EA021703B1

EA021703B1 - Способ регулируемого окисления раствора, содержащего двухвалентное железо

Info

Publication number: EA021703B1
Application number: EA201100836A
Authority: EA
Inventors: Гари Вернон Рорке
Original assignee: БиЭйчПи БИЛЛИТОН ОЛИМПИК ДЭМ КОРПОРЕЙШН ПТИ ЛТД.
Priority date: 2008-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2015-08-31
Also published as: US20110296951A1; EA201100836A1; CN102264925B; US8871003B2; WO2010057274A1; EP2370605A4; AU2009317888A1; CN102264925A; CA2744483A1; EP2370605A1; ZA201103742B

Abstract

Способ получения раствора, содержащего трехвалентное железо, путем регулируемого окисления раствора, содержащего двухвалентное железо, и этот способ включает получение раствора, содержащего, по меньшей мере, ионы двухвалентного железа, обработку этого раствора одним или более вводимых газов, содержащих диоксид серы и кислород, чтобы путем окисления превратить ионы двухвалентного железа в ионы трехвалентного железа, причем скорость подачи газообразного диоксида серы является ограничением скорости окисления; и поддержание концентрации растворенного кислорода в упомянутом растворе на оптимальном уровне.

Description

(57) Способ получения раствора, содержащего трехвалентное железо, путем регулируемого окисления раствора, содержащего двухвалентное железо, и этот способ включает получение раствора, содержащего, по меньшей мере, ионы двухвалентного железа, обработку этого раствора одним или более вводимых газов, содержащих диоксид серы и кислород, чтобы путем окисления превратить ионы двухвалентного железа в ионы трехвалентного железа, причем скорость подачи газообразного диоксида серы является ограничением скорости окисления; и поддержание концентрации растворенного кислорода в упомянутом растворе на оптимальном уровне.

021703 Β1

Claims

1. Способ получения раствора, содержащего трехвалентное железо, путем регулируемого окисления раствора, содержащего двухвалентное железо, включающий выполнение двух реакций, включая первую реакцию окисления двухвалентного железа в трехвалентное железо с помощью диоксида серы и кислорода и вторую реакцию получения серной кислоты из диоксида серы и кислорода, где указанная первая реакция имеет максимальную скорость окисления, при этом способ включает:

(a) обработку раствора, содержащего двухвалентное железо, в реакторе с одним или более вводимыми газами, содержащими диоксид серы и кислород;

(b) регулирование скорости подачи газообразного диоксида серы до скорости подачи газообразного диоксида серы, которая является равной или ниже максимальной скорости окисления двухвалентного железа в трехвалентное железо; и (c) измерение и регулирование количества растворенного кислорода в указанном растворе, содержащем двухвалентное железо, на величину, при которой:

ί) предотвращается восстановление трехвалентного железа в двухвалентное и ίί) избирательность получения трехвалентного железа с помощью первой реакции по сравнению с получением серной кислоты с помощью второй реакции устанавливается в соответствии с требованиями процесса по кислоте; и (й) регулирование количества растворенного кислорода на указанную величину при поддержании скорости подачи газообразного диоксида серы.

2. Способ по п.1, в котором указанный раствор, содержащий двухвалентное железо, перемешивают во время окисления.

3. Способ по п.2, в котором раствор, содержащий двухвалентное железо, перемешивают при помощи реактора с подъемом жидкости при помощи сжатого воздуха или перемешивающего устройства, имеющего массивную крыльчатку, обеспечивающую нагнетание вниз, или крыльчатку радиального типа.

4. Способ по п.1, в котором оптимальный уровень концентрации растворенного кислорода поддерживают путем регулирования одного или более из следующего:

расход кислородсодержащего газа, вводимого в указанный раствор;

- 16 021703 парциальное давление кислорода в кислородсодержащем газе и степень перемешивания указанного раствора.

5. Способ по п.1, в котором указанный раствор, содержащий двухвалентное железо, представляет собой щелок, полученный при гидрометаллургической обработке металлсодержащего материала, выбранного из руды, рудного концентрата или отходов, указанный щелок предпочтительно включает обедненный выщелачивающий раствор, насыщенный выщелачивающий раствор, очищенный продукт, верхний продукт отстойника, либо комбинацию из двух или более перечисленных материалов.

6. Способ по п.1, в котором указанный раствор, содержащий двухвалентное железо, входит в состав суспензии.

7. Способ по п.1, в котором указанный диоксид серы и кислород вводят в указанный раствор в виде газообразной смеси или отдельных газовых потоков.

8. Способ по п.2, в котором указанные диоксид серы и кислород вводят в указанный раствор ниже перемешивающего устройства, предпочтительно путем барботирования через устройство для выпуска газа, такого как газовый диффузор.

9. Способ по п.1, в котором скорость подачи диоксида серы выбирают таким образом, чтобы обеспечить максимальную скорость окисления двухвалентного железа в диапазоне 0,1-27 г/л в час.

10. Способ по п.1, в котором температура процесса окисления составляет от 40 до 80°С, предпочтительно от 50 до 70°С.

11. Способ по п.1, в котором оптимальная величина растворенного кислорода составляет максимум 10 ч/млн и минимум 0,5 ч/млн.

12. Способ по п.1, в котором оптимальная величина растворенного кислорода предпочтительно находится в диапазоне от 3 до 7 ч/млн.

