RU2502869C2 - Geotechnological processing method of non-conditioned sulphide ore material containing non-ferrous metals and iron - Google Patents
Geotechnological processing method of non-conditioned sulphide ore material containing non-ferrous metals and iron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502869C2 RU2502869C2 RU2012108239/03A RU2012108239A RU2502869C2 RU 2502869 C2 RU2502869 C2 RU 2502869C2 RU 2012108239/03 A RU2012108239/03 A RU 2012108239/03A RU 2012108239 A RU2012108239 A RU 2012108239A RU 2502869 C2 RU2502869 C2 RU 2502869C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- solution
- iron
- copper
- metal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к физико-химической геотехнологии, в частности, к переработке некондиционного сульфидного рудного материала, содержащего цветные металлы, преимущественно медь, никель, кобальт, а также железо, и может быть использовано при обогащении рудного материала открытым способом.The invention relates to physicochemical geotechnology, in particular, to the processing of substandard sulfide ore material containing non-ferrous metals, mainly copper, nickel, cobalt, and iron, and can be used in ore dressing by open-pit mining.
Забалансовые сульфидные руды на отработанных и разрабатываемых месторождениях, вскрышные породы и хвосты обогатительных фабрик в настоящее время, с одной стороны, являются одним из важных сырьевых источников цветных металлов, с другой - объектами повышенной экологической опасности. Для переработки подобных видов сырья, относительно бедных по содержанию цветных металлов, перспективны физико-химические геотехнологии. Важнейшими параметрами таких технологий являются полнота перехода цветных металлов в металлсодержащий раствор, обеспечение селективного извлечения и снижение потерь цветных металлов, концентрируемых в обогащаемом слое. При этом на эффективность технологии в значительной степени влияет наличие железа в растворах выщелачивания.Off-balance sulfide ores in the worked-out and developed deposits, overburden and tailings of concentration plants are, on the one hand, one of the most important raw material sources of non-ferrous metals, and, on the other hand, are objects of increased environmental hazard. Physicochemical geotechnologies are promising for the processing of such types of raw materials, relatively poor in the content of non-ferrous metals. The most important parameters of such technologies are the completeness of the transition of non-ferrous metals to a metal-containing solution, the provision of selective extraction and the reduction of losses of non-ferrous metals concentrated in the enrichment layer. At the same time, the effectiveness of the technology is significantly affected by the presence of iron in leaching solutions.
Известен способ геотехнологической переработки некондиционного сульфидного рудного материала, содержащего цветные металлы и железо (см. пат. №2274743, РФ, МПК E21B 43/28 (2006.01), 2006), заключающийся в формировании на поверхности отвала, имеющего уклон 2-6º, антифильтрационного и дренажного слоев, на которых размещают выщелачиваемый слой из предварительно обесшламленного некондиционного рудного материала. Выщелачиваемый слой содержит сульфиды цветных металлов и минерал-интенсификатор растворения в виде пирротина. В качестве материала выщелачиваемого слоя используют хвосты перечистных операций при обогащении медно-никелевых руд, пирротиновый концентрат, некондиционные медно-никелевые руды и некондиционные оруденелые филлиты. Обогащаемый слой размещают вне выщелачиваемого и дренажного слоев в направлении стока и сообщают с дренажным слоем через боковую поверхность последнего. Обогащаемый слой выполнен из ряда расположенных по его простиранию секций, каждая из которых разделена на несколько участков. Обогащаемый слой формируют из некондиционного сульфидного рудного материала, содержащего минерал-осадитель в виде серпентина в количестве не менее 60%, при этом рудный материал предварительно обжигают при температуре 620-680°C. После формирования отвала осуществляют активирование выщелачиваемого слоя путем его периодического принудительного или естественного орошения водой с переводом тяжелых металлов в раствор, который через боковую поверхность дренажного слоя поступает по специальным каналам в обогащаемый слой со стороны его боковой поверхности, увлажняя последний. В результате взаимодействия раствора с серпентином происходит осаждение тяжелых металлов с образованием техногенной руды.A known method of geotechnological processing of substandard sulfide ore material containing non-ferrous metals and iron (see US Pat. No. 2274743, RF, IPC E21B 43/28 (2006.01), 2006), which consists in the formation on the surface of the dump having a slope of 2-6º, antifiltration and drainage layers on which a leachable layer of preliminarily decontaminated substandard ore material is placed. The leachable layer contains non-ferrous metal sulfides and a mineral dissolution enhancer in the form of pyrrhotite. As the material of the leached layer, tailings of mining operations are used in the enrichment of copper-nickel ores, pyrrhotite concentrate, substandard copper-nickel ores and substandard mineralized phyllites. The enrichment layer is placed outside the leachable and drainage layers in the direction of flow and communicate with the drainage layer through the lateral surface of the latter. The enrichment layer is made of a number of sections located along its strike, each of which is divided into several sections. The enrichment layer is formed from substandard sulfide ore material containing a precipitating mineral in the form of serpentine in an amount of at least 60%, while the ore material is preliminarily calcined at a temperature of 620-680 ° C. After the formation of the dump, the leached layer is activated by periodic forced or natural irrigation with water, with the transfer of heavy metals into the solution, which, through the lateral surface of the drainage layer, enters the enrichment layer through special channels from the side of its lateral surface, moistening the latter. As a result of the interaction of the solution with serpentine, heavy metals are precipitated with the formation of technogenic ore.
Недостатком данного способа является невозможность селективного выделения цветных металлов и железа в самостоятельные концентраты и относительно низкая скорость фильтрации металлсодержащего раствора через обогащаемый слой, что лимитирует режим орошения выщелачиваемого слоя и снижает интенсивность перевода металлов в раствор. Все это снижает эффективность переработки некондиционного сульфидного рудного материала.The disadvantage of this method is the inability to selectively separate non-ferrous metals and iron into independent concentrates and the relatively low filtration rate of the metal-containing solution through the enrichment layer, which limits the irrigation regime of the leached layer and reduces the rate of metal transfer to the solution. All this reduces the efficiency of processing substandard sulfide ore material.
Известен также принятый в качестве прототипа способ геотехнологической переработки некондиционного сульфидного рудного материала, содержащего цветные металлы и железо (см. пат. №2338063, РФ, МПК E21B 43/28 (2006.01), 2008), заключающийся в формировании на первом антифильтрационном основании первого дренажного слоя и размещенного на нем выщелачиваемого слоя, содержащего некондиционный рудный материал в виде хвостов обогащения, некондиционных руд, отвалов бедных руд, шлаков, а также пирротин, пирит, марказит, троилит или их смесь в качестве минерала-интенсификатора растворения. Обогащаемый слой, расположенный вне выщелачиваемого слоя и содержащий второе антифильтрационное основание и второй дренажный слой, формируют из предварительно измельченного некондиционного сульфидного рудного материала и химически активного минерала-осадителя в виде слоистых силикатов, карбонатов, активного кремнезема или их смеси. Обогащаемый слой состоит из ряда расположенных по его простиранию независимых секций, каждая из которых разделена на ряд последовательно размещенных участков. Участки каждой секции выполняют автономными и гидравлически соединяют друг с другом последовательно. После формирования слоев сооружения осуществляют активирование выщелачиваемого слоя со стороны его входа путем периодического орошения выщелачивающим раствором, в качестве которого используют воду или раствор серной кислоты. В процессе орошения и фильтрации выщелачивающий раствор взаимодействует с сульфидными минералами с переводом цветных металлов и железа в раствор, который накапливается в дренажном слое. Увлажнение секций обогащаемого слоя металлсодержащим раствором осуществляют циклически с подачей раствора сверху вниз. При этом происходит осаждение цветных металлов и железа в обогащаемом слое с образованием техногенной руды. Отработанный раствор с выхода обогащаемого слоя отводится через второй дренажный слой на сброс. Возможен вариант осуществления способа с возвратом отработанного раствора на вход выщелачиваемого слоя для его активирования после корректировки. Степень извлечения цветных металлов из выщелачиваемого слоя в металлсодержащий раствор составляет 53-74%, а в обогащаемый слой - 99,0-99,9%. Итоговая продолжительность геотехнологической переработки рудного материала достигает 157 суток.There is also known a method of geotechnological processing of substandard sulfide ore material containing non-ferrous metals and iron adopted as a prototype (see Pat. No. 2338063, RF, IPC E21B 43/28 (2006.01), 2008), which consists in forming the first drainage base on the first antifiltration base a layer and a leachable layer placed on it containing substandard ore material in the form of tailings, substandard ores, dumps of poor ores, slag, as well as pyrrhotite, pyrite, marcasite, troilite, or a mixture thereof as an int dissolution enhancer. An enrichment layer located outside the leach layer and containing a second antifiltration base and a second drainage layer is formed from pre-ground substandard sulfide ore material and a reactive precipitating mineral in the form of layered silicates, carbonates, active silica, or a mixture thereof. The enrichment layer consists of a series of independent sections located along its strike, each of which is divided into a number of successively placed sections. The sections of each section are autonomous and hydraulically connected to each other in series. After the formation of the layers of the structure, the leached layer is activated from the side of its entrance by periodic irrigation with a leaching solution, which is used as water or a solution of sulfuric acid. In the process of irrigation and filtration, the leach solution interacts with sulfide minerals with the transfer of non-ferrous metals and iron into a solution that accumulates in the drainage layer. The humidification of the sections of the enriched layer with a metal-containing solution is carried out cyclically with the supply of the solution from top to bottom. In this case, the deposition of non-ferrous metals and iron in the enrichment layer with the formation of technogenic ore. The spent solution from the outlet of the enrichment layer is discharged through the second drainage layer to the discharge. A possible implementation of the method with the return of the spent solution to the inlet of the leachable layer to activate it after adjustment. The degree of extraction of non-ferrous metals from the leached layer into the metal-containing solution is 53-74%, and 99.0-99.9% into the enriched layer. The total duration of the geotechnological processing of ore material reaches 157 days.
Недостатком известного способа также является невозможность выделения цветных металлов в селективные концентраты для их последующей переработки. Кроме того, в способе не предусмотрено удаление ионов железа из металлсодержащего раствора выщелачивания в виде отдельного концентрата. Наличие железа в металлсодержащем растворе негативно сказывается на эффективности способа. Это связано с конкурирующими процессами ионного обмена, процессом гидролиза, снижающим pH, и пассивацией поверхности минералов-осадителей в обогащаемом слое, что ведет к ухудшению фильтрационных характеристик слоя. К недостаткам способа следует также отнести его высокую длительность.The disadvantage of this method is the inability to separate non-ferrous metals into selective concentrates for their subsequent processing. In addition, the method does not provide for the removal of iron ions from the metal-containing leaching solution in the form of a separate concentrate. The presence of iron in a metal-containing solution negatively affects the effectiveness of the method. This is due to competing processes of ion exchange, a hydrolysis process that lowers pH, and the passivation of the surface of mineral precipitators in the enrichment layer, which leads to a deterioration in the filtration characteristics of the layer. The disadvantages of the method should also include its high duration.
Настоящее изобретение направленно на достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности переработки некондиционного сульфидного рудного материала за счет получения селективных концентратов цветных металлов и железа и интенсификации способа при обеспечении высокой степени извлечения металлов.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in increasing the efficiency of processing substandard sulfide ore material by obtaining selective concentrates of non-ferrous metals and iron and the intensification of the method while ensuring a high degree of extraction of metals.
Технический результат достигается тем, что в способе геотехнологической переработки некондиционного сульфидного рудного материала, содержащего цветные металлы, преимущественно медь, никель, кобальт, и железо, включающем формирование на первом антифильтрационном основании первого дренажного слоя и размещенного на нем выщелачиваемого слоя, содержащего некондиционный сульфидный рудный материал и пирротин, формирование на втором антифильтрационном основании, расположенном вне первого антифильтрационного основания, второго дренажного слоя и размещенного на нем обогащаемого слоя, активирование выщелачиваемого слоя со стороны его входа путем периодического орошения выщелачивающим водным или сернокислым раствором с переводом содержащихся в нем металлов в раствор, поступающий в первый дренажный слой, циклическое увлажнение металлсодержащим раствором обогащаемого слоя, осаждение никеля и кобальта в обогащаемом слое с образованием техногенной руды и отвод отработанного раствора из обогащаемого слоя через второй дренажный слой на сброс или на вход выщелачиваемого слоя, согласно изобретению, дополнительно формируют соединенные последовательно участок извлечения меди и участок осаждения железа, при этом первый дренажный слой соединен с входом участка извлечения меди и входом выщелачиваемого слоя, а выход участка осаждения железа соединен с обогащаемым слоем и входом выщелачиваемого слоя, используют металлсодержащий раствор с pH 1,8-2,2, который направляют вначале на участок извлечения меди и путем цементации на металлическом железе выделяют из него медь, затем обезмеженный металлсодержащий раствор направляют на участок осаждения железа, где раствор пропускают через термоактивированный карбонатит с крупностью частиц 0,1-0,2 мм при соотношении карбонатита и раствора 0,5-0,7 г/л, после чего раствор подают в обогащаемый слой для осаждения никеля и кобальта.The technical result is achieved by the fact that in the method of geotechnological processing of substandard sulfide ore material containing non-ferrous metals, mainly copper, nickel, cobalt, and iron, including the formation on the first antifiltration base of the first drainage layer and a leachable layer containing substandard sulfide ore material placed on it and pyrrhotite, forming on the second antifiltration base located outside the first antifiltration base, a second drainage about the layer and the enrichment layer placed on it, activation of the leachable layer from the inlet side by periodic irrigation with a leaching aqueous or sulfuric acid solution with the transfer of the metals contained in it into the solution entering the first drainage layer, cyclic wetting with a metal-containing solution of the enrichment layer, deposition of nickel and cobalt in the enrichment layer with the formation of technogenic ore and the discharge of the spent solution from the enrichment layer through the second drainage layer to the discharge or to the inlet of the leachable layer According to the invention, the copper extraction section and the iron deposition section are connected in series, the first drainage layer being connected to the input of the copper extraction section and the inlet of the leachable layer, and the output of the iron deposition section is connected to the enrichment layer and the inlet of the leachable layer, using a metal-containing solution with a pH of 1.8-2.2, which is first directed to the copper extraction section and copper is extracted from it by carburizing on metallic iron, then the decoupled metal-containing solution is direct to the area of deposition of iron, where the solution is passed through thermally activated carbonatite with a particle size of 0.1-0.2 mm with a ratio of carbonatite and solution of 0.5-0.7 g / l, after which the solution is fed into the enrichment layer for deposition of Nickel and cobalt.
Технический результат достигается также тем, что участок извлечения меди содержит соединенные последовательно первый зумпф, цементатор, накопительную емкость и второй зумпф, причем в первом зумпфе осуществляют корректировку pH металлсодержащего раствора, участок осаждения железа содержит соединенные последовательно реактор с термоактивированным карбонатитом и третий зумпф, обогащаемый слой содержит четвертый зумпф, который соединен с вторым дренажным слоем, причем первый и второй дренажные слои и выход участка осаждения железа соединены с входом выщелачиваемого слоя соответственно через первый, третий и четвертый зумпфы, а второй зумпф дополнительно соединен с первым дренажным слоем.The technical result is also achieved by the fact that the copper extraction section contains the first sump, cementer, storage tank and the second sump connected in series, the pH of the metal-containing solution being adjusted in the first sump, the iron deposition section contains a thermally activated carbonatite reactor and a third sump, enriched layer contains a fourth sump, which is connected to the second drainage layer, the first and second drainage layers and the output of the deposition of iron inens with the entrance of the leachable layer, respectively, through the first, third and fourth sumps, and the second sump is additionally connected to the first drainage layer.
Технический результат достигается также и тем, что в качестве некондиционного сульфидного рудного материала выщелачиваемого слоя используют забалансовую медно-никелевую руду.The technical result is also achieved by the fact that an off-balance copper-nickel ore is used as a substandard sulfide ore material of the leach layer.
Технический результат достигается и тем, что в качестве некондиционного сульфидного рудного материала выщелачиваемого слоя используют гранулированные хвосты обогащения медно-никелевых руд с крупностью гранул 1-3 см.The technical result is also achieved by the fact that granular tailings of copper-nickel ore dressing with granule size of 1-3 cm are used as substandard sulfide ore material of the leach layer.
На достижение технического результата направлено то, что орошение выщелачиваемого слоя водным раствором ведут при содержании в слое 5-15% пирротина и 1-4% сернокислым раствором при содержании пирротина менее 5%.The achievement of the technical result is directed to the fact that irrigation of the leached layer with an aqueous solution is carried out when the layer contains 5-15% pyrrhotite and 1-4% sulfuric acid solution with a pyrrhotite content of less than 5%.
На достижение технического результата направлено также то, что цементацию меди ведут в течение 10-20 минут.The achievement of the technical result is also directed by the fact that copper cementation is carried out for 10-20 minutes.
На достижение технического результата направлено также и то, что используют карбонатит, термоактивированный при температуре 860-940°C, железо осаждают в виде его гидроксида, а осаждение ведут в течение 4-6 часов.The achievement of the technical result is also aimed at the use of carbonatite, thermally activated at a temperature of 860-940 ° C, iron is precipitated in the form of its hydroxide, and the deposition is carried out for 4-6 hours.
Достижению технического результата способствует то, что в качестве материала обогащаемого слоя используют измельченные до крупности 0,063-0,10 мм слоистые гидросиликаты или смесь активного кремнезема с карбонатитом, а осаждение никеля и кобальта ведут путем седиментации их соединений при взаимодействии металлсодержащего раствора с материалом обогащаемого слоя.The achievement of the technical result is facilitated by using layered hydrosilicates or a mixture of active silica with carbonatite, crushed to a particle size of 0.063-0.10 mm, and the precipitation of nickel and cobalt is carried out by sedimentation of their compounds in the interaction of a metal-containing solution with the material of the enrichment layer.
Достижению технического результата способствует также то, что подачу металлсодержащего раствора в обогащаемый слой осуществляют снизу вверх посредством вертикально размещенных в слое перфорированных трубопроводов.The achievement of the technical result is also facilitated by the fact that the supply of the metal-containing solution to the enrichment layer is carried out from the bottom up by means of perforated pipelines vertically placed in the layer.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Производят активирование выщелачиваемого слоя водным или 1-4% сернокислым раствором. Присутствие в составе выщелачиваемого слоя пирротина, являющегося интенсификатором растворения, приводит к тому, что при его окислении образуются серная кислота и ионы трехвалентного железа согласно реакциям:The essence of the proposed method is as follows. The leached layer is activated with an aqueous or 1-4% sulfate solution. The presence in the composition of the leachable layer of pyrrhotite, which is an intensifier of dissolution, leads to the fact that when it is oxidized, sulfuric acid and ferric ions are formed according to the reactions:
Серная кислота и ионы трехвалентного железа интенсифицируют растворение сульфидных минералов цветных металлов, например, пентландита, виоларита и халькопирита с образованием соответствующих водорастворимых сульфатов:Sulfuric acid and ferric ions intensify the dissolution of sulfide minerals of non-ferrous metals, for example, pentlandite, violarite and chalcopyrite with the formation of the corresponding water-soluble sulfates:
Элементарная сера далее окисляется до сульфатной. Ионы цветных металлов и железа переходят в металлсодержащий раствор.Elemental sulfur is then oxidized to sulfate. Non-ferrous metal and iron ions pass into a metal-containing solution.
На следующей стадии процесса осуществляют выделение металлической меди методом цементации. Процесс протекает согласно реакции:At the next stage of the process, copper metal is extracted by cementation. The process proceeds according to the reaction:
Важнейшим параметром данного процесса является pH раствора, величину которого (1,8-2,2) подвергают периодическому контролю и корректировке.The most important parameter of this process is the pH of the solution, the value of which (1.8-2.2) is subjected to periodic monitoring and adjustment.
Далее из металлсодержащего раствора удаляют железо. Нами экспериментально установлено, что присутствие железа в растворе негативно влияет на эффективность действия обогащаемого слоя - геохимического барьера. Это связано с гидролизом сульфата железа, снижающим pH, пассивацией поверхности минералов-осадителей обогащаемого слоя образующимися гидроксидами железа и ухудшением фильтрационных характеристик слоя.Next, iron is removed from the metal-containing solution. We experimentally established that the presence of iron in a solution negatively affects the effectiveness of the enriched layer — the geochemical barrier. This is due to the hydrolysis of iron sulfate, which lowers pH, the passivation of the surface of the mineral-precipitating minerals of the enriched layer by the formed iron hydroxides and the deterioration of the filtration characteristics of the layer.
Для осаждения железа используют карбонатит, например вскрышную породу Ковдорского месторождения комплексных руд, на 90% состоящую из кальцита и доломита, которую подвергают температурной активации при 860-940°C. Селективное осаждение железа в виде гидроксида ведут в статических условиях при соотношении карбонатита и металлсодержащего раствора, равном 0,5-0,7 г/л, и перемешивании раствора. Это позволяет осадить железо на 75-90%. Процесс описывается следующими уравнениями:Carbonatite is used to precipitate iron, for example, overburden of the Kovdorsky complex ore deposit, 90% consisting of calcite and dolomite, which is subjected to temperature activation at 860–940 ° C. Selective precipitation of iron in the form of hydroxide is carried out under static conditions with a ratio of carbonatite and metal-containing solution equal to 0.5-0.7 g / l, and stirring the solution. This allows iron to be precipitated by 75-90%. The process is described by the following equations:
При этом в начальный период наблюдается соосаждение с железом никеля и кобальта, которые в дальнейшем в результате десорбции снова переходят в металлсодержащий раствор.In this case, in the initial period, coprecipitation with iron of nickel and cobalt is observed, which subsequently revert to a metal-containing solution as a result of desorption.
