Способ брикетного выщелачивания



Способ брикетного выщелачивания
Способ брикетного выщелачивания

 


Владельцы патента RU 2558796:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХХТ СО РАН) (RU)

Изобретение относится к извлечению полезных компонентов из руд. Способ выщелачивания полезных компонентов из руды включает подготовку исходной руды, укладку рудного материала, подачу выщелачивающих растворов и сбор продукционных растворов. При этом из исходного рудного материала формируют брикеты, фиксируют форму брикетов и внутри каждого брикета устанавливают перфорированную трубу с выступающим на поверхность соединительным патрубком. Далее укладывают брикеты на гидроизолированное основание и подсоединяют их к магистральной подаче выщелачивающего раствора через патрубок. Затем подают под давлением выщелачивающий раствор внутрь брикета для фильтрационного прохождения по материалу брикета в направлении к поверхности и поступления продукционного раствора самотеком по поверхности брикета на гидроизолированное основание, с которого его направляют на извлечение полезных компонентов. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение эффективности извлечения полезных компонентов из рудного материала. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области физико-химических методов извлечения полезных компонентов и может быть использовано при изоляции токсичных отходов.

Известны способы кучного выщелачивания полезных компонентов, включающие укладку материала на площадках; его орошение выщелачивающим раствором; дренаж; сбор продукционных растворов и извлечение металла из раствора (Г.Д. Лисовский, Д.П. Лобанов, В.П. Назаркин и др., Под ред. Волощука С.Н. Кучное и подземное выщелачивание металлов. - М., Недра, 1982. - 113 с.).

Недостатком способов является высокая трудоемкость подготовки герметичных оснований для штабеля и проблем повторного использования, в том числе при переукладке.

Более близким аналогом по технической сущности является технологическое решение по кучному выщелачиванию металлов (см. патент Российской Федерации №2283879 С22В 3/04 (2006.01), С22В 11/00 (2006.01), 20.09.2006), включающий подготовку исходного материала посредством разделения на узкие фракции и последовательную укладку по фракциям в штабель.

Недостатком кучного выщелачивания в едином штабеле является трудоемкость подготовительных операций и низкая эффективность при глинистом материале.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости и повышение эффективности извлечения полезных компонентов.

Задача решается тем, что из исходного рудного материала формируют брикеты, фиксируют его форму. Форму (куб, призма, цилиндр и т.д.) и объем (0,1÷10 м3 и т.д.) брикетам можно придавать различную в зависимости от параметров рабочей площадки, технического оснащения и производительности технологической линии. Форму брикета фиксируют жестким каркасом для обеспечения сохранности ее на весь период выщелачивания. Внутри каждого брикета устанавливают перфорированную трубу с выступающим на поверхность соединительным патрубком. Это обеспечивает подведение выщелачивающего раствора к объему каждого брикета, что обусловливает автономность и надежность проведения процесса выщелачивания в каждом единичном объеме (брикете) независимости от совокупной производительности. Затем укладывают брикеты на гидроизолированное основание, и подсоединяют их к магистральной подачи реагента через патрубок, после этого подают под давлением реагент внутрь брикета. Реагент фильтрационно проходит по материалу брикета в направлении к поверхности вследствие градиента давления внутри брикета и на его поверхности. Далее продукционный раствор по поверхности брикета самотеком поступает на основание и откуда направляется на извлечение полезных компонентов.

Форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в форму, созданную мелкоячеистой сеткой. Изначально из мелкоячеистой сетки создают форму брикета и заполняют его рудным материалом. Размер ячеи сетки исключает просыпание рудного материала наружу.

Форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в объем, сформированный крупноячеистой сеткой с проложенным по внутренней его поверхности прочным материалом. Для мелкого материала исключение просыпание материала обеспечивают прокладыванием прочного с хорошими фильтрационными свойствами материала по внутренней поверхности сетки;

Поверхность брикета покрывают слоем гигроскопического материала. Для выщелачивания полезных компонентов из тонкодисперсного материала, к примеру, глинистого, поверхность брикета покрывают гигроскопическим материалом для создания дополнительного градиента давления (свойства гигроскопического материала) в приповерхностной зоне брикета.