13. Способ извлечения целевого металла из материала, содержащего, по меньшей мере, этот целевой металл, включающий выполнение двух реакций, включая первую реакцию окисления двухвалентного железа в трехвалентное железо с помощью диоксида серы и кислорода и вторую реакцию получения серной кислоты из диоксида серы и кислорода, где указанная первая реакция имеет максимальную скорость окисления, при этом способ включает этапы, на которых:

(a) получают окисляющий раствор, содержащий трехвалентное железо, путем:

(ί) обработки в реакторе кислого раствора, содержащего, по меньшей мере, ионы двухвалентного железа, одним или более газами, содержащими диоксид серы и кислород, чтобы окислить ионы двухвалентного железа до ионов трехвалентного железа;

(ίί) регулирования скорости подачи газообразного диоксида серы до скорости подачи газообразного диоксида серы, которая является равной или ниже максимальной скорости окисления двухвалентного железа в трехвалентное железо в первой реакции; и (ίίί) измерения и регулирования концентрации растворенного кислорода в указанном кислом растворе на величине, при которой:

(ш.а) предотвращается восстановление трехвалентного железа в двухвалентное и (Ш.Ь) избирательность получения трехвалентного железа с помощью первой реакции по сравнению с получением серной кислоты с помощью второй реакции устанавливается в соответствии с требованиями процесса по кислоте; и (ίν) регулирования количества растворенного кислорода на указанную величину при поддержании скорости подачи газообразного диоксида серы;

(b) выщелачивают упомянутый материал при помощи выщелачивателя, включающего упомянутый раствор, содержащий трехвалентное железо; и (c) извлекают целевой металл из полученного в результате продукта выщелачивания.

14. Способ по п.13, в котором упомянутый материал представляет собой одно или более из следующего: руду, рудный концентрат или отходы, и предпочтительно одно или более из урановой руды, сульфидной руды или рудного концентрата.

15. Способ по п.13, в котором целевой металл выбирают из одного или более из следующего: урана, меди, никеля, кобальта, молибдена и цинка, предпочтительно урана и/или меди.

16. Способ по п.13, в котором кислый раствор, содержащий двухвалентное железо, представляет собой повторно используемый щелок, имеющийся на предприятии.

17. Способ извлечения целевого металла из материала, содержащего, по меньшей мере, этот целевой металл, включающий выполнение двух реакций, включая первую реакцию окисления двухвалентного железа в трехвалентное железо с помощью диоксида серы и кислорода и вторую реакцию получения серной кислоты из диоксида серы и кислорода, где указанная первая реакция имеет максимальную скорость окисления, при этом способ включает этапы, на которых:

(a) получают суспензию материала;

(b) выщелачивают суспензию с использованием кислого выщелачивателя, включающего раствор, содержащий трехвалентное железо, который получен путем:

ί) обработки кислого раствора двухвалентного железа в реакторе одним или более газами, содержащими диоксид серы и кислород, для окисления ионов двухвалентного железа до ионов трехвалентного

- 17 021703 железа;

ίί) регулирования скорости подачи газообразного диоксида серы до скорости подачи газообразного диоксида серы, которая является равной или ниже максимальной скорости окисления двухвалентного железа в трехвалентное железо в первой реакции;

ίίί) измерения и регулирования концентрации растворенного кислорода в указанном растворе на величине, при которой:

(ш.а) предотвращается восстановление трехвалентного железа в двухвалентное и (ш.Ь) избирательность получения трехвалентного железа с помощью первой реакции по сравнению с получением серной кислоты с помощью второй реакции устанавливается в соответствии с требованиями процесса по кислоте; и ίν) регулирования количества растворенного кислорода на указанную величину при поддержании скорости подачи газообразного диоксида серы; и (с) извлекают целевой металл из полученного в результате продукта выщелачивания.

18. Способ по п.17, в котором указанный раствор, содержащий трехвалентное железо, получают (ί) по меньшей мере, частично перед смешиванием с суспензией и/или (ίί) по меньшей мере, частично на месте, после смешивания с суспензией.

19. Способ по п.17, в котором процентное содержание твердых веществ в суспензии такое, что позволяет обеспечить достаточно высокую скорость переноса газа внутри суспензии, в предпочтительном случае содержание твердых веществ не превышает 50%, более предпочтительно составляет менее 40% и еще более предпочтительно составляет от 10 до 30%.

20. Способ по п.13 или 17, в котором этап (Ь) выщелачивания приводит к восстановлению ионов трехвалентного железа до ионов двухвалентного железа и обработку диоксидом серы и кислородом продолжают на этапе (Ь) выщелачивания для повторного окисления ионов двухвалентного железа в ионы трехвалентного железа.

21. Способ переноса способа извлечения металла по п.13 или 17 из первого реактора во второй реактор, включающий этапы, на которых:

(a) определяют величину количества растворенного кислорода в первом реакторе, при которой предотвращается восстановление трехвалентного железа в двухвалентное и избирательность получения трехвалентного железа по сравнению с получением серной кислоты устанавливается в соответствии с требованиями процесса по кислоте;

(b) определяют концентрацию растворенного кислорода в растворе, находящемся во втором реакторе; и (c) если необходимо, регулируют концентрацию растворенного кислорода во втором реакторе до достижения упомянутой оптимальной величины.