Способ выщелачивания высококарбонатных медных руд



Способ выщелачивания высококарбонатных медных руд
Способ выщелачивания высококарбонатных медных руд
Способ выщелачивания высококарбонатных медных руд

 


Владельцы патента RU 2563418:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) (RU)

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения меди из окисленных высококарбонатных медных руд. Способ выщелачивания высококарбонатных медных руд включает орошение руды раствором выщелачивающего агента, в качестве которого используют раствор карбоната щелочного металла концентрацией 10-100 г/дм3. При этом сначала орошение руды ведут непрерывно до достижения не менее 10% извлечения меди в раствор. Затем орошение ведут c паузами между орошениями до 10 суток. В качестве карбоната щелочного металла используют карбонат натрия или калия. Техническим результатом является высокое селективное извлечение меди в раствор. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл,. 2 пр.

 

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения меди из окисленных карбонатных медных руд.

Известен способ выщелачивания меди из руд, включающий орошение руды растворами серной кислоты при подаче растворов в количестве от 60 до 30 л на 1 тонну руды, изменении концентрации серной кислоты от 50 до 0,5 г/л и выдерживании паузы между орошениями от 2 до 30 суток (А.с. №601397, МПК Ε21В 43/28, С22В 3/00, опубл. 05.04.1978).

Недостатком способа является низкая эффективность при выщелачивании меди из окисленных карбонатных руд, содержащих более 20% доломитов и кальцитов, обусловленная высоким расходом кислоты - более 300 тонн на 1 тонну извлеченной меди, так как кислота расходуется не только на извлечение меди, но и на вскрытие (разложение) кальцитов и доломитов (фиг. 1).

Известен способ выщелачивания медных руд, включающий перколяцию через слой руды сбросного кислого маточного раствора азотнокислой переработки молибденового сырья с концентрацией азотно-сернокислых солей железа (III) и аммония 7,7-23,5 г/л и рН 0,5-2,0 (А.с. №1458406, МПК С22В 15/08, опубл. 15.02.1989).

Способ позволяет снизить расход серной кислоты при выщелачивании меди из окисленных, смешанных, сульфидных, забалансовых медных руд, однако при использовании способа для выщелачивания карбонатных медных руд недостаток заключается в повышенном расходе кислот и получении растворов, содержащих большое количество примесей пустой породы. Последнее осложняет извлечение металлов из растворов и приводит к понижению извлечения металлов из растворов и получению некачественных осадков.

Известен способ извлечения металлов из колчеданных руд, содержащих карбонатные минералы, принятый за прототип, включающий выщелачивание сырья подземными водами с добавкой серной кислоты при поддержании соотношения серной кислоты к содержанию карбонатных минералов в руде в интервале (5-12):(0,5-1,5). Способ позволяет извлекать медь, железо, цинк с достаточно высокой степенью и интенсивностью и уменьшить расход серной кислоты (Патент РФ №2075522, МПК С22В 3/08, С22В 15/00, опубл. 20.03.1997).

Недостатком данного способа является низкая эффективность при извлечении меди из высококарбонатных руд, обусловленная присутствием растворимых соединений (кальцитов и доломитов), которые переходят в раствор наряду с медью, что увеличивает расход выщелачивающего реагента, а также невозможностью селективного выделения меди при кислотном выщелачивании.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности способа выщелачивания меди из высококарбонатных руд путем селективного растворения соединений, содержащих медь, с достижением высокого извлечения полезного компонента и получением растворов с минимальным содержанием примесей.

Указанный результат достигается тем, что при выщелачивании высококарбонатных медных руд, включающем орошение руды раствором выщелачивающего агента, согласно изобретению в качестве выщелачивающего агента используют раствор карбоната щелочного металла концентрацией 10-100 г/дм3, при этом сначала орошение руды ведут непрерывно до достижения не менее 10% извлечения меди, а затем орошение ведут при выдерживании пауз между орошениями до 10 суток. В качестве карбоната щелочного металла может быть использован карбонат натрия или карбонат калия.

Применение растворов карбоната щелочного металла с концентрацией 10-100 г/дм3 позволяет перевести медь из карбонатов и оксидов по реакциям (1), (2), достичь высокого извлечения меди в раствор (90%) и получить раствор с минимальным содержанием примесей

малахит CuCO3·Cu(OH)2+3Na2CO3+3H2O=2Na2[Cu(CO3)2]·3H2O+2NaOH (1);

тенорит CuO+2Na2CO3+H2O=Na2[Cu(CO3)2]·3H2O+2NaOH (2).

