EA013700B1 - Способ выщелачивания сульфидных минералов - Google Patents

Способ выщелачивания сульфидных минералов Download PDF

Info

Publication number
EA013700B1
EA013700B1 EA200800687A EA200800687A EA013700B1 EA 013700 B1 EA013700 B1 EA 013700B1 EA 200800687 A EA200800687 A EA 200800687A EA 200800687 A EA200800687 A EA 200800687A EA 013700 B1 EA013700 B1 EA 013700B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
leaching
sulfide
mineral
sulphide
sulfur
Prior art date
Application number
EA200800687A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200800687A1 (ru
Inventor
Марья Риеккола-Ванханен
Сеппо Хеймала
Original Assignee
Ототек Оюй
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ототек Оюй filed Critical Ототек Оюй
Publication of EA200800687A1 publication Critical patent/EA200800687A1/ru
Publication of EA013700B1 publication Critical patent/EA013700B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0063Hydrometallurgy
    • C22B15/0065Leaching or slurrying
    • C22B15/0067Leaching or slurrying with acids or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0002Preliminary treatment
    • C22B15/0004Preliminary treatment without modification of the copper constituent
    • C22B15/0008Preliminary treatment without modification of the copper constituent by wet processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0063Hydrometallurgy
    • C22B15/0065Leaching or slurrying
    • C22B15/0067Leaching or slurrying with acids or salts thereof
    • C22B15/0071Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing sulfur
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Данное изобретение относится к сульфатному способу выщелачивания сульфидных минералов, таких как руда, содержащая халькопирит, CuFeS, при атмосферных условиях. Для выщелачивания сульфидов металлов благоприятно, чтобы подлежащий выщелачиванию сульфид перед выщелачиванием или в начале выщелачивания был обработан сульфидной солью, которая являлась бы менее электрохимически активной, чем этот сульфид или компоненты, которые он включает.

Description

Данное изобретение относится к способу сульфатного выщелачивания сульфидных минералов, таких как руда, содержащая халькопирит СиЕе82, при атмосферных условиях. Для выщелачивания сульфидов металлов благоприятно, чтобы подлежащий выщелачиванию сульфид перед выщелачиванием или в начале выщелачивания был обработан сульфидной солью, которая являлась бы менее электрохимически активной, чем этот сульфид или компоненты, которые он включает.
Выщелачивание сульфидных и сульфидного типа минералов изучали в течение нескольких десятилетий. Специальные способы прямого выщелачивания разработаны для сульфидов цинка и никеля, как и способ для халькоцита Си28, однако, халькопирит СиЕе82 является одним из наиболее трудных для выщелачивания сульфидов металлов.
Для выщелачивания халькопирита было разработано несколько способов, которые можно приблизительно разделить на три разные группы, а именно: так называемые хлоридные способы; способы, основанные на действии бактерий или их использующие; и сульфатные способы выщелачивания при повышенном давлении и температуре.
В хлоридных способах выщелачивание халькопирита преимущественно осуществляют при помощи двухвалентной меди и трехвалентного железа, так что в результате выщелачивания образуются растворимые хлориды металлов, элементная сера и оксиды железа. Из второстепенных минералов минералы типа Сих8-, (2и,Ее)8-, РЬ8- и Ее1-Х8 хорошо растворимы, однако, как правило, растворимость Ее82 ограничена. Одним из типичных, основанных на хлоридах способов выщелачивания является процесс СЪЕЛИ, который описан, например, в патентах США 3879272 и 4545972. Образующийся раствор хлорида меди направляют на стадию извлечения металла, которая, по меньшей мере, включает электролиз.
Одним из примеров способов, выполняемых с помощью бактерий, является способ, разработанный Мш1ек, который описан, например, в патенте США 6277341. В этом способе халькопирит выщелачивают с применением сульфата железа(Ш) и потенциал поверхности халькопирита регулируют до эмпирически определенного интервала 350-450 мВ относительно насыщенного каломельного электрода. Кроме потенциала поверхности регулируемыми параметрами являются температура выщелачивания (35-80°С), рН раствора и размер частиц, до которого размолот халькопирит. Образующийся раствор сульфата меди направляют на экстрагирование и электролиз, чтобы извлечь металлическую медь. Согласно публикации \УО 01/31072, медь из халькопирита выщелачивают с помощью биовыщелачивания, при котором стадия выщелачивания включает в себя растворенные кислород и диоксид углерода, подлежащие выщелачиванию сульфиды и микроорганизмы.
