Способ кучного выщелачивания сульфидныхмедных руд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К ЙАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 0306,77 (21) 2488549/22-02 (51)

3 (23) Приоритет — (З2) 25. 08. 76

С 22 В 15/08

Государственный комитет

СССР

llo делам изобретений и открытий (зз) (31) 71 7500

Опубликовано 2307,816юллетеиь HP 27

Дата опубликования описания 250781 (53) УДК 669.334.. 12 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Вильям Фред Риггс, Харри Ричард Дальберг (CUIA), Хайме Велос (Чили) и Джеральд Франклин ФауншФейн ((ЛМА) -...:

I

Иностранная фирма

"Инспирейшн Консолидейтнд Коппер Компани" (США ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ СУЛЬФИДНЫХ

МЕДНЫХ РУД

Изобретение относится к гидроме- таллургическому способу переработки медных руд, в частности к кучному выщелачиванню сульфидных медных руд

Известен способ кучного выщелачивания сульфидных медных руд раствором серной кислоты, содержащим ионы . трехвалентного железа, по которому выщелачиванне ведут раствором, содержащим 0,06 г/л серной кислоты и 0,04 г/л ионов трехвалентного железа f1).

Недостатками данного способа являются низкий процент иэвлечения.меди и медленное протекание процесса.

Цель изобретения — повышение эф; фективности процесса.

Цель достигается тем, что выщелачивание проводят сначала путем насыщения кучи руды концентрированным раствором, содержащим 100-400 г/л серной кислоты и 5-50 г/л ионов трехвалентного железа с выдержкой в течение 2-180 дней, затем кУчУ руды промывают слабым раствором, содержащим 2-50 г/л серной кислоты и 550 г/л ионов трехвалентного железа.

Концентрированный раствор серной кис. лоты подают в,количестве 5-15% от веса кучи руды.

Это позволяет повысить эффектив- ность процесса.

Концентрация кислоты ниже 100 г/л

Но SO в результате дает очень медленное протекание процесса извлечения, а также очень низкие проценты извлечения. Концентрация кислоты выше 400ег/л H

Когда процесс старения или выдержки непродолжительный, двух дней оказывается достаточно для подготовки некоторых руд до состояния извлечения большей части содержащейся в них меди с последующей кислотной промывкой, но наиболее характерным будет период выдержки от 5 дней и вплоть до шести месяцев (или еще больше). Короткие периоды выдержки оказываются достаточными, когда руда легко пропитывается койцентрированным раствором, а также когда минералы одновременно относительно хорошо растворимы или реактивны (как это имеет место в случае минераловг хризоколлы, халькоцита; ковеллита и борнита) и при относительно небольших размерах частиц.

Более продолжительные периоды выдержки (вплоть до шести месяцев нли бо850013 лее) могут оказаться необходимыми для эффективной обработки с подготов- кой относительно массйвных сульфидов или минералов, рассеянных в крепких, по существу неразрушенных породах, и в особенности, когда такие минералы медленно реагируют с концентрированным кислотным раствором (так реагируют: куприт, тенорит, халькопирит и энаргит). Для большого количества руд период выдержки заключен в диапазоне от 10 до 50 дней, что оказывается удовлетворительным.

Хотя ионы трехвалентного железа находятся в концентрированном растворе кислоты до его подачи на отвал, они в некоторых случаях могут быть получены или замещены на месте путем бактериального окисления или другого окисления ионов двухвалентного железа в обрабатывающем растворе.

Промывной раствор, используемый для извлечения меди из обрабатынаемой руды н выщелачиваемой куче, является слабым раствором серной кислоты, в котором дополнительно содержатся ионы трехвалентного железа. Промывной раствор, первоначально поступающий на обработанную кучу, может содержать небольшое количество серной кислоты или совсем не содержать ее, поскольку этот раствор адекватно подкислен остаточной кислотой, находящейся в руде в результате обработки концентрированным раствором кислоты при выдержке руды. Однако по мере того, как обрабатывающая кислота вымывается из руды, то должно быть введено -достаточ ное количество кислоты в промывной раствор для поддержания необходвмой концентрации кислоты. В большинстве случаев промывной раствор должен содержать от 2 до 25 г/л Н S0 .

