RU2339706C1 - Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates - Google Patents

Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates Download PDF

Info

Publication number
RU2339706C1
RU2339706C1 RU2007113951/02A RU2007113951A RU2339706C1 RU 2339706 C1 RU2339706 C1 RU 2339706C1 RU 2007113951/02 A RU2007113951/02 A RU 2007113951/02A RU 2007113951 A RU2007113951 A RU 2007113951A RU 2339706 C1 RU2339706 C1 RU 2339706C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
leaching
solution
concentrates
metals
concentration
Prior art date
Application number
RU2007113951/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Любовь Николаевна Крылова (RU)
Любовь Николаевна Крылова
Александр Сергеевич Медведев (RU)
Александр Сергеевич Медведев
Виктор Васильевич Панин (RU)
Виктор Васильевич Панин
бцев Дмитрий Александрович Р (RU)
Дмитрий Александрович Рябцев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет)
Открытое акционерное общество "Московский комитет по науке и технологиям"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет), Открытое акционерное общество "Московский комитет по науке и технологиям" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет)
Priority to RU2007113951/02A priority Critical patent/RU2339706C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2339706C1 publication Critical patent/RU2339706C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention concerns hydrometallurgy and ore benefication, extraction of nonferrous, less-common and noble metals from sulfide minerals, reprocessing of ore, concentrates and withdrawals of ore-dressing and metallurgical manufacturing, including concentrates, middlings, tails, slags, sludges and others. Technical effect of current invention is increasing of metals extraction from concentrates, decreasing of leaching time, decreasing of energy consumption used for leaching. Method of hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates includes initial regrinding of concentrate in ball mill till size 60÷100% minus 0.044 mm at ratio of solid and liquid phases equal to 1:1÷2. Regrinding is being implemented during 4÷15 minutes. Then it is implemented leaching at solid phase content 9÷30 wt % in water solution of inorganic acid by concentration from 2.0÷150.0 g/dm3 at presence of ferric iron ions by concentration 3÷20 g/dm3 with usage of harmless compounds, containing active oxygen. Extraction of metals is implemented from leaching products.
EFFECT: increasing of metals extraction from concentrates, reduction of leaching time, decreasing of power consumption for leaching.
10 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии и обогащению руд, извлечению цветных, редких и благородных металлов из сульфидного минерального сырья, к переработке руд, продуктов обогащения и отходов горно-обогатительных и металлургических производств, в том числе концентратов, промпродуктов, хвостов, шлаков, шламов и др.The invention relates to hydrometallurgy and ore dressing, the extraction of non-ferrous, rare and noble metals from sulfide mineral raw materials, to the processing of ores, dressings and waste from mining and processing and metallurgical industries, including concentrates, industrial products, tailings, slags, sludges, etc.

Сульфидное минеральное сырье цветных, редких и благородных металлов, перерабатывается пирометаллургическими, гидрометаллургическими и комбинированными способами (хлорирующий или сульфатизирующий обжиг и выщелачивание огарка).Sulphide mineral raw materials of non-ferrous, rare and noble metals are processed by pyrometallurgical, hydrometallurgical and combined methods (chlorinating or sulfatizing roasting and leaching of cinder).

Основными недостатками использования пирометаллургии является высокий расход электроэнергии, образование газообразной двуокиси серы, которая при попадании в атмосферу проливается сернокислотными дождями на землю.The main disadvantages of using pyrometallurgy is the high energy consumption, the formation of gaseous sulfur dioxide, which, when it enters the atmosphere, spills sulfuric acid rain onto the earth.

Гидрометаллургическое извлечение металлов из сульфидного минерального сырья осуществляется выщелачиванием с использованием сильных окислителей (фтора, хлора, аммиака, азотной и азотистой кислот и др.), оказывающих вредное воздействие на окружающую среду, и сопровождается сложной технологией извлечения металлов из растворов выщелачивания.Hydrometallurgical extraction of metals from sulfide mineral raw materials is carried out by leaching using strong oxidizing agents (fluorine, chlorine, ammonia, nitric and nitrous acids, etc.), which have a harmful effect on the environment, and is accompanied by a complex technology for the extraction of metals from leaching solutions.

Выщелачивание сульфидных металлов в сернокислой среде с участием трехвалентного железа является малозатратным и экологичным способом, так как в составе руд и продуктов, содержащих сульфиды металлов, присутствуют соединения, при окислении которых в растворе образуются необходимые для осуществления выщелачивания ионы железа и серная кислота.Leaching of sulfide metals in a sulfuric acid medium with the participation of ferric iron is a low-cost and environmentally friendly method, since ores and products containing metal sulfides contain compounds in the oxidation of which iron ions and sulfuric acid are formed in the solution for leaching.