Выщелачивание халькопирита при повышенном давлении описано, например, в патенте США 3957602. На первой стадии халькопирит выщелачивают с применением раствора сульфата меди с целью образования нерастворимого сульфида меди (дигенита Си1,88, халькоцита, ковеллита Си8), растворимого сульфата железа и серной кислоты. На второй стадии выщелачивания сульфид меди приводят во взаимодействие с кислородом в присутствии катиона, образующего ярозит, что приводит к образованию раствора сульфата меди и нерастворимого ярозита. Недостаток способа состоит в том, что почти весь сульфид халькопирита окисляется до серной кислоты вместо того, чтобы его можно было извлечь в виде элементной серы.
Несмотря на то, что описанные выше исследования способов выщелачивания халькопирита проводили в течение десятилетий, ни один из них не привел к производству в промышленном масштабе.
При внимательном изучении оказывается, что минерал халькопирит не является минералом, представляемым формулой СиЕе82, на самом деле соотношения Си-Ее-8 в нем могут значительно варьироваться. Кроме того, как правило, халькопирит содержит микроэлементы, и самое большее их число может составлять до двадцати элементов, обычно, до уровня 3%. Поскольку подлежащая выщелачиванию гранула СиЕе82 размером, например, 20 мкм содержит порядка 40000 атомов (ионов), понятно, что в действительности выщелачивание СиЕе82, то есть растворение минеральной структуры, представляет собой далеко не только перенос разного числа ионов меди, железа и серы (Си2+, Ее2+, Си+, Ее3+, 82-) в отдаление друг от друга. Кроме того, в ходе измельчения минерала и/или выщелачивания на поверхности минерала халькопирита легко может возникать обогащенный серой слой, который отталкивает воду и окислители в ней и препятствует выщелачиванию.
В концентрате с подлежащим выщелачиванию халькопиритом обычно присутствуют другие минералы, которые содержат, например, мышьяк, сурьму, висмут, свинец, селен, теллур и олово, наряду с золотом и серебром. При выщелачивании минералы этих элементов также растворяются, и эти элементы могут осаждаться на поверхности растворяющегося СиЕе82 и еще более препятствовать выщелачиванию. В худшем случае, сильная пассивация халькопирита может произойти меньше чем через одну минуту после начала выщелачивания. Если физико-химические способы выщелачивания нельзя контролировать в реальном времени, то способ выщелачивания может перестать действовать или окажется серьезно нарушен, причем невозможно будет определить причину этого.
Как описано выше, существует множество факторов, приводящих к пассивации при проведении выщелачивания халькопирита, и поэтому особенно необходимо, чтобы растворение минерала можно было контролировать с помощью надежных параметров, которые описывают состояние выщелачивания. Разумеется, то, как происходит выщелачивание, контролируют и регулируют при помощи измерений рН,
- 1 013700 температуры и окислительно-восстановительного Ρΐ-потенциала. Это, однако, не всегда создает достаточную картину состояния выщелачивания.
Цель данного изобретения заключается в том, чтобы устранить недостатки предшествующих способов и получить усовершенствованный способ сульфатного выщелачивания сульфидов металлов. Для выщелачивания сульфидов металлов целесообразно, чтобы подлежащий выщелачиванию сульфид до или в начале выщелачивания вступал в контакт с солью сульфида, менее электрохимически активной по сравнению с этим сульфидом или содержащимся в нем компонентом. Так, например, халькопирит, содержащий руду, можно обработать солью Сип+. Когда подлежащий выщелачиванию минерал представляет собой сульфид цинка, никеля или кобальта, то образующаяся соль менее электрохимически активного сульфида в этом случае также представляет собой соль меди. Существенные признаки изобретения станут очевидны из прилагаемой формулы изобретения.
В этом способе также целесообразно повторно использовать по меньшей мере часть остатка раствора в выщелачивании.
В ходе выщелачивания измеряют электрохимический потенциал поверхности сульфида металла как изменение сопротивления и емкости, в дополнение к обычным контролируемым параметрам, таким образом, чтобы благоприятные условия выщелачивания для сульфидных минералов можно было определить и отрегулировать.
В описании способа согласно изобретению мы говорим, преимущественно, о выщелачивании халькопирита, потому что он известен как наиболее трудный для выщелачивания сульфидный минерал, не содержащий железа, особенно при сульфатном выщелачивании. Однако способ согласно изобретению может быть приспособлен для выщелачивания других сульфидов металлов.
Изобретение описано далее ниже со ссылкой на прилагаемое графическое изображение на фиг. 1, которое описывает изменение сопротивления поверхности Си-Ее-8 в зависимости от электрохимического потенциала, измеренного при нескольких разных частотах. Рабочий электрод, применяемый для измерения потенциала, представляет собой минеральный электрод.
Как сказано выше, выщелачивание сульфида металла замедляется, например, осаждением железа на поверхностях растворяемых гранул. В то же самое время на этих поверхностях образуются обогащенные серой водоотталкивающие слои, и драгоценные металлы и силикаты в сульфидном минерале могут цементироваться на этих поверхностях. Кроме того, проблемы создает восстановление кислорода и перенос электронов.
Устранение осаждения железа на поверхности сульфида металла можно осуществить путем приведения подлежащего выщелачиванию сульфида в контакт с раствором такого типа, который содержал бы сульфидную соль, являющуюся менее электрохимически активной, чем рассматриваемый сульфид или компоненты, которые он содержит. После этого проводят регулируемое выщелачивание слоя, содержащего сульфиды (Сих8, Νΐχδ), менее электрохимически активные, чем оставшиеся на поверхности минералов. Сих8 представляет собой преимущественно минерал юрлит Си1,968 или дигенит Си28. Испытания выявили, что особенно в сульфатных растворах возможности выщелачивания легко могут пострадать с самого начала, даже до выщелачивания. Применительно к халькопириту это означает, что тонкий слой реакционноспособных веществ, таких как железо, сурьма и т.д., обогащенный серой, появляется на поверхности СиЕе82 перед выщелачиванием или в начале выщелачивания. Эффективно его удалить очень трудно, если не невозможно. Обрабатывая СиЕе82 или подобный ему сульфид, особенно в соответствии с представленным здесь способом, в управляемых условиях, с помощью солевого раствора, образующего менее электрохимически активный сульфид, например, на конвейерной ленте или в суспензионном реакторе, можно избежать блокировки сульфидных поверхностей перед выщелачиванием, обеспечивая тем самым абсолютную эффективность последующего выщелачивания. Мех8, который образуется на поверхности, выщелачивается согласно нашему способу таким образом, что структура поверхности сохраняет форму Мех8.
Добавление комплексообразователей, а также в этом случае образование ίη δίΐιι становится причиной растворения поверхностных сульфидов типа Мех8 и при значительно более низких потенциалах. При этих потенциалах скорость растворения Мех8 зависит не только от концентраций рассматриваемых комплексов, но также, прежде всего, от скорости перемешивания и регенерации затронутых здесь комплексов. При работе на опытно-промышленной установке, 5 т/ч по сульфидному материалу, было обнаружено, что по представленному здесь способу, в лучшем случае, большая часть серы в растворимых сульфидах может высвобождаться с растворяющихся поверхностей в виде отдельных частиц. Поскольку в условиях выщелачивания по нашему способу серосодержащие вещества, образующие комплексы с золотом, состоящие, главным образом, из растворимых сульфидов, постоянно присутствуют при рН менее 2, то естественно, что драгоценные металлы также растворяются и получаются в нашем способе как сопутствующие продукты, в частности золото и серебро. Для целей извлечения, однако, было выгодно удалить золото, особенно при выщелачивании, так, чтобы поддерживать уровень Аи в растворе низким, менее 2-5 мг/л в зависимости от случая. Когда золото удаляют в промежуток времени между выщелачиваниями, улучшаются кинетические условия дальнейшего растворения золота.
Условия проведения способа регулируют при помощи потенциала, специфичного для данного ми
- 2 013700 нерала, и регулировкой рН и анализом полного сопротивления. Для этого регулирования применяют кислород, воздух, инструменты формирования тиосоединений, такие как сульфиты, бактерии, их добавки, катализаторы, такие как никель и кобальт, и т.д. Таким путем поддерживается максимальная скорость выщелачивания и в то же время предотвращают пассивацию поверхности минерала.
Одним из практичных способов регулирования выщелачивания сульфидного минерала является использование минерального электрода. При работе таким способом можно непрерывно отслеживать и регулировать не только конкретный окислительно-восстановительный уровень каждого минерала в одной и той же суспензии, но можно также непрерывно наблюдать структуру поверхности и свойства каждого минерала в отношении успешного растворения. Разумеется, помимо этих измерений, также применяют измерение и регулирование обычных параметров, такие как измерение рН, температуры и концентрации различных элементов.
Согласно этому способу анализ импенданса осуществляют измерением сопротивления (ΔΚ) и емкости (АС) подлежащего растворению минерала в зависимости от электрохимического потенциала этого минерала. Измерение сопротивления показывает изменение сопротивления поверхности минерала при использовании различных частот. Так же, как для сопротивления, данные измерений можно получить для емкости поверхности при различных частотах. Как оказалось, эти данные вместе дают информацию о структуре поверхности и угле смачивания непосредственно из условий суспендирования. Если это требуется, то поведение различных минералов в различных точках реактора выщелачивания, массу при кучном выщелачивании или в ином соответствующем месте можно регулировать, например, в зависимости от скорости перемешивания.