При этом практически не происходит разложение карбонатных минералов, таких как доломиты и кальциты. Применение раствора с концентрацией выщелачивающего агента выше 100 г/дм3 является нецелесообразным, т.к. не приводит к дальнейшему повышению извлечения меди, а приводит только к повышению избытка концентрации реагента в растворах, получаемых после выщелачивания руды. Поддержание концентрации карбоната щелочного металла ниже 10 г/дм3 не обеспечивает полного извлечения меди из руды и значительно снижает темпы выщелачивания (фиг. 2).

Первоначальное орошение руды непрерывно до достижения не менее 10% извлечения меди позволяет получать наиболее концентрированные растворы по меди (~1 г/дм3), пригодные для их переработки с получением товарного продукта. При более высоком уровне извлечения меди из руды (>10%) получаются менее концентрированные растворы (<1 г/дм3), непригодные для современных методов извлечения меди из растворов. Для того чтобы избежать получения «бедных» растворов, дальнейшее выщелачивание руды ведут при постепенном увеличении пауз между орошениями до 10 суток, что обеспечивает необходимое повышение содержания меди в растворах.

Заявленный способ прошел испытания в лабораторных условиях на руде медистых песчаников Приуралья.

Пример 1.

Руду Чалковского месторождения медистых песчаников западного Приуралья крупностью минус 15 мм, содержащую, мас.%: 0,16 меди, в количестве 1 кг подвергали орошению в течение 140 суток при температуре 20°С и концентрации выщелачивающего агента 100 г/дм3 (Na2CO3) при непрерывной подаче раствора. При достижении уровня извлечения меди из руды около 10% получен раствор, содержащий до 1 г/дм меди. При дальнейшем выщелачивании без пауз содержание меди в растворе постепенно снижалось до 0,5; 0,2; 0,1 г/дм3. Общее извлечение меди из раствора составило 91%. Раствор ≥1 г/дм3 направлен на экстракцию, в результате которой получена катодная медь.

Пример 2.

Руду, содержащую 0,16 мас.% меди в количестве 1 кг подвергли орошению в течение 140 суток при температуре 20°С и концентрации выщелачивающего агента 100 г/дм3 (Na2CO3) и постепенном увеличении пауз между орошениями по мере обезмеживания руды. При обезмеживании руды примерно до 10% получены растворы около 1 г/дм3 меди. В период обезмеживания руды от 10 до 30% паузу увеличивали до 3-5 суток, от 30 до 50% до 5-7 суток, от 50 до 90% до 10 суток. Общее извлечение 90-91%. Получены растворы, указанные в таблице 1.

На конечных стадиях выщелачивания получены бедные растворы, содержащие 0,1-0,2 г/дм3 меди, которые подлежат выщелачиванию свежих порций руды с целью получения богатых растворов.

Подобные результаты, указанные в примерах 1 и 2, получены при использовании в качестве выщелачивающего агента карбоната калия.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с прототипом высокое селективное извлечение меди из окисленных карбонатных руд практически при стехиометрическом расходе выщелачивающего агента.

Фиг. 1 Зависимость извлечения меди (1) и удельного расхода кислоты (2) от продолжительности выщелачивания меди из руды Чалковского месторождения медистых песчаников западного Приуралья: τ=1,4 сут; Q=60 см3/кг; Τ=25°С.

Фиг. 2. Зависимость извлечения меди от продолжительности выщелачивания из руды Чалковского месторождения медистых песчаников западного Приуралья при паузе (τ)=1,4 сут, Q=60 см3/кг; Τ=25°С, C N a 2 C O 3 : 1′ - 5; 1 - 10; 2 - 20; 3 - 50; 4 -100-150 г/дм3.

1. Способ выщелачивания высококарбонатных медных руд, включающий орошение руды раствором выщелачивающего агента, отличающийся тем, что в качестве выщелачивающего агента используют раствор карбоната щелочного металла концентрацией 10-100 г/дм3, при этом орошение руды сначала ведут непрерывно до достижения не менее 10% извлечения меди в раствор, а затем орошение ведут с паузами между орошениями до 10 сут.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбоната щелочного металла используют карбонат натрия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбоната щелочного металла используют карбонат калия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии редких металлов, в частности к способу извлечения скандия из красных шламов - отходов глиноземного производства. Способ включает многократное последовательное выщелачивание красного шлама карбонатным раствором при пропускании через пульпу газовоздушной смеси, содержащей СО2.

