Способ кучного выщелачивания медныхруд

Союз Советски кСоциалистичесиикРеспублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 829705(088. 8) ОБ КУЧНОГО ВЫШЕЛАЧИВАНИЯ МЕДНЫХ РУД оИзобретение относится к гидрометаллургическому извлечению металлов из медных руд методом кучного вьпцела" чивания.Известен способ кучноговьпцелачивания медных руд растворами трехва" лентного железа и серной кислоты, согласно которому медные сульфидные минералы вьпцелачивают сернокислотными растворами трехвалентного железа при 50-90 С. Концентрация серно- кислого желаза (Ге)- 0,56 г/л 1 1.Использование в качестве окислителя ионов трехвалентного железа ведет к выделению элементарной серы и образованию ее пленок на поверхности минералов, т.е кольматации. Цри этом затрудняется доступ растворителя к минералам и отвод растворенного металла. В педствие этого концентрация трехвалентного железа в растворе не превышает 0,56 г/л, а при указанной низкой концентрации 1 е+ вьпцелачивание таких ценных компонентов, как молибден, серебро, кобальт и никель. не происходит. Кроме того, при кучном выщелачивании невозможно поддержание температуры процесса выщелачиванияо90 С, тогда как при 50 ОС извлечение меди низкое. Для окисления серы тре-, буется повышенный расход серной кислоты и повышение температуры введения процесса вьпцелачивания. Без повышения температуры процесс окисления элементарной серы протекае . очень медленно, что ведет к увеличению ср ков выщелачивания отвалов медных сульфидных руд.Цель изобретения - повышение степени извлечения меди, кобальта, серебра, молибдена, сокращение срока вьпцелачивания и снижение расхода серной кислоты.Поставленная цель достигается тем, что проводят последовательное вьпцелачивание окисленного, смешанного и сульфицного отвалов, причем отвал окисленной руды выщелачнвают оаство35 3 82910 ром серной кислоты с концентрацией 3- 5 г/л и оборотным раствором в количестве 10-603 от его объема, полученного после выщелачивания сульфидного отвала, затем полученный раствор подкисляют до содержания серной кислоты 5-8 г/л и ведут вьпцелачивание отвала смешанной руды до получения содержания в нем Ге 3 О, 6-2, 6 г/л и Со - 1,5-8 г/л, после чего раствор 10+2подкисляют до содержания серной кислоты 8-20 г/л и направляют на выщелачивание сульфидного отвала, предварительно насьпценного хлористым аммонием. 15В результате прохождения раствора через сульфидную руду оборотный раствор содержит ионы аммония, так как сульфидный отвал предварительно насьпцают хлористым аммонием. 20Концентрация серной кислоты в растворе, подаваемом на выщелачивание окисленной руды, составляет 3-5 г/л и определяется концентрацией выщелачивающих ионов железа и меди, кото".2 рая на выходе, составляет Ге 0,1- 0,3 г/л," Ге 0,5 - 2,0 г/л; Со 0,7- 5 г/л.При увеличении концентрации сер 30 ной кислоты происходит вьпцелачивание пустой породы, (ионы Са, Ип, Я 1 и4+ 3+ т.д), что нежелательно. Причем эта концентрация достаточна для вьпцелачивания ценных компонентов, так как подаваемый оборотный раствор, после вьпцелачивания сульфидных руд, содер+жит ионы ЙН 4, которые способствуют трансляционному движению воды, т.е. проникновению водных растворов в глубь рудного тела. При этом усили 40 вается движение транспортируемых окислителей вглубь рудных масс. Кроме того, при проникновении хлорида аммония в мелкие трещины и поры про 45 исходит местное пересьпцение и идет рост кристаллов хлорида аммония. За счет этого происходит разрущение ча . - тицы руды, т,е. декриптация. Все это ведет к сокращению срока выщелачи 50 вания отпала и сокращению расхода серной кислоты на выщелачивание.Вследствие присутствия в растворе ионов ЙН 4 затормаживается переход в.раствор элементов пустой породы и поФ 55 давляется выщелачивание ионов железа.Для последующего выщелачивания смешенной руды необходима концентрация в растворе ионов Ге 0,5-2,0 г/л и-Сц 1,5-5 г/л, Для достижения этих4 7.концентраций иа выходе после окисленной руды концентрация ионов ЙН 4 в растворе, подаваемой на ее выщелачивание, должна быть 0,1-10 г/л в зависимости от состава выщелачивающих элементов, что может 1 ыть достигнуто при подаче на вьпцелачивание 1 О-ного оборотного раствора.Подавление процесса выщелаивания пустой породы и железа также ведет к сокращению расхода серной кислоты.Раствор, поступивший на выщелачивание смешанной руды, содержит ионы ЙН 4, Ге и Со и имеет максимальную+ +Ъ +2окислительную.-и растворяющую способность по отношению к сульфидной части смешанной руды. Выделяющаяся при этом элементарная сера не обволакивает пленкой сульфидные минералы, так как под проникающим действием ионов ЙН 4 разрыхляется и дает доступ к руде выщелачиваюшему агенту.Предварительная обработка сульфид. ной руды насыщенным раствором.хлористого аммония позволяет достичь более полной декриптации руды, разрыхления пленки элементарной серы и проникновения выщелачивающего раствора внутрь рудного тела, за счет чего происходит более полное выщелачивание меди, серебра, молибдена, кобальта и других комплексообразующих, сокращается расход серной кислоты и сокращается срок вьпцелачивания отвала, Все соли аммония обладают такими же свойствами как ЙН,1 С 1.В процессе вьпцелачивания наличие ионов ЙН способствует переходу ионов4трехвалентного железа в твердую фазу, поэтому значительного накопления железа в растворе в предложенном способе не происходит.Использование при выщелачивании ионов ЙН 4 , как комплексообразователя+способствует сдвигу равновесия в сторону растворения сульфидов цветных . металлов, при этом используется подвижность иона и его способность вымывать серу с поверхности сульфидных минералов.Предварительное формирование отвала (кучи) по типам руд необходимо,для того, чтобы использовать окислители из самой руды (например, ионы трехвалентного железа и двухвалентной меди) в ходе процесса выщелачивания для окисления сульфидной части руры.705 60,6-4 г/л, трехвалентного железа О,ч 2,6 г/л.Раствор после орошения смешаннойруды с содержанием меди 0,6-4 г/лтрехвалентного железа 0,4-2,0 г/лпосле подкрепления серной кислотойдо 8-20 г/л направляют на орошениесульф.одной руды в первый перколятор;После орошения сульфидной руды выходит раствор, содержащий 0,8-5 г/лмеди 0,1-0,5 г/л трехвалентного железа, 2,0-4 мг/л серебра, 2-,4 мг/лмолибдена, 4 6 мг/л кобальта.Раствор после орошения сульфидной руды после подкрепления сернойкислотой до концентрации 3-5 г/л, вколичестве 10-60% направляется наорошение окисленной руды (во второйперколятор)На выходе после орошения окисленной руды содержание меди в растворесоставляет 0,7-50 г/л, трехвалентного железа 0,5-2,6 г/л. После подкрепления серной кислотой до 5-8 г/лэтот раствор направляется на выщелачивание смешанной руды. Растворпосле орошения смешанной руды, содержащий 1,5- 8 г/л меди, 0,5-2,0 г/лтрехвалентного железа, направляетсяпосле подкрепления серной кислотойдо 8-20 г/л на орошение сульфиднойруды в первый перкалятор. Растворпосле орошения сульфидной руды содержит меди 2,5-10 г/л трехвалентногожелеза 0,1-0,5 г/л, серебра 2-6 мг/л,молибдена 3-7 мг/и и кобальта 510 мг/л.Далее после соответствующего вывода раствора после орошения сульфидной руды раствор вновь направляетсяв голову процесса до извлечения медииз руды до заданного уровня,Когда извлечение меди из окисленной н смешанной руды достигнет 80%(норма для подземного или кучного выщелачивания)сульфидная .руда можетвыщелачиваться только раствором серной кислоты, так как процесс естественного окисления халькопирита прошелуже в достаточной степени.Продолжительность выщелачиванияво всех перколяторах составляет 200дней, что соответствует в промьппленном масштабе 2-4 годам.Результаты опытов по вьпцелачиваниюсведены в табл. 3. Концентрация серной кислоты 320 г/л определяется экспериментальнымпутем. Ниже 3 г/л извлечение металловнедостаточно, а срок вьпцелачиваниярезко увеличивается. При концентрации кислоты вьппе 20 г/л, она начинает расходоваться на растворение компонентов пустой породы.Оптимальная концентрация трехвалентного железа в растворе, направляемом 10на вьпцелачивание сульфидной частисмешанной руды и на выщелачиваниесульфидной руды, составляет 0,62,0 г/л. При концентрации Ееэниже0,6 г/л извлечение меди в раствор 15низкое, а для набора концентрации выше 2,0 г/л приходится многократно оборачивать раствор.Способ опробован на укрупненнойперколяционной установке, где моделируется процесс кучного выщелачивания. Размеры перколятора: высота 1,300 м; диаметр -0,250 м,Для выщелачивания во всех опытахиспользуют окисленную, смешанную и 25сульфидную руду следующего химическогои фазового состава ( табл. 1 и 2).Результаты химического анализа при-.ведены в табл. 1.Результаты фазового анализа приведены в табл. 2 П р и м е р. 60 кг сульфидной,руды содержащей 0,54% меди, загружают в первый перколятор и обрабатывают насы 35 щенным раствором хлористого аммония, при этом расход хлористого аммония находится в пределах 0,1-2 т на тонну меди.Второй перколятор загружают 60 кг окисленной руды, содержащей 0,36% меди.Сверху на руду подают серную кислоту с концентрацией 3-5 г/л при плот 45 ности орошения 50 л/т руды. На выходе после орошения концентрация меди составляет 0,3-2 г/л железа трехвалентного 0,3-0,7 г/л.В третий перколятор загружают 60 кг смешанной руды, содержащей 0,37 % меди. Сверху на руду подают раствор, выходящий после орошения окисленной руды, содержащий 0,3-2 г/г меди, 0,3-0,7 г/л Ге после подкрепления серной кислотой до 5-8 г/л. Плотность орошения составляет также 50 л/т руды. На выходе после орошения концентрация меди составляет Результаты декриптации руды до и после выщелачивания приведены в табл. 4,013 0,0675 2,валин 0405 ькози Силикатная 57,4 изоколла 02 Данные табл. 3 показывают, что при совместном выщелачивании трех типов руд резко повышается извлечение меди из сульфидной руды и оно становится сопоставимым с извлечением меди из окисленной н смешанной руды, тогда как при известных способах выщелачивания сульфидной руды извлечение меди из нее в несколько раз меньше, чем из окисленной или смешанной.Весьма незначительным при этом является и расход серной кислоты на тонну выщелоченной меди около 3,5 т/т меди. Результаты, приведенные в табл. 4свидетельствуют о значительной декриптации руды в процессе выщелачивания, поскольку позволяет поддерживать скорость выщелачивания медных,минералов на постоянном и высокомуровне,Таким образом, использование пред О ложенного способа в условиях кучноговыщелачивания медных руд позволяетповысить извлечение меди, и декрип тацию руды . Сокращается срок выщелачивания отвалов на 2-4 го да.829705 Продолжение табл.2 Руда,Х Минералы Смешанная Окисленная Сульфидная содержание,Х 0,8 0,003 0,005 Купоросы 0,0108 2,0 0,081 22,3 0,05 13,3 Малахит Таблица 3 213,168 4,8 ед 6,0 78 4 3 Серебр г 3 856 Молибдена, г 0 45,альта Ра серной кислоты,т/т меди . г,г,Сред с 3 Сульфиднаямедь Карбонатнаямедь распределение,Х содержа- распредение,7.ление, Х содержание,Ж распре- ление,Х+ о СЧ ол ло ОЭ13формула изобретения 829705 4щелачивания сульфидного отвала, за.тем полученный раствор подкисляют до 1Способ кучного выщелачивания мед- содержания серной кислоты 5"8 г/л ииых Руд растворами трехвалентного же- ведут выщелачивание отвала смешаннойлеза и серной кислоты, о т л и ч а-руды до содержания в растворе трехю щ и й. с я тем, что, с целью по- валентного железа 0,6-2,6 г/л и двухвышения степени извлечения меди, ко- валентной меди 1,5-8 г/л, после чегобальта, серебра, молибдена, сокра- раствр подкисляют до содержания серщения срока выщелачивания и сниже- ной кислоты 8-20 г/л и направляют нания расхода серной кислоты, проводят 1 О выщелачивание сульфидчого отвала, пред,,последовательное выщелачивание окис- варительного насыщенного хлористымленного, смешанного и сульфидногоаммонием,отвалов, причем отвал окисленной руды выщелачивают раствором серной кис- Источники информации,лоты с концент а ией 3-5нцентрацией 3-5 г/л и обо-принятые во внимание при экспертизеротным раствором в количестве 10-603 1. Тгапзасй 1 оп Иейа 11 атосейу АИЕот его объема, полученного после вы, 245, У 5, р. 955-959.Составитель А, НаживаРедактор А, Долинич Техред Т,Маточка Корректор Л.ИванЗаказ 3618/72 Тираж 681 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ГПП 1Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4