Для растворения минерала выгодно, чтобы сопротивление было как можно ниже, а емкость как можно выше. Высокая емкость означает, что поверхность минерала гидрофильная и не имеет покрытий, причиняющих ущерб выщелачиванию. Сопротивление и емкость можно получить в одном и том же замере. Прилагаемое графическое представление на чертеже показывает, что, например, при выщелачивании халькопирита интервал низкого сопротивления находится между (+300) - (+450) мВ относительно Ад/АдС1. Испытания были проведены с несколькими различными частотами (10, 100, 300 и 3000 Гц), и испытания, проведенные с меньшими частотами, в частности, показывают, что в указанном выше интервале сопротивление является низким. График также показывает, что снижение или увеличение крепости выщелачивания приводит к затруднению выщелачивания. Сопротивление вверх от интервала выщелачивания +750 мВ также является низким, но требующаяся крепость выщелачивания уже настолько велика, что работа в этом интервале экономически нецелесообразна. Кроме того, выщелачивание при высоком потенциале ведет к окислению всех сульфидов в минерале до серной кислоты. Одно из преимуществ способа состоит в том, что он выщелачивает сульфиды так, чтобы сера, содержащаяся в сульфидах, извлекалась в виде элементной серы, избегая, тем самым, образования серной кислоты.
Способ согласно изобретению используют, чтобы изучить каждый сульфидный минерал при различных условиях, то есть используя различные температуры, различные величины рН, разные концентрации реагентов и проводя измерения сопротивления и емкости для этих различных вариантов в зависимости от потенциала. При этом можно найти для каждого минерала подходящий коридор выщелачивания или окно, т.е. рабочую область, которая наиболее благоприятна для названного минерала. На основании измерений было доказано, что многие переменные вызывают многочисленные эффекты. Так некоторые реагенты, используемые для регулирования выщелачивания, такие как 8О2. или содержащиеся в минералах элементы, которые действуют как катализаторы, такие как кобальт, никель, серебро, железо или сурьма, вызывают разные эффекты при различных концентрациях. Тот факт, что реагенты вызывают разные эффекты, когда условия изменяются, вероятно является следствием образования новых поверхностных фаз, таких как (Си, N1, Ее)х8 на поверхности растворяющегося минерала, или же следствием сложных взаимозависимостей разных элементов. По способу согласно изобретению, однако, теперь поведение различных сульфидных минералов можно отслеживать в условиях реального времени, минерал за минералом. Таким образом, например, можно сформулировать правильные условия, например, для выщелачивания халькопирита и можно предотвратить попадание выщелачивания в интервал, создающий угрозу разрушения.
Подходящие реагенты, такие как элементы, образующие серосодержащие комплексы, используют, чтобы проводить выщелачивание в правильном интервале. Эти элементы представляют собой тиосульфатные ионы, политионатные ионы или разного рода сульфидные ионы, такие как соединения типа тиомочевины, в малых концентрациях, как правило, 10-50 мг/л. При определении подходящего интервала выщелачивания для каждого минерала, желательно проводить описанные выше измерения заранее, прямо из суспензии с различными реагентами при различных концентрациях, а также варьируя величины температуры и рН, и таким способом формулируют подходящий интервал выщелачивания для каждого минерала.
Диоксид серы, сульфиты, управляемое давление кислорода, бактерии, углерод или другие элементы с каталитическим воздействием на реакции серы и сульфидов можно использовать для управления выщелачиванием.
- 3 013700
Целесообразно производить выщелачивание сульфидов металлов, в частности сульфидов меди, никеля, цинка и кобальта, в интервале рН, при котором железо во время выщелачивания может осаждаться прямо в форме оксида. Обычно это означает РеООН и Ре2О3. Однако, чтобы регулировать сульфатный баланс, целесообразно осадить часть всего железа в виде ярозита, для чего выщелачивание проводят при соответствующих величинах рН. Целесообразно вернуть по меньшей мере часть остатка после выщелачивания на стадию выщелачивания, чтобы стабилизировать окислительно-восстановительные уровни, образовывать ядро осаждающихся фаз и управлять химизмом комплексов.
Очистку раствора после выщелачивания проводят с применением минералов, образующих сульфиды или селениды, с такими как минералы системы Ре-8 или Ми8, которые являются более электрохимически активными, чем элемент, подлежащий извлечению.
Выходящий из способа выщелачивания минерала раствор сульфата, который содержит ценные металлы, обычно направляют на жидкость-жидкостную экстракцию и электролиз, чтобы получить металлический продукт.