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки молибденитовых концентратов. Способ включает обжиг концентрата с хлоридом натрия, улавливание в конденсаторе образующегося диоксихлорида молибдена с переработкой его на парамолибдат аммония.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его обогащения в щелочном растворе.

Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки молибденитовых концентратов с получением соединений молибдена.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке концентратов флотации шламов электролиза меди, содержащих селенид серебра, и может быть использовано при производстве серебра и солей селена из шламов медного производства.

Изобретение относится к извлечению оксида скандия из красных шламов - отходов глиноземного производства. Способ включает выщелачивание красного шлама карбонатными растворами при одновременной газации шламовой пульпы газо-воздушной смесью, содержащей CO2, фильтрацию пульпы с получением скандийсодержащего раствора, последовательное отделение скандия от примесных компонентов, осаждение соединений скандия из очищенного раствора, фильтрацию, промывку и сушку осадка скандиевого концентрата.
Изобретение относится к переработке вольфрамсодержащего сырья. В автоклав загружают вольфрамсодержащее сырье и раствор карбоната натрия концентрацией 220 г/л.
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении пентаоксида ванадия из окситрихлорида ванадия - побочного продукта производства губчатого титана.

Изобретение относится к способу вскрытия шеелитовых концентратов растворами. Способ включает предварительную механообработку исходного сырья и последующую обработку активированного материала раствором соды Na2CO3.
Изобретение относится к металлургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки молибденитовых концентратов с получением соединений молибдена.

Изобретение относится к способу, c помощью которого ценные металлы и возможные благородные металлы извлекают из смешанного штейна, полученного в плавильной печи. Ценные металлы в материале, полученном в плавильной печи, выщелачивают кислым раствором, содержащим сульфат и хлорид, из которого каждый металл выделяют с помощью экстракции растворителем.
Изобретение может быть использовано для растворения меди при переработке медьсодержащих материалов, преимущественно для производства сульфата меди пятиводного.

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.

Изобретение относится к переработке медесодержащих осадков, полученных в результате цементации медесодержащих шахтных и подотвальных вод, в черновую медь. Цементные медесодержащие осадки нейтрализации шахтных и подотвальных вод предварительно просушивают в барабанном сушиле при температуре 100-200°C до полного удаления механической влаги, полученный огарок в количестве 70-75 мас.% смешивают с восстановителем в виде дробленого медного штейна фракции -1 мм, взятым в количестве 25-30 мас.%, полученную смесь плавят в электродуговой печи, скачивают шлак, затем расплав перегревают до температуры 1200°C и сливают черновую медь.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди. Способ переработки медеэлектролитного шлама включает обезмеживание, обогащение и выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продуктов его обогащения в щелочном растворе.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть применено для обеднения медных шлаков. Способ обеднения медных шлаков включает обработку шлака оксидом кальция в присутствии восстановителя при повышенной температуре.

Изобретение относится к способу флотационного обогащения сульфидных медно-никелевых руд, содержащих металлы платиновой группы, и может быть использовано при коллективной флотации сульфидов из вкрапленных медно-никелевых руд.

Изобретение относится к способу обогащения медно-молибденовых руд. Способ включает основную флотацию с несколькими перечистками сульфгидрильными и аполярными собирателями с получением коллективного медно-молибденового концентрата.
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности никеля, и может быть использовано для переработки сульфидного никелевого сырья, в том числе концентратов и файнштейнов, содержащих в качестве примесей медь и кобальт, с получением чистых металлов или их солей.

Изобретение относится к получению металлической меди. Способ включает формирование исходной сырьевой массы в виде содержащей соединения меди водной суспензии, полученной введением в заранее заданный объем воды частиц, содержащих соединения меди.

Способ извлечения меди (+2) из отработанных растворов относится к промышленной экологии и к химической технологии органических веществ. Способ может быть использован для утилизации жидких отходов производства, в частности отработанных растворов анодного оксидирования алюминия и его сплавов, отработанных растворов гальванического меднения, отработанных растворов травления меди и ее сплавов, отработанных растворов травления печатных плат. Способ включает смешивание отработанного раствора, содержащего медь (+2), и отработанного раствора анодного оксидирования алюминия и его сплавов, осаждение меди (+2) в форме оксалата меди, разделение осадка и раствора. Техническим результатом является низкая себестоимость получения чистого химического продукта, используемого для получения высокотемпературных сверхпроводников, порошка металлической меди и наночастиц меди, в производстве катализаторов синтеза неорганических и органических соединений, медных покрытий. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 пр.
Наверх