RU2516423C2 - Method of in-situ leaching of oxidised nickel-cobalt ores - Google Patents

Method of in-situ leaching of oxidised nickel-cobalt ores Download PDF

Info

Publication number
RU2516423C2
RU2516423C2 RU2012100892/03A RU2012100892A RU2516423C2 RU 2516423 C2 RU2516423 C2 RU 2516423C2 RU 2012100892/03 A RU2012100892/03 A RU 2012100892/03A RU 2012100892 A RU2012100892 A RU 2012100892A RU 2516423 C2 RU2516423 C2 RU 2516423C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pumping
solution
injection
nickel
cobalt
Prior art date
Application number
RU2012100892/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012100892A (en
Inventor
Геннадий Сергеевич Гребнев
Николай Васильевич Савеня
Михаил Николаевич Савеня
Сергей Александрович Суклета
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральская Геотехнологическая Компания"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральская Геотехнологическая Компания" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральская Геотехнологическая Компания"
Priority to RU2012100892/03A priority Critical patent/RU2516423C2/en
Priority to EA201300068A priority patent/EA023060B1/en
Priority to PCT/RU2013/000005 priority patent/WO2013105882A2/en
Publication of RU2012100892A publication Critical patent/RU2012100892A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2516423C2 publication Critical patent/RU2516423C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/28Dissolving minerals other than hydrocarbons, e.g. by an alkaline or acid leaching agent
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16Methods of underground mining; Layouts therefor

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to extraction of nonferrous metal ore. Proposed method comprises ore body exposure by the system of injection and evacuation works, feed of leaching solution in evacuation works, forcing the production solution via evacuation works and processing the latter. Deposit is divided in ore blocks to be successively processed. Note here that injection and evacuation works are located across groundwater flows. Note also that nickel-cobalt solution is evacuated in pH range that ensures in-situ settling-out of ballast admixtures, mainly, iron and aluminium ions.
EFFECT: lower costs, better ecology.
7 cl, 6 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к геологическим способам добычи руд цветных металлов.The invention relates to mining, and in particular to geological methods for the extraction of non-ferrous metal ores.

Геотехнические методы добычи цветных металлов являются наиболее перспективными, позволяющими без нанесения существенного урона окружающей среде отрабатывать рудные залежи и техногенные образования, где содержание ценных компонентов невелико, а отработка их традиционными методами нерентабельна.Geotechnical methods for the extraction of non-ferrous metals are the most promising, allowing to work out ore deposits and technogenic formations without causing significant damage to the environment, where the content of valuable components is small, and mining by traditional methods is unprofitable.

Известен способ (патент США №3309140, кл. 299-4.1967), согласно которому вскрытие рудного тела осуществляют системой откачная скважина - закачные скважины с последующей подачей выщелачивающего раствора через закачные скважины, а откачку продуктивного раствора - через откачные. Недостатком способа является отсутствие информации по управлению процессом подземного выщелачивания, а следовательно, и возможности получения заданного значения величины pH для дальнейшей переработки продуктивного раствора.A known method (US patent No. 3309140, class. 299-4.1967), according to which the opening of the ore body is carried out by the pumping well system - injection wells with subsequent supply of leaching solution through injection wells, and pumping the productive solution through the pumping. The disadvantage of this method is the lack of information on controlling the process of underground leaching, and therefore, the possibility of obtaining a given pH value for further processing of the productive solution.

Известен способ выщелачивания металлов из руд (а.с. SU №1491076 кл. E21B 43/28), согласно которому продуктивный горизонт вскрывают системой откачных и закачных скважин и последовательно подают в закачные скважины пластовою воду и кислород, затем - раствор серной кислоты, двухвалентного железа и кислорода, выдерживают раствор в контакте с продуктивным горизонтом до нейтрализации кислоты и окисления двухвалентного железа, подают серную кислоту и откачивают через откачные скважины продукционный раствор. Недостатком способа является его многостадийность и трудность регулирования величины pH продуктивного раствора.A known method of leaching metals from ores (AS SU No. 1491076 class. E21B 43/28), according to which the productive horizon is opened by a system of pumping and injection wells and sequentially injected formation water and oxygen into the injection wells, then a solution of sulfuric acid, divalent iron and oxygen, withstand the solution in contact with the productive horizon until the acid is neutralized and the ferrous iron is oxidized, sulfuric acid is supplied and the production solution is pumped through the pumping wells. The disadvantage of this method is its multi-stage and the difficulty of regulating the pH of the productive solution.

Известен способ подземного и кучного выщелачивания сульфидных медьсодержащих полиметаллических руд, в котором выщелачивание проводят раствором серной кислоты в присутствии соединений меди, железа и др. (а.с. №1308639, кл. C22B 3/08). Недостаток способа - повышенная концентрация кислоты в продукционном растворе, приводящая к невысокому извлечению полезных компонентов в процессе дальнейшей переработки.A known method of underground and heap leaching of sulfide copper-containing polymetallic ores, in which the leaching is carried out with a solution of sulfuric acid in the presence of copper compounds, iron, etc. (AS No. 1308639, CL C22B 3/08). The disadvantage of this method is the increased concentration of acid in the production solution, leading to a low recovery of useful components during further processing.

По патенту RU №2075522 проводят выщелачивание колчеданных руд, содержащих карбонатные материалы. Вследствие высокой кислотоемкости таких руд возникают трудности с достижением необходимого значения величины pH продукционного раствора, что приводит к значительным потерям извлекаемых компонентов.According to patent RU No. 2075522, leached pyrite ores containing carbonate materials are leached. Due to the high acid intensity of such ores, difficulties arise in achieving the required pH value of the production solution, which leads to significant losses of recoverable components.

