Evaluation of Acid Leaching of Low Grade Chalcopyrite Using Ozone by Statistical Analysis

Abstract

Several attempts have been made to optimize the process and reduce operating costs of the acid leaching of low grade sulphide copper ores. In this study, we conducted acidic leaching of low-grade chalcopyrite by using ferric ion and ozone as oxidants, at 25°C. In particular, we used a Taguchi L9 experimental design (four factors, three levels) to determine the effects of particle size, ferric ion and sulphuric acid concentrations ([Fe+3] and [H2SO4]) and ozone (O3) mass flow rate, on the amount of copper extracted. Statistical analysis showed that [Fe+3] had the greatest effect on the amount of copper extracted followed by particle size and O3 mass flow rate. [H2SO4] had no statistical significance. The highest copper leaching yield was obtained for [Fe+3] = 0.5 M, O3 flow rate = 0.5 g/h, [H2SO4] = 0.1 M and particle size=398 μm. Résumé On a fait plusieurs essais d'optimisation du procédé et de réduction des coûts d'opération de la lixiviation acide de minerais de sulfure de cuivre à faible teneur. Au cours de cette étude, nous avons effectué des essais de lixiviation acide de chalcopyrite à faible teneur en utilisant l'ion ferrique et de l'ozone comme oxydants, à 25°C. En particulier, nous avons utilisé un plan expérimental de Taguchi L9 (quatre facteurs, trois niveaux) pour déterminer l'effet de la taille de particule, des concentrations de l'ion ferrique et d'acide sulfurique ([Fe+3] et [H2SO4]) et du débit massique de l'ozone (O3), sur la quantité extraite du cuivre. L'analyse statistique a montré que [Fe+3] avait le plus grand effet sur la quantité extraite du cuivre, suivi par la taille de particule et par le débit massique d'O3. [H2SO4] n'avait aucune importance statistique. On a obtenu la production de cuivre la plus élevée par lixiviation avec [Fe+3] = 0.5M, débit d'O3 = 0.5 g/h, [H2SO4] = 0.1M et une taille de particule = 398 μm.