EA043495B1

EA043495B1 - METHOD AND TECHNOLOGICAL PLANT FOR REMOVING Si-BASED COMPOUNDS FROM LEACHING LIQUIDS AND APPLICATION

Info

Publication number: EA043495B1
Application number: EA202192065
Authority: EA
Inventors: Кай ЯНССОН
Original assignee: Метсо Ототек Финланд Ой
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2023-05-29

Description

Область техникиField of technology

Изобретение относится к способу удаления соединений на основе Si из щелока от выщелачивания.The invention relates to a method for removing Si-based compounds from leach liquor.

Кроме того, изобретение относится к технологической установке для удаления соединений на основе Si из щелока от выщелачивания. Кроме того, изобретение относится к применению способа.The invention further relates to a process plant for removing Si-based compounds from leach liquor. In addition, the invention relates to the application of the method.

Уровень техникиState of the art

В процессах обжига и выщелачивания металлургического сырья рН может изменяться от нейтрального до практически нулевого в зависимости от технологической стадии. Силикаты растворяются и образуют силикагели с ионами различных металлов после того, как рН снижается с более нейтрального до нуля. Силикаты алюминия представляют собой наиболее нерастворимые образования даже при очень низком уровне рН. Другие силикаты имеют тенденцию повторно растворяться. В процессах выщелачивания алюминия недостаточно для взаимодействия со всем растворимым диоксидом кремния для образования силикатов алюминия. Таким образом, образуются силикаты различных металлов и снова и снова растворяются в процессе. Тогда растворимые силикаты вызывают различные проблемы процесса, такие как изменение рН, плохая фильтрация, обезвоживание, осаждение, потеря ценных компонентов и нарушение процесса, и, следовательно, становится трудно управлять процессом. Следовательно, растворимые силикаты необходимо удалять из щелока от выщелачивания. Однако в известных процессах трудно уменьшить количество силикатов в технологических жидкостях.In the processes of roasting and leaching of metallurgical raw materials, the pH can vary from neutral to practically zero, depending on the technological stage. Silicates dissolve and form silica gels with various metal ions after the pH is reduced from more neutral to zero. Aluminum silicates are the most insoluble formations, even at very low pH levels. Other silicates tend to redissolve. In leaching processes, there is not enough aluminum to react with all the soluble silica to form aluminum silicates. In this way, silicates of various metals are formed and dissolved again and again in the process. Then the soluble silicates cause various process problems such as pH change, poor filtration, dewatering, sedimentation, loss of valuable components and process disruption, and hence it becomes difficult to control the process. Therefore, soluble silicates must be removed from the leach liquor. However, in known processes it is difficult to reduce the amount of silicates in process fluids.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Способ согласно настоящему изобретению характеризуется признаками, указанными в пункте 1.The method according to the present invention is characterized by the features specified in paragraph 1.

Технологическая установка согласно настоящему изобретению характеризуется признаками, указанными в пункте 24.The technological installation according to the present invention is characterized by the features specified in paragraph 24.

Применение способа согласно настоящему изобретению характеризуется признаками, указанными в пункте 28.The application of the method according to the present invention is characterized by the characteristics specified in paragraph 28.

Предложен способ удаления соединений на основе Si из щелока от выщелачивания. В этом способе щелок от выщелачивания подают со стадии выщелачивания в гравитационный сепаратор твердой и жидкой фаз для отделения по меньшей мере верхнего продукта и нижнего продукта, верхний продукт из гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз подают в реактор для образования обработанного щелока, добавляют источник алюминия в качестве первого коагулянта к верхнему продукту в реакторе для образования содержащих силикат алюминия частиц в обработанном щелоке, добавляют по меньшей мере флокулянт в обработанный щелок после реактора для увеличения размера содержащих силикат алюминия частиц и обработанный щелок подают на перечистную флотацию, в которой по меньшей мере 90% пузырьков флотационного газа имеют размер от 0,2 до 250 мкм, в блок перечистной флотации для сбора по меньшей мере содержащих силикат алюминия частиц, для отделения по меньшей мере содержащих силикат алюминия частиц от обработанного щелока в верхний продукт перечистной флотации и для образования очищенного щелока в качестве нижнего продукта перечистной флотации.A method has been proposed for removing Si-based compounds from leach liquor. In this method, leach liquor is fed from the leach stage into a gravity solid-liquid separator to separate at least an overhead product and an underproduct, the overhead product from the gravity solid-liquid separator is fed into a reactor to form treated liquor, and a source of aluminum is added as of the first coagulant to the reactor overhead to form aluminum silicate-containing particles in the treated liquor, at least a flocculant is added to the treated liquor after the reactor to increase the size of aluminum silicate-containing particles, and the treated liquor is fed to a cleaner flotation in which at least 90% of bubbles flotation gas have a size from 0.2 to 250 microns, into a cleaner flotation unit to collect at least aluminum silicate-containing particles, to separate at least aluminum silicate-containing particles from the treated liquor into the cleaner flotation overhead product and to form purified liquor as cleaner flotation underproduct.

В настоящем способе верхний продукт из гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз после стадии выщелачивания химически обрабатывают и подают на перечистную флотацию в блок перечистной флотации, так что частицы на основе Si могут быть удалены в качестве верхнего продукта. Посредством этого изобретения соединения на основе Si, особенно растворимые Si и соединения Si, могут быть удалены из щелока от выщелачивания. Кроме того, в блоке перечистной флотации коллоидный материал, такой как образовавшиеся коллоидные частицы, также может быть удален из обработанного щелока.In the present method, the overflow from the gravity solid-liquid separator after the leaching step is chemically treated and fed to the cleaner flotation unit so that the Si-based particles can be removed as the overflow. Through this invention, Si-based compounds, especially soluble Si and Si compounds, can be removed from the leach liquor. In addition, in the cleaner flotation unit, colloidal material, such as formed colloidal particles, can also be removed from the treated liquor.

Настоящий способ можно использовать в связи с извлечением металлов, например Zn или Ag, и/или в связи с процессом обжига руд, особенно в связи с устройством для выщелачивания. Цель состоит в том, чтобы уменьшить количество соединений на основе Si, таких как диоксид кремния и силикаты, особенно растворимые диоксид кремния и силикаты, в щелоке от выщелачивания.The present method can be used in connection with the recovery of metals, for example Zn or Ag, and/or in connection with an ore roasting process, especially in connection with a leaching apparatus. The goal is to reduce the amount of Si-based compounds such as silica and silicates, especially soluble silica and silicates, in the leach liquor.

В соответствии с другим аспектом изобретения предложена технологическая установка для удаления соединений на основе Si из щелока от выщелачивания. Технологическая установка включает гравитационный сепаратор твердой и жидкой фаз для обработки щелока от выщелачивания и отделения верхнего продукта и нижнего продукта и для удаления твердых частиц из щелока от выщелачивания, реактор, в котором обрабатывают верхний продукт из гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз источником алюминия в качестве первого коагулянта для образования обработанного щелока и содержащих силикат алюминия частиц в обработанном щелоке, по меньшей мере одно устройство для добавления, предназначенное для добавления по меньшей мере флокулянта к обработанному щелоку после реактора для увеличения размера содержащих силикат алюминия частиц, и блок перечистной флотации, в котором используют пузырьки флотационного газа, по меньшей мере 90% которых имеют размер от 0,2 до 250 мкм, функционально подсоединенный к гравитационному сепаратору твердой и жидкой фаз и предназначенный для сбора по меньшей мере содержащих силикат алюминия частиц, для отделения по меньшей мере содержащих силикат алюминия частиц от обработанного щелока в верхний продукт перечистной флотации и для образования очищенного щелока в качестве нижнего продукта перечистной флотации. В одном воплощении технологическая установка включает первое подающее устройство для подачи выщелачивающего раствора из устройства для выщелачивания стадии выщелачивания в гравитационный сепаратор твердой и жидкой фаз. В одном воплощении технологическая установка включаетIn accordance with another aspect of the invention, a process unit is provided for removing Si-based compounds from leach liquor. The process plant includes a gravity solid-liquid separator for treating the leach liquor and separating the overflow and underproduct and for removing solids from the leach liquor, a reactor in which the overflow from the gravity solid-liquid separator is treated with an aluminum source as the first a coagulant for forming the treated liquor and aluminum silicate-containing particles in the treated liquor, at least one addition device for adding at least a flocculant to the treated liquor after the reactor to increase the size of aluminum silicate-containing particles, and a cleaner flotation unit that uses flotation gas bubbles, at least 90% of which have a size of from 0.2 to 250 microns, operatively connected to a gravity solid-liquid separator and designed to collect at least particles containing aluminum silicate, for separating at least particles containing aluminum silicate from the treated liquor to the cleaner flotation overflow and to form purified liquor as the cleaner flotation underflow. In one embodiment, the process unit includes a first feed device for supplying a leach solution from a leach stage leach device to a gravity solid-liquid separator. In one embodiment, the process unit includes

- 1 043495 второе подающее устройство для подачи верхнего продукта из гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз в реактор. В одном воплощении технологическая установка включает дозирующее устройство для добавления источника алюминия в верхний продукт в реакторе для образования содержащих силикат алюминия частиц в обработанном щелоке. В одном воплощении технологическая установка включает третье подающее устройство для подачи обработанного щелока в блок перечистной флотации.- 1 043495 second feed device for feeding the upper product from the gravity separator of solid and liquid phases into the reactor. In one embodiment, the process unit includes a metering device for adding a source of aluminum to the reactor overhead to form aluminum silicate-containing particles in the treated liquor. In one embodiment, the process unit includes a third feed device for supplying the treated liquor to the flotation cleaner unit.

Согласно другому аспекту изобретения, предложено применение способа. Этот способ можно применять при извлечении металлов, в процессе обработки руды, процессе обжига, процессе гидрометаллургии, процессе выщелачивания или в их сочетаниях. В одном воплощении способ применяют при извлечении металлов, при этом металл выбирают из группы, включающей: Zn, Cu, Fe, Al, Ag, Au, Ni, Co, Sc или их сочетаний. В другом воплощении способ применяют для извлечения Zn и/или Ag. В еще одном воплощении способ применяют при стабилизации извлечения между различными металлами.According to another aspect of the invention, the use of a method is provided. This method can be used in metal extraction, ore processing, roasting process, hydrometallurgy process, leaching process or combinations thereof. In one embodiment, the method is used in the recovery of metals, wherein the metal is selected from the group consisting of: Zn, Cu, Fe, Al, Ag, Au, Ni, Co, Sc or combinations thereof. In another embodiment, the method is used to recover Zn and/or Ag. In yet another embodiment, the method is used to stabilize recovery between different metals.

В процессе обжига с выщелачиванием металлсодержащий материал, например Zn-содержащий материал, обжигают, после чего концентрат металла растворяют в сильной кислоте, например, >50 г/л H2SO4, в блоке растворения кислотой с сильной кислотой и/или в сверхсильной кислоте, >100 г/л H2SO4, в блоке растворения кислотой со сверхсильной кислотой и обрабатывают выщелачиванием на стадии выщелачивания для очистки от примесей перед подачей металлсодержащей жидкости в процесс электролиза металла, такой как процесс электролитического извлечения. В процессе выщелачивания рН может изменяться от нейтрального до практически нулевого. Кислоту, используемую при выщелачивании, рециркулируют в процесс. Обычно эта рециркулируемая кислота содержит соединения на основе Si, которые создают проблемы при рециркуляции кислоты и при обработке технологической жидкости, и поэтому их необходимо удалять из щелока от выщелачивания. В одном воплощении в процесс обжига подают верхний продукт флотации.In the leach roasting process, a metal-containing material, such as a Zn-containing material, is fired, after which the metal concentrate is dissolved in a strong acid, for example, >50 g/L H2SO4, in a strong acid dissolution unit and/or in a super-strong acid, >100 g/L H2SO4, in a superstrong acid dissolution unit and treated with leaching in a leaching step to remove impurities before feeding the metal-containing liquid into a metal electrolysis process such as an electrolytic recovery process. During the leaching process, the pH can vary from neutral to almost zero. The acid used in leaching is recycled into the process. Typically, this recycle acid contains Si-based compounds that create problems in acid recycle and process fluid handling and must therefore be removed from the leach liquor. In one embodiment, the flotation overhead product is fed to the roasting process.

В установке для выщелачивания концентрат металла, например, Zn концентрат обрабатывают кислотой. Установка для выщелачивания включает по меньшей мере одну ступень выщелачивания или более одной ступени выщелачивания. В гравитационном сепараторе твердой и жидкой фаз, таком как сгуститель, установки для выщелачивания, щелок от выщелачивания может быть разделен на нижний продукт и верхний продукт, и твердые частицы могут быть удалены из щелока от выщелачивания. Щелок от выщелачивания содержит по меньшей мере металлы, и дополнительно щелок от выщелачивания содержит по меньшей мере соединения на основе Si в качестве примесей. Нижний продукт гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз содержит по меньшей мере металлы, и его можно подавать на следующую технологическую стадию. Верхний продукт включает по меньшей мере соединения на основе Si, такие как растворимые соединения Si.In a leaching plant, a metal concentrate, for example Zn concentrate, is treated with acid. The leaching plant includes at least one leaching stage or more than one leaching stage. In a gravity solid-liquid separator such as a thickener leach unit, the leach liquor can be separated into an underflow and an overflow, and the solids can be removed from the leach liquor. The leach liquor contains at least metals, and further the leach liquor contains at least Si-based compounds as impurities. The gravity solid-liquid separator underflow contains at least metals and can be fed to the next process step. The top product includes at least Si-based compounds, such as soluble Si compounds.

В этом контексте соединение на основе Si может означать любое соединение кремния: соединение на основе кремния, диоксид кремния, соединение диоксида кремния, силикатное соединение, силикат или их сочетания.In this context, a Si-based compound can mean any silicon compound: a silicon-based compound, silicon dioxide, a silica compound, a silicate compound, a silicate, or combinations thereof.

В этом контексте содержащие силикат алюминия частицы могут означать любые частицы, которые содержат по меньшей мере силикат алюминия. Указанные частицы могут содержать также другие компоненты. Предпочтительно силикат алюминия представляет собой нерастворимый силикат.In this context, aluminum silicate-containing particles can mean any particles that contain at least aluminum silicate. Said particles may also contain other components. Preferably, the aluminum silicate is an insoluble silicate.

В этом контексте выщелачивание означает любое выщелачивание, экстракцию и т.п.In this context, leaching means any leaching, extraction, etc.

В одном воплощении гравитационный сепаратор твердой и жидкой фаз представляет собой сгуститель или осветлитель.In one embodiment, the gravity solid-liquid separator is a thickener or clarifier.

В одном воплощении перед подачей верхнего продукта из гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз в реактор верхний продукт направляют в резервуар для верхнего продукта гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз, например резервуар для верхнего продукта сгустителя. С помощью резервуара для верхнего продукта гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз стабилизируют поток в реактор. В одном воплощении технологической установки процесс включает резервуар для верхнего потока гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз после гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз. В другом воплощении процесс включает резервуар для верхнего потока сгустителя после сгустителя.In one embodiment, before the gravity solid-liquid separator overhead is supplied to the reactor, the overhead product is directed to a gravity solid-liquid separator overhead tank, such as a thickener overhead tank. The flow into the reactor is stabilized using the overhead tank of the gravity solid-liquid separator. In one embodiment of the process plant, the process includes a gravity solid-liquid separator overhead tank downstream of the gravity solid-liquid separator. In another embodiment, the process includes a thickener overhead reservoir downstream of the thickener.

В одном воплощении источник алюминия представляет собой соединение алюминия без вредных для процесса анионов. В другом воплощении вредный анион выбирают из группы, включающей: хлорид, сульфат, нитрат. В еще одном воплощении источник алюминия представляет собой соединение алюминия, например Al(OH)₃, Al2O₃, металлический алюминий или другое подходящее соединение алюминия. В еще одном воплощении источником алюминия является Al(OH)₃. В еще одном воплощении Al(OH)₃находится в форме твердых частиц или порошка, потому что рН и температура в способе подходят для легкого образования частиц силиката алюминия при коротком времени реакции из соединений на основе Si и твердого Al(OH)3. В еще одном воплощении источник алюминия добавляют в верхний продукт в количестве 1-4000 частей на миллион.In one embodiment, the aluminum source is an aluminum compound without process-harmful anions. In another embodiment, the harmful anion is selected from the group consisting of: chloride, sulfate, nitrate. In yet another embodiment, the aluminum source is an aluminum compound, for example Al(OH) ₃ , Al2O ₃ , aluminum metal or other suitable aluminum compound. In yet another embodiment, the source of aluminum is Al(OH) ₃ . In yet another embodiment, Al(OH) ₃ is in the form of solid particles or powder because the pH and temperature of the process are suitable for the easy formation of aluminum silicate particles in a short reaction time from Si-based compounds and solid Al(OH)3. In yet another embodiment, a source of aluminum is added to the overhead product in an amount of 1-4000 ppm.

В одном воплощении к обработанному щелоку добавляют органический коагулянт после реактора. В другом воплощении органический коагулянт добавляют к обработанному щелоку после реактора одновременно с флокулянтом или на той же стадии. В другом воплощении флокулянт и/или органический коагулянт, например, флокулянт или флокулянт и органический коагулянт, добавляют путем смешива- 2 043495 ния с обработанным щелоком после реактора. В еще одном воплощении флокулянт добавляют к обработанному щелоку в количестве 1-50 частей на миллион. В еще одном воплощении органический коагулянт добавляют к обработанному щелоку в количестве от 0 до 100 частей на миллион.In one embodiment, an organic coagulant is added to the treated liquor after the reactor. In another embodiment, the organic coagulant is added to the treated liquor after the reactor at the same time as the flocculant or at the same stage. In another embodiment, a flocculant and/or an organic coagulant, eg a flocculant or a flocculant and an organic coagulant, is added by mixing with the treated liquor after the reactor. In yet another embodiment, the flocculant is added to the treated liquor in an amount of 1-50 ppm. In yet another embodiment, the organic coagulant is added to the treated liquor in an amount of from 0 to 100 ppm.

В одном воплощении флокулянт выбирают из группы, включающей: синтетические флокулянты, природные полимеры, например полиакриламиды, ПЭО (полиэтиленоксид), полимеры Манниха, и их сочетания. В качестве альтернативы можно использовать любые подходящие флокулянты, известные в данной области. В одном воплощении органический коагулянт выбирают из группы, включающей: бентонит, полимерные коагулянты, например полиДАДМАХ (полидиаллилдиметиламмоний хлорид), полиэпиамин или полиэтиленимин, и их сочетания. В качестве альтернативы можно использовать любые подходящие органические коагулянты, известные в данной области.In one embodiment, the flocculant is selected from the group consisting of: synthetic flocculants, natural polymers, such as polyacrylamides, PEO (polyethylene oxide), Mannich polymers, and combinations thereof. Alternatively, any suitable flocculants known in the art may be used. In one embodiment, the organic coagulant is selected from the group consisting of: bentonite, polymeric coagulants such as polyDADMAC (polydiallyldimethylammonium chloride), polyepiamin or polyethylenimine, and combinations thereof. Alternatively, any suitable organic coagulants known in the art may be used.

Важно, что первый коагулянт, который в данном контексте является источником алюминия, сначала добавляют в верхний продукт щелока для образования частиц в щелоке. После этого в щелок добавляют флокулянт для увеличения размера частиц. Кроме того, органический коагулянт можно добавлять к щелоку вместе с флокулянтом. Коагуляция представляет собой процесс, при котором происходит дестабилизация данной суспензии или раствора. Флокуляция представляет собой процесс, при котором дестабилизированные частицы или частицы, образовавшиеся в результате дестабилизации, вынуждены собираться вместе, вступать в контакт и, таким образом, образовывать более крупные агломераты. Первичный коагулянт относится к химическому веществу или веществу, добавляемому в данную суспензию или раствор для дестабилизации. Флокулянты представляют собой химические вещества или вещества, которые добавляют к дестабилизированной суспензии для увеличения скорости флокуляции или для упрочнения хлопьев, образующихся во время флокуляции.It is important that the first coagulant, which in this context is the source of aluminum, is first added to the liquor overhead to form particles in the liquor. After this, a flocculant is added to the liquor to increase the particle size. Additionally, an organic coagulant can be added to the liquor along with the flocculant. Coagulation is a process by which destabilization of a given suspension or solution occurs. Flocculation is a process in which destabilized particles or particles resulting from destabilization are forced to come together, come into contact, and thus form larger agglomerates. Primary coagulant refers to a chemical or substance added to a given suspension or solution to destabilize it. Flocculants are chemicals or substances that are added to a destabilized suspension to increase the rate of flocculation or to strengthen the flocs formed during flocculation.

В одном воплощении способа температура в реакторе составляет 80-98°С. В другом воплощении температура в реакторе составляет 85-98°С.In one embodiment of the method, the temperature in the reactor is 80-98°C. In another embodiment, the temperature in the reactor is 85-98°C.

В одном воплощении способа время пребывания в реакторе составляет от 3 минут до 210 минут. В другом воплощении время пребывания составляет от 15 минут до 120 минут. Когда время пребывания в реакторе невелико, легко контролировать дозировку источника алюминия и параметры процесса.In one embodiment of the method, the residence time in the reactor ranges from 3 minutes to 210 minutes. In another embodiment, the residence time is from 15 minutes to 120 minutes. When the residence time in the reactor is short, it is easy to control the dosage of the aluminum source and the process parameters.

В одном воплощении способа удаляют по меньшей мере 20% общего Si из верхнего продукта (4) гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз из щелока (2) от выщелачивания. В другом воплощении удаляют по меньшей мере 50% общего Si из верхнего продукта (4) из щелока (2) от выщелачивания. В этом контексте общий Si означает сумму всего растворимого или коллоидного диоксида кремния, соединения диоксида кремния, силиката, соединения силиката или их сочетаний.In one embodiment of the method, at least 20% of the total Si is removed from the gravity solid-liquid separator overhead (4) from the leach liquor (2). In another embodiment, at least 50% of the total Si is removed from the overhead product (4) from the leach liquor (2). In this context, total Si means the sum of all soluble or colloidal silica, silica compound, silicate, silicate compound, or combinations thereof.

Содержание Si в подаче гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз может составлять 4001500 мг/л. В одном воплощении общее содержание Si в очищенном щелоке (11) составляет менее 800 мг/л. В другом воплощении общее содержание Si в очищенном щелоке (11) составляет менее 500 мг/л.The Si content in the feed of the gravity separator of solid and liquid phases can be 400-1500 mg/l. In one embodiment, the total Si content of the purified liquor (11) is less than 800 mg/L. In another embodiment, the total Si content of the purified liquor (11) is less than 500 mg/l.

В одном воплощении соединения на основе Si удаляют из щелока от выщелачивания после требуемой стадии выщелачивания. В одном воплощении технологической установки соединения на основе Si удаляют из щелока от выщелачивания после требуемого устройства для выщелачивания. В другом воплощении соединения на основе Si удаляют из щелока от выщелачивания после стадии нейтрального выщелачивания или устройства для выщелачивания. В еще одном воплощении соединения на основе Si удаляют из щелока от выщелачивания после стадии кислотного выщелачивания или устройства для выщелачивания.In one embodiment, Si-based compounds are removed from the leach liquor after the desired leach step. In one embodiment of the process unit, Si-based compounds are removed from the leach liquor downstream of the desired leach apparatus. In another embodiment, Si-based compounds are removed from the leach liquor after the neutral leach step or leach device. In yet another embodiment, Si-based compounds are removed from the leach liquor after the acid leach step or leach device.

Содержащие силикат алюминия частицы можно отделять от обработанного щелока от выщелачивания с помощью блока перечистной флотации. Тогда в процессе отделения содержащих Si частиц нет необходимости в каком-либо отдельном резервуаре для концентрирования, который является медленной ступенью процесса, или в фильтрующем устройстве, которое может засоряться. Частицы силиката алюминия можно удалять из блока перечистной флотации в качестве верхнего продукта.Aluminum silicate-containing particles can be separated from the treated leach liquor using a cleaner flotation unit. Then, in the process of separating Si-containing particles, there is no need for any separate concentration tank, which is a slow process step, or a filter device, which can become clogged. Aluminum silicate particles can be removed from the cleaner flotation unit as an overhead product.

В одном воплощении блок перечистной флотации представляет собой блок флотации растворенным газом (DAF).In one embodiment, the cleaner flotation unit is a dissolved gas flotation (DAF) unit.

В одном воплощении очищенный щелок извлекают в качестве нижнего продукта из блока перечистной флотации и подают на требуемую технологическую стадию, например, на следующую технологическую стадию. В другом воплощении очищенный щелок рециркулируют обратно в процесс, например в процесс обжига. В еще одном воплощении очищенный щелок рециркулируют обратно на стадию выщелачивания. В еще одном другом воплощении очищенный щелок рециркулируют обратно на стадию растворения кислотой, например, перед стадией растворения кислотой. Очищенный щелок содержит значительно меньше силикатов.In one embodiment, the purified liquor is recovered as an underflow from the cleaner flotation unit and passed to the desired process step, for example, to the next process step. In another embodiment, the purified liquor is recycled back into the process, such as a calcination process. In yet another embodiment, the purified liquor is recycled back to the leach stage. In yet another embodiment, the purified liquor is recycled back to the acid dissolution step, for example, before the acid dissolution step. Purified lye contains significantly less silicates.

В одном воплощении образовавшийся шлам, включающий содержащие силикат алюминия частицы, извлекают в качестве верхнего продукта из блока перечистной флотации. В другом воплощении образовавшийся шлам дополнительно обрабатывают на стадии последующей обработки.In one embodiment, the resulting sludge, including aluminum silicate-containing particles, is recovered as an overhead product from the cleaner flotation unit. In another embodiment, the resulting sludge is further treated in a post-treatment step.

В одном воплощении блока перечистной флотации представляет собой блок DAR.In one embodiment of the cleaner flotation unit is a DAR unit.

В одном воплощении технологическая установка дополнительно содержит резервуар для верхнего продукта сепаратора после гравитационного сепаратора твердой и жидкой фаз.In one embodiment, the process unit further comprises a reservoir for separator overheads downstream of the gravity solid-liquid separator.

- 3 043495- 3 043495

Настоящий способ или технологическая установка подходят для удаления соединений на основе Si из щелока от выщелачивания в установке для выщелачивания, особенно после требуемой стадии выщелачивания в установке для выщелачивания.The present method or process unit is suitable for removing Si-based compounds from leach liquor in a leach plant, especially after the required leach stage in the leach plant.

В настоящем способе и технологической установке по изобретению можно получить очищенный щелок с низким содержанием Si, такого как растворимый Si. Также с помощью изобретения можно обеспечить улучшенное управление процессом и условия процесса. Кроме того, посредством изобретения можно использовать больше Si-содержащих руд и концентратов в металлургических процессах, таких как процессы обжига и выщелачивания.In the present method and the process plant of the invention, it is possible to obtain purified liquor with low Si content, such as soluble Si. The invention can also provide improved process control and process conditions. In addition, through the invention, it is possible to use more Si-containing ores and concentrates in metallurgical processes such as roasting and leaching processes.

Краткое содержание фигурBrief content of the figures

Прилагаемые чертежи, которые включены для обеспечения дальнейшего понимания настоящего изобретения и составляют часть этого описания, иллюстрируют воплощения изобретения и вместе с описанием помогают пояснить принципы настоящего изобретения. На чертежах:The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the present invention and form a part of this description, illustrate embodiments of the invention and together with the description help to explain the principles of the present invention. On the drawings:

на фиг. 1-2 представлены упрощенные блок-схемы воплощений изобретения;in fig. 1-2 are simplified block diagrams of embodiments of the invention;

на фиг. 3 представлена упрощенная блок-схема воплощения способа;in fig. 3 shows a simplified block diagram of an implementation of the method;

на фиг. 4 представлены результаты испытания воплощения изобретения.in fig. 4 shows the results of testing an embodiment of the invention.

Подробное описаниеDetailed description

Далее сделана подробная ссылка на воплощения настоящего изобретения, пример которых проиллюстрирован на прилагаемых чертежах.Reference is now made in detail to embodiments of the present invention, an example of which is illustrated in the accompanying drawings.

Приведенное ниже описание раскрывает некоторые воплощения с такими подробностями, что специалист в данной области техники может использовать технологическую установку и способ, исходя из описания. Не все стадии воплощений обсуждаются подробно, поскольку многие из стадий очевидны для специалиста в данной области техники, исходя из этого описания.The following description discloses certain embodiments in such detail that one skilled in the art can use the apparatus and method based on the description. Not all steps of the embodiments are discussed in detail since many of the steps will be obvious to one skilled in the art based on this description.

Для простоты номера позиций сохранены в следующих приведенных в качестве примера воплощениях в случае повторяющихся компонентов.For simplicity, reference numbers are retained in the following exemplary embodiments in the case of repeating components.

На прилагаемых фиг. 1 и 2 показаны в некоторых подробностях установка (20) для выщелачивания и технологическая установка (17) в соответствии с настоящим изобретением. Приложенная фиг. 3 иллюстрирует способ удаления соединения диоксида кремния из щелока от выщелачивания. Чертежи выполнены не в пропорции, и многие компоненты опущены для ясности.In the accompanying figs. 1 and 2 show in some detail the leaching plant (20) and the process plant (17) in accordance with the present invention. Attached FIG. 3 illustrates a method for removing silica compounds from leach liquor. The drawings are not in proportion and many components have been omitted for clarity.

Установка (20) для выщелачивания на фиг. 1 и 2 содержит блок растворения кислотой с сильной кислотой и/или блок (22) растворения кислотой с сильной кислотой, предназначенный для обработки кислотой концентрата (21) металла из установки для обжига, и по меньшей мере одно устройство (1) для выщелачивания, предназначенное для концентрата металла и образования щелока (2) от выщелачивания. Установка (20) для выщелачивания дополнительно включает технологическую установку (17) для удаления соединений на основе Si из щелока (2) от выщелачивания.Leaching unit (20) in FIG. 1 and 2 contains an acid-strong acid dissolution unit and/or an acid-strong acid dissolution unit (22) intended for treating the metal concentrate (21) from the roasting plant with acid, and at least one leaching device (1) intended for metal concentrate and leaching liquor formation (2). The leach unit (20) further includes a process unit (17) for removing Si-based compounds from the leach liquor (2).

Технологическая установка (17) включает гравитационный сепаратор (3) твердой и жидкой фаз для отделения верхнего продукта (4) и нижнего продукта (15) и удаления твердых частиц из щелока (2) от выщелачивания после устройства для выщелачивания. Верхний продукт (4) содержит по меньшей мере соединения на основе Si.The process unit (17) includes a gravity solid-liquid separator (3) for separating the overflow (4) and underflow (15) and removing solids from the leachate (2) downstream of the leach apparatus. The upper product (4) contains at least Si-based compounds.

Гравитационный сепаратор (3) твердой и жидкой фаз может представлять собой сгуститель или осветлитель. Технологическая установка также включает реактор (6), в котором верхний продукт (4) из гравитационного сепаратора (3) твердой и жидкой фаз обрабатывают источником (5) алюминия в качестве первого коагулянта для образования обработанного щелока (9) и содержащих силикат алюминия частиц в обработанном щелоке (9). Технологическая установка также включает по меньшей мере одно устройство для добавления, предназначенное для добавления по меньшей мере флокулянта (7), и возможно также по меньшей мере одно устройство для добавления, предназначенное для добавления органического коагулянта (8) к обработанному щелоку (9) после реактора (6) для увеличения размера содержащих силикат алюминия частиц.The gravity separator (3) of solid and liquid phases can be a thickener or clarifier. The process plant also includes a reactor (6) in which the overhead product (4) from the gravity solid-liquid separator (3) is treated with an aluminum source (5) as a first coagulant to form the treated liquor (9) and aluminum silicate-containing particles in the treated liquor. lye (9). The process plant also includes at least one addition device for adding at least a flocculant (7), and optionally also at least one addition device for adding an organic coagulant (8) to the treated liquor (9) after the reactor (6) to increase the size of aluminum silicate-containing particles.

Технологическая установка (17) также содержит блок (10) перечистной флотации. В блоке (10) перечистной флотации используют флотационный газ для всплывания содержащих силикат алюминия частиц, собираемых химическими веществами-коллекторами. В частности, флотацию в блоке (10) перечистной флотации выполняют с использованием микропузырьков или пузырьков флотационного газа, имеющих определенный диапазон размеров. При перечистной флотации и в блоке (10) перечистной флотации согласно изобретению по меньшей мере 90% пузырьков флотационного газа попадают в диапазон размеров от 0,2 до 250 мкм. При перечистной флотации можно использовать флотацию растворенным газом (DAF), и блок (10) перечистной флотации может представлять собой блок DAR. Также можно использовать другие способы для осуществления флотации с пузырьками флотационного газа меньшего размера, такие как флотация с двойным электрическим слоем или мембранная флотация.The technological installation (17) also contains a cleaning flotation unit (10). In the cleaning flotation unit (10), flotation gas is used to float particles containing aluminum silicate, collected by collector chemicals. In particular, flotation in the cleaner flotation unit (10) is performed using microbubbles or flotation gas bubbles having a certain size range. During cleaner flotation and in the cleaner flotation unit (10) according to the invention, at least 90% of the flotation gas bubbles fall in the size range from 0.2 to 250 μm. In cleaner flotation, dissolved gas flotation (DAF) may be used, and the cleaner flotation unit (10) may be a DAR unit. It is also possible to use other methods to perform flotation with smaller flotation gas bubbles, such as electric double layer flotation or membrane flotation.

DAF представляет собой процесс микрофлотации, который используют в различных областях применения для осветления воды или отходящих потоков. Твердые частицы отделяют от жидкости с помощью очень мелких пузырьков флотационного газа, микропузырьков. Микропузырьки размером от 30 доDAF is a microflotation process that is used in a variety of applications to clarify water or effluent streams. Solid particles are separated from the liquid using very small bubbles of flotation gas, microbubbles. Microbubbles ranging in size from 30 to

- 4 043495- 4 043495

100 мкм образуются при растворении воздуха или другого флотационного газа в жидкости под давлением. Пузырьки образуются при падении давления при выпуске дисперсии. Частицы в твердой форме прикрепляются к пузырькам и поднимаются на поверхность. Образовавшийся плавающий шлам удаляют с поверхности жидкости с помощью валков для шлама в качестве верхнего продукта DAR. Иногда могут потребоваться химические вещества, чтобы способствовать флокуляции и повысить эффективность удаления твердых частиц. Обычно удаление коллоидов возможно при эффективной коагуляции.100 microns are formed when air or other flotation gas is dissolved in a liquid under pressure. Bubbles are formed when the pressure drops when the dispersion is released. Particles in solid form attach to the bubbles and rise to the surface. The resulting floating sludge is removed from the surface of the liquid using slurry rollers as the DAR overhead product. Sometimes chemicals may be required to promote flocculation and improve solids removal efficiency. Removal of colloids is usually possible with effective coagulation.

В блоке (10) перечистной флотации обработанный щелок (9) подвергают флотации для сбора по меньшей мере содержащих силикат алюминия частиц и дополнительно коллоидных частиц. По меньшей мере содержащие силикат алюминия частицы отделяют от обработанного щелока (9) в верхний продукт (12) перечистной флотации, который удаляют из технологической установки. Верхний продукт (12) перечистной флотации можно обрабатывать на технологической стадии (14) последующей обработки. Одновременно с этим в блоке (10) перечистной флотации образуется очищенный щелок (11) в качестве нижнего продукта перечистной флотации. Очищенный щелок (11) можно рециркулировать обратно в установку (20) для выщелачивания, например, в концентрат (21) металла перед блоком (22) растворения кислотой или в блок (22) растворения кислотой, например, для использования в качестве разбавляющего щелока для подачи, содержащей концентрат (21) металла. В качестве альтернативы, очищенный щелок (11) можно подавать на следующую технологическую стадию (13).In the cleaning flotation unit (10), the treated liquor (9) is subjected to flotation to collect at least particles containing aluminum silicate and additionally colloidal particles. At least the aluminum silicate-containing particles are separated from the treated liquor (9) into a cleaner flotation overhead product (12), which is removed from the process unit. The cleaner flotation overhead product (12) can be processed in a post-processing process step (14). At the same time, purified liquor (11) is formed in the cleaner flotation unit (10) as the bottom product of the cleaner flotation. The purified liquor (11) can be recycled back to the leach unit (20), for example, to the metal concentrate (21) before the acid dissolution unit (22), or to the acid dissolution unit (22), for example, for use as diluting feed liquor containing a metal concentrate (21). Alternatively, the purified liquor (11) can be fed to the next process step (13).

Дополнительно технологическая установка (17) может содержать первое подающее устройство для подачи щелока (2) от выщелачивания из устройства (1) для выщелачивания в гравитационный сепаратор (3) твердой и жидкой фаз, второе подающее устройство для подачи верхнего продукта (4 ) из гравитационного сепаратора (3) твердой и жидкой фаз в реактор (6), дозирующее устройство для добавления источника (5) алюминия в верхний продукт (4) в реакторе (6) для образования содержащих силикат алюминия частиц в обработанном щелоке (9) и/или третье подающее устройство для подачи обработанного щелока (9) в блок (10) перечистной флотации.Additionally, the technological installation (17) may contain a first feeding device for supplying liquor (2) from leaching from the device (1) for leaching into a gravity separator (3) of solid and liquid phases, a second supply device for supplying the upper product (4) from the gravity separator (3) solid and liquid phases into the reactor (6), a metering device for adding a source (5) of aluminum to the overhead product (4) in the reactor (6) to form particles containing aluminum silicate in the treated liquor (9) and/or a third feed device for supplying treated liquor (9) to the cleaning flotation unit (10).

В воплощении, показанном на фиг. 2, технологическая установка (17) дополнительно включает резервуар (16) для верхнего продукта сепаратора непосредственно после гравитационного сепаратора (3) твердой и жидкой фаз, и верхний продукт (4) гравитационного сепаратора (3) твердой и жидкой фаз подают в резервуар (16) для верхнего продукта сепаратора и из резервуара для верхнего продукта сепаратора в реактор (6).In the embodiment shown in FIG. 2, the process unit (17) further includes a reservoir (16) for the upper product of the separator directly after the gravity separator (3) of solid and liquid phases, and the upper product (4) of the gravity separator (3) of solid and liquid phases is fed into the reservoir (16) for the separator overflow and from the separator overflow reservoir into the reactor (6).

В способе согласно схемам на фиг. 1, 2 и 3, щелок (2) от выщелачивания, который содержит кислоту, такую как серная кислота, подают из устройства для выщелачивания стадии (1) выщелачивания в гравитационный сепаратор (3) твердой и жидкой фаз, например в сгуститель. Гравитационный сепаратор твердой и жидкой фаз удаляет твердые частицы из щелока от выщелачивания при низком рН (H2SO4 >50 мг/л) и обеспечивает растворимость большинства силикатов металлов и силикагелей. Верхний продукт (4) из гравитационного сепаратора (3) твердой и жидкой фаз подают в реактор (6) для образования обработанного щелока (9). Наблюдается, что в верхнем продукте присутствуют в основном непрореагировавшие растворимые диоксиды кремния. Нижний продукт (15) из гравитационного сепаратора (3) твердой и жидкой фаз подают в следующий процесс или на следующую технологическую стадию. В реакторе (6) в верхний продукт (4) добавляют источник (5) алюминия в качестве первого коагулянта для образования нерастворимых частиц силиката алюминия в обработанном щелоке (9). Источник (5) алюминия представляет собой соединение алюминия без вредных анионов, например хлорида, сульфата или нитрата, и источником алюминия может быть, например, Al(OH)₃, Al₂O₃ или металлический алюминий. Одним из возможных источников алюминия является твердый Al(OH)₃, добавляемый в качестве первого коагулянта в верхний продукт (4) для образования нерастворимых частиц силиката алюминия в обработанном щелоке (9). Источник алюминия можно добавлять в верхний продукт в количестве от 1 до 4000 частей на миллион. Время пребывания в реакторе может составлять от 3 до 210 минут. Температура в реакторе может составлять 80-98°С.In the method according to the diagrams in Fig. 1, 2 and 3, the leach liquor (2), which contains an acid such as sulfuric acid, is supplied from the leach device of the leach step (1) to a gravity solid-liquid separator (3), for example a thickener. The gravity solid-liquid separator removes solids from low pH leach liquor (H2SO4 >50 mg/L) and provides solubility for most metal silicates and silica gels. The upper product (4) from the gravity separator (3) of solid and liquid phases is fed into the reactor (6) to form treated liquor (9). It is observed that the upper product contains mainly unreacted soluble silica. The bottom product (15) from the gravity separator (3) of solid and liquid phases is fed to the next process or to the next technological stage. In the reactor (6), an aluminum source (5) is added to the overhead product (4) as a first coagulant to form insoluble aluminum silicate particles in the treated liquor (9). The aluminum source (5) is an aluminum compound without harmful anions such as chloride, sulfate or nitrate, and the aluminum source may be, for example, Al(OH) ₃ , Al ₂ O ₃ or aluminum metal. One possible source of aluminum is solid Al(OH) ₃ added as a first coagulant to the overhead (4) to form insoluble aluminum silicate particles in the treated liquor (9). The aluminum source can be added to the overhead product at levels ranging from 1 to 4000 ppm. The residence time in the reactor can range from 3 to 210 minutes. The temperature in the reactor can be 80-98°C.

После реактора (6) в обработанный щелок (9) добавляют по меньшей мере флокулянт (7) и, альтернативно, также органический коагулянт (8), например, при поточном перемешивании, для увеличения размера частиц силиката алюминия. Флокулянты можно выбирать из синтетических флокулянтов, природных полимеров и их сочетаний. Некоторыми возможными флокулянтами являются полиакриламиды, ПЭО (полиэтиленоксид) и полимеры Манниха. Органические коагулянты можно выбирать из бентонита, полимерных коагулянтов и их сочетаний. Некоторыми возможными органическими коагулянтами являются поли-ДАДМАХ (полидиаллилдиметиламмоний хлорид), полиэпиамин и полиэтиленимин. Флокулянт можно добавлять в обработанный раствор в количестве от 1 до 50 частей на миллион, и/или органический коагулянт можно добавлять в обработанный щелок в количестве от 0 до 100 частей на миллион.After the reactor (6), at least a flocculant (7) and, alternatively, also an organic coagulant (8), for example, with in-line mixing, is added to the treated liquor (9), to increase the size of the aluminum silicate particles. Flocculants can be selected from synthetic flocculants, natural polymers, and combinations thereof. Some possible flocculants are polyacrylamides, PEO (polyethylene oxide) and Mannich polymers. Organic coagulants can be selected from bentonite, polymer coagulants, and combinations thereof. Some possible organic coagulants are poly-DADMAC (polydiallyldimethylammonium chloride), polyepiamine and polyethylenimine. The flocculant can be added to the treated liquor in an amount from 1 to 50 ppm, and/or the organic coagulant can be added to the treated liquor in an amount from 0 to 100 ppm.

Обработанный щелок (9) подают на перечистную флотацию, то есть в блок (10) перечистной флотации, для отделения частиц силиката алюминия от обработанного щелока (9) и для образования очищенного щелока (11). Перечистная флотация может представлять флотацию растворенным газом (DAF), и блок (10) перечистной флотации может представлять собой блок (10) DAF. Очищенный щелок имеет более низкое содержание диоксида кремния. Очищенный щелок (11) извлекают из блока перечистной флотации и подают на следующую технологическую стадию (13) или рециркулируют обратно в процессThe treated liquor (9) is fed to the cleaner flotation, that is, to the cleaner flotation unit (10), to separate aluminum silicate particles from the treated liquor (9) and to form purified liquor (11). The cleaner flotation may be dissolved gas flotation (DAF), and the cleaner flotation unit (10) may be a DAF unit (10). Purified liquor has a lower silica content. The purified liquor (11) is removed from the cleaner flotation unit and fed to the next process stage (13) or recycled back into the process

- 5 043495 выщелачивания, например, до растворения кислотой. Образовавшийся шлам (12), который содержит частицы силиката алюминия, формируется на поверхности в блоке перечистной флотации, и образовавшийся шлам извлекают из блока перечистной флотации и подают на стадию последующей обработки или в устройство (14), в котором шлам обрабатывают. Кроме того, образовавшиеся коллоидные частицы, которые являются частицами, создающими проблемы на дальнейших технологических стадиях, могут быть отделены от обработанного щелока в блок перечистной флотации. В воплощении, показанном на фиг. 2, верхний продукт (4) гравитационного сепаратора (3) твердой и жидкой фаз можно направлять в резервуар (16) для верхнего продукта сепаратора и из резервуара для верхнего продукта сепаратора в реактор (6).- 5 043495 leaching, for example, until dissolved with acid. The resulting sludge (12), which contains aluminum silicate particles, is formed on the surface in the cleaner flotation unit, and the resulting sludge is removed from the cleaner flotation unit and supplied to a post-processing step or device (14) in which the sludge is processed. In addition, the resulting colloidal particles, which are particles that cause problems in further process steps, can be separated from the treated liquor into a cleaner flotation unit. In the embodiment shown in FIG. 2, the overhead product (4) of the gravity solid-liquid separator (3) can be directed to the separator overhead reservoir (16) and from the separator overhead reservoir to the reactor (6).

Посредством способа по изобретению можно удалять по меньшей мере 20%, в одном воплощении по меньшей мере 50% общего Si верхнего продукта (4) из щелока (2) от выщелачивания.By means of the method of the invention it is possible to remove at least 20%, in one embodiment at least 50%, of the total Si of the overhead product (4) from the leach liquor (2).

ПримерыExamples

Пример 1.Example 1.

В этом примере существующие параметры жидкости были исследованы с помощью имитатора процесса HSC sim с существующими параметрами процесса. Температура составляла 90°С, рН составлял 0,1 (H₂SO₄>50 г/л), а содержание Si составляло 1000 мг/л. Результаты показали, что весь растворимый Si может быть переведен в нерастворимый силикат алюминия путем добавления твердого Al(OH)₃.In this example, existing fluid parameters were examined using the HSC sim process simulator with existing process parameters. The temperature was 90°C, the pH was 0.1 (H ₂ SO ₄ >50 g/L), and the Si content was 1000 mg/L. The results showed that all soluble Si could be converted into insoluble aluminum silicate by adding solid Al(OH) ₃ .

Однако другие типичные ионы металлов не образуют частицы в этих условиях, что делает эти технологические стадии идеальными для образования алюмосиликата и тем самым снижения концентрации Si в процессе. Следующие соединения металлов не показывают образования частиц:However, other typical metal ions do not form particles under these conditions, making these process steps ideal for the formation of aluminosilicate and thereby reducing the Si concentration in the process. The following metal compounds do not show particle formation:

MnSiO₃, MnSiO₃(P), Mn₂SiO₄, Mn₇SiOi₂, MgSiO₃, MgSiO₃(A), MgSiO₃(C),MnSiO ₃ , MnSiO ₃ (P), Mn ₂ SiO ₄ , Mn ₇ SiOi ₂ , MgSiO ₃ , MgSiO ₃ (A), MgSiO ₃ (C),

MgSiO₃(E), MgSiO₃(G), MgSiO₃(GL), MgSiO₃(HP), MgSiO₃(HT), MgSiO₃(I), MgSiO₃(L), MgSiO₃(M), MgSiO₃(O), MgSiO₃(P), MgSiO₃(PE), Mg₂SiO₄, Mg₂SiO₄(BF), Mg₂SiO₄(F), Mg₂SiO₄(GF), Mg₂SiO₄(R), Mg₂SiO₄(W), Mg₂Si₂O₆(P), Mg₂Si₂O₆(C), Mg₂Si₂O₆(E), Mg₂Si₂O₆(HPC), Mg₂Si₂O₆(LC), Mg₂Si₂O₆(O), Mg₄Si₄0i₂(M), FeO*SiO₂, 2FeO*SiO₂, FeSiO₃, FeSiO₃(A), FeSiO₃(G), FeSiO₃(I), FeSiO₃(M), FeSiO₃(O), FeSiO₃(P), FeSiO₃(PF), Fe₂SiO₄(B), Fe₂SiO₄(G), Fe₂SiO₄(R), Fe₂SiO₄(W).MgSiO ₃ (E), MgSiO ₃ (G), MgSiO ₃ (GL), MgSiO ₃ (HP), MgSiO 3 (HT), MgSiO ₃ (I), MgSiO ₃ (L), MgSiO ₃ ₍ M), MgSiO ₃ (O), MgSiO ₃ (P), MgSiO ₃ (PE), Mg ₂ SiO ₄ , Mg ₂ SiO ₄ (BF), Mg ₂ SiO ₄ (F), Mg ₂ SiO ₄ (GF), Mg ₂ SiO ₄ ( R), Mg ₂ SiO ₄ (W), Mg ₂ Si ₂ O ₆ (P), Mg ₂ Si ₂ O ₆ (C), Mg ₂ Si ₂ O ₆ (E), Mg ₂ Si ₂ O ₆ (HPC) , Mg ₂ Si ₂ O ₆ (LC), Mg ₂ Si ₂ O ₆ (O), Mg ₄ Si ₄ 0i ₂ (M), FeO*SiO ₂ , 2FeO*SiO ₂ , FeSiO ₃ , FeSiO ₃ (A), FeSiO ₃ (G), FeSiO ₃ (I), FeSiO ₃ (M), FeSiO ₃ (O), FeSiO ₃ (P), FeSiO ₃ (PF), Fe ₂ SiO ₄ (B), Fe ₂ SiO ₄ (G ), Fe ₂ SiO ₄ (R), Fe ₂ SiO ₄ (W).

Пример 2.Example 2.

В этом примере исследовали использование твердого Al(OH)3 в качестве источника алюминия при удалении Si из жидкости.This example examined the use of solid Al(OH)3 as an aluminum source when removing Si from a liquid.

Использование Al(OH)₃ в качестве источника алюминия снижает количество возможных вредных анионов, остающихся в технологической жидкости после образования алюмосиликатов. Анионы обычно представляют собой анионы Cl, SO4 и NO3, из которых анионы Cl могут вызывать проблемы с коррозией, а анионы SO4 легко приводят к образованию отложений CaSO₄. Al(OH)₃ также является дешевым чистым материалом, который можно легко транспортировать в виде сухого материала на объект, что снижает транспортные расходы.The use of Al(OH) ₃ as a source of aluminum reduces the amount of possible harmful anions remaining in the process fluid after the formation of aluminosilicates. The anions are typically Cl, SO4 and NO3 anions, of which Cl anions can cause corrosion problems and SO4 anions easily lead to the formation of CaSO ₄ deposits. Al(OH) ₃ is also a cheap, pure material that can be easily transported as dry material to the site, reducing transportation costs.

Пример 3.Example 3.

В этом примере соединения Si удаляли из щелока от выщелачивания в лабораторных испытаниях согласно настоящему способу. На фиг. 4 показаны результаты испытаний.In this example, Si compounds were removed from leach liquor in laboratory tests according to the present method. In fig. 4 shows the test results.

Щелок от выщелачивания представлял собой верхний продукт сгустителя с завода.The leach liquor was the thickener overhead product from the plant.

Испытательные образцы 11А и 11В имели дозу Al(OH)₃ 250 мг/л, а испытательные образцы 12А и 12В имели дозу Al(OH)₃ 2000 мг/л. Указанные испытательные образцы выдерживали при 90°С в течение 150 мин в условиях перемешивания. Различия с образцами А и В заключались в том, что образцы А флокулировали с помощью 4 частей на миллион Superfloc A100HMW, а образцы В флокулировали с помощью 10 частей на миллион Superfloc C557 (органический коагулянт типа полиамина), а затем с помощью 4 частей на миллион Superfloc A100HMW. Эти дозировки или время реакции не были оптимизированы. Результаты указанных испытаний показали, что можно удалить более 90% всего диоксида кремния и более 70% растворимого диоксида кремния без какой-либо оптимизации процесса в соответствии с настоящим способом.Test samples 11A and 11B had an Al(OH) dose of _3,250 mg/L, and test samples 12A and 12B had an Al(OH) dose of _3,2000 mg/L. These test samples were kept at 90°C for 150 minutes under stirring conditions. The differences with Samples A and B were that Samples A were flocculated with 4 ppm Superfloc A100HMW and Samples B were flocculated with 10 ppm Superfloc C557 (a polyamine type organic coagulant) followed by 4 ppm Superfloc A100HMW. These dosages or reaction times have not been optimized. The results of these tests showed that it is possible to remove more than 90% of the total silica and more than 70% of the soluble silica without any process optimization in accordance with the present method.

Были проведены аналогичные показательные испытания 8, 9 и 10 с тем же химическим составом за меньшее время реакции, 10 мин. Однако эти испытания ясно показали, что время реакции, необходимое для солюбилизации и взаимодействия Al(OH)₃ с силикатами, недостаточно велико.Similar demonstration tests 8, 9 and 10 were carried out with the same chemical composition for a shorter reaction time of 10 min. However, these tests clearly showed that the reaction time required for the solubilization and reaction of Al(OH) ₃ with silicates is not long enough.

Описанные выше воплощения можно использовать в любом сочетании друг с другом. Несколько воплощений могут быть объединены вместе, чтобы сформировать дополнительное воплощение. Схема выщелачивания, к которой относится изобретение, может включать по меньшей мере одно из воплощений, описанных выше. Для специалиста в данной области техники очевидно, что с развитием технологий основная идея изобретения может быть реализована различными способами. Таким образом, изобретение и его воплощения не ограничиваются описанными выше примерами; вместо этого они могут варьиThe embodiments described above can be used in any combination with each other. Multiple incarnations can be combined together to form an additional incarnation. The leaching scheme to which the invention relates may include at least one of the embodiments described above. It is obvious to one skilled in the art that with the development of technology, the basic idea of the invention can be implemented in various ways. Thus, the invention and its embodiments are not limited to the examples described above; instead they can vary

Claims

be within the scope of the claims.

CLAIM

1. A method for removing Si-based compounds from leach liquor, comprising:

supplying leaching liquor (2) from leaching stage (1) to a gravity separator (3) of solid and liquid phases to separate the upper product (4) and the lower product (15);

feeding the upper product (4) from the gravity separator (3) of solid and liquid phases into the reactor (6) to form treated liquor (9);

adding a source (5) of aluminum as a first coagulant to the overhead product (4) in the reactor (6) to form aluminum silicate-containing particles in the treated liquor (9);

adding at least a flocculant (7) to the treated liquor (9) after the reactor (6) to increase the size of the aluminum silicate-containing particles, and feeding the treated liquor (9) to a cleaner flotation in which at least 90% of the flotation gas bubbles are of the size from 0.2 to 250 μm, into a cleaner flotation unit (10) for collecting at least particles containing aluminum silicate, for separating at least particles containing aluminum silicate from the treated liquor (9) into the upper product of the cleaner flotation and for forming purified liquor (11) as a bottom product of cleaner flotation.

2. The method according to claim 1, characterized in that the gravity separator of solid and liquid phases is a thickener.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that before feeding the upper product (4) from the gravity separator (3) of solid and liquid phases into the reactor (6), the upper product is sent to the reservoir (16) for the upper product of the separator.

4. A method according to any one of claims 1-3, characterized in that the aluminum source is an aluminum compound without harmful anions.

5. The method according to claim 4, characterized in that the harmful anion is selected from the group including: chloride, sulfate, nitrate.

6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the aluminum source is Al(OH) ₃ , Al ₂ O ₃ or another aluminum compound.

7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the aluminum source is Ai(OH) ₃ .

8. Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the aluminum source is added to the upper product in an amount of 1-4000 ppm.

9. Method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the flocculant (7) is selected from the group consisting of: synthetic flocculants, natural polymers and combinations thereof.

10. Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the flocculant (7) is added to the treated liquor (9) in an amount of from 1 to 50 ppm.

11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that an organic coagulant (8) is added to the treated liquor (9) after the reactor (6).

12. The method according to claim 11, characterized in that the organic coagulant (8) is selected from the group including: bentonite, polymer coagulants and combinations thereof.

13. Method according to claim 11 or 12, characterized in that the organic coagulant (8) is added to the treated liquor (9) in an amount of 0 to 100 ppm.

14. Method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the flocculant (7) and/or organic coagulant (8) is added by mixing with the treated liquor (9) after the reactor (6).

15. Method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the temperature in the reactor (6) is 8098°C.

16. Method according to any one of claims 1-15, characterized in that the residence time in the reactor (6) is 3-210 minutes.

17. Method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that at least 20% of the total Si is removed from the overhead product (4) from the leach liquor (2).

18. Method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that at least 50% of the total Si is removed from the overhead product (4) from the leach liquor (2).

19. Method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the Si-based compounds are removed from the leach liquor (2) after the required leaching step.

20. Method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the cleaner flotation unit (10) is a dissolved gas flotation (DAF) unit.

21. Method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that the purified liquor (11) is recovered as an underproduct from the cleaner flotation unit (10) and fed to the next technological stage (13).

22. Method according to any one of claims 1 to 21, characterized in that the purified liquor (11) is recovered as an underproduct from the cleaner flotation unit (10) and recycled back into the process.

-