Способ извлечения меди чановым выщелачиванием из труднообогатимых руд

(51) 22 15/00 (2012.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ дроблении и измельчении, выщелачивании руды в течение 60-120 мин раствором серной кислоты,разделении после выщелачивания твердой и жидкой фазы сгущением и фильтрацией, извлечении меди из жидкой фазы выщелачиванием, отличающийся тем,что дробление руды осуществляют до крупности 5070 класса -2 мм, дополнительно проводят измельчение руды до крупности 60-70 класса 0,071 мм, после этого осуществляют выщелачивание руды дробной подачей раствора серной кислоты начальной концентрацией 20-46 г/л, извлечение меди из жидкой фазы проводят методом двухстадийной экстракции раствора выщелачивания с возвратом рафината на последующие операции выщелачивания, с последующей реэкстракцией обогащенной органической фазы, очистку рафината проводят агитацией с добавлением известкового молока до конечного 10,0-10,5. В изобретении достигается технический результат,заключающийся в повышении извлечении меди из руды и кинетики выщелачивания.(72) Юн Александр Борисович Токбулатов Талгат Есенгалиевич Чен Владимир Алексеевич Терентьева Ирина Владимировна(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ЧАНОВЫМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ ИЗ ТРУДНООБОГАТИМЫХ РУД(57) Изобретение относится к гидрометаллургии, а именно к переработке труднообогатимых руд,продуктов и отходов горно-обогатительных и металлургических производств,содержащих сульфиды металлов и может быть использовано при извлечении меди из труднообогатимых руд чановым выщелачиванием. Задача изобретения - повышение извлечения меди. Способ извлечения меди из труднообогатимых медных руд карьеров Больничный и Клубный Жезказганского месторождения, заключающийся в Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и благородных металлов, а именно к переработке руд, продуктов и отходов горнообогатительных и металлургических производств содержащих сульфиды металлов, и может быть использовано при выщелачивании чановым способом. Изобретение может быть использовано для извлечения металлов в раствор, а также вскрытия редких и благородных металлов, вкрапленных в сульфиды металлов. Извлечение металлов из руд, содержащих окисленные соединения меди часто производят с использованием процесса выщелачивания, для чего крупность материала предварительно уменьшают дроблением и измельчением. Известен способ переработки сульфидных медноцинковых руд (Патент РФ 2203336, МПК С 22 В 15/00, опубл.,2002), включающий первую стадию выщелачивание ионами трехвалентного железа в сернокислой среде при интенсивном перемешивании до накопления иловой фракции - 10 мкм до 40-60 от массы выщелачиваемого продукта, отделение фракции 10 мкм и возврат ее на первую стадию. Вторую стадию - довыщелачивание иловой фракции при аэрации воздухом - производят до накопления иона трехвалентного железа до концентрации 12-15 г/дм 3 и затем осуществляют возврат на первую стадию с промежуточным выделением цветных металлов. Разделение процесса чанового выщелачивания на две стадии позволяет создать оптимальные условия для химического окисления сульфидов и для поддержания высокой окислительной активности бактерий,используемых для регенерации трехвалентного железа во второй стадии. Недостатком способа являются неполное извлечение металла из руды, ограничения на технологические параметры,определяемые бактериальным способом, необходимость применять для переработки три аппарата - для выщелачивания продукта, для регенерации железа в растворе и для разделения твердой фазы на фракции по крупности,что в свою очередь повышает временные затраты на выщелачивание. Наиболее близким аналогом является способ извлечения меди чановым выщелачиванием из смешанных и окисленных руд (Патент РФ 2337161,МПК С 22 В 15/00, опубл., 2008), включающий дробление и измельчение до крупности 60-70 не более 3,0 мм. Выщелачивание руды проводят в чанах при перемешивании в течении 60-120 мин раствором серной кислоты начальной концентрацией 10-40 г/л и содержании твердой фазы 50-70. После выщелачивания осуществляется разделение твердой и жидкой фаз и излечение меди из жидкой фазы выщелачивания. Основным недостатком способа является низкое излечение меди из окисленных минералов, не рассмотрены вопросы очистки и утилизации избытка рафината. Задача изобретения - повышение извлечения меди. В изобретении достигается технический результат,заключающийся в повышении извлечении меди из руды и кинетики выщелачивания. 2 Вещественный состав проб руды карьеров Больничный и Клубный показывают, что содержание меди,представленной кислородосодержащими соединениям, составляет 95,0-98,0 отн., а в виде вторичных сульфидов -2-4 отн. Согласно результатам минералогического анализа, основными рудными минералами руды являются хризоколла и малахит. Поставленная задача решается тем, что в способе извлечения меди из труднообогатимых медных руд карьеров Больничный и Клубный Жезказганского месторождения, заключающийся в дроблении и измельчении, выщелачивании руды в течение 60-120 мин раствором серной кислоты, разделении после выщелачивания твердой и жидкой фазы фильтрацией,извлечении меди из жидкой фазы выщелачиванием,при этом дробление руды осуществляют до крупности 50-70 класса -2 мм, дополнительно проводят измельчение руды до крупности 60-70 класса - 0,071 мм, после этого осуществляют выщелачивание руды дробной подачей раствора серной кислоты начальной концентрацией 20-46 г/л, извлечение меди из жидкой фазы проводят методом двухстадийной экстракции раствора выщелачивания с возвратом рафината на последующие операции выщелачивания,с последующей реэкстракцией обогащенной органической фазы, очистку рафината проводят агитацией с добавлением известкового молока до конечного 10,0-10,5. Технологическая схема выщелачивания рудыи экстракционной переработки растворов представлена на фиг. 1. Указанный технический результат достигается следующим способом. В способе излечения меди чановым выщелачиванием из труднообогатимых руд руду дробят до крупности 50-70 класса -2 мм, затем руду измельчают до крупности 60-70 класса - 0,071 мм. Выщелачивание измельченной руды проводят в чанах при перемешивании в течении 60-120 минут раствором серной кислоты начальной концентрацией 20-46 г/л и содержании твердой фазы 60-70. При выщелачивании в течение первых 30 минут поддерживают концентрацию серной кислоты не менее 10 г/л. После окончания выщелачивания производят разделение твердой и жидкой фазы и извлечение меди из жидкой фазы выщелачивания. При этом разделение твердой и жидкой фазы производят методом фильтрования на пресс-фильтре. Для наиболее полного извлечения меди кек выщелачивания промывалась водной фазой. Промывка кека на фильтре проводилась в две стадии. Промывная вода первой стадии, как и продуктовый раствор выщелачивания, направлялась на переработку по схеме экстракция - реэкстракция, второй стадии - в бак сборник отделения очистки сточных вод. Экстракция продуктового раствора выщелачивания осуществлялась в трех экстракторах смесительно отстойного типа, оснащенные мешалками турбинного типа,которые обеспечивают поступление соответствующих органических и водных растворов в экстрактор и их смешение. После перемешивания полученная эмульсия самотеком перетекает в камеру отстойник, где происходит разделение органической и водной фаз. Органический раствор из бака-сборника органики подавалась в смесительную камеру экстракторастадии, затем последовательно через соответствующие отстойные камеры в экстракторстадии, реэкстрактор и затем в бак-сборник органики. Фильтрат из отделения выщелачивания в смесительную камеру экстракторастадии, затем через отстойную камеру в экстракторстадии. Извлечение меди из жидкой фазы осуществляют методом двухстадийной экстракции раствора выщелачивания. Технический результат способа выщелачивания обеспечивается следующим способом. Высокая кинетика выщелачивания обеспечивается за счет поддержания концентрации серной кислоты не менее 10 г/л в течении 30 мин выщелачивания. После 30 минут выщелачивания подача серной кислоты и поддержание концентрации не менее 10 г/дм 3 не приводит к повышению извлечения меди в раствор. Снижение расхода серной кислоты, повышение кинетики выщелачивания и соответственно извлечения меди в раствор происходит за счет следующих параметров и режимов- дробная подача серной кислоты, что позволяет контролировать концентрацию серной кислоты в процессе выщелачивания- содержание твердой фазы при выщелачивании измельченной руды 60-70 твердой фазы. Содержание твердой фазы при крупности руды 6070 класса - 0,071 мм позволяет обеспечить хорошее перемешивание при выщелачивании, а также повысить повышение скорости массобменных физикохимических процессов. Дробная подача серной кислоты в процессе выщелачивания позволяет извлечь максимальное количество меди за 60-120 минут. Пример 1. Труднообогатимую медную руду карьеров Больничный и Клубный Жезказганского месторождения после измельчения в шаровой мельнице периодического действия крупностью -0,071 мм выщелачивали при ЖТ 31 в чане с перемешиванием при содержании твердой фазы 6070, исходной концентрацией серной кислоты 20 г/дм 3 с поддержанием концентрации серной кислоты на уровне 10 г/дм 3 в течение 30 минут. Для выщелачивания использовался дополнительно рафинат экстракции и отработанный электролит. Избытки рафината откачивались в отделение сточных вод для последующей очистки и утилизации. Экстракция проводилась в две стадии с использованием 15 раствора экстрагента- 984 в керосине при 0 В 11. Реэкстракция - в одну стадию при В 21. Очистка избытка рафината проводилась агитацией с добавлением известкового молока до конечного 10,0 - 10,5. Результаты выщелачивания в зависимости от расхода серной кислоты при единовременной подачи и плотности пульпы на извлечение меди представлены в таблице 1. Таблица 1 Влияние расхода серной кислоты и плотности пульпы на извлечение меди Извлечение меди из окисленных минералов в раствор при единовременной подаче серной кислоты- при плотности пульпы выщелачивания 60, при расходе серной кислоты 31 кг/т составляет - 90,20- при плотности пульпы выщелачивания 70, при расходе серной кислоты 46 кг/т составляет - 91,20 Пример 2. Труднообогатимую медную руду карьеров Больничный и Клубный Жезказганского месторождения после измельчения в шаровой мельнице периодического действия крупностью -0,071 мм выщелачивали при ЖТ 31 в чане с перемешиванием при содержании твердой фазы 6070, исходной концентрацией серной кислоты 20 г/дм 3 с поддержанием концентрации серной кислоты на уровне 10 г/дм 3 в течение 30 минут. Дополнительно для выщелачивания использовался рафинат экстракции и отработанный электролит. Избытки рафината откачивались в отделение сточных вод и накапливались в бак-сборник, куда подавалось известковое молоко (25 раствор) до значения 10,0-10,5. Экстракция проводилась в две стадии с использованием 15 раствора- 984 в керосине при 0 В 11. Результаты выщелачивания при дробной подачи серной кислоты (при расходах 31 и 46 кг/т) и плотности пульпы на извлечение меди представлены в таблице 2. Таблица 2 Влияние дробной подачи серной кислоты и плотности пульпы на извлечение медиопыта Время подачи серной кислоты,мин 10 20 30 10 20 30 Извлечение меди из окисленных минералов в раствор при дробной подаче серной кислоты и увеличении плотности пульпы выщелачивания возрастает на 5,0. Повышение извлечения меди в раствор при плотности 70 объясняется дробной подачей серной кислоты и повышением концентрации серной кислоты в жидкой фазе пульпы выщелачивания. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения меди из труднообогатимых медных руд карьеров Больничный и Клубный Жезказганского месторождения, заключающийся в дроблении и измельчении, выщелачивании руды в течение 60-120 мин раствором серной кислоты, Концентрация, г/дм 3 24 24 С нач. кон разделении после выщелачивания твердой и жидкой фазы сгущением и фильтрацией, извлечении меди из жидкой фазы выщелачиванием, отличающийся тем,что дробление руды осуществляют до крупности 5070 класса -2 мм, дополнительно проводят измельчение руды до крупности 60-70 класса - 0,071 мм, после этого осуществляют выщелачивание руды дробной подачей раствора серной кислоты начальной концентрацией 20-46 г/л, извлечение меди из жидкой фазы проводят методом двухстадийной экстракции раствора выщелачивания с возвратом рафината на последующие операции выщелачивания,с последующей реэкстракцией обогащенной органической фазы, очистку рафината проводят агитацией с добавлением известкового молока до конечного рН 10,0-10,5. Извлечение окисленных медных минералов,