Способ извлечения цветных металлов

Изобретение относится к гидрометаллургии, а именно к способу извлечения цветных металлов из руды кучным выщелачиванием. Способ включает формирование кучи из руды, выщелачивание сформированной кучи из руды раствором серной кислоты, сбор и переработку продуктивного раствора. Перед выщелачиванием над кучей из руды размещают дополнительный слой забалансовой руды, содержащей цветные металлы, высотой не менее 1 м. Выщелачивание кучи, сформированной из руды, с дополнительным слоем забалансовой руды осуществляют со скоростью фильтрации выщелачивающего раствора не менее 0,1 м/сутки. Техническим результатом является повышение степени извлечения цветных металлов. 2 табл.

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения цветных металлов.

В качестве прототипа выбран способ извлечения никеля и кобальта путем кучного выщелачивания материала, содержащего низкосортный никель или кобальт (Евразийская заявка №200600241), включающий разделение материалов, содержащих цветные металлы по фракциям, их выщелачивание и переработку продуктивного раствора.

Недостатком способа является недостаточно высокая степень извлечения металлов.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение степени извлечения металлов.

Указанная задача решается тем, что в способе извлечения цветных металлов из руды, включающем формирование кучи из руды, выщелачивание сформированной кучи из руды раствором серной кислоты, сбор и переработку продуктивного раствора, что перед выщелачиванием над кучей из руды размещают дополнительный слой забалансовой руды, содержащей цветные металлы, высотой не менее 1 м, а выщелачивание кучи, сформированной из руды, с дополнительным слоем забалансовой руды осуществляют со скоростью фильтрации выщелачивающего раствора не менее 0,1 м/сутки.

То, что выщелачивание осуществляют со скоростью не менее 0,1 м/сутки, обеспечивает эффективное извлечение металлов при экономически приемлемой продолжительности процесса.

То, что слой материала, содержащего цветные металлы, должен быть высотой не менее 1 м обеспечивает получение оптимальных параметров извлечения из данного дополнительного слоя материала и нижележащего слоя руды.

В качестве нижележащего слоя руды используются недоизвлеченные руды в карьерах, бурты и сформированные кучи руды на поверхности, в наземных и подземных выработках, целики руд при подземной выемке, осушенные шламо- и хвостохранилища, золоотвалы, отвалы некондиционного рудного угля и т.п.

Пример 1. Предлагаемый способ испытан в полупромышленных условиях на рудах Кунгурского месторождения. Из магнезиальной руды состава 0,8% никеля, 19,5% железа, 0,8% кальция, 0,4% алюминия был сформирован в деревянной колоде размером 10×15 м бурт руды высотой 2,0 м. В дне колоды были просверлены отверстия для вывода продуктивного раствора диаметром 3-6 мм.

Колода была установлена на асфальтовое покрытие с уклоном в сторону зумпфа размером 1×1 м с вертикальным насосом. Насос подавал продуктивный раствор в колонны сорбции никеля на ионите высотой 2,0 м и общей высотой 6 м.

Маточник сорбции подкисляли серной кислотой до 30 т/л и подавали на выщелачивание.

Перед выщелачиванием на бурт был размещен дополнительный слой забалансовой магнезиальной руды с содержанием никеля 0,28% высотой 1,5 м. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что осуществление данного способа по сравнению с прототипом (выщелачиванием без слоя руды) и способах при запредельном значении параметра (высота дополнительного слоя забалансовой руды 0,8 м) дает значительный эффект - повышается общий объем извлечения никеля из руды, снижается расход серной кислоты на выщелачивание, увеличивается емкость насыщения ионита по никелю, что уменьшит расходы на десорбцию никеля и дальнейшую переработку никелевого элюата.

Пример 2. Предлагаемый способ испытан в полупромышленных условиях при выщелачивании окисленной медной руды. Руда с размером фракций от 0,5 до 30 мм была сложена в кучу 12×15 м и высотой 2,5 м.

Состав руды %, Cu 1,8, Fe 2,1, Al 3,5, Ca 7,5, Mg 0,9.

Куча была сформирована на асфальтовой площадке с уклоном в сторону зумпфа размером 1,5×1,5 м.

На поверхности кучи был уложен слой забалансовой руды высотой 1,2 м с содержанием меди 0,3%

Руду орошали через резиновые шланги с форсунками раствором серной кислоты 20-25 г/л.

Раствор из-под кучи имел РН 1,5-1,7, концентрацию меди 1,4 г/л, железа 0,8 г/л, кальция 0,5 г/л, магния 0,3 г/л, алюминия 0,2 г/л, ОВП 280-350 мв. Этот раствор в зумпфе нейтрализовали содой, перелив направляли через прудок-отстойник, в который подавали известковое молочко, зумпф, куда подавали серную кислоту до кислотности 20-25 г/л. Сернокислый раствор вновь направляли на орошение кучи со слоем забалансовой руды сверху. Выпавший осадок гидроокисей металлов периодически удаляли из первого зумпфа и прудка-отстойника.

Часть продуктивного раствора направляли на извлечение меди в лабораторных условиях экстрагентом Lix 984 N с разбавителем Shelsol D 90. С насыщенного экстрагента медь реэкстрагировали раствором серной кислоты 150 г/л, полученный реэкстракт с концентрацией меди 45,5 г/л после отстоя и отделения механически захваченной органики направляли на электролиз на лабораторном электролизе с нерастворимыми анодами. После электролиза с катодов из нержавеющей стали были содраны катодные пластинки, анализ которых показал соответствие меди марке MOOK.

Результаты испытаний в сравнении со способом-прототипом (без дополнительного слоя материала) и способом при запредельном (менее 1 м) слое забалансовой руды над поверхностью руды в куче приведены в табл.2.

Из табл.2 видно, что размещение дополнительного материала над слоем руды в куче позволяет поднять концентрацию меди в продуктивном растворе, снизить расход серной кислоты на выщелачивание, увеличить выход товарного продукта - меди в продуктивном растворе и на экстрагенте.

Способ извлечения цветных металлов из руды, включающий формирование кучи из руды, выщелачивание сформированной кучи из руды раствором серной кислоты, сбор и переработку продуктивного раствора, отличающийся тем, что перед выщелачиванием над кучей из руды размещают дополнительный слой забалансовой руды, содержащей цветные металлы, высотой не менее 1 м, а выщелачивание кучи, сформированной из руды, с дополнительным слоем забалансовой руды осуществляют со скоростью фильтрации выщелачивающего раствора не менее 0,1 м/сут.