RU2339708C1 - Leaching method for products, containing metals sulfides - Google Patents

Leaching method for products, containing metals sulfides Download PDF

Info

Publication number
RU2339708C1
RU2339708C1 RU2007113952/02A RU2007113952A RU2339708C1 RU 2339708 C1 RU2339708 C1 RU 2339708C1 RU 2007113952/02 A RU2007113952/02 A RU 2007113952/02A RU 2007113952 A RU2007113952 A RU 2007113952A RU 2339708 C1 RU2339708 C1 RU 2339708C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
leaching
concentration
metals
solution
products
Prior art date
Application number
RU2007113952/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Васильевич Панин (RU)
Виктор Васильевич Панин
Любовь Николаевна Крылова (RU)
Любовь Николаевна Крылова
Александр Федорович Селиверстов (RU)
Александр Федорович Селиверстов
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 RU2007113952/02A priority Critical patent/RU2339708C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2339708C1 publication Critical patent/RU2339708C1/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

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 products contining metals sulfides, decreasing of leaching time, decreasing of energy consumption used for leaching. Reprocessing method of products containing metals sulfides includes product's fine grinding, agitation leaching at blending and temperature 20-95°C, content of solid phase 9-30% in water solution of sulfuric acid by concentration 2.0÷150.0 g/dm3, containing ferric iron ions by concentration 3÷20 g/dm3. At leaching it is implemented exposure to ultrasound from the device at the bottom of tank and continuous feed of hydrogen peroxide by concentration 30-50% and ozone by concentration in gas mixture 100-200 mg/dm3, at ratio of ozone consumption to hydrogen peroxide consumption 1:1÷2. Then from products of leaching there are extracted metals.
EFFECT: increasing of metals extraction from products containing metals sulfides, decreasing of leaching time, decreasing of power consumption needed for leaching.
9 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 cinder leaching).

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 released into the atmosphere, spills sulfuric acid rains on the ground.

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 сопровождающихся 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 are accompanied by 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 полезных компонентов из руд и концентратов (RU 2245379, С22В 3/04, опублик. 01.27.2005 г.), включающий подготовку рудного материала путем его предварительной обработки водой или раствором реагента, инертного к полезному компоненту и растворяющего примеси, ультразвуковую обработку, последующий выпуск раствора, выщелачивание полезного компонента выщелачивающим раствором, выпуск, сбор и переработку продуктивного раствора.A known method of leaching useful components from ores and concentrates (RU 2245379, C22B 3/04, published. 01.27.2005,), including the preparation of ore material by pretreatment with water or a solution of a reagent inert to the useful component and dissolving impurities, ultrasonic treatment subsequent release of the solution, leaching of the useful component with a leaching solution, release, collection and processing of the productive solution.

Недостатками способов являются отсутствие окислителей для выщелачивания упорных руд и соответственно невысокая степень извлечения металлов при выщелачивании и большое время выщелачивания.The disadvantages of the methods are the absence of oxidizing agents for leaching of refractory ores and, accordingly, a low degree of metal recovery during leaching and a long leaching time.

Известен способ получения драгоценных металлов (US 4752412, С22В 11/04, опублик. 21.06.1988 г.), заключающийся в контактировании минерального сырья в жидком растворе с газовой фазой, содержащей активированный кислород, включающий обязательно озон, гидроксил, атомарной кислород, перекись водорода, димеры и тримеры перекиси водорода. Данная газовая фаза, содержащая активированный кислород, получается только в результате воздействия ультрафиолетового излучения.A known method of producing precious metals (US 4752412, C22B 11/04, published. 06/21/1988), which consists in contacting the mineral raw materials in a liquid solution with a gas phase containing activated oxygen, including necessarily ozone, hydroxyl, atomic oxygen, hydrogen peroxide , dimers and trimers of hydrogen peroxide. This gaseous phase containing activated oxygen is obtained only as a result of exposure to ultraviolet radiation.

Недостатком этого способа является использование определенного состава кислородсодержащих окислителей в газовой фазе, который трудно создать.The disadvantage of this method is the use of a specific composition of oxygen-containing oxidizing agents in the gas phase, which is difficult to create.

Наиболее близким аналогом заявленного способа 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.The closest analogue of the claimed method is a method of processing refractory mineral raw materials containing metals (RU 2265068 prior. 07.10.04) comprising leaching refractory mineral raw materials in an aqueous acid solution 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 являются невысокая скорость процесса и извлечение металлов при выщелачивании.The disadvantages of the method are the low speed of the process and the extraction of metals during leaching.

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

Кроме того, достигается уменьшение 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.

Продукты, содержащие сульфиды металлов, измельчают, выщелачивают в чанах при перемешивании, при температуре 20-95°С и содержании твердой фазы 9-30% в водном растворе серной кислоты концентрацией 2,0÷150,0 г/дм3 в присутствии ионов трехвалентного железа концентрацией 3÷20 г/дм3, при ультразвуковом воздействии из устройства на дне чана и непрерывной подаче перекиси водорода с концентрацией 30-50% и озона с концентрацией газовой смеси 100-200 мг/дм3, при соотношении расхода озона к расходу перекиси водорода 1:1÷2. После выщелачивания производят извлечение металлов из продуктов выщелачивания.Products containing metal sulfides are crushed, leached in tanks with stirring, at a temperature of 20-95 ° C and a solid content of 9-30% in an aqueous solution of sulfuric acid with a concentration of 2.0 ÷ 150.0 g / dm 3 in the presence of trivalent ions iron concentration of 3 ÷ 20 g / dm 3 , with ultrasonic exposure from the device at the bottom of the vat and continuous supply of hydrogen peroxide with a concentration of 30-50% and ozone with a concentration of a gas mixture of 100-200 mg / dm 3 , with a ratio of ozone to peroxide consumption hydrogen 1: 1 ÷ 2. After leaching, metals are extracted from the leachate.

При этом измельчение продукта производят в шаровой мельнице или планетарной мельнице.In this case, the grinding of the product is carried out in a ball mill or planetary mill.

Также выщелачивание осуществляют с возбуждением в растворе резонансных волн или колебаний, или ударных волн.Leaching is also carried out with excitation in the solution of resonant waves or oscillations, or shock waves.

Кроме того, выщелачивание осуществляют с гидродинамическим воздействием на раствор, обеспечивающим режим кавитации.In addition, leaching is carried out with a hydrodynamic effect on the solution, providing a cavitation regime.

Также выщелачивание осуществляют в гидродинамическом режиме, при закручивании потоков раствора, содержащих газ и твердую фазу.Also, leaching is carried out in a hydrodynamic mode, while swirling the flow of a solution containing gas and a solid phase.

При этом выщелачивание осуществляют с использованием вибрационного перемешивания.In this case, leaching is carried out using vibrational mixing.

Кроме того, при уменьшении скорости выщелачивания сульфидных продуктов производят удаление, по крайней мере, части раствора и замену его новым раствором.In addition, with a decrease in the rate of leaching of sulfide products, 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 после извлечения металлов из жидкой фазы продукта выщелачивания ее повторно используют в качестве раствора для выщелачивания.Also, after the extraction of metals from the liquid phase of the leach product, it is reused as a leach solution.

Достижение вышеуказанного технического результата с помощью вышеперечисленных признаков обеспечивается следующим образом.The achievement of the above technical result using the above characteristics is provided as follows.

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

Выщелачивание при перемешивании обеспечивает хороший массобмен частиц минералов продукта, содержащего сульфиды металлов с раствором.Leaching with stirring provides a good mass transfer of particles of minerals of a product containing metal sulfides with a solution.

Измельченные продукты позволяют значительно увеличить поверхность взаимодействия продуктов, содержащих сульфиды металлов с окислителями в растворе выщелачивания.Ground products can significantly increase the interaction surface of products containing metal sulfides with oxidizing agents in the leach solution.

При измельчении производится механическое воздействие на структуру минералов, появляются дефекты кристаллической решетки, в результате происходит более активное взаимодействие минералов с окислителями. Доизмельчение, в частности, в шаровой и планетарной мельницах, позволяет значительно повысить поверхность сульфидных минералов для быстрого выщелачивания. В планетарной мельнице кроме доизмельчения концентрата происходят механохимические реакции окисления сульфидов и фазовые превращения минералов, в результате при выщелачивании скорость резко возрастает.When grinding, a mechanical effect on the structure of minerals is produced, defects in the crystal lattice appear, as a result, more active interaction of minerals with oxidizing agents occurs. Re-grinding, in particular in ball and planetary mills, can significantly increase the surface of sulfide minerals for rapid leaching. In a planetary mill, in addition to the regrinding of the concentrate, mechanochemical reactions of oxidation of sulfides and phase transformations of minerals occur, as a result, when leaching, the rate increases sharply.

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. Озон и перекись водорода являются нестойкими соединениями и разлагаются с выделением атомарного кислорода, который имеет более высокий окислительный потенциал.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. Ozone and hydrogen peroxide are unstable compounds and decompose with the release of atomic oxygen, which has a higher oxidative potential.

Ультразвуковое воздействие позволяет активизировать массообменные процессы с участием газовой фазы, в частности, за счет сонохимической реакции на воду, дробления пузырьков газовой фазы. Расположение ультразвукового устройства на дне чана позволяет охватить максимальный объем ультразвуковым воздействием. Мощность ультразвукового излучения для увеличения извлечения металлов составляет 6-10 Вт/см2.Ultrasonic exposure allows you to activate mass transfer processes involving the gas phase, in particular, due to the sonochemical reaction to water, the crushing of gas phase bubbles. The location of the ultrasonic device at the bottom of the vat allows you to cover the maximum volume with ultrasonic exposure. The power of ultrasonic radiation to increase the extraction of metals is 6-10 W / cm 2 .

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 перекиси водорода и озона.The presence of ferric ions in the solution facilitates 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 hydrogen peroxide and ozone compounds.

Трехвалентное железо в растворе кислоты также является окислителем сульфидов металлов. При воздействии на минералы ионы трехвалентного железа принимают электрон и переходят в двухвалентную форму. Перекись водорода и озон в процессе выщелачивания регенерируют трехвалентное железо, в результате поддерживается его высокая концентрация, которая определяет высокую скорость окисления минерального сырья.Ferric iron in an acid solution is also an oxidizing agent of metal sulfides. When exposed to minerals, ferric ions take an electron and go into a divalent form. Hydrogen peroxide and ozone during leaching regenerate ferric iron, as a result, its high concentration is maintained, which determines the high oxidation rate of mineral raw materials.

Повышение скорости окисления продуктов, содержащих сульфиды металлов, 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 products containing metal sulfides 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, 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.Implementation of the process in an acid solution allows to obtain high leaching rate and efficiency, 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, such as ozone, increases in an acidic environment 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.

Использование для выщелачивания озона концентрацией в газовой смеси 100-200 мг/дм3 позволяет увеличить количество окислителя и соответственно скорость процесса. Высокая концентрация перекиси водорода (30-50%) позволяет снижать добавляемый объем раствора на выщелачивание. Соотношение расхода озона к расходу перекиси водорода на выщелачивание 1:1-2 обеспечивает наибольшую скорость процесса выщелачивания.Use for leaching of ozone concentration of 100-200 mg / DM 3 in the gas mixture allows you to increase the amount of oxidizing agent and, accordingly, the speed of the process. A high concentration of hydrogen peroxide (30-50%) allows you to reduce the added volume of the solution for leaching. The ratio of ozone to hydrogen peroxide for leaching 1: 1-2 provides the fastest leaching process.

Металлы, находящиеся в продуктах, содержащих сульфиды металлов, 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 тонковкрапленные в пирите или арсенопирите золото и серебро, минералы, в которых находятся металлы, растворяются, ценные металлы вскрываются и могут быть извлечены. Выщелачивание этих концентратов в растворе соляной кислоты позволяет переводить благородные металлы в раствор.Metals in products containing metal sulfides, 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. When leaching refractory concentrates containing finely disseminated gold and silver in pyrite or arsenopyrite, the minerals in which the metals are located dissolve, valuable metals are opened and can be recovered. Leaching of these concentrates in a solution of hydrochloric acid allows the noble metals to be converted into a solution.

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.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.

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, в процессе выщелачивания позволяет интенсифицировать окисление упорного минерального сырья посредством активного воздействия на протекание массообменных процессов в растворе.The hydrodynamic effect, which ensures the cavitation regime, during the leaching process, 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, separation of the liquid and solid phases is carried out, for example, by filtration, and metals are extracted from the leaching products, from the solution or from the solid phase.

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

Раствор после выщелачивания содержит кислоту и ионы трехвалентного железа. Использование раствора после разделения твердой и жидкой фаз и извлечение 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.

Озон и пероксид водорода являются наиболее экологичными реагентами, так как имеют небольшое время существования, и при их разложении образуются абсолютно безвредные соединения - молекулярный кислород и вода.Ozone and hydrogen peroxide are the most environmentally friendly reagents, as they have a short lifetime, and when they decompose, absolutely 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 измельчению в шаровой мельнице в течение 4 минут при соотношении твердой и жидкой фаз 1:1. Измельченный концентрат выщелачивался в чанах при механическом перемешивании, воздействии ультразвука мощностью 10 Вт/см2, непрерывной подаче перекиси водорода концентрацией 30% и газовой смеси, содержащей озон концентрацией 180 мг/дм3, в растворе серной кислоты концентрацией 55 г/дм3 и трехвалентного железа концентрацией 8,5 г/дм3 при температуре 45°С. Выщелачивание осуществлялось при механическом перемешивании, воздействие ультразвука мощностью 10 Вт/см2, 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 subjected to grinding in a ball mill for 4 minutes at a ratio of solid and liquid phases 1: 1. The crushed concentrate was leached in tanks with mechanical stirring, exposure to ultrasound with a power of 10 W / cm 2 , continuous supply of hydrogen peroxide with a concentration of 30% and a gas mixture containing ozone with a concentration of 180 mg / dm 3 in a solution of sulfuric acid with a concentration of 55 g / dm 3 and trivalent iron concentration of 8.5 g / DM 3 at a temperature of 45 ° C. Leaching was carried out with mechanical stirring, the action of ultrasound with a power of 10 W / cm 2 in the hydrodynamic mode, with the twisting of the flow of the solution 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%.

Пример 2.Example 2

Медный сульфидный концентрат Удоканского месторождения, полученный флотационным обогащением, содержащий 24,5% меди в сульфидах, подвергался измельчению в планетарной мельнице в течение 4 минут при соотношении твердой и жидкой фаз 1:1. После измельчения концентрат выщелачивался в чанах при виброперемешивании, воздействии ультразвука мощностью 6 Вт/см2, непрерывной подаче перекиси водорода концентрацией 30% и газовой смеси, содержащей озон концентрацией 150 мг/дм3, в растворе серной кислоты концентрацией 60 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 серной кислоты.The copper sulfide concentrate of the Udokan deposit, obtained by flotation enrichment, containing 24.5% copper in sulfides, was subjected to grinding in a planetary mill for 4 minutes at a ratio of solid and liquid phases 1: 1. After grinding, the concentrate was leached in tanks with vibration mixing, exposure to ultrasound with a power of 6 W / cm 2 , continuous supply of hydrogen peroxide with a concentration of 30% and a gas mixture containing ozone at a concentration of 150 mg / dm 3 in a solution of sulfuric acid with a concentration of 60 g / dm 3 and trivalent iron 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 a solution of sulfuric acid.

За время выщелачивания 3 часа извлечение меди составило 96,1.During a 3 hour leach, the recovery of copper was 96.1.

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 соотношении твердой и жидкой фаз 1:2 в течение 10 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 механическим перемешиванием, при воздействии ультразвука мощностью 8 Вт/см2, температуре 70°С с непрерывной подачей перекиси водорода концентрацией 30% и газовой смеси, содержащей озон концентрацией 180 мг/дм3, в течение 8 часов. 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 intermediate product of flotation - 0.074 mm in size, containing 14.9% zinc, was leached after regrinding in a ball mill at a ratio of solid and liquid phases of 1: 2 for 10 minutes with an aqueous solution of sulfuric acid with a concentration maintained at a level 10 g / dm 3 , and ferric iron at a concentration of 10 g / dm 3 . Leaching was carried out in tanks with mechanical stirring, under the influence of ultrasound with a power of 8 W / cm 2 , a temperature of 70 ° C with a continuous supply of hydrogen peroxide with a concentration of 30% and a gas mixture containing ozone with a concentration of 180 mg / dm 3 for 8 hours. 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 94,3%.As a result of leaching, the extraction of zinc from the intermediate into the solution was 94.3%.

Claims (9)

1. Способ переработки продуктов, содержащих сульфиды металлов, заключающийся в тонком измельчении продукта, чановом выщелачивании при перемешивании, температуре 20-95°С, содержании твердой фазы 9-30% в водном растворе серной кислоты концентрацией 2,0÷150,0 г/дм3, содержащем ионы трехвалентного железа концентрацией 3÷20 г/дм3, воздействии ультразвука из устройства на дне чана, непрерывной подаче перекиси водорода с концентрацией 30-50% и озона с концентрацией в газовой смеси 100-200 мг/дм3, при соотношении расхода озона к расходу перекиси водорода 1:1÷2 и извлечении металлов из продуктов выщелачивания.1. The method of processing products containing metal sulfides, which consists in fine grinding of the product, vat leaching with stirring, a temperature of 20-95 ° C, a solids content of 9-30% in an aqueous solution of sulfuric acid with a concentration of 2.0 ÷ 150.0 g / dm 3 containing ferric ions with a concentration of 3 ÷ 20 g / dm 3 , exposure to ultrasound from the device at the bottom of the tank, continuous supply of hydrogen peroxide with a concentration of 30-50% and ozone with a concentration in the gas mixture of 100-200 mg / dm 3 , at the ratio of ozone to hydrogen peroxide 1: 1 ÷ 2 and recovering metals from the leachate. 2. Способ по п.1, в котором измельчение продукта проводят в шаровой или планетарной мельнице.2. The method according to claim 1, in which the grinding of the product is carried out in a ball or planetary mill. 3. Способ по п.1, в котором выщелачивание осуществляют с возбуждением в растворе резонансных волн или колебаний, или ударных волн.3. The method according to claim 1, in which the leaching is carried out with excitation in a solution of resonant waves or oscillations, or shock waves. 4. Способ по п.1, в котором выщелачивание осуществляют с гидродинамическим воздействием на раствор, обеспечивающим режим кавитации.4. The method according to claim 1, in which the leaching is carried out with hydrodynamic effects on the solution, providing a cavitation mode. 5. Способ по п.1, в котором выщелачивание осуществляют в гидродинамическом режиме, при закручивании потоков раствора, содержащих газ и твердую фазу.5. The method according to claim 1, in which the leaching is carried out in a hydrodynamic mode, by swirling the flow of a solution containing gas and a solid phase. 6. Способ по п.1, в котором выщелачивание осуществляют с использованием вибрационного перемешивания.6. The method according to claim 1, in which the leaching is carried out using vibrational mixing. 7. Способ по п.1, в котором при уменьшении скорости выщелачивания сульфидных продуктов производят удаление, по крайней мере, части раствора и замену его раствором серной кислоты.7. The method according to claim 1, in which, at a decrease in the rate of leaching of sulfide products, at least part of the solution is removed and replaced with a solution of sulfuric acid. 8. Способ по п.1, в котором после выщелачивания производится разделение полученного продукта на твердую и жидкую фазы.8. The method according to claim 1, in which after leaching is the separation of the obtained product into solid and liquid phases. 9. Способ по п.8, в котором после извлечения металлов из жидкой фазы ее повторно используют для выщелачивания.9. The method according to claim 8, in which after the extraction of metals from the liquid phase, it is reused for leaching.
RU2007113952/02A 2007-04-16 2007-04-16 Leaching method for products, containing metals sulfides RU2339708C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113952/02A RU2339708C1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Leaching method for products, containing metals sulfides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113952/02A RU2339708C1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Leaching method for products, containing metals sulfides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2339708C1 true RU2339708C1 (en) 2008-11-27

Family

ID=40193183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007113952/02A RU2339708C1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Leaching method for products, containing metals sulfides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2339708C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739492C1 (en) * 2020-07-24 2020-12-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method of processing mineral raw material containing metal sulphides
RU2768928C1 (en) * 2021-08-03 2022-03-25 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739492C1 (en) * 2020-07-24 2020-12-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method of processing mineral raw material containing metal sulphides
RU2768928C1 (en) * 2021-08-03 2022-03-25 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3705815B2 (en) Mineral leaching process at atmospheric pressure
US7858056B2 (en) Recovering metals from sulfidic materials
US4738718A (en) Method for the recovery of gold using autoclaving
CA2520039C (en) Precious metal recovery using thiocyanate lixiviant
EP3041964B1 (en) A process for copper and/or precious metal recovery
Xu et al. Eco-friendly and efficient extraction of valuable elements from copper anode mud using an integrated pyro-hydrometallurgical process
US5013359A (en) Process for recovering gold from refractory sulfidic ores
WO2004005556A1 (en) Process for leaching precious metals
CN108138258B (en) Method for removing arsenic from arsenic-containing material
Rasskazova et al. Stage-activation leaching of oxidized copper—gold ore: theory and technology
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
RU2339708C1 (en) Leaching method for products, containing metals sulfides
US5320665A (en) Metal recovery process from solution with a steel substrate
de la Torre et al. Improvements to the cyanidation process for precious metal recovery from WPCBs
RU2739492C1 (en) Method of processing mineral raw material containing metal sulphides
RU2353679C2 (en) Metals extraction from sulfide materials
AU2016404815A1 (en) Method for reducing arsenic content in arsenic-bearing gold material
RU2339706C1 (en) Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates
RU2749310C2 (en) Method for pocessing sulphide gold and copper float concentrate
Mokhlis et al. Selective leaching of copper from waste printed circuit boards (PCBs) using glycine as a complexing agent
RU2245380C1 (en) Method for reprocessing of metal sulfide-containing products
AU2016224142B2 (en) Processing of sulfidic ores
KR101603003B1 (en) Method for separating nickel from material with low nickel content
RU2802924C1 (en) Method for processing gold-containing concentrates

Legal Events

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

Effective date: 20090417