Поверхность брикета покрывают слоем сорбционного материала. Сорбционный слой на поверхности брикета позволяет исключить операции сбора продукционного раствора и подачу раствора на извлечение, поскольку полезный компонент будет накапливаться в сорбционном слое. Это повысит автономность и индивидуальность выщелачивания для руд разного качества и, кроме того, позволит использовать метод в различных условиях, в том числе на неподготовленных площадках.

Поверхность брикета покрывают двойным слоем, внутренний - фильтрационный, внешний - герметичный, при этом удаляют продукционный раствор из межслойного пространства. Сбор продукционного раствора от каждого брикета повышает мобильность и автономность процесса выщелачивания.

Рассмотрим способ на примере конкретного исполнения.

На фиг. 1 показана схема брикета, на фиг. 2 показана схема формирования штабеля из брикетов, где 1 - рудный материал, 2 - каркас брикета, 3 - мелкоячеистая сетка, 4 - перфорированная труба, 5 - магистральный трубопровод подачи реагента, 6 - поддон сбора продукционного раствора.

Для формирования брикета исходный дробленый рудный материал 1 засыпают в каркас брикета, плоскости которого выполнены мелкоячеистой сеткой 3. Перед заполнением устанавливают перфорированную трубу 4 в центральную часть пространства будущего брикета. Перфорированная труба 4 выступает соединительным патрубком за пределы плоскости брикета. Этот патрубок предназначен для соединения с магистральным трубопроводом 5 подачи реагента. Один или несколько брикетов укладывают на герметичный поддон сбора продукционного раствора 6. Все перфорированные трубы 4 брикетов соединяют с магистральным трубопроводом 5 через выступающие патрубки. В магистральный трубопровод 5 подают под давлением выщелачивающий реагент. Реагент поступает внутрь брикета и за счет градиента давления фильтруется по материалу внутри брикета по всем направлениям к поверхностям брикета. Проходя по материалу брикета, реагент производит выщелачивание полезных компонентов. По поверхности брикета продукционный раствор стекает в герметичный поддон сбора продукционного раствора 6. Из поддона сбора продукционного раствора 6 раствор с полезным компонентом подают на извлечение. Раствор восстанавливают и вновь подают в магистральный трубопровод 5.

Технический результат представленного способа брикетного выщелачивания полезных компонентов, заключается в:

- повышении эффективности извлечения за счет использования круглогодичного режима работы;

- улучшении организации работ;

- повышении механизации и автоматизации процесса выщелачивания;

- увеличении скорости и полноты извлечения полезных компонентов за счет гарантированного охвата всего объема обрабатываемого материала;

- снижении риска остановки процесса выщелачивания при обработке тонкодисперсного материала.

1. Способ выщелачивания полезных компонентов из руды, включающий подготовку исходной руды, укладку рудного материала, подачу выщелачивающих растворов и сбор продукционных растворов, отличающийся тем, что из исходного рудного материала формируют брикеты, фиксируют форму брикетов и внутри каждого брикета устанавливают перфорированную трубу с выступающим на поверхность соединительным патрубком, укладывают брикеты на гидроизолированное основание, подсоединяют их к магистральной подаче выщелачивающего раствора через соединительные патрубки, подают под давлением выщелачивающий раствор внутрь каждого брикета для фильтрационного прохождения раствора по материалу брикета в направлении к его поверхности с поступлением продукционного раствора самотеком по поверхности брикета на гидроизолированное основание с последующим его направлением на извлечение полезных компонентов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в форму из мелкоячеистой сетки.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в объем, сформированный крупноячеистой сеткой с проложенным по внутренней его поверхности прочным материалом.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность брикета покрывают слоем гигроскопического материала.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность брикета покрывают слоем сорбционного материала.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность брикета покрывают двойным слоем, внутренний - фильтрационный, внешний - герметичный, при этом удаляют продукционный раствор из межслойного пространства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области переработки отходов полупроводниковых соединений на основе галлия. Способ заключается в том, что отходы смешивают с селитрой и содой в соотношении 1:(1-1,25):(1-1,25), теоретически необходимом для реакции окисления.
Изобретение относится к способу выщелачивания ценных минералов из проницаемого рудного тела или из твердых частиц, полученных из руды, содержащей компоненты карбоната металла и сульфида металла.

