氯化铁浸取易于控制,研究比较广泛,形成了许多流程。比较有代表性的是杜瓦尔(Duval)公司开发的克利尔(CLEAR)流程[1],英文CLEAR是“铜浸取电解和再生”这个反映该流程主要单元的缩写。黄铜矿精矿的浸取分为两段。
第一段浸取不通人空气,是将第二段浸取获得的浸取液引入和新黄铜矿反应,浸取液中含有FeCl3、NaC1、CuC12。这个过程实际上是还原浸取液中的高铁和铜离子,生成亚铁和亚铜离子:
CuFeS2+2CuC12+FeCl3 ==== 3CuCl+2FeC12+2S
在107℃下反应4h,约有一半黄铜矿反应。第二段浸取,是一段的渣与经电解槽阳极氧化的电解液反应,并不断通入空气补充氧化剂,使铁氧化水解沉淀。
氧化浸取的速度与矿物的粒度、反应温度关系很大。试验表明,矿物粒度小于325目,107℃100kPa空气压力下,氧化需12h。而用纯氧,仅需6h。如果温度升高到硫熔点之上的130℃,用氧气0.5h即完全反应。工业试验采用了0.28MPa的氧分压,140℃下空气浸取,约1h完成反应,同时使部分铁氧化沉淀。过滤下来的一段浸取液再与粗铜粉反应,将浸取液中的铜(II)还原为铜(I)。亚铜溶液不经净化直接送去电积。采用了一种中间有隔膜的特殊电解槽,隔膜是一种半透膜。阴极区亚铜离子还原生成电解铜粉,阳极区氧化亚铜和亚铁离子。因此电积铜的电耗比从硫酸铜溶液中电积要低得多。
克利尔法从1976年到1982年进行了91t/d的工业试验,证明流程可行,但由于铜产品质量不高,需要再精炼,再有伴生银的回收等问题尚待解决,至今尚未完成工业化进程。