leaching in sulfuric acid solutions2007

    • 著者名/発表者名
      N. Hiroyoshi, S. Kuroiwa, H. Miki, M. Tsunekawa and T. Hirajima
    • 雑誌名

      Hydrometallurgy 87

      ページ: 1-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redox Potential Measurement and Control in Chalcopyrite Heap Leaching2007

    • 著者名/発表者名
      N. Hiroyoshi, M., Tsunekawa, H. Ok amoto, R. Nakayama and S. Kuroiwa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Copper-Cobre Conference 4

      ページ: 285-296

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redox Potential Measurement and Control in Chalcopyrite Heap Leaching2007

    • 著者名/発表者名
      N. Hiroyoshi, M.. Tsunekawa, H. Okamoto, R. Nakayama and S. Kuroiwa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Copper-Cobre Conference Vol. 4

      ページ: 285-296

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Redox Potential Measurement and Control in Chalcopyrite Heap Leaching2007

    • 著者名/発表者名
      N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa, H. Okamoto, R. Nakayama and S. Kuroiwa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Copper-Cobre Conference 4

      ページ: 285-296

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effect of the Redox Potential on the Leaching of Chalcopyrite in Chloride Media2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yoo, J-C, Lee, N. Hiroyoshi, R. Diaz Alorro and M. Tsunekawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th International Copper-Cobre Conference 4

      ページ: 259-268

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 黄銅鉱カラム浸出の無次元化電位に基づく解析2005

    • 著者名/発表者名
      岡本秀征, 中山良一, 黒岩樹人, 広吉直樹, 恒川昌美
    • 雑誌名

      資源と素材 121巻・6号

      ページ: 246-254

    • NAID

      10016467111

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Solution Composition on the Optimum Redox Potential for Chalcopyrite Leaching in Sulfuric Solutions

    • 著者名/発表者名
      N. Hiroyoshi, H. Kitagawa and M. Tsunekawa
    • 雑誌名

      Hydrometallurgy 2008

      ページ: 144-149

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Redox Potential Measurement and Control in Chalcopyrite Heap Leaching2007

    • 著者名/発表者名
      N. Hiroyoshi, M., Tsunekawa, H. Okamoto, R. Nakayama and S. Kuroiwa
    • 学会等名
      6th International Copper-Cobre Conference
    • 発表場所
      トロント(カナダ)(Fairmont Royal York Hotel)
    • 年月日
      2007-08-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Redox Potential Measurement and Control in Chalcopyrite Heap Leaching2007

    • 著者名/発表者名
      N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa, H. Okamoto, R. Nakayama and S. Kuroiwa
    • 学会等名
      The 6th International Copper-Cobre Conference
    • 発表場所
      Toront
    • 年月日
      2007-08-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] The Effect of the Redox Potential on the Leaching of Chalcopyrite in Chloride Media2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yoo, J-C, Lee, N. Hiroyoshi, R.Diaz Alorro and M. Tsunekawa
    • 学会等名
      6th International Copper-Cobre Conference
    • 発表場所
      トロント(カナダ)(Fairmont Royal York Hotel)
    • 年月日
      2007-08-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 黄銅鉱浸出の電位制御による最適化2007

    • 著者名/発表者名
      桑澤穀成, 恩田真吾, 広吉直樹, 恒川昌美, 伊藤真由美
    • 学会等名
      資源・素材学会, 平成19年度春季大会
    • 発表場所
      東京・早稲田大学
    • 年月日
      2007-03-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Redox potential control in Chalcopyrite leaching2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kuwazawa, S. Onda, N. Hiroyoshi, M. Tsunekawa, and M. Ito
    • 学会等名
      Annual Meeting of MMIJ
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2007-03-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 黄銅鉱浸出の電位最適化に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      恩田真吾, 広吉直樹, 北川宏子, 恒川昌美, 伊藤真由美
    • 学会等名
      資源・素材学会, 平成18年度春季大会
    • 発表場所
      習志野・千葉工業大学
    • 年月日
      2006-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Optimum Redox Potential for Chalcopyrite Leaching2006

    • 著者名/発表者名
      S. Onda, N. Hiroyoshi, H. Kitagawa, and M. Tsunekawa
    • 学会等名
      Annual Meeting of MMIJ
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2006-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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