EA041170B1 - WATER BALANCE IN CHLORIDE HEAP LEACHING - Google Patents

WATER BALANCE IN CHLORIDE HEAP LEACHING Download PDF

Info

Publication number
EA041170B1
EA041170B1 EA202091404 EA041170B1 EA 041170 B1 EA041170 B1 EA 041170B1 EA 202091404 EA202091404 EA 202091404 EA 041170 B1 EA041170 B1 EA 041170B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
chloride
ore
water
washing
copper
Prior art date
Application number
EA202091404
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Орменьо Дамасо Бариос
Клемент Чилова Чибвана
Йоханнес Маттеус Штраусс
Original Assignee
Биэйчпи Чили Инк
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 Биэйчпи Чили Инк filed Critical Биэйчпи Чили Инк
Publication of EA041170B1 publication Critical patent/EA041170B1/en

Links

Description

Уровень техникиState of the art

Настоящее изобретение относится к способу выщелачивания медных руд с применением высокой концентрации хлорида.The present invention relates to a process for leaching copper ores using a high concentration of chloride.

Биовыщелачивание низкосортных сульфидных медных руд с использованием кислотно-сульфатных растворов с бактериями представляет собой традиционный промышленный способ, используемый во всем мире.Bioleaching of low-grade copper sulfide ores using acid-sulfate solutions with bacteria is a traditional industrial method used throughout the world.

Позже были разработаны способы хлоридного выщелачивания для обеспечения возможности выщелачивания сульфидных медных руд, включая халькопирит, с высокой ожидаемой производительностью без использования бактерий. В публикациях WO2015/059551 и WO2014/030048 описано использование высоких концентраций хлорида для преодоления пассивации халькопирита, обеспечивающее возможность работы при окислительном потенциале раствора более 700 мВ, в отличие от стандартной электродной системы (SHE), что приводит к увеличению степени выщелачивания и достижению более высокой степени извлечения меди.More recently, chloride leaching methods have been developed to allow leaching copper sulfide ores, including chalcopyrite, to high expected productivity without the use of bacteria. WO2015/059551 and WO2014/030048 describe the use of high chloride concentrations to overcome chalcopyrite passivation, allowing operation at solution oxidation potentials greater than 700 mV, in contrast to the standard electrode system (SHE), resulting in increased leaching and higher leaching. degree of extraction of copper.

Высокая концентрация хлорида увеличивает скорость образования окислителей, таких как ионы меди (Cu(II)) и ионы железа (Fe(III)), в присутствии кислородсодержащего газа. Затем указанные окислители взаимодействуют с сульфидными медными минералами, высвобождая медь в раствор.A high chloride concentration increases the rate of formation of oxidants such as copper ions (Cu(II)) and iron ions (Fe(III)), in the presence of an oxygen-containing gas. These oxidizers then react with the copper sulfide minerals, releasing the copper into solution.

На практике кучное выщелачивание медных руд в хлоридных растворах в промышленном масштабе ограничено требованиями, которые в случае их игнорирования ограничивают экономическую целесообразность процесса. Особым ограничением при кучном выщелачивании с использованием высоких концентраций хлорида (100-230 г/л хлорида) является потеря хлорида из контура в раствор, содержащийся в выщелоченном остатке, в форме влаги.In practice, heap leaching of copper ores in chloride solutions on an industrial scale is limited by requirements that, if ignored, limit the economic feasibility of the process. A particular limitation in heap leaching using high chloride concentrations (100-230 g/l chloride) is the loss of chloride from the loop to the solution contained in the leach residue in the form of moisture.

Целью настоящего изобретения является по меньшей мере частичное решение вышеупомянутой проблемы, т.е. максимизация количества воды, доступной и подходящей для промывания выщелоченного твердого остатка, для обеспечения выделения хлорида и снижения потерь хлорида в указанном процессе.The aim of the present invention is to at least partially solve the aforementioned problem, i.e. maximizing the amount of water available and suitable for washing the leached solids to ensure chloride recovery and reduce chloride losses in said process.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В настоящем изобретении предложен способ максимизации количества воды, доступной для промывания (или отмывки) выщелоченного остатка руды при кучном выщелачивании с высоким содержанием хлорида, включающий стадию использования технологической подпиточной воды для промывания выщелоченной руды в отвале для вытеснения хлоридсодержащего водного раствора из выщелоченной руды.The present invention provides a method for maximizing the amount of water available for washing (or washing) the leached ore residue in a high chloride heap leach, comprising the step of using process make-up water to wash the leached ore in a dump to displace a chloride-containing aqueous solution from the leached ore.

Водный баланс относится к разности между объемом воды, подаваемой в систему, и объемом воды, выходящей из системы.The water balance refers to the difference between the volume of water supplied to the system and the volume of water leaving the system.

Технологическую подпиточную воду, которая содержит небольшое количество хлорида или не содержит хлорид, используют для вытеснения хлоридсодержащего водного раствора, который затем выделяют и возвращают в цикл для кучного выщелачивания, что обеспечивает уменьшение количества подпиточной соли, добавляемой в процесс.Process make-up water, which contains little or no chloride, is used to displace the chloride-containing aqueous solution, which is then recovered and recycled to the heap leach cycle, thereby reducing the amount of make-up salt added to the process.

Растворимую медь в выщелоченной руде или хлоридсодержащий водный раствор можно выделять в промывочную воду, увеличивая общую степень извлечения меди.Soluble copper in the leached ore or a chloride-containing aqueous solution can be released into the wash water, increasing the overall copper recovery.

Для максимизации количества технологической подпиточной воды, доступной для промывания и предотвращения случайного вымывания и соответствующей потери хлорида и меди, способы увеличения количества технологической подпиточной воды и использования технологической подпиточной воды могут быть осуществлены следующим образом:To maximize the amount of process make-up water available for flushing and to prevent accidental washout and associated loss of chloride and copper, methods for increasing the amount of process make-up water and using process make-up water can be implemented as follows:

a) можно создать дефицит воды вследствие увеличения испарения в процессе выщелачивания, например, с помощью авиационных разбрызгивателей или посредством исключения установки устройств, снижающих испарение, таких как крышки или светоотражающие пленки, поверх бассейнов, т.е. оставляя указанные устройства открытыми для атмосферного воздействия;a) Water scarcity can be created by increasing evaporation from the leaching process, for example by using aeronautical sprinklers or by avoiding the installation of evaporation reducing devices such as covers or reflective sheets over pools, i.e. leaving said devices open to the weather;

b) можно устранять попадание дождевой воды в отвал;b) the ingress of rainwater into the dump can be prevented;

c) объем промывочной воды в контуре сольвентной экстракции меди можно уменьшать посредством применения подхода многостадийного противоточного промывания с использованием нагруженного органического растворителя; иc) the volume of wash water in the solvent copper extraction loop can be reduced by applying a multi-stage countercurrent wash approach using loaded organic solvent; And

d) расход подпиточной воды для компенсации утечки при электролитическом выделении может быть снижен благодаря эффективному промыванию нагруженной органической фазы, так что это связано с вышесказанным.d) the consumption of make-up water to compensate for leakage during electrolytic separation can be reduced due to efficient washing of the loaded organic phase, so this is related to the above.

Концентрация хлорида в органической фазе может быть снижена до значения менее 50 м.д.The chloride concentration in the organic phase can be reduced to less than 50 ppm.

Стадию промывания можно осуществлять в течение от 5 до 100 дней. Предпочтительная продолжительность составляет 20 дней.The washing step can be carried out for 5 to 100 days. The preferred duration is 20 days.

Остаточную растворимую медь, которая осталась в выщелоченном остатке руды и которую извлекают на стадии промывания, можно возвращать на стадию выщелачивания, а затем можно извлекать на стадии экстракции растворителем и на стадии электролитического выделения.Residual soluble copper that remains in the leached ore residue and is recovered in the washing step can be recycled to the leaching step and then can be recovered in the solvent extraction step and the electrowinning step.

Количество технологической подпиточной воды на стадии промывания может составлять от 0,05 до 0,35 м3/т руды и предпочтительно от 0,1 до 0,15 м3/т руды.The amount of process make-up water in the washing step may be from 0.05 to 0.35 m 3 /t ore and preferably from 0.1 to 0.15 m 3 /t ore.

- 1 041170- 1 041170

Количество хлорида и меди, выделенных в водном растворе, вытесненном на стадии промывания технологической подпиточной водой, может быть выражено как доля от общего содержания в остаточной руде перед промыванием, и может быть описано как эффективность промывания. Эффективность промывания обычно составляет от 40 до 85% для указанного промывочного объема (т.е. от 0,05 доThe amount of chloride and copper precipitated in the aqueous solution displaced in the process make-up water washing step can be expressed as a percentage of the total content in the residual ore before washing, and can be described as washing efficiency. Washing efficiency is typically 40 to 85% for the specified wash volume (i.e. 0.05 to

0,35 м3/т руды). Требуемая доля (или отношение) составляет порядка 60%.0.35 m 3 / t of ore). The required proportion (or ratio) is in the order of 60%.

Содержание хлорида может находиться в указанном диапазоне и обычно составляет 150 г/л; но это лишь примерное, но не ограничивающее значение.The chloride content may be in the specified range and is usually 150 g/l; but this is only an approximate, but not limiting value.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Настоящее изобретение дополнительно описано с помощью примеров со ссылкой на сопроводительные графические материалы.The present invention is further described by way of examples with reference to the accompanying drawings.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение обычного процесса кучного выщелачивания.In FIG. 1 is a schematic representation of a typical heap leaching process.

На фиг. 2 представлена схема черного ящика входящих и выходящих потоков процесса кучного выщелачивания, изображенного на фиг. 1.In FIG. 2 is a black box diagram of the inputs and outputs of the heap leaching process shown in FIG. 1.

На фиг. 3 представлено схематическое изображение процесса экстракции растворителем и процесса электролитического выделения, которые образуют часть процесса, изображенного на фиг. 1.In FIG. 3 is a schematic representation of the solvent extraction process and the electrowinning process, which form part of the process depicted in FIG. 1.

На фиг. 4 представлен оптимизированный процесс кучного выщелачивания согласно настоящему изобретению.In FIG. 4 shows an optimized heap leaching process according to the present invention.

На фиг. 5A представлена кривая эффективности промывания, которая графически иллюстрирует процентное извлечение растворимых ионов на стадии промывания в зависимости от количества добавленной промывочной воды на тонну руды.In FIG. 5A is a wash efficiency curve that graphically illustrates the percentage recovery of soluble ions in the wash step as a function of the amount of wash water added per ton of ore.

На фиг. 5B графически показано снижение требуемого количества добавляемой подпиточной соли в кг/л, в зависимости от количества добавленной подпиточной воды на тонну руды.In FIG. 5B graphically shows the reduction in required make-up salt addition in kg/L as a function of the amount of make-up water added per ton of ore.