Другая альтернатива состоит в том, чтобы осуществлять конверсию полученного в результате сульфатного раствора, который содержит ценный металл. При конверсии сульфатный раствор направляют на стадию конверсии, которая происходит при температуре между 90-200°С и на которой сульфатный раствор обрабатывают, например, халькопиритом, после чего получают концентрат Сих8. Полученный сульфидный концентрат направляют либо на гидро-, либо на пирометаллургическую переработку. Конверсия описана, например, в публикации \УО 2005/007902.
Способ согласно изобретению можно комбинировать с различными способами выщелачивания сульфидного минерала с помощью бактерий или с биовыщелачиванием. Согласно предшествующему уровню техники важно знать, какие виды бактерий подходят для выщелачивания данного сульфида. Однако, мы обнаружили, что дело не в определенных видах бактерий, а скорее в том, как популяция данных бактерий может создавать активное пространство и соответствующую структуру на поверхности растворяющегося сульфида. Во время биовыщелачивания халькопирита и также пентландита (№,Ре)988 мы установили, что это означает поверхность, обедненную по сере, которая даже не обогащена по железу. Это происходит из-за воздействия упомянутых выше комплексов на основе серы. При измерениях это проявилось в виде очень малого сопротивления реакции (ΔΚ) и одновременно в высокой гидрофильности (что соответствует ДС, т.е. величине емкости) в определенных интервалах величины окислительновосстановительного потенциала минерала. Поэтому эффект, достигаемый бактериями, также достигается в способе согласно этому изобретению описанными неорганическими средствами, отдельно или вместе с применением бактерий.
Изобретение далее описано при помощи нижеприведенных примеров.
Примеры
Пример 1 (сравнительный пример).
Концентрат халькопирита измельчили в шаровой мельнице до крупности 80% - 37 мкм. Его выщелачивали путем сульфатного выщелачивания с помощью кислорода при температуре 97-101°С. Величину рН установили между 1,5-1,7, а содержание Ре2+ + Ре3+ находилось в интервале 15-28 г/л. Выход меди в раствор составил 36,5% после 20 ч и 68,3% после 50 ч, причем окислительно-восстановительный потенциал был в диапазоне (+505) - (+565) мВ относительно насыщенного каломельного электрода.
Пример 2.
Твердое вещество, измельченное, как в примере 1, выщелачивали при температуре в интервале 97101°С с применением кислорода при двух разных значениях рН, где первое значение было между 1,5-1,7, а второе было между 2,1-2,35. В обоих испытаниях к исходному раствору в качестве менее химически активной соли сульфида добавили 10 г/л меди в виде сульфата меди. На ранней стадии в более кислотном растворе было 24 г/л растворенного Ре2+ и 30 г/л зародышей ярозита, причем в растворе с более высоким рН зародышами служили 75 г/л РеООН и Ре2О3. Оба раствора содержали в качестве примеси 140 мг/л хлорида. Кроме того, раствор содержал 400 мг/л тиосульфата и 10 г/л порошкового угля в качестве регулирующих реагентов.
В обоих испытаниях выщелачивание началось с использования следующих типичных реакций: СиРе82 + (Си2+, Си+) Сих8 + Ре2+ + ...
В обоих испытаниях кислород и диоксид серы вводили в раствор в наиболее благоприятном рабочем интервале, который был определен в предварительных электрохимических тестах с применением минеральных электродов и при анализе сопротивления, чтобы определить сопротивление и емкость халькопирита в зависимости от окислительно-восстановительного потенциала. Таким образом удалось определить, что предпочтительный окислительно-восстановительный потенциал был на несколько десятков милливольт меньше, чем тот, что использовали в испытании 1. В то же время испытания доказали, что в этом случае халькопирит в большой степени растворялся сквозь среду Сих8 поверхностной фазы, образовавшейся на поверхности минерала. В качестве условий опыта выбрали потенциал халькопирита (+365) - (+475) мВ относительно насыщенного каломельного электрода и (+385) - (+ 435) мВ относительно насыщенного каломельного электрода при соответствующих величинах рН 1,5-1,7 и 2,1-2,35.
- 4 013700
В испытании с более низкой величиной рН использовали такое же перемешивание, как в примере 1, а с более высокой величиной рН перемешивание осуществляли с помощью статического смесителя и потока.
Результаты испытаний, что касается выхода выщелачивания меди, были следующими:
часов 50 часов рН 1,5-1,7 71,4% 97,1% рН 2,1-2,35 98,1% 99,6%
Выход золота при выщелачивании в верхнем по рН интервале выщелачивания был свыше 90% благодаря образованию 8-О-Ли комплексов.
Пример 3.
Кучное выщелачивание проводили с кусковым халькопиритом. Руду пирита, которая содержала 0,57% меди в виде халькопирита с размером частиц менее 12 мм, выщелачивали в сульфатном растворе с помощью бактерий. Куча была образована из слоев, представляющих собой четырехметровые кучи. Новую руду и старый остаток после выщелачивания перемешивали в руду, предназначенную для выщелачивания, при массовом соотношении 3:1. Новую руду обрабатывали путем выщелачивания серной кислотой-сульфатом меди перед перемешиванием и получением кучи.
Кучное выщелачивание халькопирита в куче регулировали тем, что поддерживали в куче условия в пределах интервала растворимости, который определяли путем измерения сопротивления и емкости минерального электрода. Регулирование осуществляли с помощью подачи воздуха, добавления сульфита и замеров и стадий, обычно входящих в кучное выщелачивание, таких как регулирование рН и температуры и добавление бактерий. Это означало, что окислительную способность надо было значительно ограничить по сравнению с диапазоном, обычно используемым при кучном выщелачивании порфиритных медных руд, составляющим (+565) - (+665) мВ относительно насыщенного каломельного электрода, до диапазона (+300) - (+470) мВ.
В результате выщелачивания 74,5% меди извлекли за восемь месяцев, а в целом 83,9% меди, содержавшейся в куче, извлекли за 12 месяцев. Превосходное извлечение было результатом того, что оказалось возможным предотвратить осаждение железа на поверхность халькопирита, и поэтому поверхность оставалась активной.

Claims (21)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ выщелачивания сульфидных минералов при атмосферных условиях, отличающийся тем, что выщелачивание сульфидного минерала является сульфатным, и подлежащий выщелачиванию сульфид приводят в контакт с серосодержащей солью, которая является менее электрохимически активной, чем сульфид или его компонент, либо перед выщелачиванием, или при начале выщелачивания, и выполняют измерение импеданса минерала, предназначенного для выщелачивания, при различных значениях его электрохимического потенциала для определения зависимости указанного импеданса от указанного потенциала, и проводят выщелачивание при значениях электрохимического потенциала, которые согласно указанной зависимости соответствуют меньшим значениям импеданса.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфид, предназначенный для выщелачивания, приводят в контакт с раствором соли сульфида, которая является менее электрохимически активной, чем сульфид или его компонент.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сульфидный минерал обрабатывают солью Сип+.
  4. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что соль меди представляет собой сульфат меди.
  5. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сульфидный минерал представляет собой халькопирит.
  6. 6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сульфид, подлежащий выщелачиванию, представляет собой, по меньшей мере, сульфид никеля, цинка и кобальта.
  7. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что обработка сульфида, подлежащего выщелачиванию, менее электрохимически активной сульфидной солью происходит в суспензионном реакторе.
  8. 8. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что обработка сульфида, подлежащего выщелачиванию, менее электрохимически активной сульфидной солью происходит на ленте конвейера.
  9. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что драгоценные металлы, такие как золото, которые растворяются во время сульфидной обработки, извлекают из раствора.
  10. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что электрохимический потенциал поверхности сульфида металла измеряют во время выщелачивания при помощи минерального электрода.
  11. 11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что перед выщелачиванием сульфид, предназначенный для выщелачивания, исследуют при различных температурах, значениях рН и содержании реагентов, и что различные вариации подлежат измерению сопротивления и емкости в зависимости от потенциала.
  12. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что выщелачивание сульфида металла регулируют таким
    - 5 013700 образом, чтобы оно протекало в установленном предпочтительном рабочем диапазоне, при помощи измерений сопротивления и емкости.
  13. 13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что реагент, используемый для регулирования выщелачивания, представляет собой по меньшей мере один из элементов, которые образуют комплексные соединения с серой.
  14. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что используемый реагент представляет собой по меньшей мере один из следующих элементов: тиосульфат-ион, политионат-ион или сульфид-ион, такой как тиомочевина.
  15. 15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что для регулирования выщелачивания используют по меньшей мере одно из следующего: диоксид серы, сульфит, управляемое давление кислорода, бактерии, углерод, какой-либо другой элемент, который оказывает каталитическое воздействие на реакции серы и сульфидов.
  16. 16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что железо, содержащееся в сульфидном минерале, осаждают в ходе выщелачивания в виде оксида.
  17. 17. Способ по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что серу, содержащуюся в сульфидном минерале, осаждают в ходе выщелачивания в виде элементной серы.
  18. 18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что по меньшей мере часть нерастворимого остатка от выщелачивания возвращают на выщелачивание.