Изобретение относится к технологии редких и радиоактивных элементов и может быть использовано для получения концентратов редких и редкоземельных элементов из монацита.

Изобретение относится к технологии получения оксида цинка и может быть использовано для получения оксида цинка со смещенным изотопным составом. Способ включает получение гидроксида цинка из диэтилцинка, которое ведут в проточном реакторе в струе воды или водной пульпы, содержащей гидроксид цинка, с расходом диэтилцинка до 40 кг в час с получением пульпы, содержащей частицы гидроксида цинка.

Изобретение относится к способу переработки доманиковых образований. Способ включает агитационную нейтрализацию-декарбонизацию обработкой пульпой измельченной руды или нейтрализатором укрепленного раствора, очищенного от алюминия, с получением продуктивного раствора и декарбонизированного кека.

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов. Способ включает стадийное осаждение сульфидов цветных металлов из раствора окисленной пульпы металлическим железом и полисульфидно-тиосульфатным реагентом при температуре ниже точки плавления элементной серы и непрерывном перемешивании с последующим выделением сульфидов и элементной серы флотацией в коллективный серосульфидный концентрат.

Изобретение относится к утилизации активного материала оксидно-никелевого электрода никель-кадмиевого аккумулятора. Для этого проводят растворение активной массы в 1M растворе хлорида аммония.

Изобретение относится к способу переработки золотосодержащего минерального сырья. Способ включает использование активного содового раствора, подвергнутого электрохимической и/или фотоэлектрохимической обработке, и выщелачивание подачей выщелачивающего раствора, содержащего комплексообразователи для золота, для его извлечения.

Изобретение относится к извлечению цветных, редких и благородных металлов из минерального сырья, например, из углей, отходов их обогащения и сжигания. Исходное минеральное сырье измельчают до фракции 0,25-0,5 мм, смешивают с водой в равном соотношении, загружают в рабочий объем автоклавной установки на 2/3 его объема, герметизируют запирающей мембраной и нагревают до температуры, значение которой соответствует максимуму давления на термобарограмме, полученной для данного сырья методом вакуумной декриптометрии.
Изобретение относится к охране окружающей среды при производстве и использовании металлической ртути и ее соединений и предназначено для иммобилизации в составе твердых ртутьсодержащих отходов (кирпич, бетон, грунты и т.п.).