На фиг. 6 представлено графическое изображение оптимизированной экстракции меди растворителем в процессе промывания нагруженным органическим растворителем с использованием противоточного контура, который образует часть процесса, изображенного на фиг. 4.In FIG. 6 is a graphical representation of an optimized copper solvent extraction during a laden organic solvent wash using a countercurrent loop that forms part of the process depicted in FIG. 4.

На фиг. 7A, 7B и 7C, соответственно, представлены различные контуры противоточного промывания, которые можно использовать в процессе промывания, изображенном на фиг. 6, и которые использованы для снижения концентрации хлорида в электролите, поступающем в последующий процесс электролитического выделения.In FIG. 7A, 7B, and 7C, respectively, represent various countercurrent washing circuits that can be used in the washing process depicted in FIG. 6 and which are used to reduce the chloride concentration in the electrolyte entering the subsequent electrowinning process.

На фиг. 8 представлена технологическая схема интегрированной полупромышленной установки, использованной для обработки низкосортной руды халькопирита.In FIG. 8 is a flow diagram of an integrated pilot plant used to process low grade chalcopyrite ore.

На фиг. 9 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая входящие и выходящие потоки для полупромышленной установки, упомянутой в отношении фиг. 8.In FIG. 9 is a simplified diagram illustrating the inflows and outflows for the pilot plant mentioned in relation to FIG. 8.

На фиг. 10 представлены кривые извлечения меди в зависимости от продолжительности орошения для нескольких куч на разных этапах эксплуатации пилотной установки.In FIG. 10 shows copper recovery curves versus irrigation duration for several piles at various stages of pilot plant operation.

На фиг. 11 представлена кривая эффективности промывания (выделения соли) в зависимости от количества воды, добавленной на один амбар, на пилотной установке во время второго этапа эксплуатации.In FIG. Figure 11 shows a curve of rinsing efficiency (salt recovery) versus the amount of water added per barn in a pilot plant during the second phase of operation.

На фиг. 12 графически показано количество соли, необходимой для подпитки, в зависимости от количества добавленной промывочной воды, для амбара, упомянутого в отношении фиг. 11.In FIG. 12 is a graphical representation of the amount of salt needed for make-up, as a function of the amount of rinse water added, for the barn mentioned in relation to FIG. eleven.

На фиг. 13 показано накопление металлов-примесей (алюминия, магния и железа) и сульфатов в рафинате на пилотной установке, в зависимости от времени.In FIG. 13 shows the accumulation of impurity metals (aluminum, magnesium and iron) and sulfates in the raffinate at the pilot plant, as a function of time.

Описание предпочтительных вариантов реализацииDescription of Preferred Embodiments

Среди сопроводительных графических материалов, на фиг. 1 представлен общий процесс 10 кучного выщелачивания, которые включает одностадийное кучное выщелачивание. В общем, указанный процесс хлоридного кучного выщелачивания используют с применением способа создания и эксплуатации отвала, известного как гоночная трасса. В отвале типа гоночной трассы руду 12 подвергают окускованию (агломерация) (13) с использованием кислоты 14 и соли 16, и складируют в отвал 18 в бассейне (не показан). Отвал (штабель) 18 орошают водным выщелачивающим раствором 20 в течение установленного периода времени. Раствор 20 подают сверху отвала 18. Медь, высвобожденная из руды 12, переходит в продуктивный раствор 22 выщелачивания, который стекает с отвала 18 в бассейн 24 для продуктивного раствора выщелачивания.Among the accompanying graphics, FIG. 1 shows a general heap leaching process 10 that includes a single stage heap leaching. In general, this chloride heap leaching process is used using a dumping method known as a race track. In a race track dump, ore 12 is subjected to agglomeration (13) using acid 14 and salt 16 and deposited in dump 18 in a pool (not shown). The dump (stack) 18 is irrigated with an aqueous leaching solution 20 for a set period of time. The solution 20 is fed from above the dump 18. The copper released from the ore 12 passes into the leach solution 22, which drains from the dump 18 into the leach solution pool 24.

В результате комбинации стадии 26 экстракции органическим растворителем и стадии 28 электролитического выделения осуществляют извлечение металлической меди 29 из раствора.As a result of the combination of stage 26 extraction with an organic solvent and stage 28 electrolytic recovery of the extraction of metallic copper 29 from the solution.

По окончании периода выщелачивания прекращают орошение и оставляют выщелоченную руду для стекания раствора. Выщелоченный рудный остаток 30 (также упоминаемый как выщелоченный остаток) и захваченный водный раствор удаляют и отправляют в отвал пустой породы.At the end of the leaching period, irrigation is stopped and the leached ore is left to drain the solution. The leached ore residue 30 (also referred to as leach residue) and the entrained aqueous solution are removed and sent to a waste rock dump.

На фиг. 2 представлены различные входящие и выходящие потоки для кучи 18. Входящие потоки включают:In FIG. Figure 2 shows various input and output streams for heap 18. Input streams include:

a) руда 12: добытое полезное ископаемое, содержащее ценный минерал или металл, в данном случае медь;a) ore 12: a mined mineral containing a valuable mineral or metal, in this case copper;

b) кислота 14: обычно представляет собой серную кислоту, которую добавляют в руду 12 для поддержания кислой среды и для обеспечения кислоты для взаимодействия с минералами пустой породы, аb) acid 14: usually sulfuric acid added to ore 12 to maintain an acidic environment and to provide acid to interact with gangue minerals, and

- 2 041170 также для растворения медного минерала и образования окислителей Fe(III) и Cu(II), а также для высвобождения растворимой меди и ионов других металлов в продуктивный раствор 22 выщелачивания;- 2 041170 also for the dissolution of the copper mineral and the formation of Fe(III) and Cu(II) oxidizers, as well as for the release of soluble copper and other metal ions into the leaching solution 22;

c) дождь или осадки 32: т.е. дождь, падающий на кучу 18 и в соответствующие бассейны, который впоследствии соединяется с раствором, циркулирующим в указанном процессе;c) rain or precipitation 32: i.e. rain falling on the heap 18 and in the respective pools, which subsequently combines with the solution circulating in said process;

d) воздух 34: воздух подают в указанный процесс для обеспечения кислорода в качестве окислителя для образования Cu(II) и Fe(III) и для выщелачивания сульфидного минерала;d) Air 34: Air is fed into said process to provide oxygen as an oxidizing agent to form Cu(II) and Fe(III) and to leach the sulfide mineral;

e) технологическая подпиточная вода 36: указанную воду используют для восполнения дефицита, если количество воды в исходящем потоке больше, чем количество воды во входящем потоке; технологическую подпиточную воду добавляют для компенсации потерь воды на испарение (42); потерь воды в виде влаги в выщелоченном рудном остатке (30) и потерь воды в промывочном потоке 45, поступающем из контура выщелачивания, в нужном количестве и в нужное время;e) process make-up water 36: this water is used to make up the deficiency if the amount of water in the outgoing stream is greater than the amount of water in the incoming stream; process make-up water is added to compensate for evaporative loss of water (42); loss of water in the form of moisture in the leached ore residue (30) and loss of water in the wash stream 45 coming from the leaching circuit, in the right amount and at the right time;

f) вода 38 для промывания растворителя, используемого для извлечения меди: указанную воду используют во время экстракции растворителем для удаления хлорида, захваченного в органическую фазу, для предотвращения переноса хлорида в электролит, поступающий на следующую стадию электролитического выделения;f) water 38 for washing the solvent used for copper extraction: this water is used during solvent extraction to remove chloride trapped in the organic phase to prevent the transfer of chloride to the electrolyte entering the next stage of electrowinning;

g) подпиточная вода 40 для компенсации потерь при электролитическом выделении: указанную воду используют для восполнения потерь электролита, выведенного из контура, с целью регулирования содержания в нем примесей; иg) make-up water 40 to compensate for losses during electrolytic separation: this water is used to make up for losses of electrolyte withdrawn from the circuit in order to control the content of impurities in it; And

h) соль 16: для введения хлорида;h) salt 16: for the introduction of chloride;

i) вода 37: включает подпиточную воду 36; промывочную воду 38 и подпиточную воду 40 для электролитического выделения.i) water 37: includes make-up water 36; wash water 38; and make-up water 40 for electrolytic separation.

Выходящие потоки, представленные на фиг. 2, являются следующими:The output streams shown in FIG. 2 are as follows:

a) выщелоченная руда (выщелоченный остаток) 30, которая содержит влагу в форме захваченного раствора 31 в выщелоченном рудном остатке 30 (т.е. в выщелоченном остатке). Влага представляет собой остаточный водный раствор, оставшийся в выщелоченной руде 30 после прекращения орошения выщелачивающим раствором 20, стекания раствора с выщелоченной руды 30 и сбора продуктивного раствора 22 выщелачивания;a) leached ore (leached residue) 30, which contains moisture in the form of an entrained solution 31 in the leached ore residue 30 (ie, leached residue). Moisture is the residual aqueous solution remaining in the leached ore 30 after the irrigation with the leach solution 20 is stopped, the solution drains from the leached ore 30, and the productive leaching solution 22 is collected;

b) испарение 42 из кучи и связанных с ней бассейнов, т.е. потери воды в атмосферу;b) evaporation 42 from the heap and associated pools, i.e. loss of water to the atmosphere;

c) медь 29, т.е. целевой металл, извлекаемый из руды 12; иc) copper 29, i.e. target metal extracted from ore 12; And

d) промывочный поток 45, который используют по необходимости для удаления примесей из контура или для снижения концентрации кислоты в выщелачивающем растворе 20. Промывочный поток 45 можно подавать из любого подходящего потока или бассейна с раствором в процессе 10 кучного выщелачивания для удаления примесей. Предпочтительно, указанный поток должен содержать низкую концентрацию меди для предотвращения существенных потерь меди в процессе 10 кучного выщелачивания.d) flush stream 45, which is used as needed to remove contaminants from the loop or to reduce the acid concentration in the leach solution 20. Wash stream 45 may be supplied from any suitable stream or solution pool in the heap leach process 10 to remove impurities. Preferably, said stream should contain a low concentration of copper to prevent significant losses of copper in the heap leaching process 10 .

Воздух 34, который подают в кучу 18, выходит через боковые стороны и через верх кучи в виде потоков воздуха (не показаны), которые имеют сниженное содержание кислорода.The air 34 that is fed into the heap 18 exits through the sides and over the top of the heap as air streams (not shown) that have a reduced oxygen content.

На фиг. 3 представлена упрощенная технологическая схема стадии 26 экстракции меди растворителем и стадия 28 процесса электролитического выделения. Продуктивный раствор 22X выщелачивания подают из бассейна 24 через установку 44 экстракции органическим растворителем, которая включает процесс 46 экстракции, затем через процесс 58 промывания, и затем в процесс 48 отпаривания.In FIG. 3 is a simplified process flow diagram of stage 26 of copper solvent extraction and stage 28 of the electrowinning process. The product leach solution 22X is fed from pool 24 through an organic solvent extraction unit 44, which includes an extraction process 46, then through a washing process 58, and then to a stripping process 48.

Во время процесса 46 экстракции ионы растворенной меди улавливают из продуктивного раствора 22X выщелачивания в органическую фазу 51, а затем подают раствор 50 со сниженным содержанием меди в бассейн 52 рафината для рециркуляции в отвал 18 во время орошения. Во время процесса 58 промывания осуществляют промывание органической фазы 51, используя промывочную воду 38 с низким содержанием хлорида, который в небольшом количестве содержится в водном растворе, захваченном органической фазой. После использования промывочную воду 38X рециркулируют в бассейн 24 PLS.During the extraction process 46, dissolved copper ions are captured from the leach product 22X into the organic phase 51 and then the copper depleted solution 50 is fed into the raffinate pool 52 for recycling to the dump 18 during irrigation. During the washing process 58, the organic phase 51 is washed using wash water 38 with a low content of chloride, which is contained in a small amount in the aqueous solution entrained in the organic phase. After use, wash water 38X is recycled to pool 24 PLS.

Во время процесса 48 отпаривания происходит переход растворенной меди из органической фазы 51 в электролит 54, который подают на стадию 56 электролитического выделения в процессе 28, где осуществляют восстановление растворенных ионов меди, а затем их удаление в виде металлической меди 29. Отработанный электролит 55 возвращают в процесс 48 отпаривания. Промывочный раствор 35 для электролитического выделения можно возвращать в цикл со стадии 56 электролитического выделения в процесс 10 кучного выщелачивания, предпочтительно в бассейн 24 PLS.During the stripping process 48, the dissolved copper is transferred from the organic phase 51 to the electrolyte 54, which is fed to the electrolytic separation stage 56 in the process 28, where the dissolved copper ions are reduced and then removed in the form of metallic copper 29. The spent electrolyte 55 is returned to steaming process 48. The electrowinning wash solution 35 may be recycled from the electrowinning step 56 to the heap leaching process 10, preferably to the PLS pool 24.

Единственная вода, выходящая из процесса 10, изображенного на фиг. 2, представляет собой влагу 31 в выщелоченной руде 30, в паровой фазе 42 и в промывочном потоке 45, при этом раствор удаляют из контура для ограничения накопления примесей в технологических растворах или для снижения концентрации кислоты. Содержание влаги в выщелоченной руде 30 может составлять от 5 до 25% об./мас., или чаще от 8 до 20%, в зависимости от характеристик материала руды.The only water leaving the process 10 shown in FIG. 2 is moisture 31 in leached ore 30, vapor phase 42, and wash stream 45, with liquor removed from the loop to limit buildup of impurities in process liquors or to reduce acid concentration. The moisture content of the leached ore 30 may be 5 to 25% v/w, or more commonly 8 to 20%, depending on the characteristics of the ore material.

Хлорид в выщелачивающем растворе 20 в процессе 10 может поступать из самой руды 12, но обычно его необходимо добавлять в форме соли 16. Это обусловлено тем, что большинство руд обычно содержат очень мало растворимых хлоридов. Для сравнения, количество хлорида, необходимого для процесса 10 выщелачивания, составляет 100-230 г/л в выщелачивающем растворе 20.The chloride in the leach solution 20 in process 10 may come from the ore 12 itself, but typically must be added in the form of a salt 16. This is because most ores typically contain very little soluble chloride. For comparison, the amount of chloride required for the leaching process 10 is 100-230 g/l in the leaching solution 20.

Количество хлорида, добавляемого для проведения кучного выщелачивания, должно равняться ко- 3 041170 личеству потерь. Единственный механизм, посредством которого происходит удаление хлоридсодержащей соли из описанного процесса, является образование осажденных солей и хлоридсодержащей влаги в выщелоченном кучном остатке, т.е. в выщелоченном остатке 30. Осуществление промывания за пределами контура (без возврата во внутренний цикл) способствует увеличению потерь хлорида, кислоты и меди, а также удалению растворенных металлов и солевых примесей из контура. Обычно промывание раствора при высоком содержании меди не проводят за пределами контура. Таким образом, промывание используют лишь в крайнем случае.The amount of chloride added to carry out heap leaching should be equal to the amount of loss. The only mechanism by which the chloride-containing salt is removed from the described process is the formation of precipitated salts and chloride-containing moisture in the leached heap residue, i. in the leached residue 30. Flushing outside the circuit (without returning to the internal cycle) contributes to an increase in the loss of chloride, acid and copper, as well as the removal of dissolved metals and salt impurities from the circuit. Typically, high copper solution flushes are not carried out outside the loop. Thus, washing is used only as a last resort.

Потерю хлорида необходимо компенсировать. Хлорид можно добавлять в форме хлорида натрия или в форме похожей соли. Соль необходимо приобретать и привозить на промышленную площадку. В целом, в обычных условиях обычно существует нетто-снижение массы твердых веществ в руде, составляющее примерно 5%, вследствие потерь минералов пустой породы и руды в результате процесса выщелачивания, которое компенсирует небольшой прирост, обусловленный осаждением солей. Вкратце, следует отметить, что осаждение Fe увеличивает массу, поскольку осажденные соли железа содержат сульфат-ионы, гидроксид-ионы, а также Na или K, поэтому масса осадка больше, чем масса металлического железа и выщелоченного сульфида (вследствие присоединения S и кислорода из раствора). Увеличением массы вследствие образования осадков компенсирует потерю массы вследствие растворения минералов меди и пустой породы, но обычно можно ожидать общую нетто-потерю массы примерно 5%.The loss of chloride must be compensated. The chloride may be added in the form of sodium chloride or in the form of a similar salt. Salt must be purchased and brought to the industrial site. In general, under normal conditions, there is usually a net reduction in solids in the ore of about 5% due to the loss of gangue minerals and ore from the leaching process, which compensates for the small gain due to precipitation of salts. In short, it should be noted that the precipitation of Fe increases the mass, since the precipitated iron salts contain sulfate ions, hydroxide ions, and Na or K, so the mass of the precipitate is greater than the mass of metallic iron and leached sulfide (due to the addition of S and oxygen from solution ). The weight gain due to precipitation compensates for the weight loss due to the dissolution of copper and gangue minerals, but a total net weight loss of about 5% can generally be expected.

Стоимость соли и ее транспортировки зависит от расположения промышленной площадки. Затраты могут составлять лишь 2,5 доллара США/т или достигать 40 долларов США/т (приведенные значения являются лишь примером). Первоначальная производительность кучного выщелачивания с высоким содержанием хлоридов обычно составляет 10000000 тонн руды в год, и она может быть существенно увеличена. Таким образом, затраты на приобретение и транспортировку соли могут быть значительными.The cost of salt and its transportation depends on the location of the industrial site. Costs can be as low as $2.5/t or as high as $40/t (values shown are examples only). The initial capacity of a high chloride heap leach is typically 10,000,000 tons of ore per year and can be increased substantially. Thus, the cost of acquiring and transporting salt can be significant.

На фиг. 4 изображен процесс 10A согласно настоящему изобретению, который во многих отношениях аналогичен процессе, представленному на фиг. 1. Вода 37A включает подпиточную воду 36A, промывочную воду 38A и подпиточную воду 40A для электролитического выделения.In FIG. 4 depicts a process 10A according to the present invention, which is similar in many respects to the process shown in FIG. 1. Water 37A includes make-up water 36A, wash water 38A, and make-up water 40A for electrolytic separation.

Соль 16A включает соль, добавленную в начале процесса, и дополнительную соль (подпиточную соль), необходимую для поддержания требуемой концентрации хлорида в технологическом растворе, например в растворе 20A.Salt 16A includes the salt added at the start of the process and additional salt (make-up salt) required to maintain the required chloride concentration in the process solution, such as solution 20A.

Подпиточную воду 36A подают в выщелоченный рудный остаток 30A для промывания руды и для вытеснения захваченного раствора с высокой концентрацией хлорида в поток промывочного раствора 60A. Подпиточная вода 36A имеет низкое содержание хлорида, а поток промывочного раствора 60A имеет высокое содержание хлорида. Поток промывочного раствора 60A подают в бассейн 24A с продуктивным раствором выщелачивания или в любой другой подходящий бассейн в схеме кучного выщелачивания. Таким образом, существенная доля исходного содержания соли сохраняется в указанном процессе.Make-up water 36A is fed into the leached ore residue 30A to wash the ore and to displace the entrained high chloride solution into the wash solution stream 60A. Make-up water 36A has a low chloride content and wash solution stream 60A has a high chloride content. Wash solution stream 60A is fed to the leach solution pool 24A or any other suitable pool in the heap leach scheme. Thus, a substantial proportion of the original salt content is retained in said process.

После орошения водным выщелачивающим раствором 20A предпочтительно выдержать период выстаивания от 5 до 50 дней, обычно 20 дней до начала промывания отвала 18A подпиточной водой 36A для обеспечения возможности стекания захваченного раствора для орошения из отвала 18A, чтобы достичь остаточного содержания влаги от 8 до 20%, обычно 10%. Промывание отвала после стекания повышает эффективность промывания.After irrigating with aqueous leach solution 20A, it is preferable to allow a rest period of 5 to 50 days, typically 20 days, before flushing dump 18A with make-up water 36A to allow the entrained irrigate solution to run off dump 18A to achieve a residual moisture content of 8 to 20%, usually 10%. Flushing the stockpile after runoff improves flushing efficiency.

Период промывания для подачи подпиточной воды 36A в выщелоченный рудный остаток 30A составляет от 5 до 100 дней, предпочтительно от 10 до 50 дней или обычно 20 дней.The flush period for supplying make-up water 36A to the leached ore residue 30A is 5 to 100 days, preferably 10 to 50 days, or typically 20 days.

Процесс 10A связан с экономией соли, но дополнительным преимуществом является то, что часть остаточной растворимой меди, оставшейся в выщелоченной руде 30A, возвращается в процесс 10A, откуда ее можно затем извлечь с применением стадии 26A экстракции растворителем и стадии 28A электролитического выделения.Process 10A is associated with salt savings, but an additional benefit is that some of the residual soluble copper remaining in the leached ore 30A is returned to process 10A, where it can then be recovered using a solvent extraction step 26A and an electrowinning step 28A.

На фиг. 5A представлена кривая эффективности промывания, рассчитанная по вытеснению растворимой меди из выщелоченной руды. Процент вытесненной меди относится к любым растворимым частицам, включая хлорид, при этом в качестве показателя используют медь, что обусловлено точностью анализа раствора. Представленная кривая демонстрирует вероятный диапазон R эксплуатации, в котором ожидается достижение баланса между расходом технологической подпиточной воды (36A) на тонну руды и извлечением растворимых ионов (выраженным в процентах). Указанный диапазон может варьироваться в зависимости от обстоятельств. Диапазон R составляет от 0,05 до 0,35 м3/т руды и предпочтительно от 0,1 до 0,15 м3/т руды. Кривая на фиг. 5A иллюстрирует, что оптимальная эффективность промывания в указанном диапазоне R составляет от 50 до 70%. Целевая степень извлечения при добавлении промывочной воды 0,1 м3/т составляет 60%.In FIG. 5A is a wash efficiency curve calculated from the displacement of soluble copper from the leached ore. The percentage of displaced copper refers to any soluble species, including chloride, using copper as an indicator due to the accuracy of the analysis of the solution. The curve shown shows the likely operating range R where a balance between process make-up water (36A) per tonne of ore and soluble ion recovery (expressed as a percentage) is expected to be achieved. The specified range may vary depending on the circumstances. The R range is 0.05 to 0.35 m 3 /t ore and preferably 0.1 to 0.15 m 3 /t ore. The curve in Fig. 5A illustrates that the optimum washing efficiency in the indicated R range is 50 to 70%. The target recovery when adding wash water of 0.1 m 3 /t is 60%.

На фиг. 5B показано уменьшение добавления подпиточной соли в кг/т в зависимости от добавления промывочной воды 36A. Уменьшение количества подпиточной соли, которое напрямую связано с выделением соли, достигается посредством промывания рудного остатка указанным количеством подпиточной воды 36A в качестве промывочной воды.In FIG. 5B shows the decrease in make-up salt addition in kg/t as a function of the addition of wash water 36A. The reduction in the amount of make-up salt, which is directly related to the release of salt, is achieved by washing the ore residue with the specified amount of make-up water 36A as wash water.

Эффективным способом максимизации количества подпиточной воды 36A, доступной для промывания, является уменьшение количества воды, подаваемой в процесс с другими потоками. Вода поступает в указанный процесс с дождем 32A, кислотой 14A, в результате протекания реакции с кислотой, сAn effective way to maximize the amount of make-up water 36A available for flushing is to reduce the amount of water fed to the process with other streams. Water enters the specified process with rain 32A, acid 14A, as a result of the reaction with acid, with

- 4 041170 промывочной водой 38A для экстракции растворителем, и с подпиточной водой 40A для компенсации потерь при электролитическом выделении. При испарении 42A образуется дефицит воды.- 4 041170 wash water 38A for solvent extraction, and make-up water 40A to compensate for losses during electrolytic separation. Evaporation of 42A results in water deficiency.

Для максимизации количества воды, которую можно подавать на стадию промывания, можно учитывать следующие факторы. Количество промывочной воды 38A может быть уменьшено благодаря использованию многостадийного противоточного подхода 70, представленного на фиг. 6, который обеспечивает возможность использования большего количества подпиточной воды 36A для промывания выщелоченной руды 30A (или выщелоченного остатка).To maximize the amount of water that can be supplied to the washing stage, the following factors can be considered. The amount of wash water 38A can be reduced by using the multi-stage countercurrent approach 70 shown in FIG. 6, which allows more make-up water 36A to be used to wash the leached ore 30A (or leached residue).

Процесс 70 включает первую стадию 70A, вторую стадию 70B и третью стадию 70C. Можно добавить большее количество стадий, но это приведет к уменьшению прибыли и увеличению капитальных затрат. Оптимальные характеристики процесса 70 предположительно могут быть достигнуты с использованием 3 стадий. Нагруженную органическую фазу 51 подают из экстракционного процесса 46 в смеситель 72a для смешивания с первой промежуточной отработанной промывочной водой 38Xb с высоким содержанием хлорида из отстойника 74b на второй стадии 70B предыдущего цикла, а затем подают в отстойник 74a для разделения на промытую органическую фазу 49a и отработанную промывочную воду 38Xc с высоким содержанием хлорида.Process 70 includes a first step 70A, a second step 70B, and a third step 70C. You can add more stages, but this will reduce profits and increase capital costs. Optimum performance for process 70 is expected to be achieved using 3 steps. Loaded organic phase 51 is fed from the extraction process 46 to a mixer 72a for mixing with the first intermediate spent wash water 38Xb with a high chloride content from the settling tank 74b in the second stage 70B of the previous cycle, and then fed to the settling tank 74a for separation into the washed organic phase 49a and the spent wash water 38Xc with a high chloride content.

Органическую фазу 49a подают в смеситель 72b (на текущей второй стадии 70B) для смешивания со второй промежуточной отработанной промывочной водой 38Xa с высоким содержанием хлорида (полученной из отработанной промывочной воды на третьей стадии 70C предыдущего цикла), а затем в отстойник 74b для разделения на промежуточную органическую фазу 49b с высоким содержанием хлорида и промежуточную отработанную промывочную воду 38Xb (которую подают на первую стадию 70A следующего цикла).The organic phase 49a is fed to mixer 72b (in the current second stage 70B) to be mixed with the second intermediate waste wash water 38Xa with a high chloride content (obtained from the waste wash water in the third stage 70C of the previous cycle), and then to the settler 74b for separation into intermediate the high chloride organic phase 49b; and the intermediate waste wash water 38Xb (which is fed to the first stage 70A of the next cycle).

Органическую фазу 49b подают в смеситель 72c (текущей третьей стадии 70C) для смешивания со свежей промывочной водой 38A, а затем в отстойник 74c для разделения на промытую органическую фазу 49c и промежуточную отработанную промывочную воду 38Xa с высоким содержанием хлорида (которую подают на вторую стадию 70B следующего цикла). Промытую органическую фазу 49c подают в процесс 48 отпаривания.Organic phase 49b is fed to mixer 72c (current third stage 70C) to be mixed with fresh wash water 38A and then to settler 74c to be separated into washed organic phase 49c and high chloride intermediate waste wash water 38Xa (which is fed to second stage 70B next cycle). The washed organic phase 49c is fed into the stripping process 48.

На установках экстракции растворителем используют смесители/отстойники для приведения в контакт и разделения водной и органической фазы, соответственно. Указанные две жидкие фазы объединяют в смесителе с получением дисперсии, в которой водная жидкость образует непрерывную фазу, а органическая жидкость диспергирована в ней в виде дисперсной фазы. Дисперсию водной/органической фазы подают в отстойник, где происходит разделение двух жидкостей на органическую фазу и водную фазу. Разделение не является идеальным, и каждая фаза содержит некоторое количество другой жидкости, захваченной в ней.Solvent extraction plants use mixers/settlers to contact and separate the aqueous and organic phases, respectively. These two liquid phases are combined in a mixer to obtain a dispersion in which the aqueous liquid forms a continuous phase and the organic liquid is dispersed therein as a dispersed phase. The aqueous/organic phase dispersion is fed to a settling tank where the two liquids are separated into an organic phase and an aqueous phase. The separation is not ideal and each phase contains some other liquid trapped in it.

Полученную органическую фазу 51, которая поступает со стадии экстракции или нагружения в процессе 46 экстракции растворителем, подают на стадию 58 промывания.The obtained organic phase 51, which comes from the extraction or loading stage in the solvent extraction process 46, is fed to the washing stage 58.

На фиг. 7A, 7B и 7C, соответственно, изображен одностадийный контур противоточного промывания, двухстадийный контур противоточного промывания и трехстадийный контур противоточного промывания, используемые для уменьшения содержания хлорида в органической фазе 51.In FIG. 7A, 7B and 7C, respectively, show a one-stage countercurrent washing circuit, a two-stage countercurrent washing circuit and a three-stage countercurrent washing circuit used to reduce the chloride content in the organic phase 51.

Органическая фаза 51, которую подают на стадию 58 промывания, содержит захваченный продуктивный раствор выщелачивания, в котом содержание хлорида обычно составляет примерно 150000 м.д. Обычно необходимо уменьшить указанное значение до примерно 50 м.д. до десорбции меди в электролит 54.The organic phase 51, which is fed to the washing stage 58, contains the entrained product leach solution, which typically has a chloride content of about 150,000 ppm. It is usually necessary to reduce this value to about 50 ppm. before desorption of copper into electrolyte 54.

На стадии 58A промывания за один цикл, как показано на фиг. 7A, органическую фазу 51 со стадии 46 экстракции объединяют в смесителе с водным раствором 38A с низким содержанием хлорида. Промывание не является идеальным, и некоторая часть захваченного хлорида попадает вместе с захваченным раствором в окончательную органическую фазу 49a.In a single wash step 58A, as shown in FIG. 7A, the organic phase 51 from the extraction step 46 is combined in the mixer with the low chloride aqueous solution 38A. The washing is not ideal, and some of the entrapped chloride ends up with the entrapped solution in the final organic phase 49a.

На фиг. 7B изображены стадии 58A, 58B противоточного промывания в два цикла. Полученная органическая фаза 49b имеет более низкое содержание захваченного хлорида, чем органическая фаза 49a, полученная на стадии 58A промывания за один цикл. Однако при осуществлении выщелачивания с высоким содержанием хлорида стадия промывания за два цикла может быть недостаточной для снижения содержания хлорида в полученной органической фазе, если не использовать большое количество промывочной воды.In FIG. 7B depicts two cycle countercurrent washing steps 58A, 58B. The resulting organic phase 49b has a lower content of entrapped chloride than the organic phase 49a obtained in the single wash step 58A. However, when performing a high chloride leach, a two cycle wash step may not be sufficient to reduce the chloride content of the resulting organic phase unless a large amount of wash water is used.

В процессе 10A используют трехстадийный контур 58A, 58B, 58C противоточного промывания (фиг. 7C). В указанной схеме концентрация хлорида в органической фазе 49c, поступающей из последней стадии 58C, снижена до значения ниже 50 м.д., при этом промывочный поток содержит лишь примерно 1/75 органической фазы, полученной на стадии 46 экстракции.Process 10A uses a three-stage countercurrent washing circuit 58A, 58B, 58C (FIG. 7C). In this scheme, the chloride concentration in the organic phase 49c coming from the last stage 58C is reduced to below 50 ppm, while the wash stream contains only about 1/75 of the organic phase obtained in the extraction stage 46.

Содержание промывочной воды на стадии противоточного промывания с использованием нескольких циклов снижен до менее одной трети от ее количества, используемого в традиционном контуре одностадийного промывания. Сэкономленную воду можно использовать в качестве промывочной воды 36A, как показано на фиг. 4, а затем можно использовать для промывания выщелоченной руды. Это максимизирует эффективность промывания с точки зрения извлечения хлорида и снижает потери растворимой меди в выщелоченной руде.The backwash water content of the multi-cycle countercurrent wash is reduced to less than one-third of that used in a traditional single-stage wash circuit. The saved water can be used as wash water 36A as shown in FIG. 4, and then can be used to wash the leached ore. This maximizes the washing efficiency in terms of chloride recovery and reduces the loss of soluble copper in the leached ore.

- 5 041170- 5 041170

Следующее описание относится к экспериментальной работе, проведенной для проверки описанных принципов настоящего изобретения.The following description relates to experimental work carried out to test the described principles of the present invention.

Пример 1. Экспериментальная оценка - интегрированная полупромышленная установка.Example 1 Pilot Evaluation - Integrated Pilot Plant.

Собирали интегрированную пилотную установку, содержащую 9 амбаров и установку экстракции растворителем для воспроизведения применения способа согласно настоящему изобретению в полупромышленном масштабе. Указанная установка выполнена с возможностью обработки различных низкосортных руд халькопирита с динамичной эксплуатацией выщелачивания отвала в стиле гоночной трассы. Она представляет собой отвал, состоящий из нескольких секторов, причем новые секторы укладывают сверху, а более старые, наиболее выщелоченные секторы, удаляют из закладки, которую затем используют повторно.An integrated pilot plant was assembled containing 9 barns and a solvent extraction unit to reproduce the application of the method according to the present invention on a pilot scale. Said plant is configured to process various low grade chalcopyrite ores with dynamic race track style dump leaching operation. It is a dump consisting of several sectors, with new sectors laid on top, and older, most leached sectors, removed from the bookmark, which is then reused.

Каждый амбар имеет площадь поперечного сечения 4 м2, рабочую высоту 7,5 м и общую высоту 10 м и содержит примерно 40 т руды. Амбары эксплуатировали для имитации промышленной эксплуатации в 9 секторах. Предложенный способ является динамическим с периодическим удалением выщелоченного остатка из выщелоченного амбара и заменой выщелоченного остатка на свежую руду в свободном амбаре.Each barn has a cross-sectional area of 4 m 2 , a working height of 7.5 m and an overall height of 10 m and contains approximately 40 tons of ore. Barns were operated to simulate industrial operation in 9 sectors. The proposed method is dynamic with periodic removal of the leached residue from the leached pit and replacement of the leached residue with fresh ore in the free pit.

Осуществляли три отдельные фазы эксплуатации. Проводили испытание различного состава главных сульфидных медных минералов и минералов пустой породы, содержащихся в образцах руды, и краткое описание эксплуатации обобщенно представлено в табл. 1.Three separate phases of operation were carried out. Various compositions of the major copper sulfide minerals and gangue minerals contained in the ore samples were tested, and a summary of the operation is summarized in Table 1. 1.

Таблица 1. Технологические этапы работыTable 1. Technological stages of work

п Параметр Размер частиц руды, прохождение 80% частиц (мм) Содержание меди (%) Содержание халькоцита CSR* (%) Содержание ковеллита CSR* (%) Содержание халькопирита CSR* (%) Пирит (%) Хлорит(%) P Parameter Ore particle size, passing 80% of particles (mm) Copper content (%) Chalcocyte content CSR* (%) Covellite content CSR* (%) Chalcopyrite content CSR* (%) Pyrite (%) Chlorite(%) [ олупромышленн Этап 1 19,05 0,49-0,75 >10 10-20 40-75 2-6 0,1 - 1 [ semi-industrial Stage 1 19.05 0.49-0.75 >10 10-20 40-75 2-6 0.1 - 1 ой установки Этап II 19,05 0,38-0,79 10-20 < 10 65 -75 2-4 0-1 oh installation Stage II 19.05 0.38-0.79 10-20 < 10 65 -75 2-4 0-1 Этап III 19,05 0,3-0,6 10-20 < 10 40-75 3-7 0-9 Stage III 19.05 0.3-0.6 10-20 < 10 40-75 3-7 0-9 Биотит(%) Biotite(%) 0-0,3 0-0.3 0-0,03 0-0.03 0-2 0-2 Каолинит (%) Kaolinite (%) 8- 16 8-16 10-45 10-45 10-30 10-30 Описание этапа эксплуатации Stage description exploitation Запуск и сбор исходных данных Launch and collection of initial data Экспериментальное изменение условий выщелачивания и типа руды Experimental change of leaching conditions and ore type Эксплуатация в замкнутом контуре Closed loop operation

*CSR - содержание меди в сырье (суммарный процент меди, содержащейся в минерале).*CSR - copper content in the raw material (total percentage of copper contained in the mineral).

Образцы руды измельчали в 3-стадийном цикле дробления. Измельченную руду подвергали окускованию перед загрузкой в амбары. В процессе окускования в руду добавляли хлорид натрия (соль), кислоту и рафинат (или другой технологический раствор, содержащий медь, железо и кислоту). Затем окускованную руду помещали в пустой амбар; подсушивали (выдерживали) в течение некоторого времени, затем начинали орошение. По окончании цикла орошения каждый амбар дренировали, орошали водой для промывания, снова дренировали и, наконец, выгружали. Затем пустой амбар готовили к приему свежей партии окускованной руды.The ore samples were crushed in a 3-stage crushing cycle. The crushed ore was subjected to agglomeration before being loaded into barns. In the process of agglomeration, sodium chloride (salt), acid and raffinate (or other process solution containing copper, iron and acid) were added to the ore. Then the agglomerated ore was placed in an empty barn; dried (kept) for some time, then irrigation was started. At the end of the irrigation cycle, each barn was drained, sprayed with rinsing water, drained again, and finally unloaded. Then the empty barn was prepared to receive a fresh batch of agglomerated ore.

Этапы I и II относятся к началу эксплуатации и сбору данных.Phases I and II relate to the start of operation and data collection.

На III фазе эксплуатации использовали низкосортные руды с содержанием меди лишь 0,3% Cu и с содержанием меди, связанной в халькопирит, до 75% (CSR халькопирита 75%). Рабочий цикл состоял из 45 дней периода подсушивания, 20 дней периода смачивания, 360 дней орошения, 20 дней промывания и 30 дней дренирования (всего 475 дней), после чего осуществляли разгрузку и обработку образцов.In the III phase of operation, low-grade ores were used with a copper content of only 0.3% Cu and with a copper content bound in chalcopyrite up to 75% (CSR of chalcopyrite 75%). The work cycle consisted of 45 days of drying period, 20 days of wetting period, 360 days of irrigation, 20 days of washing and 30 days of draining (475 days in total), after which the samples were unloaded and processed.

График эксплуатации на III фазе разработан с возможностью загрузки и разгрузки амбара каждые 45 дней, что является моделью промышленной динамической эксплуатации закладки и работы с промышленными жидкостями. Такое прекращение работы было необходимым для получения равновесных концентраций примесей и определения возможных проблем при эксплуатации. Работу проводили в замкнутой системе с повторной подачей промывочной воды для получения рафината, предназначенного для компенсации рафината, утраченного вследствие остаточной влажности и испарения. Скорость подачи воды поддерживали при 0,11 м3/т руды. Свежую подпиточную воду использовали для вымывания органических соединений, добавленных для удаления хлоридов, и для промывания остаточной руды в соответствии со способом согласно настоящему изобретению.The phase III operation schedule is designed to load and unload the barn every 45 days, which is a model of industrial dynamic operation of backfill and industrial fluids. This shutdown was necessary to obtain equilibrium impurity concentrations and identify possible problems during operation. The work was carried out in a closed system with repeated supply of wash water to obtain a raffinate intended to compensate for the raffinate lost due to residual moisture and evaporation. The water feed rate was maintained at 0.11 m 3 /ton of ore. Fresh make-up water was used to flush out organic compounds added to remove chlorides and to flush out residual ore in accordance with the method of the present invention.

Пилотную установку эксплуатировали как замкнутую систему, тщательно регулируя входящие иThe pilot plant was operated as a closed system, carefully regulating incoming and outgoing

- 6 041170 выходящие потоки для имитации промышленного процесса кучного выщелачивания, т.е. добавление свежей воды ограничивали для компенсации потерь воды на испарение, потерь в виде влаги в выщелоченной руде (или в выщелоченном остатке) и для восполнения воды, утраченной при промывании технологическим раствором (в случае необходимости для снижения содержания примесей). Технологическая схема полупромышленной установки представлена на фиг. 8. Ниже приведена обобщенная информация о главных компонентах и процессах пилотной установки.- 6 041170 outflows for simulating an industrial heap leaching process, i. e. fresh water additions were limited to compensate for evaporative water loss, moisture loss in the leached ore (or leached residue) and to replace water lost during process brine washing (if necessary to reduce impurities). The technological scheme of the semi-industrial plant is shown in Fig. 8. Below is a summary of the main components and processes of the pilot plant.

Рафинатный бак 1. Хранение возвратного рафината из установки 7 экстракции растворителем (SX). Обеспечивает подачу в отдельные 1 м3 рафинатные питающие баки 2A-I в каждый амбар 3A-I. В рафинатный бак по мере необходимости можно добавлять подпиточную кислоту для удовлетворения технологического расхода кислоты в указанном процессе.Raffinate tank 1. Storage of the return raffinate from the solvent extraction unit 7 (SX). Provides separate 1 m 3 2A-I raffinate feed tanks to each 3A-I barn. Make-up acid can be added to the raffinate tank as needed to meet the process flow rate of acid in said process.

Продуктивный раствор выщелачивания (PLS) 4 и 5. Раствор PLS из каждого амбара (3A-I) собирают в 1 м3 баки для PLS 4A-I. PLS подают из баков 4A-I в бак-накопитель 5 PLS.Productive leach solution (PLS) 4 and 5. The PLS solution from each barn (3A-I) is collected in 1 m 3 PLS tanks 4A-I. PLS is fed from tanks 4A-I to storage tank 5 PLS.

PLS 6 с высоким содержанием Cu. Первый PLS, собранный после первоначального орошения амбаров после подсушивания руды имеет высокое содержание меди. Исходный PLS собирают в бакнакопитель 6. В бак 6 для PLS с высоким содержанием меди можно добавлять подпиточную кислоту. В бак 6 для PLS с высоким содержанием меди можно добавлять промывочную воду из SX.PLS 6 with high Cu content. The first PLS harvested after the initial irrigation of the barns after drying the ore has a high copper content. The original PLS is collected in tank 6. Make-up acid can be added to high copper PLS tank 6. Tank 6 for high copper PLS can be filled with SX wash water.

Окускование 8 руды. Руду окусковывают в агломерационном барабане. В руду добавляют рафинат из бака 1. Добавляют кислоту и твердую соль для достижения требуемого количества добавленной кислоты и общей соли, по необходимости. PLS 6 с высоким содержанием меди можно использовать для окускования руды для обеспечения непосредственного возврата меди и кислоты (содержащейся в PLS с высоким содержанием Cu) на окускование руды. Высокое содержание меди в окускованной руде с кислотой может улучшать растворение меди во время подсушивания руды на первоначальной стадии выстаивания. Окускованную руду подают на погрузку в амбары (3A-I) по мере необходимости.Agglomeration of 8 ore. The ore is agglomerated in a sinter drum. The raffinate from tank 1 is added to the ore. Acid and solid salt are added to achieve the required amount of added acid and total salt, as needed. High copper grade PLS 6 can be used for ore agglomeration to provide direct return of copper and acid (contained in high Cu grade PLS) to ore agglomeration. The high content of copper in acid agglomerated ore can improve the dissolution of copper during the drying of the ore in the initial curing stage. The agglomerated ore is fed into barns (3A-I) as needed for loading.

Руду выщелачивают в амбарах 3A-I. Окускованную руду загружают в амбары. Ее оставляют на подсушивание (первоначальный период выстаивания). Затем начинают орошение. Орошение начинают медленно для обеспечения смачивания руды. Орошение осуществляют посредством подачи рафината с низким содержанием меди из процесса экстракции растворителем в верхнюю часть амбаров. Раствор распределяют по поверхности амбара с помощью капельной системы. В каждом амбаре раствор проходит вниз через руду. Одновременно в нижней части каждого амбара осуществляют подачу воздуха. Медь солюбилизируется под совместным действием кислоты в технологическом растворе и кислорода в воздухе. Орошающий раствор поступает в основание амбара. Теперь он имеет повышенное содержание меди и называется PLS (продуктивный раствор выщелачивания). Его собирают и подают в процесс экстракции растворителем.The ore is leached in barns 3A-I. The agglomerated ore is loaded into barns. It is left to dry (the initial standing period). Then irrigation begins. Irrigation is started slowly to ensure wetting of the ore. Irrigation is accomplished by feeding the low copper raffinate from the solvent extraction process to the top of the barns. The solution is distributed over the surface of the barn using a drip system. In each barn, the solution passes down through the ore. At the same time, air is supplied in the lower part of each barn. Copper is solubilized by the combined action of the acid in the process solution and oxygen in the air. Irrigation solution enters the base of the barn. Now it has an increased copper content and is called PLS (productive leaching solution). It is collected and fed into the solvent extraction process.

После выщелачивания руды прекращают орошение руды рафинатом. Слой руды оставляют для стекания жидкости, а затем промывают руду свежей водой для извлечения захваченного хлорида (соли) и растворенной меди. Затем промытый выщелоченный остаток руды выгружают из амбара в отходы.After leaching of the ore, irrigation of the ore with raffinate is stopped. A layer of ore is left to drain off the liquid, and then the ore is washed with fresh water to recover the trapped chloride (salt) and dissolved copper. Then the washed leached ore residue is unloaded from the barn to waste.

Экстракция 7 растворителем (SX): Медь извлекают из PLS посредством экстракции растворителем. Медь переходит в органическую фазу на двух стадиях экстракции, E1 и E2. Затем нагруженную органическую фазу промывают водой на двух стадиях промывания, L1 и L2. Промывание необходимо для удаления захваченного водного раствора, чтобы содержание хлорида в очищенном электролите после выделения нагруженной органической фазы составляло <50 м.д. После стадии промывания осуществляют выделение нагруженной органической фазы в S1 для извлечения меди с получением очищенного электролита 7b. Отработанный электролит для выделения нагруженной органической фазы подают из баканакопителя 7c. При необходимости можно добавлять подпиточную кислоту в отработанный электролит в баке-накопителе 7c для повышения концентрации кислоты до количества, необходимого для завершения выделения нагруженной органической фазы. Очищенный электролит выводят из контура для извлечения меди, а отработанный электролит возвращают в контур. Эффективность промывания нагруженной органической фазы может быть повышена посредством увеличения количества стадий промывания до трех (см. фиг. 7C). Повышение эффективности промывания снижает объем промывочной воды, необходимой для промывания нагруженной органической фазы, что позволяет увеличить количество воды для промывания выщелоченного остатка руды, что обеспечивает увеличение извлечения хлорида и меди благодаря вытеснению раствора, удерживаемого в остатке руды.Solvent Extraction 7 (SX): Copper is recovered from PLS by solvent extraction. Copper enters the organic phase in two extraction steps, E1 and E2. The loaded organic phase is then washed with water in two washing steps, L1 and L2. Washing is necessary to remove the entrapped aqueous solution so that the chloride content of the purified electrolyte after separation of the loaded organic phase is <50 ppm. After the washing step, separation of the loaded organic phase in S1 is carried out to recover copper to obtain a purified electrolyte 7b. The spent electrolyte for separating the loaded organic phase is fed from the storage tank 7c. If necessary, make-up acid can be added to the spent electrolyte in the storage tank 7c to increase the acid concentration to the amount necessary to complete the separation of the loaded organic phase. The purified electrolyte is removed from the copper recovery circuit, and the spent electrolyte is returned to the circuit. The washing efficiency of the loaded organic phase can be improved by increasing the number of washing steps to three (see FIG. 7C). Increasing the washing efficiency reduces the amount of wash water required to wash the loaded organic phase, which allows more water to be washed in the leached ore residue, which increases the recovery of chloride and copper by displacing the solution retained in the ore residue.

- 7 041170- 7 041170

Таблица 2. Эксплуатационные параметры пилотной установки для Этапа I, Этапа II и Этапа IIITable 2. Pilot Plant Operating Parameters for Stage I, Stage II and Stage III

Параметр Parameter Единицы измерения Units Этап 1 Stage 1 Этапы II и III Stages II and III Площадь орошения амбара (на амбар) Barn irrigation area (per barn) м2 m 2 4 4 4 4 Высота слоя руды Ore layer height м m 5,4 5.4 7,5 7.5 Загрузка руды (на амбар) Loading ore (on the barn) т T 36 36 44 44 Кислота в окускованной руде Acid in agglomerated ore кг/т kg/t 12 12 12 12 Целевое содержание влаги в окускованной руде Target moisture content in agglomerated ore % масс. % wt. 8,5 8.5 8,6 8.6 Насыпная плотность руды Bulk density of ore т/м3 t/m 3 1,65 1.65 1,60 1.60 Первоначальный период выстаивания или подсушивания Initial standing or drying period дни days 45 45 45 45 Температура слоя руды Ore bed temperature °C °C 15-30 15-30 15-30 15-30 Скорость аэрации Aeration rate Нм3/ч/м2 Nm 3 /h/m 2 0,13 0.13 0,13 и 0,325 0.13 and 0.325 Норма внесения рафината по периоду Application rate of raffinate by period - - в течение 9 часов при 6 л/ч/м2 within 9 hours at 6 l/h/ m2 в течение 12 часов при 6 л/ч/м2 within 12 hours at 6 l/h/ m2 Эксплуатация цикла выщелачивания Cycle operation leaching Дни days Орошение 200-500 Irrigation 200-500 20 дней слабого орошения (смачивание руды), 360 дней орошения, 20 дней цикла промывания. 20 days of low irrigation (wetting the ore), 360 days of irrigation, 20 days of washing cycle. Эксплуатация технологической схемы Operation of the technological scheme - - Замкнутая с SX Closed with SX Замкнутая с SX и стадией промывания Closed circuit with SX and flushing stage Рафинатный раствор для замкнутого контура Raffinate solution for closed circuit - - 5 г/л Си, 15 г/л Fe, 8 г/л H2SO4, 150 г/л CI5 g/l Cu, 15 g/l Fe, 8 g/l H 2 SO 4 , 150 g/l CI 0,5 г/л Си, 1-3 г/л Fe, 8 г/л H2SO4, 150 г/л CI 0.5 g/l Cu, 1-3 g/l Fe, 8 g/l H2SO4, 150 g/l CI

Упрощенная схема массового баланса для полупромышленного отвала, где показаны входящие и выходящие потоки, представлена на фиг. 9. Типичные значения для баланса руды, кислоты, соли и воды представлены в табл. 3. Результаты в табл. 3 демонстрируют, что количество соли, выделенной при промывании руды с заданным технологическим значением 0,11 м3/т воды, составляет 9 кг/т, что свидетельствует о существенной экономии с точки зрения необходимой подпиточной соли. Для руды, обрабатываемой на этапе II, общее количество извлеченной меди, включая медь, извлеченную при промывании руды (как показано в примере 2), составляет 60% от содержания меди в исходной сырьевой руде.A simplified mass balance diagram for a semi-industrial dump, showing incoming and outgoing flows, is shown in Fig. 9. Typical values for the balance of ore, acid, salt and water are presented in table. 3. Results in table. 3 show that the amount of salt recovered from washing the ore at a process target of 0.11 m 3 /t water is 9 kg/t, indicating a significant savings in terms of required make-up salt. For the ore processed in stage II, the total amount of copper recovered, including copper recovered from ore washing (as shown in Example 2), is 60% of the copper content of the original raw ore.

- 8 041170- 8 041170

Таблица 3. Обобщенный массовый баланс полупромышленной установки, демонстрирующий входящие и выходящие потокиTable 3. Generalized mass balance of a semi-industrial plant, showing incoming and outgoing flows

Массовый баланс полупромышленной установки на этапе II Mass balance of pilot plant in phase II Внутренн ий рецикл Internal recycling Входящий Incoming Выходящий outgoing Входящий (кг/т) Input (kg/t) Выходящий (кг/т) Output (kg/t) Баланс руды Ore balance Общая загрузка сухой руды (т) 9 амбаров Total load of dry ore (t) 9 barns 348,6 348.6 - - Общая загрузка меди (0,5% СиТ) (т) Total copper load (0.5% CuT) (t) 1,743 1.743 5,00 5.00 Общее количество извлеченной меди при средней степени извлечения 60% (т) Total copper recovered at 60% average recovery (t) 1,046 1.046 3,00 3.00 Общие потери меди в остатке (т) Total loss of copper in the balance (t) 0,697 0.697 2,00 2.00 Общее количество остатка без полезной нагрузки (т) Total residue without payload (t) 348,6 348.6 - - Кислотный баланс acid balance Количество кислоты, добавленной для окускования при расходе 12 кг/т (кг) Amount of acid added for agglomeration at a rate of 12 kg/t (kg) 4183 4183 12,0 12.0 Потери кислоты в остаточной влаге при содержании влаги 10,5% (кг) Loss of acid in residual moisture at a moisture content of 10.5% (kg) 18 18 0,05 0.05 Суммарный расход кислоты (на растворение путой породы и металлов) при расходе 13,2 кг/т NAC, кг) Total consumption of acid (for the dissolution of putrid rock and metals) at a consumption of 13.2 kg/t NAC, kg) 4616 4616 13,24 13.24 Количество добавленной подпиточной кислоты (кг) Amount of make-up acid added (kg) 451 451 1,29 1.29 Солевой баланс Salt balance Общее количество добавленной соли: рафинат + твердая подпиточная соль при расходе 15 кг/т (кг) Total salt added: raffinate + solid make-up salt at a rate of 15 kg/t (kg) 5229 5229 Количество твердой подпиточной соли (кг) Amount of solid make-up salt (kg) 2092 2092 6,000 6,000 Количество соли, выделенной при промывании рудного остатка при эффективности промывания 60% (кг) The amount of salt released during the washing of the ore residue with a washing efficiency of 60% (kg) 3137 3137 Потери соли в остатках (кг) = количество подпиточной соли Loss of salt in residues (kg) = amount of make-up salt 2092 2092 6,000 6,000 Водный баланс Вода для промывания органической фазы при SX (м3) Количество промывочной воды при расходе 0,1 мЗ/т (м3) Содержание влаги в остатке при среднем значении 10,5% (м3) Water balance Water for washing the organic phase at SX (m3) Amount of washing water at a flow rate of 0.1 mS/t (m3) Moisture content of the residue at an average value of 10.5% (m3) 4,308 34,86 4.308 34.86 36,6 36.6 Потери воды вследствие испарения при 5,4 л/сутки (м3) Water loss due to evaporation at 5.4 l/day (m3) 2,57 2.57 Выпущенная вода (м3) Released water (m3) ноль zero Количество добавленного рафината при расходе 0,1 мЗ/т (м3)) The amount of added raffinate at a flow rate of 0.1 m3/t (m3)) 33,5 33.5

В табл. 3 показано, что количество промывочной воды для экстракции растворителем составило 4,3 м3 для 348 тонн руды, обработанной в указанном процессе в течение данного периода. Количество промывочной воды, использованной для промывания руды после выщелачивания, было ~8x больше, чем для 34,9 м3, поэтому в данном случае существует очень небольшой диапазон для улучшения промывания руды посредством дополнительного уменьшения промывания при экстракции растворителем. Однако характеристики промывания при экстракции растворителем при таком промывочном объеме были неудовлетворительными для двухстадийной конфигурации. Концентрация хлорида в захваченном растворе в нагруженной органической фазе после промывания составляла порядка 600 м.д. Количество промывочной воды, предназначенной для экстракции растворителем, можно увеличить, но это негативно скажется на количестве воды, которую можно использовать для промывания выщелоченной руды, и, вероятно, не приведет к существенному снижению содержания хлорида в промытой органической фазе. Результатом этого может стать увеличение потерь растворимой меди и увеличенный расход соли. Другим вариантом, как описано выше, является увеличение количества стадий противоточного промывания растворителей до 3 или более стадий (фиг. 7C). Это обеспечит существенное снижение содержания хлорида в органической фазе после промывания без необходимости в увеличении количества промывочной воды.In table. 3 shows that the amount of wash water for solvent extraction was 4.3 m 3 for 348 tons of ore processed in said process during this period. The amount of wash water used to wash the ore after leaching was ~8x greater than for 34.9 m 3 , so there is very little range in this case to improve ore wash by further reducing solvent extraction wash. However, solvent extraction wash performance at this wash volume was unsatisfactory for a two-stage configuration. The chloride concentration in the entrapped solution in the loaded organic phase after washing was about 600 ppm. The amount of wash water available for solvent extraction can be increased, but this will adversely affect the amount of water that can be used to wash the leached ore, and is likely not to significantly reduce the chloride content of the washed organic phase. This can result in increased loss of soluble copper and increased salt consumption. Another option, as described above, is to increase the number of solvent countercurrent washing steps to 3 or more steps (FIG. 7C). This will provide a significant reduction in the chloride content of the organic phase after washing without the need to increase the amount of washing water.

Приведенный пример демонстрирует взаимосвязь между общим балансом технологической воды и конфигурацией стадии промывания SX и ее влияние на характеристики установки в целом. Приведенный пример демонстрирует, что для эффективного промывания нагруженной органической фазы необходимо несколько стадий промывания для минимизации объема добавляемой промывочной воды и для достижения требуемого содержания хлорида в очищенном электролите. Полученный результат соответствуетThis example demonstrates the relationship between overall process water balance and SX flush stage configuration and its effect on overall plant performance. This example demonstrates that for efficient washing of the loaded organic phase, several washing steps are necessary to minimize the volume of added washing water and to achieve the desired chloride content in the purified electrolyte. The result obtained corresponds

- 9 041170 принципам, описанным выше в отношении максимизации количества воды, доступной для промывания остатка.- 9 041170 principles described above in relation to maximizing the amount of water available for washing the residue.

Пример 2. Кривые эффективности промывания и извлечение меди и хлорида.Example 2 Wash Efficiency Curves and Recovery of Copper and Chloride.

Извлечение меди: Результаты, представленные на фиг. 10, демонстрируют извлечение меди и профиль концентрации меди в PLS (или в растворе, стекающем после орошения) в зависимости от времени для эксплуатации двух амбаров, амбара 1 на этапе I (руда A; 0,5% Cu и халькопирит с CSR 60%) и амбара 5 на этапе II (руда B; 0,65% Cu и халькопирит с CSR 75%), при эксплуатации полупромышленной установки.Copper Recovery: The results shown in FIG. 10 show the copper recovery and concentration profile of copper in PLS (or effluent after irrigation) versus time for the operation of two pits, pit 1 in Stage I (ore A; 0.5% Cu and chalcopyrite with a CSR of 60%) and barn 5 in stage II (ore B; 0.65% Cu and chalcopyrite with a CSR of 75%), operating a pilot plant.

В амбаре 1 на I этапе содержание меди в растворе для орошения или в рафинате составляло 5 г/л. Результаты демонстрируют, что для обработанного образца руды степень извлечения меди в конце цикла выщелачивания составила 59%. Выщелоченный остаток оставляли для стекания, а затем промывали водой для извлечения захваченной растворенной меди. Вытеснение меди из остаточной руды при промывании водой увеличило степень извлечения меди до 70%, как показано на фиг. 10.In barn 1 at stage I, the copper content in the irrigation solution or in the raffinate was 5 g/l. The results show that for the treated ore sample, the copper recovery at the end of the leaching cycle was 59%. The leached residue was allowed to drain and then washed with water to recover the trapped dissolved copper. The displacement of copper from the residual ore by washing with water increased the copper recovery to 70% as shown in FIG. 10.

В амбаре 5 на II этапе содержание меди в растворе для орошения или в рафинате составляло 0,5 г/л. Результаты демонстрируют, что для обработанного образца руды степень извлечения меди в конце цикла выщелачивания составила 59,5%. Выщелоченный остаток оставляли для стекания, а затем промывали технологической водой для извлечения захваченной растворенной меди. Вытеснение меди при промывании водой увеличило степень извлечения меди до 60%, как показано на фиг. 10.In barn 5 at stage II, the copper content in the irrigation solution or in the raffinate was 0.5 g/l. The results show that for the treated ore sample, the copper recovery at the end of the leaching cycle was 59.5%. The leached residue was allowed to drain and then washed with process water to recover the trapped dissolved copper. Displacing the copper in the water wash increased the copper recovery to 60% as shown in FIG. 10.

Причина, по которой степень извлечения меди в 1 амбаре увеличилась на 11%, а в 5 амбаре увеличилась лишь на 0,6%, заключается в том, что амбар 1 орошали раствором с высоким содержанием меди (5 г/л), и, следовательно, существенной количество растворимой меди осталось в амбаре в конце выщелачивания. Амбар 5 орошали раствором, содержащим 1/10 часть концентрации меди в растворе, использованном для амбара 1. Следовательно, количество растворимой меди, оставшейся в амбаре до промывания, было гораздо ниже.The reason why the copper recovery in pit 1 increased by 11% and in pit 5 only increased by 0.6% is because pit 1 was irrigated with a solution with a high copper content (5 g/l), and therefore , a significant amount of soluble copper remained in the pit at the end of the leaching. Barn 5 was irrigated with a solution containing 1/10 of the concentration of copper in the solution used for barn 1. Consequently, the amount of soluble copper remaining in the barn before washing was much lower.

Правильная эксплуатация процесса экстракции растворителем может обеспечивать снижение потерь растворимой меди благодаря обеспечению рафината с низким содержанием меди, который используют для орошения.Proper operation of the solvent extraction process can reduce the loss of soluble copper by providing a low copper raffinate that is used for irrigation.

Выделение хлорида: Как было указано, правильная эксплуатация процесса экстракции растворителем может обеспечивать снижение потерь растворимой меди благодаря обеспечению рафината с низким содержанием меди, который используют для орошения. Но это не относится к хлориду. Для указанного процесса необходимо повышенное содержание хлорида в растворе для орошения (~150 г/л) для максимизации выщелачивания халькопирита. Остаточный хлорид, который остается захваченным в выщелоченной руде (в выщелоченном остатке), которую удаляют из кучи, необходимо пополнять посредством добавления хлорида натрия или альтернативного источника хлорида (HCl, MgCl и т.д.).Chloride recovery: As stated, proper operation of the solvent extraction process can reduce the loss of soluble copper by providing a low copper raffinate that is used for irrigation. But this does not apply to chloride. This process requires an increased chloride content in the irrigation solution (~150 g/l) to maximize the leaching of chalcopyrite. Residual chloride that remains trapped in the leached ore (leached residue) that is removed from the heap must be replenished by adding sodium chloride or an alternative chloride source (HCl, MgCl, etc.).

Эффективность промывания в отношении выделения хлорида представлена на фиг. 11. Приведенные данные получены по результатам промывания технологической водой амбара 5 на этапе II. Полученные результаты демонстрируют увеличение выделения хлорида при увеличении объема использованной промывочной воды. Для соблюдения водного баланса технологической схемы полупромышленной установки необходимо, чтобы количество воды, используемой для промывания остатка руды, было ограничено, чтобы потери воды в указанном процессе были меньше, чем количество подаваемой свежей воды. Вода теряется в виде влаги в остаточной руде, удаляемой из пилотной установки, в результате испарения, а также может быть удалена при выведении раствора из контура.The efficiency of the wash with respect to chloride recovery is shown in FIG. 11. The given data are obtained from the results of washing barn 5 with process water at stage II. The results obtained demonstrate an increase in the release of chloride with an increase in the volume of wash water used. In order to maintain the water balance of the technological scheme of a semi-industrial plant, it is necessary that the amount of water used to wash the rest of the ore is limited so that the loss of water in this process is less than the amount of fresh water supplied. Water is lost as moisture in the residual ore removed from the pilot plant through evaporation, and may also be removed when the solution is removed from the circuit.

Другой поток свежей воды, поступающий в контур, представляет собой свежую воду, используемую на стадии промывания органической фазы, нагруженной при экстракции растворителем, для удаления захваченного хлорида.The other fresh water stream entering the loop is fresh water used in the washing step of the solvent loaded organic phase in the extraction to remove entrapped chloride.

Максимальный объем воды, доступной для промывания остаточной руды, составляет порядка 0,1 м3/т руды. Результаты, представленные в примере, изображенном на фиг. 11, свидетельствуют о том, что при таком объеме промывочной воды на тонну руды эффективность промывания (или выделения хлорида) равна примерно 60%.The maximum volume of water available for washing the residual ore is in the order of 0.1 m 3 /t ore. The results shown in the example shown in FIG. 11 indicate that with this volume of wash water per ton of ore, the wash (or chloride recovery) efficiency is about 60%.

Выделение хлорида, достигнутое при промывании водой, также может быть выражено в эквивалентном количестве хлорида, которое необходимо добавить для компенсации потерь хлорида во влаге в остаточной руде. Количество подпиточной соли (NaCl) для кривой промывания амбара 5 на этапе II показывает, что при показателе промывания 0,1 м3/т количество подпиточной соли (NaCl) составляет примерно 18 кг/т, как показано на фиг. 12.The chloride recovery achieved by washing with water can also be expressed as the equivalent amount of chloride that must be added to compensate for the loss of chloride in moisture in the residual ore. The amount of make-up salt (NaCl) for the washing curve of barn 5 in step II shows that at a wash rate of 0.1 m 3 /t, the amount of make-up salt (NaCl) is about 18 kg/t, as shown in FIG. 12.

Пример 3. Накопление примесей.Example 3. Accumulation of impurities.

Считается, что промывание приводит к удерживанию хлорида и незначительному увеличению количества выделенной меди. Отрицательным аспектом является то, что нежелательные соединения, которые образуются в результате взаимодействия кислоты с минералами пустой породы, также удерживаются в указанном процессе.Washing is believed to result in chloride retention and a slight increase in copper recovery. On the negative side, unwanted compounds that are formed as a result of the interaction of acid with gangue minerals are also retained in this process.

Взаимодействие минералов пустой породы с кислотой приводит к растворению таких металлов, как Ca, Si, Al, Mg, Fe и K. Растворенные вещества накапливаются в растворе, пока они не достигнут такой концентрации, что масса растворенных веществ в промытой руде после выщелачивания будет равна мас-The interaction of gangue minerals with acid leads to the dissolution of metals such as Ca, Si, Al, Mg, Fe and K. Solutes accumulate in solution until they reach such a concentration that the mass of dissolved substances in the washed ore after leaching will be equal to wt -

Claims (9)

се растворенных веществ, которая меньше массы любых веществ, повторно выпавших в осадок после выщелачивания.solutes, which is less than the mass of any substances re-precipitated after leaching. Накопление примесей в рафинате пилотной установки при эксплуатации в замкнутом контуре с промыванием представлено на фиг. 13. Концентрация алюминия и магния (растворенных в результате растворения кислотой силикатных минералов пустой породы, таких как биотит и хлорид) заметно увеличивается во время работы в замкнутом контуре и достигает концентраций примерно 10 г/л и 5 г/л, соответственно. Общая концентрация железа составляет 2-4 г/л. Общая концентрация сульфата составляет примерно 80 г/л.The accumulation of impurities in the raffinate of the pilot plant during operation in a closed circuit with washing is shown in Fig. 13. The concentration of aluminum and magnesium (dissolved by acid dissolution of silicate gangue minerals such as biotite and chloride) increases markedly during closed circuit operation and reaches concentrations of approximately 10 g/l and 5 g/l, respectively. The total concentration of iron is 2-4 g/l. The total sulfate concentration is approximately 80 g/l. В целом, накопление таких соединений вместе с добавлением хлорида натрия приводит к образованию насыщенных растворов. Как известно, сульфат выпадает из раствора в осадок в виде нерастворимых ярозитов железа (ярозита Na или K, например), в виде мета-сидеронатрита (Na2Fe3+(SO4)2(OH)-(H2O)], а также при низких температурах и высоких степенях насыщения, возможно, в виде сульфата натрия, сульфата алюминия и/или сульфата магния. Осаждение сульфатов Na, Al или Mg, или Fe зависит от температуры (усиленное осаждение при пониженной температуре) и кислотности, причем осаждение ярозита и мета-сидеронатрита усиливается при низких значениях кислотности, то есть при более высоких значениях pH раствора.In general, the accumulation of such compounds together with the addition of sodium chloride leads to the formation of saturated solutions. As is known, sulfate precipitates from solution in the form of insoluble iron jarosites (jarosite Na or K, for example), in the form of meta-sideronatrite (Na 2 Fe 3+ (SO 4 ) 2 (OH) - (H 2 O)], and also at low temperatures and high degrees of saturation, possibly in the form of sodium sulfate, aluminum sulfate and/or magnesium sulfate Precipitation of Na, Al or Mg or Fe sulfates depends on temperature (increased precipitation at low temperature) and acidity, with precipitation jarosite and meta-sideronatrite are enhanced at low acidity values, i.e. at higher pH values of the solution. Осаждение сульфатов железа и сульфатов других металлов может вызывать проблемы при эксплуатации контура, в частности при низких температурах окружающей среды (<20°C) и при усилении осаждения соли. Возможные проблемы включают:Precipitation of iron sulphates and sulphates of other metals can cause problems during the operation of the circuit, in particular at low ambient temperatures (<20°C) and with increased salt precipitation. Possible problems include: осаждение сульфатных солей на линиях капельного орошения, используемых для орошения кучи, что вызывает закупоривание линий и невозможность эффективного орошения кучи;deposition of sulfate salts on the drip lines used to irrigate the heap, causing clogging of the lines and inability to effectively irrigate the heap; осаждение солей в бассейнах с растворами, снижающее эффективный объем; и осаждение в слоях кучи, вызывающее закупоривание порового пространства и нарушение движения потоков и распределения раствора в слое руды с возможным снижением степени извлечения меди.sedimentation of salts in the pools with solutions, reducing the effective volume; and sedimentation in the layers of the heap, causing clogging of the pore space and disruption of the flow and distribution of the solution in the ore layer, with a possible decrease in the degree of copper recovery. Количество осадка зависит от степени промывания. В указанном процессе может существовать момент, когда оптимизация извлечения хлорида компенсируется затратами, связанными с технологическими проблемами, обусловленными накоплением и осаждением нежелательных соединений. В таком случае может потребоваться снижение степени промывания.The amount of sediment depends on the degree of washing. There may be a point in this process where the optimization of chloride recovery is offset by the costs associated with process problems due to accumulation and precipitation of undesired compounds. In this case, it may be necessary to reduce the degree of flushing. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ максимизации количества воды, доступной для промывания при кучном выщелачивании с высоким содержанием хлорида с последующей экстракцией органическим растворителем, включающий стадию использования технологической подпиточной воды в количестве от 0,05 до 0,35 м3/т руды для промывания выщелоченного рудного остатка в отвале, что обеспечивает вытеснение хлоридсодержащего водного раствора из выщелоченной руды, причем количество технологической подпиточной воды, доступной для промывания, увеличивают посредством использования после экстракции выщелачиваемого раствора органическим растворителем многостадийного противоточного контура промывания нагруженного органического растворителя для уменьшения концентрации хлорида в органической фазе, подаваемой из предшествующего экстракционного процесса, при этом концентрацию хлорида в органической фазе снижают до значения менее 50 м.д.1. A method for maximizing the amount of water available for washing in a high chloride heap leach followed by organic solvent extraction, comprising the step of using process make-up water in an amount of 0.05 to 0.35 m 3 /t of ore to wash the leached ore residue into dump, which ensures the displacement of the chloride-containing aqueous solution from the leached ore, and the amount of process make-up water available for washing is increased by using, after extraction of the leached solution with an organic solvent, a multi-stage countercurrent washing circuit loaded with organic solvent to reduce the concentration of chloride in the organic phase supplied from the previous extraction process, while the concentration of chloride in the organic phase is reduced to a value of less than 50 ppm. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество технологической подпиточной воды на стадии промывания составляет от 0,1 до 0,15 м3/т руды.2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of process make-up water at the washing stage is from 0.1 to 0.15 m 3 /t of ore. 3. Способ по п.1, включающий стадию увеличения количества технологической подпиточной воды, доступной для промывания, посредством по меньшей мере одного из следующих:3. The method of claim 1, comprising the step of increasing the amount of process make-up water available for flushing by at least one of the following: (1 ) увеличения испарения воды из контура выщелачивания;(1) increase the evaporation of water from the leaching circuit; (2 ) предотвращения попадания дождевой воды в отвал; и (3 ) снижения расхода подпиточной воды на компенсацию потерь при электролитическом выделении посредством эффективного промывания нагруженной органической фазы.(2) prevent rainwater from entering the dump; and (3) reducing the consumption of make-up water to compensate for losses in electrolytic separation through efficient washing of the loaded organic phase. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вытесненный хлоридсодержащий водный раствор выделяют и возвращают в процесс кучного выщелачивания, уменьшая количество подпиточной соли, добавляемой для кучного выщелачивания.4. The method according to claim 1, characterized in that the displaced chloride-containing aqueous solution is recovered and returned to the heap leach process, reducing the amount of make-up salt added to the heap leach. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадию промывания осуществляют в течение от 5 до 100 дней.5. The method according to claim 1, characterized in that the washing step is carried out for 5 to 100 days. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что указанный период составляет 20 дней.6. Method according to claim 5, characterized in that said period is 20 days. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что из хлоридсодержащего водного раствора, вытесненного на стадии промывания, выделяют медь, которую возвращают на выщелачивание, а затем извлекают на стадии экстракции растворителем и на стадии электролитического выделения.7. The method according to claim 1, characterized in that copper is isolated from the chloride-containing aqueous solution displaced in the washing step, which is returned to the leaching, and then recovered in the solvent extraction step and the electrowinning step. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение хлорида, выделенного из хлоридсодержащего водного раствора, вытесненного на стадии промывания технологической подпиточной водой, к общему его содержанию в остаточной руде до промывания составляет от 40 до 85%.8. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of chloride separated from the chloride-containing aqueous solution, displaced at the stage of washing with process make-up water, to its total content in the residual ore before washing is from 40 to 85%. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что указанное отношение составляет 60%.9. Method according to claim 8, characterized in that said ratio is 60%. --
EA202091404 2017-12-21 2018-12-20 WATER BALANCE IN CHLORIDE HEAP LEACHING EA041170B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA2017/08732 2017-12-21
ZA2018/00346 2018-01-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041170B1 true EA041170B1 (en) 2022-09-21

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8828353B2 (en) Controlled copper leach recovery circuit
NO142995B (en) PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF ZINC FACTORY RESIDUUM FOR THE EXCLUSION OF ZINCALCININATE WITH SULFUR ACID
BG62290B1 (en) Hydrometallurgical metal extraction by means of a chloride
CN109890988B (en) Integrated hydrometallurgical and pyrometallurgical process for treating ores
Chen et al. Implementation and practice of an integrated process to recover copper from low grade ore at Zijinshan mine
KR102508572B1 (en) Acid Balance in Chloride Heap Leaching
AU2016320290B2 (en) Method for leaching copper from copper sulfide ore
US7438874B2 (en) Pressure oxidation leaching in the presence of an acidic solution of halide and sulfate ions from copper and base metal containing ore/concentrate
EA041170B1 (en) WATER BALANCE IN CHLORIDE HEAP LEACHING
AU2018392981B2 (en) Water balance in a chloride heap leach
CA2421722C (en) Pressure leaching process for zinc recovery from sulphidic ore materials
AU2001287468A1 (en) Pressure leaching process for zinc recovery from sulphidic ore materials
BR112020012757B1 (en) METHOD FOR MAXIMIZING THE AMOUNT OF WATER AVAILABLE FOR WASHING IN A LEACHING OPERATION IN HIGH CHLORIDE CONTENT STACKS
EA041234B1 (en) ACID BALANCE IN CHLORIDE HEAP LEACHING
MXPA97009727A (en) Hydrometalurgical extraction of metal assisted porclor
MXPA97009729A (en) Hydrometalurgical extraction of nickel and cobalt assisted by chloride, from sulf minerals