При использовании промывного раствора концентрация ионов трехвалентного железа, присутствующего в этом растворе, должна приближаться к концентрации крепкой кислоты в обрабатывающем растворе. Предпочтительно, концентрация ионов трехвалентного железа в промывном растворе должна находиться в диапазоне от 10 до

25 г/л. Как и в случае концентрированной кислоты обрабатывающего раствора, ионы трехвалентного железа мо" гут быть получены полностью или чаСтично в промывном растноре на месте бактериальным или другим окислением содержащихся в этом растворе ионов двухвалентного железа при прохождении этого раствора через отвал.

Предложенный способ может быть также применен для выщелачивания руд только окисных медных минералов с использованием концентрированной кислоты и промывного раствора, не содержащего ионов трехвалентного железа.

Способ осущестнляется следующим образом.

d0

65 лагаемому способу, аналогичным образом, относительно высокосортные руды, которые экономически рентабельно могут обрабатываться способом пенной флотации,можно также обрабатывать с выгодой предлагаемым способом. СумМасса медной руды, содержащая некоторые или нсе рудные минералы в форме сульфидов, выполняется в виде кучи, устроенной для обычного процесса кучного выщелачивания. Это включает подготовку непроницаемого для растворов слоя значительной площади и последующую укладку руды на этом слое для ее выщелачивания со складированием руды на определенную глубину. о Трубки для распределения раствора установлены по сетке для выпуска на кучу растноров, используемых для ее обработки. Растворы, фильтрующиеся через кучу, стекают с непроницаемого слоя в бассейн или другой резервуар для сбора раствора, из которого растворы собирают для обработки.

Руда, подвергающаяся кучному выщелачиванию, укладывается н кучу на прокладке с соответствующей толщиной

20 слоя. Предпочтительная толщина слоя составляет 3 м, поскольку при больших толщинах слоя растворы просачиваются вниз через кучу с тенденцией формирования каналов, через которые перепускается значительная часть руды иэ кучи. Однако можно использовать слои и значительно больших тол- щин с условием применения специальных мер предосторожности против возникновения каналов или с укладкой последовательных слоев в кучу с их последовательным выщелачиванием. Протяженность прокладки в боковом направлении ограничены только лишь количеством руды, подвергающейся обработке за одну операцию кучного ныщелачивания.

Предварительная подготовка руды для ее складирования в кучу требуется в саьых минимальных размерах. В

4О некоторых случаях возможно укладывать в кучи руду из отвала рудника в слой нужной мощности. Однако обычно предпочитают провести крупное дробление руды, например до размеров частиц 10 см.

Способ требует, чтобы применяемые растворы могли бы проникать в рудную породу и реагировать с сульфидными и другими медными минералами, находящимися в этой руде, такое проникновение растворов происходит значительно легче в случае, когда руда либо тонко раздроблена или размеры ее частиц небольшие.

Предлагаемый способ не ограничен сортом обрабатываемой руды. Очень низкосортные руды, которые обычно обрабатывают способом. кучного выщелачивания, могут подвергаться с получением преимуществ обработке по пред850013

Формула изобретения из отвала и прекращаю р ц лачивания, когда содержание меди в 1. Способ кучного выщелачивания этом растворе снижается до 1 г/л или сульфидных медных руд раствором серНачиная с этого момента даль- ной кислоты, содержащим ионы трехва меньше. ачиная с т же за отличающийнейшее проведение промывки может лентного железа, быть нерентабельным. Обычно такие с я тем, что, с целью повышения эфнизкие содержания меди возникают фективности процесса, выщелачивание приблизительно после дне

30 ней проьнв- 60 проводят сначала путем насыщения кучи ки. Почти во всех случаях р ях промывка . руды концентрированным раствором, сои о олжается в течение 30 дней и мо- держащим 100-400 г/л серной кислоты о ых сл чаях в течение периода эа с выдержкой в течение — дне вплоть до 90 дней или больше. затем куч к чу руды промывают слабым марное извлечение меди из относительно высокосортных руд (например содержащих 1Ъ меди), приближается к показателям извлечения, полученным при флотационном обогащении.с последующим выщелачиванием или плавкой

5 концентратов; таким образом можно устранить зти процессы и большие капитальные расходы, связанные с проведением этих процессов обработки.