Изобретение относится к способу извлечения ценных компонентов из сульфидного сырья. Способ включает промывку сырья водой с получением твердого осадка, получение сульфатного раствора, из которого извлекают железо, медь и цинк путем перевода железа в осадок в виде гидроксида железа Fe(OH)3, осаждения меди из фильтрата железным скрапом, осаждения цинка из фильтрата сероводородом. Затем в фильтрат, содержащий Na2SO4 и кислоту, добавляют Ca(ОН)2 для утилизации сульфата натрия и серной кислоты в виде осадка гипса с получением фильтрата с гидроксидом натрия и накоплением фильтрата для осуществления оборота NaOH. При этом твердый осадок, полученный из исходного сульфидного сырья, репульпируют, пульпу обрабатывают электрическими импульсами с энергией от 3,5 Дж до 5,5 Дж, под воздействием которых пирротин, халькопирит, сфалерит и сульфиды разлагаются на оксиды металлов железа, меди и цинка и сероводород. Из образовавшейся пульпы фильтрацией выделяют жидкую фазу и используют ее в качестве оборотной воды. Оксиды упомянутых металлов растворяют в серной кислоте, сульфатный раствор фильтруют, из фильтрата селективно извлекают продукты, содержащие железо, медь, цинк и гипс, а из осадка, содержащего кварц, серицит, золото и труднорастворимые минералы, получают золото цианированием, а сероводород используют для осаждения цинка. Техническим результатом является повышение извлечения металлов. 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к технологии переработки рудных концентратов ниобия и тантала. Способ получения оксидов ниобия и тантала из колумбитового (танталитового) концентрата включает его вскрытие фторидами аммония и серной кислотой, последующее выделение, очистку и разделение солей ниобия и тантала экстракцией. При этом концентрат фторируют расплавом смеси фторидов аммония при температуре 110-240°C в течение 0,5-5 часов, выделяющиеся при этом газы абсорбируют водой с получением раствора аммиака. Изобретение обеспечивает экономически эффективный и малоотходный способ переработки ниобий- и танталсодержащих рудных концентратов, а также низкий удельный расход химикатов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.
Группа изобретений относится к извлечению дисперсного золота из упорных руд и техногенного минерального сырья. Способ включает агломерацию золотосодержащей минеральной массы исходного сырья путем добавки к ней связующего материала, формирование штабеля, выщелачивание золота подачей в штабель раствора реагента, выщелачивающего золото, сбор рабочих растворов с последующим выделением из него золота. В первом варианте способа при агломерации золотосодержащую минеральную массу разделяют на две навески, причем первую навеску обрабатывают карбонатно-пероксидным раствором, а вторую - активным цианидным раствором. После агломерации навески смешивают и укладывают в штабели, выдерживают и проводят выщелачивание путем подачи в штабели накислороженной воды или слабого щелочного раствора цианида натрия или калия в инфильтрационном, фильтрационном или пульсационно-статическом режиме. Во втором варианте способа золотосодержащую массу не разделяют на навески. Обеспечивается повышение эффективности извлечения золота из руд и техногенных минеральных образований. 2 н.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к извлечению металлов и металлических соединений из металлоносного сырья. Способ включает смешивание с водной средой металлоносной руды и/или источника сырья, содержащего первый металл в нерастворимой форме, хромоносный материал в качестве второго металла, и другие соединения, для получения суспензии, содержащей первый металл в нерастворимой форме, соединения Cr и другие соединения. Затем проводят доведение рН суспензии до оптимального интервала для окисления Cr, чтобы преобразовать Cr в нерастворимую форму, селективное выщелачивание Cr путем добавления выщелачивателя в количестве, достаточном, чтобы получить Cr в растворимой форме, в то время как первый металл остается в суспензии в нерастворимой форме. Далее ведут фильтрование суспензии для получения фильтровального осадка, содержащего первый металл в нерастворимой форме и фильтрат, содержащий Cr в растворимой форме. Затем осуществляют извлечение фильтровального осадка или фильтрата, содержащего Cr. Техническим результатом является селективное извлечение, по меньшей мере, одного металла из металлоносного сырья, содержащего хром. 12 н. и 22 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу извлечения полезных компонентов из хвостов обогащения в виде глинистого рудного материала. Способ включает укладку исходного материала в штабель и выщелачивание полезных компонентов с использованием выщелачивающих реагентов. При этом исходный глинистый материал укладывают в штабель наклонными слоями при чередовании слоя исходного материала со слоем волокнистого капиллярно-пористого материала. Слой волокнистого капиллярно-пористого материала армируют. Предварительно волокнистому капиллярно-пористому материалу придают кусковую форму. Волокнистый капиллярно-пористый материал предварительно перед укладкой пропитывают концентрированным выщелачивающим реагентом, а штабель в процессе выщелачивания орошают водой. Волокнистый капиллярно-пористый материал изготавливают из выщелачивающих реагентов. Техническим результатом является снижение трудоемкости извлечения полезных компонентов из хвостов обогащения в виде глинистого рудного материала. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к переработке полиметаллических руд грануляцией и последующим кучным выщелачиванием. Грануляцию руды осуществляют раствором серной кислоты с расходом 0,033-0,2 т/т руды. В качестве связующей добавки используют жидкое стекло с расходом 0,0-2,0%. Расход жидкого стекла зависит от содержания глинистых минералов в руде. Расход серной кислоты выбирают в зависимости от кислотоемкости руды. Состав исходного материала может продиктовать необходимость введения добавок - окислителей и дополнительных вяжущих. Затем следует стадия вылеживания, при которой удаляется лишняя влага, а гранулы приобретают прочность. Вылежанные гранулы штабелируют в кучи и выщелачивают водой или слабокислым раствором серной кислоты. Техническим результатом является повышение извлечения ценных компонентов в продуктивный раствор, снижение расхода выщелачивающего раствора, уменьшение времени отработки штабеля, уменьшение объемов продуктивных растворов и, как следствие, объемов сбросных растворов; предотвращение кольматации кучи. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области утилизации отходов гальванического производства, например шламов, путем переработки последних и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и предприятиях, использующих в своем производственном цикле соединения цветных металлов. Способ переработки шлама гальванического производства включает введение в суспензию шлама влажностью более 90% пирокатехина в количестве 0,7-0,9 г на 1 л суспензии, перемешивание в течение 48 ч и отделение осадка фильтрацией. Полученный фильтрат содержит пирокатехиновые комплексы металлов, извлеченных из гальванического шлама. Технический результат - снижение количества операций, отсутствие агрессивных реагентов в процессе извлечения, образование с выходом до 89,7% товарного продукта - пирокатехиновых комплексов металлов. 4 табл., 2 пр.