Известен способ выщелачивания халькопирита (RU 2180360, С22В 15/00, опубл. 10.03.2002 г.), включающий его обработку выщелачивающим раствором сульфата железа (III) в присутствии разбавленной серной кислоты для окисления сульфидного материала и поддержание поверхностного потенциала халькопирита регулированием отношения ионов трехвалентного железа (Fe3+) к ионам двухвалентного железа (Fe2+) в выщелачивающем растворе.A known method of leaching chalcopyrite (RU 2180360, C22B 15/00, published March 10, 2002), including treating it with a leaching solution of iron (III) sulfate in the presence of dilute sulfuric acid to oxidize the sulfide material and maintaining the surface potential of chalcopyrite by controlling the ratio of trivalent ions iron (Fe 3+ ) to ferrous ions (Fe 2+ ) in the leach solution.

Недостатками способа является низкая кинетика процесса окисления только железом халькопирита, являющегося наиболее упорным минералом, соответственно невысокое извлечение металлов при выщелачивании, а также большое время выщелачивания.The disadvantages of this method are the low kinetics of the oxidation process only with chalcopyrite iron, which is the most resistant mineral, correspondingly low metal recovery during leaching, as well as a long leaching time.

Известен способ гидрометаллургического извлечения меди и цинка из комплексных сульфидных руд (US 5484579 А, С22В 15/00, опубл. 16.01.1996 г.), заключающийся в выщелачивании тонкоизмельченного материала или концентрата серной и азотной кислотами при температуре 110-170°С с участием кислорода. Серная кислота присутствует в количестве 40-65% от объема раствора, а азотная кислота - в количестве 0,5-3 моля на 1 моль сульфида в измельченном материале.A known method of hydrometallurgical extraction of copper and zinc from complex sulfide ores (US 5484579 A, C22B 15/00, publ. January 16, 1996), which consists in leaching a finely ground material or concentrate with sulfuric and nitric acids at a temperature of 110-170 ° C with oxygen. Sulfuric acid is present in an amount of 40-65% of the solution volume, and nitric acid in an amount of 0.5-3 mol per 1 mol of sulfide in the crushed material.

Недостатками способа является высокая стоимость осуществления процесса в автоклавном режиме при температуре более 100°С, высокий расход серной и азотной кислоты, сложность селективного извлечения металлов из растворов выщелачивания.The disadvantages of the method are the high cost of the process in an autoclave mode at a temperature of more than 100 ° C, the high consumption of sulfuric and nitric acid, the complexity of the selective extraction of metals from leaching solutions.

Наиболее близким к заявленному способу является способ переработки упорного минерального сырья, содержащего металлы (RU 2265068 приор. 07.10.04), включающий выщелачивание упорного минерального сырья в водном растворе кислоты концентрацией от 1,8 г/дм3 до 50 г/дм3 активным кислородом в присутствии ионов трехвалентного железа и извлечение металлов из получаемых продуктов выщелачивания.Closest to the claimed method is a method of processing refractory mineral raw materials containing metals (RU 2265068 prior. 07.10.04), including leaching of refractory mineral raw materials in an aqueous solution of acid with a concentration of 1.8 g / dm 3 to 50 g / dm 3 active oxygen in the presence of ferric ions and the extraction of metals from the resulting leachate.

Недостатками способа является недостаточно развитая поверхность сульфидных минералов и соответственно невысокое извлечение металлов при выщелачивании и большое время выщелачивания.The disadvantages of the method is the underdeveloped surface of sulfide minerals and, accordingly, low metal recovery during leaching and a long leaching time.

Техническим результатом данного изобретение является повышение извлечения металлов из концентратов, снижение времени выщелачивания, уменьшение расхода энергии на выщелачивание.The technical result of this invention is to increase the extraction of metals from concentrates, reducing the leaching time, reducing the energy consumption for leaching.

Кроме того, достигается снижение вредного воздействия на окружающую среду процесса переработки.In addition, a reduction in the environmental impact of the processing process is achieved.

Указанный технический результат достигается следующим образом.The specified technical result is achieved as follows.

Сульфидные концентраты подвергаются предварительному доизмельчению концентрата в шаровой мельнице до крупности 60-100% минус 0,044 мм при соотношении твердой и жидкой фаз, равном 1:1-2, в течение 4÷15 минут, выщелачиванию при содержании твердой фазы 9-30 мас.% в водном растворе неорганической кислоты концентрацией от 2,0-150,0 г/дм3 в присутствии ионов трехвалентного железа концентрацией 3-20 г/дм3 с использованием безвредных соединений, содержащих активный кислород. Из продуктов выщелачивания производится извлечение металлов.Sulfide concentrates are subjected to preliminary grinding of the concentrate in a ball mill to a particle size of 60-100% minus 0.044 mm with a ratio of solid and liquid phases equal to 1: 1-2 for 4-15 minutes, leaching at a solids content of 9-30 wt.% in an aqueous solution of an inorganic acid with a concentration of from 2.0-150.0 g / dm 3 in the presence of ferric ions with a concentration of 3-20 g / dm 3 using harmless compounds containing active oxygen. Metals are recovered from leaching products.

Кроме того, в качестве соединений, содержащих активный кислород, используют озон или перекись водорода или синглетный кислород или атомарный кислород или кислородсодержащие радикалы или смесь, по крайней мере, двух перечисленных окислителей.In addition, as compounds containing active oxygen, use is made of ozone or hydrogen peroxide or singlet oxygen or atomic oxygen or oxygen-containing radicals, or a mixture of at least two of these oxidizing agents.

При этом при выщелачивании используют раствор серной кислоты.In this case, a solution of sulfuric acid is used for leaching.

Также выщелачивание осуществляют при атмосферном давлении при температуре 20-95°С.Also, leaching is carried out at atmospheric pressure at a temperature of 20-95 ° C.

Кроме того, выщелачивание осуществляют с возбуждением в растворе резонансных волн или колебаний, или ударных волн.In addition, leaching is carried out with excitation in the solution of resonant waves or oscillations, or shock waves.

При этом выщелачивание осуществляют в гидродинамическом режиме, при закручивании потоков раствора, содержащих газ и твердую фазу.In this case, the leaching is carried out in a hydrodynamic mode, while swirling the solution streams containing gas and solid phase.

Также выщелачивание осуществляют с использованием вибрационного перемешивания.Leaching is also carried out using vibrational mixing.

Кроме того, при уменьшении скорости выщелачивания производят удаление, по крайней мере, части раствора и замену его новым раствором.In addition, with a decrease in the leaching rate, at least part of the solution is removed and replaced with a new solution.

При этом после выщелачивания производится разделение полученного продукта на твердую и жидкую фазы.In this case, after leaching, the obtained product is divided into solid and liquid phases.

Также металлы извлекают из жидкой фазы продукта выщелачивания, и ее повторно используют в качестве раствора для выщелачивания.Metals are also recovered from the liquid phase of the leachate and reused as a leach solution.

Содержание твердой фазы - сульфидных концентратов при выщелачивании определяется физико-химическими процессами. Содержание твердой фазы более 30 мас.% трудно перемешивать, обеспечить хороший массообмен. При снижении содержания твердой фазы, в частности менее 9 мас.% (отношение твердой и жидкой фаз 1:10), производительность процесса уменьшается и выщелачивание становится менее рентабельным.The solid phase content of sulfide concentrates during leaching is determined by physicochemical processes. The solids content of more than 30 wt.% Is difficult to mix, to ensure good mass transfer. With a decrease in the solids content, in particular less than 9 wt.% (Solid to liquid phase ratio 1:10), the productivity of the process decreases and leaching becomes less cost-effective.

Доизмельчение концентратов перед выщелачиванием позволяет значительно увеличить поверхность взаимодействия сульфидных минералов с окислителями в растворе выщелачивания.The regrinding of concentrates before leaching can significantly increase the interaction surface of sulfide minerals with oxidizing agents in the leaching solution.

При доизмельчении производится механическое воздействие на структуру минералов, появляются дефекты кристаллической решетки, позволяющие быстрее окисляться концентратам. Контролируемое доизмельчение в шаровой мельнице до крупности 60-100% минус 0,044 мм, а также при соотношении твердой и жидкой фаз, равном 1:1-2, в течение 4-15 минут позволяет значительно повысить поверхность сульфидных минералов для быстрого выщелачивания.When regrinding, a mechanical effect is made on the structure of minerals, defects in the crystal lattice appear, which allow concentrates to oxidize faster. Controlled regrinding in a ball mill to a particle size of 60-100% minus 0.044 mm, and also with a ratio of solid and liquid phases equal to 1: 1-2, for 4-15 minutes, the surface of sulfide minerals can be significantly increased for fast leaching.

Окислители, содержащие или образующие активные формы кислорода, имеют высокий окислительный потенциал в кислой среде: озон 2,07 В, перекись водорода 1,77 В, атомарный кислород 2,42 В, ионы пероксида 1,7 В, гидроксила 2,8 В. Окислительный потенциал этих окислителей выше, чем потенциал сульфидных минералов, что определяет их способность окислять упорные минералы.Oxidizing agents containing or forming active oxygen species have a high oxidation potential in an acidic environment: ozone 2.07 V, hydrogen peroxide 1.77 V, atomic oxygen 2.42 V, peroxide ions 1.7 V, hydroxyl 2.8 V. The oxidizing potential of these oxidizing agents is higher than the potential of sulfide minerals, which determines their ability to oxidize refractory minerals.

Такие соединения активного кислорода как озон и пероксид водорода, а также атомарный и синглетный кислород обладают сильными окислительными свойствами и не оказывают вредного воздействия на экологию. Озон, перекись водорода, синглетный кислород и другие кислородсодержащие окислители являются нестойкими соединениями, и разлагаются с выделением атомарного кислорода, который имеет более высокий окислительный потенциал.Active oxygen compounds such as ozone and hydrogen peroxide, as well as atomic and singlet oxygen, have strong oxidizing properties and do not have an adverse effect on the environment. Ozone, hydrogen peroxide, singlet oxygen and other oxygen-containing oxidizing agents are unstable compounds, and decompose with the release of atomic oxygen, which has a higher oxidizing potential.

Окислительный потенциал соединений активного кислорода выше, чем у хлора. Активные формы кислорода содержат неустойчивые, возбужденные атомы кислорода, имеющие неспаренные электроны, и отличаются чрезвычайно высокой реакционной способностью. Активный кислород содержится или образуется при взаимодействии в озоне, перекиси водорода, синглетном или атомарном кислороде и кислородсодержащих радикалах - супероксидный, гидроперекисный, гидроксильный и др.The oxidizing potential of active oxygen compounds is higher than that of chlorine. Active oxygen species contain unstable, excited oxygen atoms having unpaired electrons and are extremely reactive. Active oxygen is contained or formed during interaction in ozone, hydrogen peroxide, singlet or atomic oxygen and oxygen-containing radicals - superoxide, hydroperoxide, hydroxyl, etc.

Присутствие в растворе ионов трехвалентного железа способствует разложению кислородсодержащих окислителей до атомарного кислорода, катализирует образование активного кислорода с более высоким окислительным потенциалом и таким образом, усиливает окислительное действие соединений активных форм кислорода. Кроме того, регенерация трехвалентного железа кислородсодержащими окислителями происходит с образованием атомарного кислорода и трехвалентное железо в растворе кислоты также является окислителем упорных сульфидов металлов. При воздействии на минералы ионы трехвалентного железа принимают электрон и переходят в двухвалентную форму. Окислители, содержащие активные формы кислорода, в процессе выщелачивания регенерируют трехвалентное железо, в результате поддерживается его высокая концентрация, которая определяет высокую скорость окисления минерального сырья.The presence of ferric ions in the solution promotes the decomposition of oxygen-containing oxidizing agents to atomic oxygen, catalyzes the formation of active oxygen with a higher oxidation potential, and thus enhances the oxidative effect of compounds of reactive oxygen species. In addition, ferric iron is regenerated by oxygen-containing oxidizing agents with the formation of atomic oxygen, and ferric iron in an acid solution is also an oxidizing agent of refractory metal sulfides. When exposed to minerals, ferric ions take an electron and go into a divalent form. Oxidizing agents containing reactive oxygen species regenerate ferric iron during leaching; as a result, its high concentration is maintained, which determines the high rate of oxidation of mineral raw materials.

Повышение скорости окисления сульфидных концентратов связано с более высокой концентрацией железа. Повышение концентрации железа способствует ускоренному выпадению его в осадок при более низком значении рН, выведению его из процесса и засорению кеков выщелачивания. В зависимости от содержания твердой фазы и концентрации серной кислоты концентрация железа от 3 до 20 г/дм3 обеспечивает высокую скорость процесса выщелачивания при указанных в способе концентрации кислоты и содержании твердой фазы.The increase in the oxidation rate of sulfide concentrates is associated with a higher concentration of iron. Increasing the concentration of iron contributes to its accelerated precipitation at a lower pH value, removing it from the process and clogging the leach cakes. Depending on the content of the solid phase and the concentration of sulfuric acid, an iron concentration of from 3 to 20 g / dm 3 provides a high speed leaching process at the acid concentration and solid phase indicated in the method.

Осуществление процесса в растворе кислоты позволяет получить высокую скорость и эффективность выщелачивания сульфидных концентратов, так как в кислой среде окислительный потенциал окислителей, содержащих активные формы кислорода, выше, чем в щелочной, ионы трехвалентного железа находятся в растворенном состоянии, в кислой среде повышается растворение газообразных окислителей, например озона и кислорода, и соответственно окисление минералов, которое осуществляется растворенными окислителями.The implementation of the process in an acid solution allows to obtain a high speed and efficiency of leaching of sulfide concentrates, since in an acidic environment the oxidizing potential of oxidizing agents containing reactive oxygen species is higher than in an alkaline one, ferric ions are in a dissolved state, dissolution of gaseous oxidizing agents increases in an acidic environment , for example, ozone and oxygen, and, accordingly, the oxidation of minerals, which is carried out by dissolved oxidizing agents.

При концентрации кислоты в растворе менее 2 г/дм3 трехвалентное железо выпадает в осадок, выводится из раствора и не окисляет минеральное сырье. Увеличение концентрации серной кислоты способствует большей растворимости и использованию газообразных окислителей, содержащих активные формы кислорода. При повышении концентрации кислоты выше 150 г/дм3 скорость реакции окисления элементной серы, образующейся при окислении сульфидов, снижается, что приводит к накоплению ее на поверхности твердых минеральных частиц и снижению скорости выщелачивания. Кроме того, повышается расход серной кислоты на выщелачивание, так как она не образуется при окислении серы.When the acid concentration in the solution is less than 2 g / dm 3, ferric iron precipitates, is removed from the solution and does not oxidize the mineral raw materials. An increase in the concentration of sulfuric acid promotes greater solubility and the use of gaseous oxidizing agents containing reactive oxygen species. With an increase in acid concentration above 150 g / dm 3, the rate of oxidation of elemental sulfur formed during the oxidation of sulfides decreases, which leads to its accumulation on the surface of solid mineral particles and a decrease in the rate of leaching. In addition, the consumption of sulfuric acid for leaching increases, since it does not form during the oxidation of sulfur.

Металлы, находящиеся в сульфидных минералах, при выщелачивании переходят в раствор или остаются в твердой фазе, становясь после разрушения минералов доступными для извлечения. При выщелачивании минерального сырья цветных металлов они переходят в раствор. При выщелачивании упорных концентратов, содержащих тонко вкрапленные в пирите или арсенопирите золото и серебро, растворяются минералы, в которых находятся металлы, ценные металлы вскрываются и могут быть извлечены. Выщелачивание этих концентратов в растворе соляной кислоты позволяет переводить благородные металлы в раствор. Извлечение выщелоченных металлов можно производить без разделения продуктов выщелачивания на фазы, например сорбционным методом, или из твердой и жидкой фазы продукта выщелачивания после их разделения.Metals located in sulfide minerals, when leached, pass into solution or remain in the solid phase, becoming accessible after extraction of minerals for extraction. When leaching mineral raw materials of non-ferrous metals, they go into solution. During leaching of refractory concentrates containing gold and silver finely interspersed in pyrite or arsenopyrite, the minerals in which the metals are located dissolve, valuable metals are opened and can be extracted. Leaching of these concentrates in a solution of hydrochloric acid allows the noble metals to be converted into a solution. The recovery of leached metals can be carried out without separation of the leachate into phases, for example by the sorption method, or from the solid and liquid phases of the leachate after separation.

Для выщелачивания предлагается использовать неорганическую кислоту, предпочтительно серную кислоту. Преимущественное применение серной кислоты для реализации способа определяется возможностью восполнения затрат на выщелачивание кислоты за счет ее образования при окислении упорных сульфидных минералов из элементной серы.Inorganic acid, preferably sulfuric acid, is proposed for leaching. The predominant use of sulfuric acid for the implementation of the method is determined by the ability to reimburse the cost of leaching the acid due to its formation during the oxidation of refractory sulfide minerals from elemental sulfur.

Повышение температуры в процессе выщелачивания при атмосферном давлении до 95°С позволяет повысить скорость химических реакций окисления и глубину разложения минерального сырья и сократить время переработки. Выщелачивание при высокой температуре приводит к увеличению расхода энергии. Для легко окисляемых сульфидов можно осуществлять выщелачивания при комнатной температуре 20°С.An increase in temperature during leaching at atmospheric pressure up to 95 ° C makes it possible to increase the rate of chemical oxidation reactions and the depth of decomposition of mineral raw materials and reduce processing time. Leaching at high temperatures leads to increased energy consumption. For easily oxidizable sulfides, leaching can be carried out at room temperature of 20 ° C.

Выщелачивание упорного минерального сырья при давлении выше атмосферного позволяет повысить растворимость газов, активность окислителей и соответственно скорость процесса.Leaching of refractory mineral raw materials at pressures above atmospheric allows increasing the solubility of gases, the activity of oxidizing agents and, accordingly, the process speed.

Возбуждение резонансных волн или колебаний, или ударных волн при выщелачивании упорного минерального сырья позволяет улучшить гидродинамику и интенсифицировать массообменные процессы, в том числе способствует диспергированию газовой фазы, перемешиванию раствора и др.Excitation of resonant waves or oscillations, or shock waves during the leaching of refractory mineral raw materials can improve hydrodynamics and intensify mass transfer processes, including the dispersion of the gas phase, the mixing of the solution, etc.

Гидродинамическое воздействие, обеспечивающее режим кавитации, позволяет интенсифицировать окисление упорного минерального сырья посредством активного воздействия на протекание массообменных процессов в растворе.The hydrodynamic effect, which provides the cavitation regime, makes it possible to intensify the oxidation of refractory mineral raw materials by actively affecting the course of mass transfer processes in solution.

Гидродинамический режим, при котором потоки содержащего газ раствора вращаются в объеме реактора, обеспечивает наибольшее время пребывания окислителя и соответственно время его взаимодействия с минеральным сырьем, а также растворение газообразного окислителя и его эффективное использование.The hydrodynamic regime, in which the flows of the gas-containing solution rotate in the reactor volume, provides the longest residence time of the oxidizing agent and, accordingly, the time of its interaction with mineral raw materials, as well as the dissolution of the gaseous oxidizing agent and its effective use.

Вибрационное перемешивание позволяет диспергировать газовые пузырьки окислителя, увеличивать их время пребывания в объеме раствора, интенсифицировать диффузионные процессы подвода реагентов к поверхности минералов и отвода продуктов реакции, препятствует образованию пленок продуктов реакции на поверхности минералов и способствует их разрушению, что приводит к увеличению скорости и глубины разложения сульфидов.Vibrational mixing allows dispersing gas bubbles of the oxidizing agent, increasing their residence time in the solution volume, intensifying the diffusion processes of supplying reagents to the surface of minerals and removal of reaction products, prevents the formation of films of reaction products on the surface of minerals and contributes to their destruction, which leads to an increase in the rate and depth of decomposition sulfides.

После осуществления выщелачивания упорного минерального сырья проводят разделение жидкой и твердой фаз, например фильтрованием, и извлечение металлов из продуктов выщелачивания, из раствора или из твердой фазы.After leaching of refractory mineral raw materials, liquid and solid phases are separated, for example by filtration, and metals are extracted from the leach products, from solution or from the solid phase.

Удаление, по крайней мере, части раствора, содержащего металлы, и замена его новым раствором позволяет обеспечить большой градиент концентрации извлекаемых металлов и высокую скорость процесса.Removing at least part of the solution containing metals, and replacing it with a new solution, allows for a large concentration gradient of recoverable metals and a high process speed.

Раствор после выщелачивания содержит кислоту и ионы трехвалентного железа. Использование раствора после разделения твердой и жидкой фаз и извлечения металлов из раствора позволяет снизить расходы на реагенты.The solution after leaching contains acid and ferric ions. The use of the solution after separation of the solid and liquid phases and the extraction of metals from the solution can reduce the cost of reagents.

Активные формы кислорода являются наиболее экологичными реагентами, так как имеют небольшое время существования и при их разложении образуются абсолютно безвредные соединения - молекулярный кислород и вода.Active forms of oxygen are the most environmentally friendly reagents, as they have a short lifetime and, when decomposed, completely harmless compounds are formed - molecular oxygen and water.

Конкретные примеры реализации способа.Specific examples of the implementation of the method.

Пример 1.Example 1

Медный сульфидный концентрат Удоканского месторождения, полученный флотационным обогащением, содержащий 24,5% меди в сульфидах, подвергался доизмельчению в шаровой мельнице до крупности 100% класса - 0,044 мм. Доизмельченный концентрат выщелачивался озоном в чанах при перемешивании в растворе серной кислоты концентрацией 55 г/дм3 и трехвалентного железа концентрацией 8,5 г/дм3 при температуре 45°С. Выщелачивание осуществлялось в гидродинамическом режиме при закручивании потоков раствора, содержащих газ и твердую фазу. Концентрация озона в подаваемой газовой смеси составляла 100 мг/дм3. За время выщелачивания 3 часа извлечение меди составило 92,6%.The copper sulfide concentrate of the Udokan deposit, obtained by flotation enrichment, containing 24.5% copper in sulfides, was milled in a ball mill to a particle size of 100% class - 0.044 mm. The refined concentrate was leached with ozone in tanks with stirring in a solution of sulfuric acid with a concentration of 55 g / dm 3 and ferric iron with a concentration of 8.5 g / dm 3 at a temperature of 45 ° C. Leaching was carried out in a hydrodynamic mode by twisting the solution flows containing gas and solid phase. The ozone concentration in the supplied gas mixture was 100 mg / dm 3 . During the leaching time of 3 hours, copper recovery was 92.6%.

Выщелачивание сульфидного медного концентрата озоном в тех же условиях без предварительного измельчения позволяет за 3 часа извлечь меди 68,3%.Leaching of sulfide copper concentrate with ozone under the same conditions without preliminary grinding allows for 68.3% copper extraction in 3 hours.