На следующей стадии ведут осаждение никеля и кобальта в обогащаемом слое - искусственном геохимическом барьере. Нами экспериментально установлена высокая емкость барьера, что позволяет получать богатые (20-25%) концентраты этих металлов для последующей эффективной гидрометаллургической переработки. Использование слоистых гидросиликатов или смеси активного кремнезема с карбонатитом в качестве материала искусственного геохимического барьера позволяет при взаимодействии этих минералов с сульфатными растворами осаждать цветные металлы согласно реакциям:At the next stage, nickel and cobalt are deposited in an enrichment layer — an artificial geochemical barrier. We experimentally established a high barrier capacity, which allows us to obtain rich (20-25%) concentrates of these metals for subsequent effective hydrometallurgical processing. The use of layered hydrosilicates or a mixture of active silica with carbonatite as a material of an artificial geochemical barrier allows the interaction of these minerals with sulfate solutions to precipitate non-ferrous metals according to the reactions:
В результате реакций (9-12) образуется никель-кобальтовый концентрат.As a result of reactions (9-12), a nickel-cobalt concentrate is formed.
Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.The essential features of the claimed invention, which determine the scope of legal protection and are sufficient to obtain the above technical result, perform functions and relate to the result as follows.
Формирование соединенных последовательно участка извлечения меди и участка осаждения железа, в которых вход участка извлечения меди соединен с первым дренажным слоем, а выход участка осаждения железа соединен с обогащаемым слоем позволяет селективно извлечь медь и удалить железо из металлсодержащего раствора до взаимодействия раствора с обогащаемым слоем.The formation of the copper extraction section and the iron deposition section connected in series, in which the input of the copper extraction section is connected to the first drainage layer and the output of the iron deposition section is connected to the enrichment layer, allows copper to be selectively removed and the iron removed from the metal-containing solution before the solution interacts with the enrichment layer.
Сообщение с входом выщелачиваемого слоя входа участка извлечения меди и выхода участка осаждения железа обеспечивает возможность повысить концентрацию цветных металлов в металлсодержащем растворе.Communication with the inlet of the leachable layer of the inlet of the copper extraction section and the output of the iron deposition section provides an opportunity to increase the concentration of non-ferrous metals in the metal-containing solution.
Использование металлсодержащего раствора с pH 1,8-2,2 обусловлено требованиями эффективного извлечения меди на начальной стадии процесса переработки некондиционного сульфидного рудного материала. При pH металлсодержащего раствора менее 1,8 наблюдается растворение металлического железа в серной кислоте. Значение pH раствора более 2,2 нежелательно по причине образования гидроксидов и основных сульфатов железа.The use of a metal-containing solution with a pH of 1.8-2.2 is due to the requirements for the efficient extraction of copper at the initial stage of the processing of substandard sulfide ore material. When the pH of the metal-containing solution is less than 1.8, dissolution of metallic iron in sulfuric acid is observed. A pH value of more than 2.2 is undesirable due to the formation of hydroxides and basic iron sulfates.
Первоначальное извлечение меди из металлсодержащего раствора обусловлено возможностью ее выделения в виде металла на начальной стадии процесса, что является предпочтительным.The initial extraction of copper from the metal-containing solution is due to the possibility of its separation in the form of metal at the initial stage of the process, which is preferred.
Извлечение меди путем цементации на металлическом железе связано с тем, что переработке подвергается бедный по меди некондиционный сульфидный рудный материал. Концентрация меди в металлсодержащем растворе (менее 0,1-0,4 г/л) недостаточна для эффективного применения экстракции или электролиза.The extraction of copper by carburizing on metallic iron is due to the fact that copper-poor substandard sulfide ore material is processed. The concentration of copper in the metal-containing solution (less than 0.1-0.4 g / l) is insufficient for the effective use of extraction or electrolysis.
Удаление железа из обезмеженного металлсодержащего раствора на участке осаждения железа позволяет интенсифицировать осаждение никеля и кобальта в обогащаемом слое и снизить их потери.Removal of iron from the debonded metal-containing solution at the iron deposition site allows one to intensify the deposition of nickel and cobalt in the enrichment layer and reduce their losses.
Осаждение железа путем пропускания обезмеженного раствора через термоактивированный карбонатит с крупностью частиц 0,1-0,2 мм обусловлено тем, что при крупности частиц менее 0,1 мм будет происходить соосаждение никеля и кобальта, что ведет к потере цветных металлов, а при крупности более 0,2 мм будет снижаться степень осаждения железа, что также нежелательно.The deposition of iron by passing an annealed solution through thermally activated carbonatite with a particle size of 0.1-0.2 mm is due to the fact that, when the particle size is less than 0.1 mm, nickel and cobalt will co-precipitate, which leads to the loss of non-ferrous metals, and when the particle size is more 0.2 mm will decrease the degree of deposition of iron, which is also undesirable.
Соотношение термоактивированного карбонатита и раствора, равное 0,5-0,7 г/л, обусловлено соосаждением никеля и кобальта при величине соотношения более 0,7 г/л и снижением степени осаждения железа при соотношении менее 0,5 г/л.The ratio of thermally activated carbonatite and the solution, equal to 0.5-0.7 g / l, is due to the coprecipitation of nickel and cobalt with a ratio of more than 0.7 g / l and a decrease in the degree of deposition of iron at a ratio of less than 0.5 g / l.
Подача обезмеженного и очищенного от железа металлсодержащего раствора в обогащаемый слой позволяет осадить никель и кобальт с наименьшими потерями и в более интенсивном режиме.The supply of a metal-free solution free of iron and free from iron into the enrichment layer allows nickel and cobalt to be deposited with the least losses and in a more intensive mode.
Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в получении селективных концентратов цветных металлов и железа и интенсификации способа при обеспечении высокой степени извлечения металлов, что повышает эффективность переработки некондиционного сульфидного рудного материала.The combination of the above features is necessary and sufficient to achieve the technical result of the invention, which consists in obtaining selective concentrates of non-ferrous metals and iron and the intensification of the method while ensuring a high degree of extraction of metals, which increases the efficiency of processing substandard sulfide ore material.
В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции и режимные параметры.In particular cases of carrying out the invention, the following specific operations and operating parameters are preferred.
Наличие на участке извлечения меди соединенных последовательно первого зумпфа, цементатора, накопительной емкости и второго зумпфа позволяет селективно выделить металлическую медь из металлсодержащего раствора на начальной стадии его переработки.The presence of the first sump, cementer, storage tank and second sump in series in the copper extraction section allows to selectively separate metallic copper from the metal-containing solution at the initial stage of its processing.
Осуществление в первом зумпфе корректировки pH металлсодержащего раствора позволяет поддерживать pH в заданном интервале значений при цементации меди с получением селективного концентрата меди при наименьших ее потерях.The implementation in the first sump of adjusting the pH of the metal-containing solution allows you to maintain the pH in a predetermined range of values during copper cementation to obtain a selective copper concentrate at its lowest loss.
Наличие на участке осаждения железа последовательно соединенных реактора с термоактивированным карбонатитом и третьего зумпфа обеспечивает технологичное удаление железа в виде его гидроксида, что снижает потери никеля и кобальта и обеспечивает сбор металлсодержащего раствора перед его подачей в обогащаемый слой.The presence of a series-connected reactor with thermally activated carbonatite and a third sump at the iron deposition site ensures the technological removal of iron in the form of its hydroxide, which reduces the loss of nickel and cobalt and ensures the collection of the metal-containing solution before it is fed into the enrichment layer.
Наличие четвертого зумпфа, соединенного с вторым дренажным слоем обеспечивает сбор отработанного раствора перед его сбросом или направлением в оборот.The presence of the fourth sump connected to the second drainage layer ensures the collection of the spent solution before it is discharged or directed into circulation.
Соединение первого, третьего и четвертого зумпфов с входом выщелачиваемого слоя, например общим трубопроводом, позволяет повысить концентрацию цветных металлов в металлсодержащем растворе, осуществить замкнутый водооборот и ограничить загрязнение окружающей среды от поступления тяжелых металлов с отработанным раствором.The connection of the first, third and fourth sumps with the inlet of the leachable layer, for example, a common pipeline, allows to increase the concentration of non-ferrous metals in the metal-containing solution, to carry out closed water circulation and to limit environmental pollution from the influx of heavy metals with the spent solution.
Дополнительное соединение второго зумпфа с первым дренажным слоем позволяет часть металлсодержащего раствора подать непосредственно на участок осаждения железа, что целесообразно при низкой концентрации меди и высокой концентрации никеля и кобальта в металлсодержащем растворе.An additional connection of the second sump with the first drainage layer allows part of the metal-containing solution to be fed directly to the area of iron deposition, which is advisable at a low concentration of copper and a high concentration of nickel and cobalt in the metal-containing solution.
Использование забалансовой медно-никелевой руды и гранулированных хвостов обогащения медно-никелевых руд в качестве некондиционного сульфидного рудного материала выщелачиваемого слоя обусловлено наличием в их составе цветных металлов, таких как медь, никель, кобальт.The use of off-balance copper-nickel ore and granular tailings of the enrichment of copper-nickel ores as a substandard sulfide ore material of the leached layer is due to the presence of non-ferrous metals, such as copper, nickel, cobalt.
Использование гранулированных хвостов обогащения медно-никелевых руд с крупностью гранул 1-3 см связано с тем, что при крупности гранул менее 1 см будут ухудшаться фильтрационные характеристики выщелачиваемого слоя, а при крупности более 3 см затрудняется выщелачивание цветных металлов.The use of granulated tailings for the enrichment of copper-nickel ores with a granule size of 1-3 cm is due to the fact that with a granule size of less than 1 cm, the filtration characteristics of the leached layer will deteriorate, and with a particle size of more than 3 cm, the leaching of non-ferrous metals is difficult.
Если в составе выщелачиваемого слоя содержание пирротина достаточно для обеспечения кислой реакции растворов (5-15%), орошение выщелачиваемого слоя предпочтительно осуществлять водным раствором. При содержании пирротина менее 5% и наличии в составе некондиционного сульфидного рудного материала выщелачиваемого слоя химически активных нерудных минералов кислые соли и свободная серная кислота, образующиеся при окислении пирротина, могут нейтрализоваться этими минералами. В этом случае орошение целесообразно проводить 1-4% сернокислым раствором.If the pyrrhotite content in the leach layer is sufficient to provide an acidic solution (5-15%), it is preferable to irrigate the leach layer with an aqueous solution. With a pyrrhotite content of less than 5% and the presence of a leachate layer of chemically active non-metallic minerals in the substandard sulfide ore material, acid salts and free sulfuric acid formed during the oxidation of pyrrhotite can be neutralized by these minerals. In this case, it is advisable to carry out irrigation with a 1-4% sulfate solution.
Проведение цементации меди в течение 10-20 минут обусловлено тем, что при длительности менее 10 минут извлечение металла недостаточно полное, а при длительности более 20 минут начинаются побочные процессы, приводящие к растворению цементационной меди.Carrying out cementation of copper for 10-20 minutes is due to the fact that with a duration of less than 10 minutes, the metal extraction is not complete enough, and with a duration of more than 20 minutes, side processes begin, leading to the dissolution of cemented copper.
Использование карбонатита, термоактивированного при температуре 860-940°C позволяет эффективно удалять железо из металлсодержащего раствора. При температуре активации карбонатита менее 860°C не происходит полная декарбонизация кальцита. Ведение обработки при температуре более 940°C приводит к неоправданному увеличению энергозатрат и снижению химической активности оксидов кальция и магния.The use of carbonatite thermally activated at a temperature of 860–940 ° C makes it possible to effectively remove iron from a metal-containing solution. At a carbonatite activation temperature of less than 860 ° C, calcite does not completely decarbonize. Conducting processing at temperatures above 940 ° C leads to an unjustified increase in energy consumption and a decrease in the chemical activity of calcium and magnesium oxides.
Осаждение железа в течение 4-6 часов обусловлено тем, что в этих условиях железо наиболее полно осаждается в виде гидроксида. При времени менее 4 часов наблюдается соосаждение никеля и кобальта за счет их сорбции на гидроксиде железа. Длительность более 6 часов не приводит к повышению степени осаждения железа и поэтому нецелесообразна.The precipitation of iron within 4-6 hours is due to the fact that under these conditions, iron is most fully precipitated in the form of hydroxide. At a time of less than 4 hours, coprecipitation of nickel and cobalt is observed due to their sorption on iron hydroxide. A duration of more than 6 hours does not lead to an increase in the degree of deposition of iron and is therefore impractical.
Осаждение никеля и кобальта путем седиментации их соединений при взаимодействии металлсодержащего раствора со слоистыми гидросиликатами или смесью активного кремнезема с карбонатитом материалом обусловлено образованием карбонатов и гидросиликатов никеля и кобальта, которые позволяют наиболее полно перевести цветные металлы в твердую фазу обогащаемого слоя и снизить их потери. Предпочтительно соотношение активного кремнезема и карбонатита в пропорции 1,0-1,2:1.The precipitation of nickel and cobalt by sedimentation of their compounds during the interaction of a metal-containing solution with layered hydrosilicates or a mixture of active silica with carbonatite material is caused by the formation of nickel and cobalt carbonates and hydrosilicates, which allow the most complete transfer of non-ferrous metals into the solid phase of the enrichment layer and reduce their losses. Preferably the ratio of active silica and carbonatite in a ratio of 1.0-1.2: 1.
Использование измельченных до крупности 0,063-0,1 мм слоистых гидросиликатов или смеси активного кремнезема с карбонатитом обусловлено тем, что при крупности менее 0,063 мм замедляется скорость фильтрации раствора через обогащаемый слой, а при крупности более 0,1 мм происходит неполное осаждение никеля и кобальта.The use of layered hydrosilicates crushed to a particle size of 0.063-0.1 mm or a mixture of active silica with carbonatite is due to the fact that when the particle size is less than 0.063 mm, the filtration rate of the solution through the enrichment layer slows down, and when the particle size is more than 0.1 mm, nickel and cobalt are not completely deposited.
Подача металлсодержащего раствора в обогащаемый слой снизу вверх посредством вертикально размещенных в слое перфорированных трубопроводов повышает равномерность содержания никеля и кобальта в получаемой техногенной руде.The flow of the metal-containing solution into the enrichment layer from the bottom up by means of vertically placed perforated pipelines in the layer increases the uniformity of the nickel and cobalt content in the resulting technogenic ore.
Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с получением селективных концентратов цветных металлов и железа и интенсификации способа при обеспечении высокой степени извлечения металлов.The above particular features of the invention make it possible to carry out the process in an optimal manner with obtaining selective concentrates of non-ferrous metals and iron and intensifying the process while ensuring a high degree of metal recovery.
На прилагаемой Фиг. приведена схема геотехнологической переработки некондиционного сульфидного рудного материала, содержащего цветные металлы и железо, согласно заявленному изобретению.In the attached FIG. The scheme of geotechnological processing of substandard sulfide ore material containing non-ferrous metals and iron, according to the claimed invention.
В нижней части сооружения размещают первое антифильтрационное основание 1 из глины или полиэтиленовой пленки для защиты от попадания металлсодержащих растворов в поверхностные и подземные воды. На основание 1 укладывают первый дренажный слой 2, состоящий из дробленых пород, например, вскрышных пород песчаной или гравийной крупности, не содержащих химически активных минералов. На дренажном слое 2 размещают выщелачиваемый слой 3 из некондиционного сульфидного рудного материала: отвальной медно-никелевой руды, гранулированных хвостов обогащения медно-никелевых руд. Присутствующий в рудном материале выщелачиваемого слоя пирротин используют в качестве минерала-интенсификатора растворения.The
При использовании в качестве материала выщелачиваемого слоя отвальных медно-никелевых руд их дробят, классифицируют и укладывают послойно от крупных классов внизу к более мелким классам вверху.When used as the material of the leachable layer of dump copper-nickel ores, they are crushed, classified and stacked in layers from large classes below to smaller classes at the top.
Если в качестве некондиционного медно-никелевого рудного материала выщелачиваемого слоя используют гранулированные хвосты обогащения медно-никелевых руд, их предварительно гранулируют до крупности гранул 1-3 см. При этом предпочтительно использовать фракции хвостов обогащения медно-никелевых руд более 0,063 мм. Перед приготовлением гранул хвосты обогащения медно-никелевых руд доизмельчают до крупности менее 0,040 мм для лучшего раскрытия сульфидных зерен, а в качестве связующего используют портландцемент в количестве 3-5%.If granular copper-nickel ore dressing tailings are used as substandard copper-nickel ore material of the leach layer, they are pre-granulated to a granule size of 1-3 cm. In this case, it is preferable to use copper-nickel ore dressing tail fraction greater than 0.063 mm. Before preparing the granules, the tailings of the enrichment of copper-nickel ores are finely ground to a particle size of less than 0.040 mm for better opening of sulfide grains, and Portland cement in an amount of 3-5% is used as a binder.
Активирование выщелачиваемого слоя осуществляют сверху со стороны его входа путем периодического орошения выщелачивающим раствором с использованием перфорированного приспособления 4, соединенного с напорной емкостью 5. В качестве выщелачивающего раствора используют воду или 1-4% серную кислоту. Металлсодержащий раствор из дренажного слоя 2 поступает в первый зумпф 6, в котором при необходимости производят корректировку pH, откуда раствор подается в цементатор 7. В случае недостаточной концентрации меди металлсодержащий раствор из зумпфа 6 подается на вход выщелачиваемого слоя 3 по трубопроводу 8. В емкости 9 цементационная медь отделяется от металлсодержащего раствора, который поступает во второй зумпф 10. Из зумпфа 10 металлсодержащий раствор перекачивается в реактор 11, куда подается карбонатит и при перемешивании осуществляется селективное осаждение железа в виде его гидроксида. Полученный железосодержащий осадок отделяют и утилизируют, например, в производстве строительных материалов. Очищенный от железа металлсодержащий раствор поступает в третий зумпф 12, откуда он подается в обогащаемый слой 13, состоящий из слоистых гидросиликатов или смеси активного кремнезема с карбонатитом. В случае низкой концентрации никеля и кобальта металлсодержащий раствор из третьего зумпфа 12 перекачивается на орошение выщелачиваемого слоя 3 по трубопроводу 8. Обогащаемый слой 13 размещают на втором дренажном слое 14, который располагают на втором антифильтрационном основании 15. Подачу никель-кобальтсодержащего раствора осуществляют снизу вверх через расположенные вертикально в материале обогащаемого слоя 13 перфорированные трубопроводы 16. Отработанный раствор, практически не содержащий никеля и кобальта, поступает во второй дренажный слой 14 и оттуда в четвертый зумпф 17. Из четвертого зумпфа 17 отработанный раствор либо отправляют на сброс, либо на вход выщелачиваемого слоя 3, через емкость 5, где производят корректировку раствора. Участки извлечения меди и осаждения железа соединены друг с другом и выщелачиваемым 3 и обогащаемым 13 слоями посредством трубопроводов 8, снабженных насосами 18 и запорными вентилями 19.Activation of the leachable layer is carried out from the top of its entrance by periodic irrigation with a leach solution using a
Полученный никель-кобальтовый концентрат направляют на переработку известными гидрометаллургическими способами. После завершения растворения сульфидов отработанный выщелачиваемый слой 3 может быть использован в строительстве в качестве заполнителя или переработан в строительные материалы.The resulting nickel-cobalt concentrate is sent for processing by known hydrometallurgical methods. After the dissolution of sulfides is completed, the spent
Сущность и преимущества заявляемого изобретения могут быть проиллюстрированы следующими Примерами.The essence and advantages of the claimed invention can be illustrated by the following Examples.
Пример 1. Осуществляют геотехнологическую переработку некондиционного сульфидного рудного материала в виде забалансовой медно-никелевой руды, содержащей, %: Ni - 0,40, Cu - 0,14, Co - 0,02. Материал измельчают до крупности 10-50 мм. Формируют выщелачиваемый слой. Материал укладывают послойно от крупных классов к мелким. Активирование выщелачиваемого слоя ведут сверху 3% серной кислотой. Плотность орошения составляет 20 л/т. Период орошения выщелачиваемого слоя выбирают равным 2 суток. Раствор собирают в первом зумпфе. Концентрации металлов составляют, г/л: Ni - 0,110, Cu - 0,092, Co - 0,003. В связи с низкими концентрациями осуществляют рецикл раствора, направляя его в оборот на активирование выщелачиваемого слоя. После трех циклов оборота раствора концентрации металлов составляют, г/л: Ni - 0,350, Cu - 0,250, Co - 0,021. Раствор подкисляют до pH=2 и ведут цементацию меди в течение 20 минут. Извлечение меди составляет 99,2%. Раствор после цементации и отделения меди собирают во втором зумпфе и анализируют. Металлсодержащий раствор содержит, г/л: Ni - 0,35, Cu - 0,002, Co - 0,02. Общая концентрация железа составляет 1,4 г/л. Раствор направляют на осаждение железа. Процесс ведут в течение 5 часов. Соотношение карбонатита и раствора составляет 0,6 г/л, при крупности частиц карбонатита 0,1-0,2 мм. Степень осаждения железа составляет 98%. Металлсодержащий раствор собирают в третьем зумпфе. Концентрации металлов составляют, г/л: Ni - 0,345, Cu - 0,0018, Co - 0,020. Остаточная концентрация железа в растворе равна 0,028 г/л. Раствор направляют на увлажнение обогащаемого слоя. Обогащаемый слой выполняют из слоистых гидросиликатов: серпентинов, хлоритов, измельченных до крупности 0,063-0,10 мм. Степень осаждения металлов составляет, %: Ni - 99,98, Co - 99,99. Оставшаяся в растворе медь осаждается на 99,99%. Отработанный раствор собирают в четвертом зумпфе и перекачивают в емкость для корректировки и подачи на активирование выщелачиваемого слоя. Процесс повторяют до достижения извлечения металлов из выщелачиваемого слоя 75%. Итоговая продолжительность геотехнологической переработки рудного материала составляет 98 суток.Example 1. Geotechnological processing of substandard sulfide ore material is carried out in the form of off-balance copper-nickel ore, containing,%: Ni - 0.40, Cu - 0.14, Co - 0.02. The material is crushed to a particle size of 10-50 mm. A leachable layer is formed. The material is laid in layers from large to small classes. Activation of the leached layer is carried out on top of 3% sulfuric acid. The irrigation density is 20 l / t. The irrigation period of the leached layer is chosen equal to 2 days. The solution is collected in the first sump. The concentration of metals is, g / l: Ni - 0,110, Cu - 0,092, Co - 0,003. Due to low concentrations, the solution is recycled, directing it into circulation to activate the leached layer. After three cycles of the solution revolution, the concentration of metals is, g / l: Ni - 0.350, Cu - 0.250, Co - 0.021. The solution was acidified to pH = 2 and copper was cemented for 20 minutes. Copper recovery is 99.2%. The solution after cementation and separation of copper is collected in a second sump and analyzed. The metal-containing solution contains, g / l: Ni - 0.35, Cu - 0.002, Co - 0.02. The total iron concentration is 1.4 g / l. The solution is directed to the precipitation of iron. The process is conducted within 5 hours. The ratio of carbonatite and solution is 0.6 g / l, with a particle size of carbonatite 0.1-0.2 mm The degree of precipitation of iron is 98%. The metal-containing solution is collected in a third sump. The concentration of metals is, g / l: Ni - 0.345, Cu - 0.0018, Co - 0.020. The residual concentration of iron in the solution is 0.028 g / l. The solution is sent to moisten the enriched layer. The enriched layer is made of layered hydrosilicates: serpentines, chlorites, crushed to a particle size of 0.063-0.10 mm. The degree of metal deposition is,%: Ni - 99.98, Co - 99.99. The copper remaining in the solution precipitates by 99.99%. The spent solution is collected in the fourth sump and pumped into a container for adjustment and supply to the activation of the leached layer. The process is repeated until the extraction of metals from the leached layer of 75% is achieved. The total duration of the geotechnological processing of ore material is 98 days.
Пример 2. Осуществляют геотехнологическую переработку некондиционного сульфидного рудного материала в виде хвостов обогащения медно-никелевых руд, содержащих, %: Ni - 0,181, Cu - 0,074, Co - 0,008. Хвосты классифицируют и выделяют класс крупности более 0,063 мм. Фракция содержит, %: Ni - 0,19, Cu - 0,08, Co - 0,009. В состав хвостов вводят минерал-интенсификатор растворения - пирротин, в количестве 15%. Для лучшего раскрытия сульфидных зерен продукт предварительно измельчают до менее 0,05 мм. При использовании в качестве связующего портландцемента, взятого в количестве 3%, получают гранулы диаметром 10-30 мм, которые характеризуются прочностью при сжатии 1,0-1,4 МПа. Формируют выщелачиваемый слой. Материал укладывают послойно от крупных классов к мелким. Активирование выщелачиваемого слоя ведут водой. Плотность орошения составляет 30 л/т. Раствор собирают в первом зумпфе. Концентрации металлов составляют, г/л: Ni - 0,150, Cu - 0,110, Co - 0,004. В связи с низкими концентрациями осуществляют рецикл раствора, направляя его в оборот на активирование выщелачиваемого слоя. После четырех циклов оборота раствора концентрации металлов составляют, г/л: Ni - 0,300, Cu - 0,300, Co - 0,020. Раствор подкисляют до pH=1,8 и ведут цементацию меди в течение 15 минут. Извлечение меди составляет 99,1%. Раствор после цементации и отделения меди собирают во втором зумпфе и анализируют. Металлсодержащий раствор содержит, г/л: Ni - 0,300, Cu - 0,0027, Co - 0,020. Общая концентрация железа составляет 2,2 г/л. Раствор направляют на осаждение железа. Процесс ведут в течение 6 часов. Соотношение карбонатита и раствора составляет 0,7 г/л, при крупности частиц карбонатита 0,1-0,2 мм. Степень осаждения железа составляет 99%. Металлсодержащий раствор собирают в третьем зумпфе. Концентрации металлов составляют: Ni - 0,300, Cu - 0,0025, Co - 0,019 г/л. Остаточная концентрация железа в растворе равна 0,022 г/л. Раствор направляют на увлажнение обогащаемого слоя. Обогащаемый слой выполнен из смеси активного кремнезема и карбонатита в соотношении 1:1. Материал измельчают до крупности 0,063-0,10 мм. Степень осаждения металлов составляет, %: Ni - 99,99, Co - 99,99. Оставшаяся в растворе медь осаждается на 99,99%. Отработанный раствор собирают в четвертом зумпфе и перекачивают в емкость для корректировки и подачи на активирование выщелачиваемого слоя. Процесс повторяют до достижения извлечений металлов из выщелачиваемого слоя 70%. Итоговая продолжительность геотехнологической переработки рудного материала составляет 90 суток.Example 2. Carry out geotechnological processing of substandard sulfide ore material in the form of tailings for the enrichment of copper-nickel ores containing,%: Ni - 0.181, Cu - 0.074, Co - 0.008. Tails classify and distinguish fineness class greater than 0.063 mm. The fraction contains,%: Ni - 0.19, Cu - 0.08, Co - 0.009. The composition of the tails is introduced mineral dissolution enhancer - pyrrhotite, in the amount of 15%. For better disclosure of sulfide grains, the product is pre-crushed to less than 0.05 mm. When used as a binder Portland cement, taken in an amount of 3%, granules with a diameter of 10-30 mm are obtained, which are characterized by a compressive strength of 1.0-1.4 MPa. A leachable layer is formed. The material is laid in layers from large to small classes. Activation of the leached layer is water. The irrigation density is 30 l / t. The solution is collected in the first sump. The concentration of metals is, g / l: Ni - 0.150, Cu - 0.110, Co - 0.004. Due to low concentrations, the solution is recycled, directing it into circulation to activate the leached layer. After four cycles of the solution revolution, the metal concentrations are, g / l: Ni - 0.300, Cu - 0.300, Co - 0.020. The solution was acidified to pH = 1.8 and copper was cemented for 15 minutes. Copper recovery is 99.1%. The solution after cementation and separation of copper is collected in a second sump and analyzed. The metal-containing solution contains, g / l: Ni - 0.300, Cu - 0.0027, Co - 0.020. The total iron concentration is 2.2 g / l. The solution is directed to the precipitation of iron. The process is conducted within 6 hours. The ratio of carbonatite and solution is 0.7 g / l, with a particle size of carbonatite 0.1-0.2 mm The degree of precipitation of iron is 99%. The metal-containing solution is collected in a third sump. The concentration of metals is: Ni - 0.300, Cu - 0.0025, Co - 0.019 g / l. The residual concentration of iron in the solution is 0.022 g / l. The solution is sent to moisten the enriched layer. The enrichment layer is made of a mixture of active silica and carbonatite in a ratio of 1: 1. The material is ground to a particle size of 0.063-0.10 mm. The degree of metal deposition is,%: Ni - 99.99, Co - 99.99. The copper remaining in the solution precipitates by 99.99%. The spent solution is collected in the fourth sump and pumped into a container for adjustment and supply to the activation of the leached layer. The process is repeated until the metal extracts from the leached layer reach 70%. The total duration of the geotechnological processing of ore material is 90 days.
Таким образом, предлагаемый способ геотехнологической переработки некондиционного сульфидного рудного материала получить селективные концентраты меди, а также никеля и кобальта и выделить железо в отдельный концентрат. При длительности переработки рудного материала 90-98 суток, степень извлечения цветных металлов из выщелачиваемого слоя в металлсодержащий раствор составляет 70-75%, а степень извлечения в концентраты цветных металлов равна 99,1-99,99%, железа - 98-99%. При этом в переработку вовлекаются некондиционные техногенные продукты, а наличие нескольких контуров рецикла металлсодержащего раствора позволяет обеспечить необходимую чистоту сбросных растворов. Все это повышает эффективность способа и снижает нагрузку на окружающую среду.Thus, the proposed method of geotechnological processing of substandard sulfide ore material to obtain selective concentrates of copper, as well as nickel and cobalt and to separate iron into a separate concentrate. With a processing time of ore material of 90-98 days, the degree of extraction of non-ferrous metals from the leached layer into a metal-containing solution is 70-75%, and the degree of extraction into concentrates of non-ferrous metals is 99.1-99.99%, iron - 98-99%. At the same time, substandard technogenic products are involved in the processing, and the presence of several recycling circuits of the metal-containing solution allows us to ensure the necessary purity of the waste solutions. All this increases the efficiency of the method and reduces the load on the environment.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012108239/03A RU2502869C2 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Geotechnological processing method of non-conditioned sulphide ore material containing non-ferrous metals and iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012108239/03A RU2502869C2 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Geotechnological processing method of non-conditioned sulphide ore material containing non-ferrous metals and iron |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012108239A RU2012108239A (en) | 2013-09-10 |
| RU2502869C2 true RU2502869C2 (en) | 2013-12-27 |
Family
ID=49164612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012108239/03A RU2502869C2 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Geotechnological processing method of non-conditioned sulphide ore material containing non-ferrous metals and iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2502869C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716345C1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-03-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Method of processing technogenic polymetallic raw material for extraction of strategic metals |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4991824A (en) * | 1987-11-19 | 1991-02-12 | Mackie Daniel A | Apparatus for beneficiating ores |
| SU1724872A1 (en) * | 1990-01-15 | 1992-04-07 | А.Е. Воробьев и Т.В. Чекушина | Method of selective storing and keeping of residues |
| RU2060391C1 (en) * | 1992-01-03 | 1996-05-20 | Александр Егорович Воробьев | Method for electrochemical intradump concentration of substandard ores |
| RU2133290C1 (en) * | 1998-09-15 | 1999-07-20 | Нижегородский государственный технический университет | Method of metal recovery from metal-containing granular materials |
| RU2274743C1 (en) * | 2004-11-29 | 2006-04-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук | Method for geotechnological substandard heavy metal sulfide containing ore material treatment |
| RU2338063C1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-11-10 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук | Method of geotechnology treatment for sulphide ore cull, containing heavy metals |
-
2012
- 2012-03-05 RU RU2012108239/03A patent/RU2502869C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4991824A (en) * | 1987-11-19 | 1991-02-12 | Mackie Daniel A | Apparatus for beneficiating ores |
| SU1724872A1 (en) * | 1990-01-15 | 1992-04-07 | А.Е. Воробьев и Т.В. Чекушина | Method of selective storing and keeping of residues |
| RU2060391C1 (en) * | 1992-01-03 | 1996-05-20 | Александр Егорович Воробьев | Method for electrochemical intradump concentration of substandard ores |
| RU2133290C1 (en) * | 1998-09-15 | 1999-07-20 | Нижегородский государственный технический университет | Method of metal recovery from metal-containing granular materials |
| RU2274743C1 (en) * | 2004-11-29 | 2006-04-20 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук | Method for geotechnological substandard heavy metal sulfide containing ore material treatment |
| RU2338063C1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-11-10 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук | Method of geotechnology treatment for sulphide ore cull, containing heavy metals |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2716345C1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-03-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Method of processing technogenic polymetallic raw material for extraction of strategic metals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012108239A (en) | 2013-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2568670C (en) | Process for extraction of nickel, cobalt, and other base metals from laterite ores by using heap leaching and product containing nickel, cobalt, and other metals from laterite ores | |
| Eksteen et al. | Leaching and ion exchange based recovery of nickel and cobalt from a low grade, serpentine-rich sulfide ore using an alkaline glycine lixiviant system | |
| RU2461637C1 (en) | Method of processing industrial mineral stock to extract valuable and/or toxic components | |
| US5316751A (en) | Methods for mine tailing clean-up using recovery technologies | |
| Hedjazi et al. | Copper–gold ore processing with ion exchange and SART technology | |
| Hedjazi et al. | Industrial application of ammonia-assisted cyanide leaching for copper-gold ores | |
| AU2017402487B2 (en) | Beneficiation method for mixed copper ore with low oxidation rate and high binding rate | |
| CN109971968A (en) | A kind of copper ashes tailing prepares the resource utilization method of iron ore concentrate | |
| Chen et al. | Implementation and practice of an integrated process to recover copper from low grade ore at Zijinshan mine | |
| Riekkola-Vanhanen | Talvivaara Sotkamo mine—bioleaching of a polymetallic nickel ore in subarctic climate | |
| Shadrunova et al. | A process for advanced recycling of water originating from mining operations, with metal recovery | |
| JP2019065341A (en) | Hydrometallurgical process for nickel oxide ore | |
| AU2011360586A1 (en) | Energy efficient recovery of precious metals and base metals | |
| RU2592656C1 (en) | Method of processing refractory pyrite-arsenopyrite-pyrrhotite-antimonite gold ore (versions) | |
| RU2502869C2 (en) | Geotechnological processing method of non-conditioned sulphide ore material containing non-ferrous metals and iron | |
| Deng et al. | Treatment of oxidized copper ores with emphasis on refractory ores | |
| Harris et al. | A new approach to the high concentration chloride leaching of nickel laterites | |
| Kasaini et al. | Enhanced leachability of gold and silver in cyanide media: Effect of alkaline pre-treatment of jarosite minerals | |
| EP3715481A1 (en) | Method for extracting base and precious metals by a pre-treatment that leads to solubilisation of the refractory matrices thereof | |
| RU2568223C2 (en) | Extraction method of metals, mainly nickel and cobalt, from oxidised ores | |
| RU2338063C1 (en) | Method of geotechnology treatment for sulphide ore cull, containing heavy metals | |
| RU2336343C1 (en) | Method of extraction metals out of complex ores, containing precious metals | |
| CN107419097A (en) | Dump leaching containing manganese ore | |
| Köse | Hydrometallurgical processing of lateritic nickel ores | |
| CN219252881U (en) | Complex zinc oxide ore recovery system with multiple zinc occurrence states |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140306 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161010 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180306 |