Изобретение относится к технологии редких и редкоземельных металлов и может быть использовано на рудоперерабатывающих предприятиях для вскрытия и переработки трудно разлагаемых концентратов для извлечения редкоземельных металлов (РЗМ), циркония, титана и других металлов. Способ бифторидной переработки особо упорного редкого и редкоземельного минерального сырья включает смешивание исходного сырья в виде порошка с твердым фторирующим реагентом и обработку во фторопластовых реакторах со стальным кожухом закрытого типа при температурах 140-190°C при избыточном давлении. При этом в качестве фторирующего агента используют смесь бифторида (гидродифторида) аммония (NH4HF2) и фтористоводородной кислоты в количестве, достаточном для полного поглощения выделяющегося аммиака Техническим результатом изобретения является разработка бифторидного способа разложения концентратов Р3М и упорных редкометальных концентратов, в том числе содержащих Р3М, обеспечивающего концентрирование Р3М в виде нерастворимых фторидов и их дальнейший перевод в удобную растворимую форму. 1 табл., 2 пр.
Изобретение относится к технологии выделения редкоземельных элементов (РЗЭ) из природных фосфорсодержащих концентратов. Монацитовый концентрат обрабатывают при нагревании серной кислотой c получением спека, содержащего сульфаты редкоземельных элементов. Далее осуществляют отмывку спека в две стадии, на первой стадии обработку ведут маточником после выделения осадка редкоземельных элементов, полученного из водного раствора со второй стадии отмывки. На первой стадии отмывку проводят в режиме противотока при T:Ж=1:2÷3, на второй стадии проводят отмывку водой при температуре 5-20°C при T:Ж=1:6÷8. Технический результат заключается в повышении содержания РЗЭ в коллективном редкоземельном концентрате, обеспечении высокой степени очистки от тория, фосфорных соединений, снижении расхода реагентов. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

Изобретение относится к способу добычи ванадия, никеля и молибдена из остатков очистки тяжелой сырой нефти. Способ включает пиролиз и сжигание остатков при температурах до 900°C для образования золы. Далее ведут преобразование золы в водную суспензию и экстракцию солей и оксидов ванадия, никеля и молибдена из суспензии. Техническим результатом является переработка остатков от применения новых каталитических технологий суспензионного типа для глубокого гидрокрекинга тяжелого вакуумного остатка. 20 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх