铜矿石的预酸化堆浸是指将破碎到-8mm的铜矿石,拌以浓硫酸和水,使矿石中的铜矿物与硫酸反应,生成可溶性的硫酸铜。部分次生硫化铜也生成可溶性硫酸铜。预酸化反应如下:
CuSiO3·2H2O+H2SO4+2H2O CuSO4·5H2O+SiO2
Cu2S+H2SO4+O2+4H2O CuSO4·5H2O+CuS
最早应用此法提铜的是位于智利圣地亚哥市30公里处的Lo Aguirre矿。它的流程可概括为:将矿石破碎至-6mm后,以浓硫酸和水拌和,控制矿石含湿量为11%,筑堆(让矿石静置熟化),堆高2.4m。用稀硫酸滴淋,浸出液萃取,萃余水相(含铜0.5g∕L,H2SO4 8g∕L)返回浸出;饱和有机相用硫酸反萃取,反萃液含铜50g∕L,酸130g∕L,进行电积,电积尾液返回作反萃取用。在铜的湿法冶金中称此法为薄层浸出法。
预酸化堆浸周期仅6d,此时氧化铜的浸出率为88%~90%,次生硫化铜的浸出率约50%;矿石中残余的50%的硫化铜送至永久堆场回收之。
CuS+Fe2(SO4)3 CuSO4+2FeSO4+S
永久堆场的浸出周期为120d,喷淋强度为3L/(h·m2)。
该矿经过预酸化堆浸和常规堆浸两步,对氧化铜和硫化铜的混合矿石的总回收率为80%~90%,成本低,年产铜17000t,是矿石预酸化堆浸最成功的先例。