  19. 19. Способ по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что раствор, полученный после выщелачивания сульфидного минерала, направляют на жидкостно-жидкостную экстракцию и электролиз с получением чистого металла.
  20. 20. Способ по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что раствор, полученный после выщелачивания сульфидного минерала, подвергают химическому превращению, и полученный сульфид металла направляют на гидрометаллургическую переработку с получением чистого металла.
  21. 21. Способ по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что раствор, полученный после выщелачивания сульфидного минерала, подвергают химическому превращению и полученный сульфид металла направляют на пирометаллургическую переработку с получением чистого металла.
EA200800687A 2005-10-13 2006-09-26 Способ выщелачивания сульфидных минералов EA013700B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20051031A FI117941B (fi) 2005-10-13 2005-10-13 Menetelmä metallisulfidimineraalien liuottamiseksi
PCT/FI2006/000313 WO2007042604A1 (en) 2005-10-13 2006-09-26 A method for leaching metal sulphide minerals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200800687A1 EA200800687A1 (ru) 2008-10-30
EA013700B1 true EA013700B1 (ru) 2010-06-30

Family

ID=35185172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200800687A EA013700B1 (ru) 2005-10-13 2006-09-26 Способ выщелачивания сульфидных минералов

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080241024A1 (ru)
EA (1) EA013700B1 (ru)
FI (1) FI117941B (ru)
PE (1) PE20070856A1 (ru)
WO (1) WO2007042604A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637204C1 (ru) * 2016-12-26 2017-11-30 Акционерное общество "Золотодобывающая компания "Полюс" Способ биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA014569B1 (ru) 2006-05-12 2010-12-30 Би Эйч Пи Биллитон Са Лимитед Кучное выщелачивание с применением хлоридов
US9624560B2 (en) * 2010-06-15 2017-04-18 Teck Resources Limited Recovery of residual copper from heap leach residues
FI126764B (en) * 2011-12-22 2017-05-15 Outotec Oyj Method for streamlining the use of the reactor volume in connection with hydrometallurgical leaching
US9128031B2 (en) 2012-02-21 2015-09-08 Varel International Ind., L.P. Method to improve the leaching process
US20130214769A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-22 Varel International Ind., L.P. Use of Capacitance And Eddy Currents to Analyze Polycrystalline Diamond
US20130213433A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-22 Varel International Ind., L.P. Method to Improve the Performance of a Leached Cutter
US9423436B2 (en) * 2012-02-21 2016-08-23 Varel International Ind., L.P. Method and apparatus to assess the thermal damage caused to a PCD cutter using capacitance spectroscopy
US9377428B2 (en) * 2012-02-21 2016-06-28 Varel International Ind., L.P. Non-destructive leaching depth measurement using capacitance spectroscopy
US9423370B2 (en) * 2012-02-21 2016-08-23 Varel International Ind., L.P Use of capacitance to analyze polycrystalline diamond
US20130213720A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-22 Varel International Ind., L.P. Method And Apparatus To Improve The Performance Of A Leached Cutter
DE112013002317T5 (de) * 2012-05-04 2015-09-10 Keith Graham BOWES Verfahren zur Laugung von Sulfiderzen
BR112016009084B1 (pt) * 2013-10-23 2021-05-18 Bhp Chile Inc lixiviação por pilha de cobre
AU2015259608B2 (en) 2014-05-12 2019-10-03 Sumitomo Corporation Of Americas Brine leaching process for recovering valuable metals from oxide materials
PE20180472A1 (es) * 2015-04-17 2018-03-06 Univ British Columbia Proceso para lixiviar sulfuros de metal con reactivos que presentan grupos funcionales tiocarbonilo
WO2016168933A1 (en) 2015-04-21 2016-10-27 University Of Saskatchewan Methods for selective leaching and extraction of precious metals in organic solvents
CA3052572C (en) * 2016-10-19 2020-08-04 The University Of British Columbia Process for leaching metal sulfides with reagents having thiocarbonyl functional groups
CN109825700B (zh) * 2019-03-18 2020-07-17 中国科学院过程工程研究所 一种低温常压选择性提取硫化镍精矿中有价金属的方法
CN111270084B (zh) * 2020-03-20 2024-07-23 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种提高硫化铜精矿氧压浸出过程中氧气利用率的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3816105A (en) * 1971-02-19 1974-06-11 Cominco Ltd Hydrometallurgical process for extraction of copper and sulphur from copper iron sulphides
US3957602A (en) * 1974-07-24 1976-05-18 Cyprus Metallurgical Processes Corporation Recovery of copper from chalcopyrite utilizing copper sulfate leach
US4024218A (en) * 1975-11-03 1977-05-17 Cominco Ltd. Process for hydrometallurgical upgrading
US5628817A (en) * 1994-11-15 1997-05-13 Outokumpu Engineering Contractors Oy Method for leaching nickel-copper matte employing substantially neutral leaching solutions
US6277341B1 (en) * 1997-03-03 2001-08-21 Mintek Process for the rapid leaching of chalcopyrite in the absence of catalysts
WO2004005556A1 (en) * 2002-07-02 2004-01-15 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Process for leaching precious metals

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4152142A (en) * 1977-02-28 1979-05-01 Kennecott Copper Corporation Recovery of copper values from iron-containing ore materials as mined and smelted
FI65025C (fi) * 1982-11-02 1984-03-12 Outokumpu Oy Foerfarande foer att flotatinsanrika komplexa metallfoereningar
FI82773C (fi) * 1988-05-13 1991-04-10 Outokumpu Oy Foerfarande foer styrning av process.