Пример 2.Example 2

Медный сульфидный концентрат Удоканского месторождения, полученный флотационным обогащением, содержащий 24,5% меди в сульфидах, подвергался механоактивации в планетарной мельнице. После механоактивации концентрат выщелачивался пероксидом водорода 50% концентрации в чанах при виброперемешивании в растворе серной кислоты концентрацией 150 г/дм3 и трехвалентного железа концентрацией 5,1 г/дм3 при температуре 70°С. При уменьшении скорости выщелачивания производили удаление третьей части раствора и замену его раствором с серной кислоты.The copper sulfide concentrate of the Udokan deposit, obtained by flotation, containing 24.5% copper in sulfides, was subjected to mechanical activation in a planetary mill. After mechanical activation, the concentrate was leached with hydrogen peroxide at a 50% concentration in tanks with vibration mixing in a solution of sulfuric acid with a concentration of 150 g / dm 3 and ferric iron with a concentration of 5.1 g / dm 3 at a temperature of 70 ° C. With a decrease in the leaching rate, the third part of the solution was removed and replaced with sulfuric acid.

За время выщелачивания 3 часа извлечение меди составило 96,1%.During the leaching time of 3 hours, the recovery of copper was 96.1%.

Выщелачивание сульфидного медного концентрата пероксидом водорода в тех же условиях без предварительного доизмельчения механоактивацией позволяет за 3 часа извлечь меди 65,2%.Leaching of sulfide copper concentrate with hydrogen peroxide under the same conditions without preliminary regrinding by mechanical activation makes it possible to recover 65.2% of copper in 3 hours.

Пример 3.Example 3

Труднообогатимый сульфидный медно-цинково-пиритный промпродукт флотации крупностью 0,074 мм, содержащий 14,9% цинка, выщелачивался после доизмельчения в шаровой мельнице при Т:Ж=1:2 в течение 15 минут водным раствором серной кислоты с концентрацией, поддерживаемой на уровне 10 г/дм3, и трехвалентного железа при концентрации 10 г/дм3. Выщелачивание осуществляли в чанах с вибрационным перемешиванием в течение 8 часов при температуре 70°С с непрерывной подачей перекиси водорода. При уменьшении скорости выщелачивания через каждые 2 часа производили удаление третьей части раствора и замену его раствором с серной кислотой.The refractory sulfide copper-zinc-pyrite flotation intermediate product with a particle size of 0.074 mm, containing 14.9% zinc, was leached after regrinding in a ball mill at T: W = 1: 2 for 15 minutes with an aqueous solution of sulfuric acid with a concentration maintained at 10 g / DM 3 , and ferric iron at a concentration of 10 g / DM 3 . Leaching was carried out in tanks with vibrational stirring for 8 hours at a temperature of 70 ° C with a continuous supply of hydrogen peroxide. With a decrease in the leaching rate, every third hour the third part of the solution was removed and replaced with a solution with sulfuric acid.

В результате выщелачивания извлечение цинка из промпродукта в раствор составило 92,3%.As a result of leaching, the extraction of zinc from the intermediate into the solution was 92.3%.

Выщелачивание промпродукта в тех же условиях без доизмельчения позволяет извлечь за 8 часов выщелачивания 85,6% цинка.Industrial product leaching under the same conditions without regrinding allows to recover 85.6% of zinc in 8 hours of leaching.

Claims (10)

1. Способ гидрометаллургической переработки сульфидных концентратов, заключающийся в предварительном доизмельчении концентрата в шаровой мельнице до крупности 60÷100% минус 0,044 мм при соотношении твердой и жидкой фаз, равном 1:1÷2, в течение 4÷15 минут, выщелачивании при содержании твердой фазы 9÷30 мас.% в водном растворе неорганической кислоты концентрацией от 2,0÷150,0 г/дм3 в присутствии ионов трехвалентного железа концентрацией 3÷20 г/дм3 с использованием безвредных соединений, содержащих активный кислород, и извлечении металлов из продуктов выщелачивания.1. The method of hydrometallurgical processing of sulfide concentrates, which consists in pre-grinding the concentrate in a ball mill to a particle size of 60 ÷ 100% minus 0.044 mm with a ratio of solid and liquid phases equal to 1: 1 ÷ 2 for 4 ÷ 15 minutes, leaching at a solid content phase 9 ÷ 30 wt.% in an aqueous solution of an inorganic acid with a concentration of 2.0 ÷ 150.0 g / dm 3 in the presence of ferric ions with a concentration of 3 ÷ 20 g / dm 3 using harmless compounds containing active oxygen and metal extraction from products to leaching. 2. Способ по п.1, в котором в качестве соединений, содержащих активный кислород, используют озон или перекись водорода, или синглетный кислород, или атомарный кислород, или кислородсодержащие радикалы, или смесь, по крайней мере, двух перечисленных окислителей.2. The method according to claim 1, in which, as compounds containing active oxygen, use ozone or hydrogen peroxide, or singlet oxygen, or atomic oxygen, or oxygen-containing radicals, or a mixture of at least two of these oxidizing agents. 3. Способ по п.1, в котором при выщелачивании используют раствор серной кислоты.3. The method according to claim 1, in which when leaching use a solution of sulfuric acid. 4. Способ по п.1, в котором выщелачивание осуществляют при атмосферном давлении и при температуре 20-95°С.4. The method according to claim 1, in which the leaching is carried out at atmospheric pressure and at a temperature of 20-95 ° C. 5. Способ по п.1, в котором выщелачивание осуществляют с возбуждением в растворе резонансных волн или колебаний, или ударных волн.5. The method according to claim 1, in which the leaching is carried out with excitation in the solution of resonant waves or oscillations, or shock waves. 6. Способ по п.1, в котором выщелачивание осуществляют в гидродинамическом режиме при закручивании потоков раствора, содержащих газ и твердую фазу.6. The method according to claim 1, in which the leaching is carried out in a hydrodynamic mode when swirling the flow of a solution containing gas and a solid phase. 7. Способ по п.1, в котором выщелачивание осуществляют с использованием вибрационного перемешивания.7. The method according to claim 1, in which the leaching is carried out using vibrational mixing. 8. Способ по п.1, в котором при уменьшении скорости выщелачивания производят удаление, по крайней мере, части раствора и замену раствором неорганической кислоты.8. The method according to claim 1, in which, at a decrease in the leaching rate, at least part of the solution is removed and replaced with an inorganic acid solution. 9. Способ по п.1, в котором после выщелачивания проводят разделение полученного продукта на твердую и жидкую фазы.9. The method according to claim 1, in which, after leaching, a separation of the obtained product into solid and liquid phases is carried out. 10. Способ по п.9, в котором металлы извлекают из жидкой фазы продукта выщелачивания и ее повторно используют в качестве раствора для выщелачивания.10. The method according to claim 9, in which the metals are recovered from the liquid phase of the leach product and reused as a leach solution.
RU2007113951/02A 2007-04-16 2007-04-16 Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates RU2339706C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113951/02A RU2339706C1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113951/02A RU2339706C1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2339706C1 true RU2339706C1 (en) 2008-11-27

Family

ID=40193181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007113951/02A RU2339706C1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2339706C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115772607A (en) * 2022-12-12 2023-03-10 昆明理工大学 Method for efficiently leaching chalcopyrite by using ultrasonic-enhanced complexing agent

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115772607A (en) * 2022-12-12 2023-03-10 昆明理工大学 Method for efficiently leaching chalcopyrite by using ultrasonic-enhanced complexing agent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2215963C (en) Atmospheric mineral leaching process
US7858056B2 (en) Recovering metals from sulfidic materials
US20200165697A1 (en) Integrated recovery of metals from complex substrates
EA034681B1 (en) Process for copper and/or precious metal recovery
CA2917359A1 (en) Alkaline and acid pressure oxidation of precious metal-containing materials
EA020759B1 (en) Method of processing nickel bearing raw material
WO2011116426A1 (en) Process for leaching refractory uraniferous minerals
WO2004005556A1 (en) Process for leaching precious metals
Rasskazova et al. Stage-activation leaching of oxidized copper—gold ore: theory and technology
JP6111976B2 (en) Precious metal recovery method
Figueroa et al. Recovery of gold and silver and removal of copper, zinc and lead ions in pregnant and barren cyanide solutions
RU2265068C1 (en) Method of treating heat-resisting mineral metal-containing raw
Jafari et al. Improvement of chalcopyrite atmospheric leaching using controlled slurry potential and additive treatments
Sceresini et al. Gold-copper ores
JP2008518107A (en) Process for multi-stage direct electrolytic extraction of copper
RU2339708C1 (en) Leaching method for products, containing metals sulfides
RU2339706C1 (en) Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates
RU2739492C1 (en) Method of processing mineral raw material containing metal sulphides
RU2353679C2 (en) Metals extraction from sulfide materials
RU2749310C2 (en) Method for pocessing sulphide gold and copper float concentrate
RU2245380C1 (en) Method for reprocessing of metal sulfide-containing products
Mokhlis et al. Selective leaching of copper from waste printed circuit boards (PCBs) using glycine as a complexing agent
AU2016224142B2 (en) Processing of sulfidic ores
RU2502814C2 (en) Combined method of heap leaching of gold from refractory sulphide ores
RU2336340C1 (en) Method of leaching of sulphide containing products

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090417