Способ кучного выщелачивания окисленных и смешанных медно-цинковых руд
Владельцы патента RU 2453697:
Учреждение Российской академии наук Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (УРАН ИПКОН РАН) (RU)
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземном и кучном выщелачивании окисленных и смешанных медно-цинковых руд. Способ выщелачивания окисленных и смешанных медно-цинковых руд включает орошение материала рудничными водами, сбор продуктивного раствора. Орошение материала осуществляется рудничными водами, прошедшими электрохимическую обработку с предварительным добавлением в них соли NaCl в количестве от 1 до 20 г/л и характеризующимися после обработки следующими показателями: значение pH от 2 до 8; окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) 600÷1200 мВ; концентрация ионов активного хлора 50÷3000 мг/л; концентрация кислорода 15÷32 мг/л. Изобретение позволяет повысить эффективность выщелачивания и извлечение меди и цинка из рудного материала и снизить себестоимость готового продукта.
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при подземном и кучном выщелачивании окисленных и смешанных медно-цинковых руд.
Известен способ выщелачивания медных руд, включающий выщелачивание меди растворами кислот с получением продуктивных растворов, из которых извлекают металл, а выщелачивание ведут в несколько стадий растворами с повышающимися значениями окислительно-восстановительного потенциала [1].
Недостатком способа является его низкая эффективность и сложная система подготовки выщелачивающего раствора.
Известен способ подземного и кучного выщелачивания полезных компонентов, включающий в себя подготовку руды к выщелачиванию, подачу в нее выщелачивающего раствора, сбор и переработку продуктивного, интенсификацию процесса выщелачивания путем периодического рыхления рудной массы, в частности, с помощью пневмонадувных конструкций [2].
Недостатком способа является то, что рыхление рудной массы изменяет лишь фильтрационную структуру выщелачиваемого объема, но не ускоряет диффузионный обмен между растворителем и растворяемым полезным компонентом на границе раздела фаз и, следовательно, не увеличивает извлечение полезного компонента из сырья в сравнении с обычным выщелачиванием, проводимым в нормальных для просачивания растворов условиях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ выщелачивания окисленных и смешанных медьсодержащих руд и продуктов их обогащения, включающий орошение материала рудничными водами, прошедшими электрохимическую обработку, имеющими в результате pH от 2,2 до 2,5, окислительно-восстановительный потенциал 600÷700 мВ и содержащими растворенный кислород в количестве 11÷24 мг/л [3].
Недостатками способа являются: более низкая эффективность при выщелачивании руды класса крупности более 2 мм и более высокая чувствительность к ее вещественному составу.
Целью изобретения является повышение эффективности процесса выщелачивания. Способ включает орошение материала рудничными водами, сбор продуктивного раствора. Орошение материала осуществляется рудничными водами, прошедшими электрохимическую обработку с предварительным добавлением в них соли NaCl в количестве от 1 до 20 г/л и характеризующимися после обработки следующими показателями: значение pH от 2 до 8; окислительно-восстановительный потенциал 600÷1200 мВ; концентрация ионов активного хлора 50÷3000 мг/л; концентрация кислорода 15÷32 мг/л.
Технический результат - повышение извлечения меди и цинка из рудного материала, снижение себестоимости готового продукта, заключается в интенсификации процесса выщелачивания путем ускорения растворения минералов меди и цинка и повышения концентрации металлов в продуктивном растворе за счет использования в качестве реагента-растворителя раствора активного хлора, являющегося сильным окислителем, полученного методом электролиза рудничной воды с предварительным добавлением в нее NaCl. Кроме того, за счет образования активного хлора и окислительных процессов на анодах содержащиеся в рудничных водах ионы Mn2+ переходят в ионы МnО- 4, которые также являются катализаторами процесса выщелачивания.
Технический результат достигается тем, что в способе выщелачивания окисленных и смешанных медно-цинковых руд, включающем орошение материала рудничными водами, сбор продуктивного раствора, согласно изобретению орошение материала осуществляется рудничными водами, прошедшими электрохимическую обработку с предварительной добавкой соли NaCl в количестве 1÷20 г/л, с концентрацией ионов активного хлора до 3000 мг/л.
Известно, что выщелачивание руд можно значительно ускорить воздействием различных окислителей: перекисью водорода, гипохлоритами, кислородом воздуха, перманганатами и т.д. Данные окислители образуются на анодах в процессе электрохимической обработки подотвальных вод.
Использование электрохимической обработки для получения заявленных характеристик подотвальных вод позволяет интенсифицировать процесс выщелачивания простым и экологически безопасным способом.
Способ осуществляется следующим образом.
Исходная рудничная вода характеризуется в среднем значением pH от 3 до 4,5, окислительно-восстановительным потенциалом 350÷500 мВ, содержанием растворенного кислорода 5÷7 мг/л. После добавления соли NaCl и последующей электрохимической обработки в аппарате бездиафрагменного типа рудничные воды характеризуются значениями pH от 2 до 8, ОВП 600÷1200 мВ, концентраций растворенного кислорода 15÷32 мг/л и концентраций ионов активного хлора 50÷3000 мг/л. Выщелачивание осуществляется в непрерывном режиме на стендовой установке при соотношении Т:Ж=1:5÷1:1. Время выщелачивания составляло до 30 суток. В результате выщелачивания получают продуктивный раствор с концентрацией меди и цинка более 345 и 2200 мг/л соответственно. При выщелачивании рудного материала необработанной подотвальной водой и водопроводной водой с добавлением серной кислоты до значения pH 3 при одинаковых условиях концентрация меди в продуктивном растворе не превышает 140 мг/л, цинка 500 мг/л, т.е. скорость выщелачивания Cu увеличивается в 2,8 раза, цинка в 6 раз.
Источники информации
1. Патент РФ №2255127, кл. C22B 11/00, опубл. 27.06.2005.
2. Патент РФ №2245379, кл. C22B 3/04, опубл. 27.01.2005.
3. Патент РФ №2354819, кл. E21B 43/28, опубл. 10.05.2009 (прототип).
Способ выщелачивания окисленных и смешанных медно-цинковых руд, включающий орошение материала рудничными водами, сбор продуктивного раствора, отличающийся тем, что орошение материала осуществляется рудничными водами, прошедшими электрохимическую обработку с предварительным добавлением в них соли NaCl в количестве от 1 до 20 г/л и характеризующимися после обработки следующими показателями: значение pH от 2 до 8; окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) 600÷1200 мВ; концентрация ионов активного хлора 50÷3000 мг/л; концентрация кислорода 15÷32 мг/л.