Когда руда уложена в кучи для выщелачив ния на прокладке в слой оп. тимальной мощности, то к верхней поверхности слоя устанавливают комплект трубок, распределяющих раствор. Трубки этого комплекта на оптимальных интервалах выполнены с установкой распылительных сопел, через которые обрабатывающие растворы могут равномерно разбрызгиваться на верхнюю поверхность кучи. При типичном проведении процесса трубки расположены 20 приблизительно на расстоянии 1,829/м друг от друга с выполнением распылительных сопел на одинаковых расстояниях по длине трубки, таким образом, что руда в куче будет равномерно про- yg питана обрабатывающими растворами.

На первой стадии обработки куча медной руды в основном насыщается, то есть руда в куче полностью смачивается раствором насыщенной серной кислоты с содержанием от 100 до

400 г/л Н 50„ и от 5 до 50 г/л ионов трехвалентного железа. Затем насыщенную раствором руду оставляют контактировать с концентрированным раствором кислоты в течение значительного периода времени выдержки (по меньшей мере два дня).

К концу периода выдержки или старения руду в куче промывают разбав» 40 ленным раствором серной кислоты, содержащим от 2 до 50 г/л H

5 до 50 г/л ионов трехвалентного железа. Промывной раствор после фильтрации через кучу собирают в резер- 45 вуаре, из которого его откачивают и обрабатывают для извлечения содержащейся меди. Промывку продолжают до тех пор, пока медь, содержащаяся в куче, будет почти полностью извлече- яО на. Почти во всех случаях это устанавливают посредством анализа на содержание меди в растворе, удаляемом т и î есс выщеЧтобы получить эффективную промывку и хорошую фильтрацию раствора

Н SO через отвал, используют объемO. ное количество такого раствора, составляющее от 5 до 10-кратного значения объема концентрированной кислоты, используемой для обработки руды при ее.выдержке. При меньших объемах нет гарантии обеспечения эффективной промывки.

Пример . Пробу смешанной сульфидно-окисной руды весом в 4 т при поступлении с рудника просеивают на грохоте и фракцию с размером частиц -10 см выделяют и используют для проведения испытаний.

Выдержку руды и выщелачивание проводят в трубке из поливинилхлорида с внутренним диаметром 29,11 см и длиной 3,2 м. Основание трубчатой колонны устанавливают на перфорированное пластмассовое основание, соединенное с дренажной трубой, подведенной к резервуару для насыщенного металлом раствора.

Руду с размерами частиц -10 см подвергают просеиванию с получением двух фракций -5 см и +5 см. Эту операцию проводят для того, чтобы обеспечить подачу к выщелачивающей колонне 40Ъ материаЛа с размерами +5 и

60% с размерами -5 см. Вес загрузки, поданной на трубчатую колонну, 295,1 кг.

Содержание в исходном материале

0,782Ъ суммарного содержания меди и 0,366% растворимой в кислоте меди.

ПроЦесс в трубчатой колонне проводят аналогично кучному выщелачиванию.

Количество концентрированного раствора кислоты составляет по весу

7% от веса руды. Раствор содержит

200 г/л Н SO и 15 г/л ионов трехвалентного железа. Руду оставляют на период выдержки в течение 15 дней.

После этого периода выдержки руду подвергают промывке раствором, содержащим 15 г/л Н 50 и 15 г/л ионов трехвалентного железа. После 45 дней колонну опорожняют и отбирают пробы для анализа.

Суммарное извлечение меди 82,1% к концу 45-дневного периода промывки.

850013

Составитель A Важина

Редактор С. Патрушева Техред М,Голинка Корректор О. Билак

Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и . открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Заказ 6156/83

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 раствором, содержащим 2-50 г/л серной кислоты и 5-50 г/л ионов трехва.леитного железа.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что концентрированный раствор серной кислоты подают 5-15% от веса кучи руды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. РЖ "Металлургия", 1966, 10Г175.