FI116686B (fi) * 2003-07-17 2006-01-31 Outokumpu Oy Menetelmä kuparirikasteiden sulattamiseksi

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3816105A (en) * 1971-02-19 1974-06-11 Cominco Ltd Hydrometallurgical process for extraction of copper and sulphur from copper iron sulphides
US3957602A (en) * 1974-07-24 1976-05-18 Cyprus Metallurgical Processes Corporation Recovery of copper from chalcopyrite utilizing copper sulfate leach
US4024218A (en) * 1975-11-03 1977-05-17 Cominco Ltd. Process for hydrometallurgical upgrading
US5628817A (en) * 1994-11-15 1997-05-13 Outokumpu Engineering Contractors Oy Method for leaching nickel-copper matte employing substantially neutral leaching solutions
US6277341B1 (en) * 1997-03-03 2001-08-21 Mintek Process for the rapid leaching of chalcopyrite in the absence of catalysts
WO2004005556A1 (en) * 2002-07-02 2004-01-15 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Process for leaching precious metals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637204C1 (ru) * 2016-12-26 2017-11-30 Акционерное общество "Золотодобывающая компания "Полюс" Способ биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов

Also Published As

Publication number Publication date
FI117941B (fi) 2007-04-30
US20080241024A1 (en) 2008-10-02
PE20070856A1 (es) 2007-09-03
EA200800687A1 (ru) 2008-10-30
FI20051031A0 (fi) 2005-10-13
WO2007042604A1 (en) 2007-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA013700B1 (ru) Способ выщелачивания сульфидных минералов
Baba et al. A review on novel techniques for chalcopyrite ore processing
Koleini et al. Acidic sulphate leaching of chalcopyrite concentrates in presence of pyrite
CN100469908C (zh) 含铜材料的处理方法
Rivera-Vasquez et al. Rapid atmospheric leaching of enargite in acidic ferric sulfate media
JP5633129B2 (ja) 過レニウム酸を含有する溶液からのレニウムの分離方法
JP5786021B2 (ja) 有価金属を回収する方法
EA031994B1 (ru) Выщелачивание минералов
Liu et al. Dissolution kinetics of malachite in ammonia/ammonium sulphate solution
CA2659893A1 (en) Method for the production of metal powder
ZA200600251B (en) Method for producing concentrates
CA2518047C (en) Method for controlling oxygen when separating minerals from a slurry
AU2004257842B2 (en) Method for smelting copper concentrates
Pradhan et al. Microbial leaching process to recover valuable metals from spent petroleum catalyst using iron oxidizing bacteria
US6086847A (en) Process for treating iron-containing sulfide rocks and ores
US4483827A (en) Hydrometallurgical process for the recovery of valuable metals from sulfidic, silicate-containing raw materials
JP2003147443A (ja) 硫化銅鉱石からの銅の浸出方法
RU2796344C1 (ru) Способ переработки полиметаллического сульфидного сырья цветных металлов
Sany Chalcopyrite (Bio) leaching in sulphate solutions: An investigation into hindered dissolution with a focus on solution redox potential
Quiroz Castillo Assisted dissolution of copper sulfides in ferric sulfate solutions: thiourea and its derivatives
JP2015094012A (ja) レニウム含有溶液の製造方法
Angelov et al. Silver recovery from acidic thiourea solutions by cementation and precipitation techniques: An experimental investigation
ONO et al. A Research on the Treatment of Complex Sulphide Ores. III: Selective Sulphatization Process
De Beer Recovery of PGM's from a copper oxidising leach residue: Rustenburg Base Metal Refinery Anglo Platinum
SA04250007A (ar) استخلاص معادن من مواد كبريتيدية

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU