PL195976B1 - Sposób obróbki rudy zawierającej siarczek miedzi obejmujący etap ługowania biologicznego i urządzenie do jego realizacji - Google Patents

Abstract

1. Sposób obróbki rudy zawierajacej siarczek miedzi obejmujacy etap lugowania biologicznego, w trakcie które- go w reaktorach lugowania biologicznego w ukladzie ka- skadowym, w których utrzymuje sie temperature zawarta pomiedzy 75° i 85°C, mineraly poddaje sie dzialaniu ho- dowli bakteryjnej, która zawiera bakterie cieplolubna typu Sulfolobus, co prowadzi do otrzymania roztworu miedzi, w którym procentowa zawartosc masowa substancji stalych hodowlanej pozywki bakteryjnej utrzymuje sie powyzej 10%, znamienny tym, ze w trakcie wyzej wspomnianego etapu lugowania biologicznego dokonuje sie ciaglego zasilania mineralami zawierajacymi siarke, pozywke zawierajaca hodowle bakteryjna poddaje sie ciaglemu rotacyjnemu mieszaniu mechanicznemu zapewniajac nasycenie jej tlenem i uzyskujac zawiesine pierwiastków stalych, przy czym pozywke nasyca sie tlenem poprzez wstrzykiwanie do pozywki powietrza wzbogaconego czystym tlenem, a na- stepnie prowadzi sie drugi etap, w trakcie którego w pierw- szej fazie pulpe pochodzaca z reaktorów lugowania biolo- gicznego (1) dostarcza sie do reaktorów stracania (5), w których usuwa sie zelazo przez spowodowanie stracenia jarozytu dodajac kalcyt, a pH roztworu utrzymuje sie poni- zej 3, zobojetniona pulpe dostarcza sie do dekantera (7), a czesc substancji stalych zawraca sie ponownie do obiegu do górnej czesci reaktorów stracania (5). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu obróbki rudy zawierającej siarczek miedzi obejmujący etap ługowania biologicznego i urządzenia do jego realizacji.

Wiele metali, takich jak miedź, srebro, złoto lub pallad, istnieje w przyrodzie w powiązaniu z rudami. We wcześniejszym stanie techniki zostało przedstawionych wiele sposobów mających na celu ich odzyskanie. W tych sposobach pierwszy etap ługowania biologicznego polega na spowodowaniu działania różnego typu bakterii na rudy, co zapewnia zniszczenie podłoża zawierającego siarkę, wiążącego określony metal, przez rozpuszczenie tego podłoża, i co skutkuje rozpuszczeniem danego metalu. W drugim etapie obróbki odzyskuje się metal zawarty w tym roztworze przez poddanie wyżej wspomnianego roztworu obróbce, szczególnie chemicznej i/lub elektrochemicznej.

Na przykład, w amerykańskim opisie patentowym US-A-4 571 387 zaproponowano sposób ługowania siarkowych rud miedzi, na przykład chalkopirytu (CuFeS2), w którym rudy miedzi poddaje się kontaktowi ze szczepami bakterii Thiobacillus ferrooxydans zdolnymi do utleniania siarczków, w kwaśnym roztworze wodnym, a jony Cu⁺², jak również siarka i siarczan lub kwas siarkowy, tworzą się przez utlenianie rudy. Jony Cu⁺² można następnie poddać obróbce za pomocą ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz. Podobny sposób jest przedstawiony w amerykańskim opisie patentowym US 4 729 788, który opisuje zastosowanie bakterii ciepłolubnych typu Sulfolobus w celu zapewnienia ługowania siarkowych rud złota i srebra.

W amerykańskim opisie US 5 919 674 zaproponowano również sposób prowadzenia części pierwszego etapu ciągłego ługowania biologicznego rud miedzi za pomocą bakterii, szczególnie typu Sulfolubus. Jednakże okazuje się, że z przemysłowego punktu widzenia taki sposób trudno jest wdrożyć.

Celem niniejszego wynalazku jest zaproponowanie sposobu mającego na celu odzyskanie miedzi zawartej w rudach zawierających siarkę, obejmującego etap ciągłego ługowania biologicznego przez stosowanie nowej ciepłolubnej hodowli bakteryjnej typu Sulfolobus.

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki rudy zawierającej siarczek miedzi obejmujący etap ługowania biologicznego, w trakcie którego w reaktorach ługowania w układzie kaskadowym, w których utrzymuje się temperaturę zawartą pomiędzy 75° i 85°C, minerały poddaje się działaniu hodowli bakteryjnej, która zawiera bakterię ciepłolubną typu Sulfolobus, co prowadzi do otrzymania roztworu miedzi, w którym procentową zawartość masową substancji stałych hodowlanej pożywki bakteryjnej utrzymuje się powyżej 10%, charakteryzujący się tym, że w trakcie wyżej wspomnianego etapu ługowania biologicznego dokonuje się ciągłego zasilania minerałami zawierającymi siarkę, pożywkę zawierającą hodowlę bakteryjną poddaje się ciągłemu rotacyjnemu mieszaniu mechanicznemu zapewniając nasycenie jej tlenem i uzyskując zawiesinę pierwiastków stałych, przy czym pożywkę nasyca się tlenem poprzez wstrzykiwanie do pożywki powietrza wzbogaconego czystym tlenem, a następnie prowadzi się drugi etap, w trakcie którego w pierwszej fazie pulpę pochodzącą z reaktorów ługowania biologicznego dostarcza się do reaktorów strącania, w których usuwa się żelazo przez spowodowanie strącenia jarozytu dodając kalcyt, a pH roztworu utrzymuje się poniżej 3, zobojętnioną pulpę dostarcza się do dekantera, a część substancji stałych zawraca się ponownie do obiegu do górnej części reaktorów strącania.

Korzystnie minerały zawierające siarkę dostarcza się do hodowlanej pożywki bakteryjnej w postaci koncentratu zawierającego siarkę mającego ziarnistość d80 mniejszą niż sto mikrometrów.

Korzystnie stosowaną hodowlę bakteryjną poddaje się na wstępie adaptacji przez kolejne transplantowania na podłoże, szczególnie chalkopirytu, stopniowo, sztucznie zwiększając stężenia miedzi w roztworze w celu umożliwienia rozwoju w pożywkach, których stężenia masowe miedzi są rzędu 50 g/l.

Korzystnie pH w reaktorach ługowania biologicznego utrzymuje się pomiędzy 1,2 i 1,6.

Korzystnie pożądaną wartość pH utrzymuje się przez dodawanie węglanu wapnia.

Korzystnie cały etap ługowania biologicznego prowadzi się monitorując fizjologiczny stan hodowli bakteryjnej za pomocą środków do analizy gazów wychodzących z reaktorów w czasie ich pracy.

Korzystnie po pierwszej fazie prowadzi się drugą fazę drugiego etapu, w której ciecz pochodzącą z dekantera dostarcza się do reaktorów zobojętnienia, w których utrzymuje się pH rzędu 3,5, szczególnie przez dodanie kalcytu tak, aby utracone zostało jedynie minimum miedzi i przystępuje się do filtrowania otrzymanej pulpy.

PL 195 976 B1

Korzystnie prowadzi się trzecią fazę drugiego etapu, w której fazę wodną cieczy pochodzącej z filtracji dostarcza się do bloku ekstrakcji za pomocą rozpuszczalnika organicznego, w którym poddaje się ją działaniu środka ekstrahującego przenosząc miedź z fazy wodnej do fazy organicznej, a warunki operacyjne modyfikuje się przenosząc miedź z fazy organicznej środka ekstrahującego do czystej fazy wodnej.

Korzystnie na wylocie bloku ekstrakcji zbiera się rafinat, którego część zawraca się do obiegu łącząc wylot bloku ekstrakcji z wlotem reaktorów strącania, przy czym następuje ponowne jego przejście przez reaktory strącania, stosując duże natężenie przepływu Q2 w stosunku do natężenia przepływu Q1 pulpy pochodzącej z reaktorów ługowania biologicznego, rozcieńczając roztwór wodny poddawany ekstrakcji do stężenia miedzi rzędu 10 g/l, co odpowiada wartości umożliwiającej ekstrakcję miedzi w bloku ekstrakcji.

Przedmiotem wynalazku jest również urządzenie do obróbki rudy zawierającej siarczek miedzi, posiadające środki ługowania biologicznego, w których minerały poddaje się działaniu hodowli bakteryjnej, z wytworzeniem roztworu miedzi o wysokim stężeniu rzędu 40 g/l, następnie środki służące strącaniu żelaza zawartego w tym roztworze, przez dodanie węglanu wapnia, oraz środki ekstrakcji za pomocą rozpuszczalnika organicznego, charakteryzujące się tym, że wylot bloku ekstrakcji za pomocą rozpuszczalnika połączony jest z wlotem reaktora strącania dla zawracania części rafinatu zebranego na tym wlocie z powrotem do obiegu i ponownego jego przejścia przez środki strącania w reaktorze, stosując duże natężenie przepływu Q2 w stosunku do natężenia przepływu Q1 roztworu na wylocie środków ługowania biologicznego.

Korzystnie reaktor ługowania biologicznego zawiera środki kierujące płyn i gaz, które przechodzą przez nie, w kierunku środków kondensacji.

Stosowana hodowla bakteryjna jest nową hodowlą, która jest faktycznie mieszaniną bakterii zdolnych do utleniania katalitycznego siarczków, i dla których optymalna temperatura wzrostu zawarta jest między 75° i 85°C. Hodowlę bakteryjną adaptowano stopniowo w celu poprawy jej tolerancji na miedź. Taką adaptację przeprowadzono przez kolejne transplantowania na podłoże chalkopirytu, w trakcie których stężenia miedzi w roztworze stopniowo, sztucznie zwiększano. Taka adaptacja umożliwiła to, że bakterie te były zdolne do rozwoju w pożywce, której stężenie miedzi jest rzędu 50 g/l.

W dalszym ciągu niniejszego tekstu przedstawiono przykład wykonania niniejszego wynalazku wraz z załączonym rysunkiem.

Pojedynczy rysunek przedstawia schematycznie różne etapy sposobu według wynalazku.

Zgodnie z wynalazkiem bakterie umieszcza się w hodowli w reaktorach 1, mieszanych i napowietrzanych, które ciągle zasila się minerałami zawierającymi siarkę, przeprowadzonymi w stan pulpy. Ta pulpa przenoszona jest z jednego reaktora do drugiego przez przelewanie. Hodowlaną pożywkę bakteryjną, którą stanowią minerały zawierające siarkę i hodowla bakteryjna, dostarcza się z elementami odżywczymi, które są niezbędne dla wzrostu mikroorganizmów hodowli, których stężenia zoptymalizowano w celu umożliwienia dobrego ich wzrostu.

Oczywiście reaktory można rozmieścić w układzie innym niż kaskadowy, a przeniesienie pulpy z jednego reaktora do drugiego można przeprowadzić za pomocą środków innych niż przelew, w szczególności za pomocą środków pompujących, czy to mechanicznych czy to wykorzystujących działanie gazu nośnego (tak zwane układy „z podnośnikiem powietrznym).

Ponadto, wiadomo jest z wcześniejszego stanu techniki, że budowa biologiczna zewnętrznych błon bakterii ciepłolubnych jest taka, że bakterie mogą ulec zniszczeniu na skutek naprężeń fizycznych ścierania się, którym, jak należy się spodziewać, są poddawane i które są związane z obecnością w roztworze stałych cząsteczek w ilościach (wyrażonych procentowym ułamkiem masowym) większych niż 1%.

Wiadomo jest również, że bakterie te są wrażliwe na naprężenia ścinające, którym są poddawane, szczególnie w obecności mechanicznych środków mieszających.

Według wynalazku, hodowla bakteryjna poddana była również adaptacji mającej na celu zwiększenie procentowej ilości stosowanej substancji stałej. W tym celu kolejno zwiększano ilości substancji stałej roztworu umieszczonego w obecności hodowli bakteryjnej, a bakterie były zdolne tolerować ilości masowe substancji stałej rzędu 10% do 15%.

Wiadomo jest, że wdrożenie takiego sposobu wymaga nasycenia hodowlanej pożywki bakteryjnej tlenem, co w niniejszym przypadku zapewnia się przez wstrzyknięcie powietrza w dolnej części kadzi. Jeśli w trakcie realizacji sposobu stężenie rozpuszczonego tlenu okaże się niedostateczne, wstrzykiwane powietrze można wzbogacić czystym tlenem tak, aby poprawić przenoszenie tlenu do

PL 195 976 B1 roztworu i tym sposobem ułatwić utlenianie mineralnego podłoża zawierającego siarkę. To wstrzykiwane powietrze można również wzbogacić dwutlenkiem węgla, który stanowi podłoże węglowe tego typu bakterii.

Mieszanie, któremu poddaje się hodowlę bakteryjną w trakcie reakcji, jest mechaniczne, co uzyskuje się za pomocą silnika elektrycznego połączonego z pionowym wirującym wałem, zaopatrzonym w tak zwane elementy „ruchomego mieszania. Pierwszy ruchomy element mieszający zwany „turbiną umieszcza się w dolnej części wału i tworzy go w znany sposób tarcza, której niższa powierzchnia zawiera liczne radialne płytki zapewniające w czasie jej obrotu działanie ścinające, powodujące dyspersję powietrza wstrzykiwanego do hodowli bakteryjnej. Drugi ruchomy element umieszcza się w górnej części reaktora i tworzy go śruba. Ten ruchomy element ma dobre własności pompujące i tym sposobem ułatwia mieszanie i homogenizację hodowlanej pożywki bakteryjnej. Specjalista w technice będzie mógł zoptymalizować takie środki mieszania w celu zapewnienia optymalnego rozwoju hodowli bakteryjnej.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że stosowana ciepłolubna hodowla bakteryjna była w stanie wytrzymać stosunkowo wysoko energetyczne intensywne mieszanie i silne działanie ścinające.

Ponadto w zależności od rodzaju zastosowanego podłoża mineralnego, podejmuje się kroki w celu utrzymania pH hodowlanej pożywki bakteryjnej korzystnie pomiędzy 1,2 i 1,6 przez sterowanie różnymi warunkami procesu. Stwierdzono, że wartość pH można regulować, szczególnie w przypadku jego spadku poniżej 1,2, przez kontrolowane dodawanie węglanu wapnia, do rozpuszczenia którego przyczyni się ponadto dwutlenek węgla.

W celu zmniejszenia ubytków wody spowodowanych odparowaniem jej w reaktorach, co można tłumaczyć niekontrolowanym wzrostem w roztworze stężenia pierwiastków zdolnych zakłócić rozwój hodowli, stosuje się zamknięte reaktory, w których wywołany przepływ powietrza przechodzi przez środki kondensacji. Jeśli w ten sposób dostatecznie nie zmniejszy się tych ubytków, można albo zastosować dokładne dodawanie wody, albo można przeprowadzić zasilanie odżywczym roztworem bez dodawania koncentratu, w ciągu okresu czasu dostosowanego do stwierdzonego ubytku wody.

W szczególnie interesującym przykładzie wykonania wynalazku można stosować układ kondensacyjny, przeznaczony do orientowania przepływu powietrza, w celu umieszczenia środków do analizy gazów wychodzących z reaktorów w czasie ich pracy. Takie środki mogą więc umożliwić uzyskanie, w realnym czasie, informacji na temat stanu hodowli bakteryjnej, a więc zapewnić pełne wykorzystanie urządzenia do obróbki.

Po zakończeniu pierwszego etapu sposobu obróbki według wynalazku, mianowicie etapu ługowania biologicznego, otrzymuje się na wylocie reaktorów pulpę zawierającą, poza miedzią w roztworze w stężeniu około 40 g/l, którą pragnie się wydzielić, różne produkty chemiczne, które są albo rozpuszczone w fazie ciekłej albo w postaci stałej, a szczególnie pozostałość rudy nie ulegającą degradacji, gips i wodorotlenki żelazowe.

Następne fazy sposobu polegają, w trakcie etapu pośredniego, na oddzieleniu tych różnych składników w celu ekstrakcji w trakcie późniejszego etapu elektrolizy miedzi metalicznej z oczyszczonego roztworu.

W trakcie tego pośredniego etapu po pierwsze usuwa się żelazo. W tym celu pulpę pochodzącą z zespołu reaktorów ługowania biologicznego 1 doprowadza się do zespołu wielu reaktorów strącania 5, do których wprowadza się kalcyt na wlocie 6. Rzeczywiście wiadomo jest, że żelazo, które jest głównie dostępne w jego utlenionej postaci Fe⁺³ zobojętnia się kalcytem, który powoduje strącanie się związków typu jarozyt (osad zawierający żelazo, siarczan i przeciw-kationy, którymi mogą być H3O⁺, Na⁺, K⁺ lub NH4⁺) wodorotlenków lub gipsu.

Obecnie wiadomo, że strącanie jarozytu, które jest szczególnie interesujące ponieważ z jednej strony umożliwia mniejsze zużycie kalcytu, a z drugiej strony uzyskane stałe osady ułatwiają filtrowanie znacznie lepiej niż związki typu wodorotlenku, w dużym stopniu ułatwia względnie wysoka temperatura (uzyskana w przypadku pulpy pochodzącej z ługowania biologicznego), przy czym ten typ osadu jest trwały przy niskich wartościach pH (mniejszych niż 3). Wartość pH będzie zatem monitorowana w reaktorach w celu utrzymania jej poniżej 2,8 dzięki monitorowaniu dodawania kalcytu.

Urządzenie zawiera poniżej zespołu reaktorów strącania 5,w których strąca się jarozyt, dekanter 7, który ma wylot 8 połączony z wlotem 4 zespołu reaktorów strącania 5 i który umożliwia ponowne zawracanie do obiegu części substancji stałych „górnej części zobojętniania tak, że przez zarodkowanie ułatwi się wzrost kryształów. Wten sposób poprawia się zatem nie tylko szybkości wzrostu minerałów, lecz również właściwość w postaci dobrej zdolności filtracji substancji stałych. Chodzi tu o parametry

PL 195 976 B1 szczególnie ważne w instalacji przemysłowej, ponieważ mają one bezpośredni wpływ na jej wymiary, a zatem i jej koszt.

Następnie usuwa się resztę żelaza, w postaci wodorotlenków, za pomocą zespołu 11 utworzonego przez reaktory zobojętniania, umieszczonego za dekanterem 7, w którym pH 3,5 utrzymuje się przez dodanie kalcytu na wlocie 12 tak, aby jedynie minimum miedzi zostało utracone przez współstrącanie. Układ filtrów taśmy 13 zbiera pulpę na wylocie 10 zespołu 11 i zapewnia rozdzielenie substancji stałej/cieczy.

Taki układ filtracyjny tworzy w znany sposób taśmę, która rozciąga się między bębnami, i do której doprowadza się pulpę, co zapewnia jego rotacyjne poruszanie się. W taśmie stosuje się środki ssące i uzyskuje się placek o rosnącej grubości w czasie jego przesuwania się, który ekstrahuje się na wylocie 14 po poddaniu go jednej operacji lub kilku operacjom przemywania.

Roztwór ten dostarcza się następnie do wlotu 16 w bloku 17, w celu ekstrakcji za pomocą rozpuszczalnika organicznego. Wiadomo jest, że taki zespół utworzony jest przez wiele mieszalników/dekanterów, do których wprowadza się roztwór poddawany obróbce, mieszaninę utworzoną przez określone środki ekstrahujące i rozcieńczalnik. Z powodu różnego powinowactwa miedzi do fazy wodnej i do fazy organicznej, które zależy od warunków operacyjnych, możliwe jest (w określonych warunkach operacyjnych) przeniesienie miedzi do fazy organicznej, po czym, przez zmianę warunków operacyjnych (kontaktowanie fazy organicznej z roztworem wodnym bogatym w kwas siarkowy), powrót miedzi do czystego roztworu wodnego, co umożliwia następnie odzyskanie miedzi metalicznej za pomocą elektrolizy. W trakcie tej operacji usuwa się zanieczyszczenia, które mogą zanieczyszczać katody w czasie elektrolizy.

Jako środek ekstrahujący korzystnie stosuje się reagent sprzedawany przez firmę HENKEL pod nazwą handlową „LIX.

Jednakże stwierdzono, że selektywna ekstrakcja miedzi za pomocą środków ekstrahujących. będąca chemiczną reakcją wymiany między protonem i kationem, powoduje, że za pomocą środka ekstrahującego na każdy wyekstrahowany jon miedziawy uwalniają się dwa protony. Takie wytworzenie kwasu powoduje zmniejszenie pH w fazie wodnej (rafinat). Z powodu znacznych ilości substancji stałej pulpy pochodzącej z etapu ługowania biologicznego, ilość miedzi w roztworze jest duża a masa kwasu wytworzonego tym sposobem w trakcie ekstrakcji powoduje zmniejszenie pH do wartości, które utrudniają ekstrakcję, a nawet czynią ją niemożliwą. Dlatego też konieczne jest podjęcie kroków mających na celu utrzymanie wartości pH, która umożliwia ekstrakcję.

Ponadto stwierdzono, że pierwszy etap sposobu, mianowicie etap ługowania biologicznego, dostarcza pulpę o znacznym stężeniu miedzi, bliskim 40 g/l, i wiadomo, że przy tych wartościach pH operacja ekstrakcji jest możliwa jedynie dla stężeń miedzi rzędu 10 g/l.

Oczywiście mogłaby być możliwa praca z mniejszymi ilościami substancji stałej w trakcie etapu ługowania biologicznego, lecz w takim przypadku zastosowanie takich środków wymagałoby, dla identycznej ilości wytworzonej miedzi, reaktorów ługowania biologicznego o dużo większej objętości, które miałyby wadę w postaci zwiększonej złożoności, większych wymiarów i kosztów instalacji.

Przykład wykonania wynalazku, który stanowi pierwsze rozwiązanie umożliwiające pokonanie tych wad, jest przedstawiony w dalszym ciągu niniejszego tekstu z odwołaniem się do ilustracji na fig. 1.

W tym przykładzie wykonania wylot 19 bloku ekstrakcyjnego 17 łączy się z wlotem 4 zespołu 5 tak, aby część rafinatu zebranego na tym wylocie 19 zawracać do obiegu, powodując ponowne jej przejście przez zespół 5. W ten sposób po przejściu przezeń, i dzięki dodaniu kalcytu na wlocie 6, zwiększa się pH roztworu, co kompensuje jego spadek spowodowany wydzielaniem się w trakcie ekstrakcji jonów H⁺. Ponadto, przez dostosowanie natężenia przepływu przy ponownym zawracaniu do obiegu Q2, które jest duże w stosunku do natężenia przypływu Q1 pulpy dostarczonej do zespołu 5, pochodzącej z zespołu ługowania biologicznego 1, następuje rozcieńczenie roztworu wodnego poddawanego ekstrakcji do stężenia rzędu około 10 g/l czyli do wartości umożliwiającej ekstrakcję w bloku ekstrakcyjnym 17.

Ten przykład wykonania jest szczególnie interesujący o tyle, że zapewnia on ekstrakcję miedzi z pulpy o wysokim stężeniu miedzi, przy zastosowaniu jednego pojedynczego bloku ekstrakcyjnego, bez dodatkowego stosowania urządzeń służących zwiększeniu pH.

W drugim przykładzie wykonania wynalazku, ponowne zawracanie do obiegu części rafinatu nie ma miejsca, natomiast wprowadza się następne środki umożliwiające z jednej strony zwiększenie pH roztworu po ekstrakcji, a z drugiej strony ekstrahowanie tego roztworu o zmodyfikowanym pH aż do wyekstrahowania 40 g/l miedzi zawartej w roztworze początkowym.

PL 195 976 B1

Pozostanie wówczas do przeprowadzenia ostatni etap sposobu, w trakcie którego w elektrolizerze 20 przeprowadzi się elektrolizę rafinatu uzyskanego na końcu ekstrakcji w celu otrzymania miedzi metalicznej.

Claims (11)

1. Sposób obróbki rudy zawierającej siarczek miedzi obejmujący etap ługowania biologicznego, w trakcie którego w reaktorach ługowania biologicznego w układzie kaskadowym, w których utrzymuje się temperaturę zawartą pomiędzy 75° i 85°C, minerały poddaje się działaniu hodowli bakteryjnej, która zawiera bakterię ciepłolubną typu Sulfolobus, co prowadzi do otrzymania roztworu miedzi, w którym procentową zawartość masową substancji stałych hodowlanej pożywki bakteryjnej utrzymuje się powyżej 10%, znamienny tym, że w trakcie wyżej wspomnianego etapu ługowania biologicznego dokonuje się ciągłego zasilania minerałami zawierającymi siarkę, pożywkę zawierającą hodowlę bakteryjną poddaje się ciągłemu rotacyjnemu mieszaniu mechanicznemu zapewniając nasycenie jej tlenem i uzyskując zawiesinę pierwiastków stałych, przy czym pożywkę nasyca się tlenem poprzez wstrzykiwanie do pożywki powietrza wzbogaconego czystym tlenem, a następnie prowadzi się drugi etap, w trakcie którego w pierwszej fazie pulpę pochodzącą z reaktorów ługowania biologicznego (1) dostarcza się do reaktorów strącania (5), w których usuwa się żelazo przez spowodowanie strącenia jarozytu dodając kalcyt, a pH roztworu utrzymuje się poniżej 3, zobojętnioną pulpę dostarcza się do dekantera (7), a część substancji stałych zawraca się ponownie do obiegu do górnej części reaktorów strącania (5).

2. Sposób według zastrz. 1, znamieny tym, że minerały zawierające siarkę dostarcza się do hodowlanej pożywki bakteryjnej w postaci koncentratu zawierającego siarkę mającego ziarnistość d80 mniejszą niż sto mikrometrów.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosowaną hodowlę bakteryjną poddaje się wstępnie adaptacji przez kolejne transplantowania na podłoże, szczególnie chalkopirytu, stopniowo, sztucznie zwiększając stężenia miedzi w roztworze w celu umożliwienia rozwoju w pożywkach, których stężenia masowe miedzi są rzędu 50 g/l.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pHw reaktorach ługowania biologicznego (1) utrzymuje się pomiędzy 1,2 i 1,6.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że pożądaną wartość pH utrzymuje się przez dodawanie węglanu wapnia.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że cały etap ługowania biologicznego prowadzi się monitorując fizjologiczny stan hodowli bakteryjnej za pomocą środków do analizy gazów wychodzących z reaktorów w czasie ich pracy.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po pierwszej fazie prowadzi się drugą fazę drugiego etapu, w której ciecz pochodzącą z dekantera (7) dostarcza się do reaktorów zobojętnienia (11), w których utrzymuje się pH rzędu 3,5, szczególnie przez dodanie kalcytu tak, aby utracone zostało jedynie minimum miedzi i przystępuje się do filtrowania otrzymanej pulpy.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że prowadzi się trzecią fazę drugiego etapu, w której fazę wodną cieczy pochodzącej z filtracji dostarcza się do bloku ekstrakcji (17) za pomocą rozpuszczalnika organicznego, w którym poddaje się ją działaniu środka ekstrahującego przenosząc miedź z fazy wodnej do fazy organicznej, a warunki operacyjne modyfikuje się przenosząc miedź z fazy organicznej środka ekstrahującego do czystej fazy wodnej.

9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że na wylocie bloku ekstrakcji (17) zbiera się rafinat, którego część zawraca się do obiegu łącząc wylot bloku ekstrakcji (17)z wlotem reaktorów strącania (5), przy czym następuje ponowne jego przejście przez reaktory (5), stosując duże natężenie przepływu (Q2) w stosunku do natężenia przepływu (Q1) pulpy pochodzącej z reaktorów ługowania biologicznego (1), rozcieńczając roztwór wodny poddawany ekstrakcji do stężenia miedzi rzędu 10 g/l, co odpowiada wartości umożliwiającej ekstrakcję miedzi w bloku ekstrakcji (17).

10. Urządzenie do obróbki rudy zawierającej siarczek miedzi, posiadające środki ługowania biologicznego, w których minerały poddaje się działaniu hodowli bakteryjnej, z wytworzeniem roztworu miedzi o wysokim stężeniu rzędu 40 g/l, następnie środki służące strącaniu żelaza zawartego w tym roztworze, przez dodanie węglanu wapnia, oraz środki ekstrakcji za pomocą rozpuszczalnika organicznego, znamienne tym, że wylot (19) bloku ekstrakcji (17) za pomocą rozpuszczalnika połączony

PL 195 976 B1 jest z wlotem (4) reaktora strącania (5) dla zawracania części rafinatu zebranego na tym wlocie (19) z powrotem do obiegu i ponownego jego przejścia przez środki strącania w reaktorze (5), stosując duże natężenie przepływu (Q2) w stosunku do natężenia przepływu (Q1) roztworu na wylocie środków ługowania biologicznego (1).

11. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że reaktor ługowania biologicznego (1) zawiera środki kierujące płyn i gaz, które przechodzą przez nie, w kierunku środków kondensacji.