По патенту RU №2073790 рудное тело вскрывают чередующимися рядами откачных и закачных скважин, подачу в закачные скважины выщелачивающего раствора и откачку через откачные скважины продукционного раствора. Закачку раствора начинают с максимальной концентрацией выщелачивающегося реагента с последующим ее снижением. Недостатком способа является увеличение времени отработки месторождения и трудности при переработке растворов с высоким содержанием выщелачивающего реагента на этапе его подачи с повышенной концентрацией.According to patent RU No. 2073790, the ore body is opened with alternating rows of pumping and injection wells, supplying a leach solution to the injection wells and pumping a production solution through the pumping wells. The injection of the solution begins with the maximum concentration of leachable reagent with its subsequent decrease. The disadvantage of this method is the increase in the time of development of the field and the difficulties in processing solutions with a high content of leaching reagent at the stage of its filing with high concentration.

По патенту RU №2355793 при кучном выщелачивании первый штабель руды выщелачивают раствором кислоты повышенной концентрации. Если величина pH выходящего раствора более 2,0, раствор направляют на извлечение никеля. Если же величина pH менее 2,0, то этот раствор может быть направлен на следующий рудный штабель для повышения величины pH.According to patent RU No. 2355793 with heap leaching, the first stack of ore is leached with an acid solution of an increased concentration. If the pH of the effluent is more than 2.0, the solution is sent to the extraction of Nickel. If the pH value is less than 2.0, then this solution can be sent to the next ore stack to increase the pH value.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу подземного выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд, принятым за прототип, является «Способ подземного выщелачивания руд цветных металлов» (патент RU №2293844), согласно которому на месте извлечения окисленной никель-кобальтовой руды сооружают закачные и откачные горные выработки. Подают выщелачивающие растворы кислоты в закачные выработки с закислением и последующей отработкой рудного тела, выводят продуктивный раствор через откачные выработки, при этом закисление сернокислыми растворами с их выстаиванием в рудном теле ведут при pH не более 1,5, а вывод продукционных растворов осуществляет при pH не более 1,0.The closest in technical essence to the claimed method for underground leaching of oxidized nickel-cobalt ores, adopted as a prototype, is the "Method of underground leaching of non-ferrous metal ores" (patent RU No. 2293844), according to which injection and pumping facilities are constructed at the place of extraction of oxidized nickel-cobalt ore mining workings. Leaching solutions of acid are fed into injection openings with acidification and subsequent mining of the ore body, the product solution is discharged through the pumping openings, while acidification with sulfuric solutions with their aging in the ore body is carried out at a pH of not more than 1.5, and the output of production solutions is carried out at pH not more than 1.0.

При закислении сернокислыми растворами с их выстаиванием в рудном теле при pH не более 1,5 происходит выщелачивание никеля. Одновременно в раствор переходит значительное количество (от 10 до 30 г/дм3) трехвалентного железа и 1-3 г/дм3 алюминия, которые необходимо выводить на операции железоотчистки с использованием известняка, оксида кальция, магния, брусита, доломита при значениях pH в интервале 3,5-4,5. Это, в свою очередь, влечет за собой дополнительные технологические операции по отделению образующейся твердой фазы от никельсодержащего продуктивного раствора и ее складирования, что предоставляет собой значительные трудности, а выведение продуктивных растворов при pH не более 1,0 еще более усугубляет эту ситуацию.When acidified with sulfuric acid solutions with their aging in the ore body at a pH of not more than 1.5, nickel leaches. At the same time, a significant amount (from 10 to 30 g / dm 3 ) of ferric iron and 1-3 g / dm 3 aluminum, which must be removed for iron cleaning operations using limestone, calcium oxide, magnesium, brucite, dolomite at pH values in the range of 3.5-4.5. This, in turn, entails additional technological operations for separating the formed solid phase from the nickel-containing productive solution and its storage, which presents significant difficulties, and the removal of productive solutions at a pH of not more than 1.0 further aggravates this situation.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа подземного выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд.The problem to which the invention is directed, is the development of a method for underground leaching of oxidized nickel-cobalt ores.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является снижение затрат на выщелачивание никель-кобальтовых руд на месте залегания и улучшение экологической обстановки на месте производства работ.The technical result of the proposed technical solution is to reduce the cost of leaching nickel-cobalt ores at the site and improving the environmental situation at the place of work.

Технический результат достигается тем, что рудное тело, подлежащее отработке, делят на рудные блоки и последовательно их отрабатывают, располагают закачные и откачные выработки вкрест движению подземных вод, при этом откачку продукционных никель-кобальтовых продукционных растворов ведут в интервале значений рН, обеспечивающим выпадение в осадок в недрах переведенных в раствор балластных примесей, представленных в основном ионами железа и алюминия. В случае снижения величины рН продукционного раствора ниже величины гидратообразования балластных примесей откачку его переносят в новые соседние откачные выработки, располагаемые по и против потока движения подземных вод, при этом ранее используемые откачные выработки применяют в качестве наблюдательных, а при появлении в последних некондиционных содержаний никеля и кобальта закачку переносят в них.The technical result is achieved by the fact that the ore body to be mined is divided into ore blocks and worked out sequentially, injection and pumping openings are arranged crosswise to the movement of groundwater, while the production of nickel-cobalt production solutions is pumped out in the pH range, ensuring precipitation in the bowels of the ballast impurities transferred into the solution, represented mainly by iron and aluminum ions. In the event that the pH of the production solution decreases below the hydrate formation of ballast impurities, the pumping is transferred to new neighboring pumping excavations located on and against the groundwater flow, while the previously used pumping excavations are used as observational, and when nickel and substandard contents appear in the latter cobalt injection is transferred to them.

При отработке рудного блока, примыкающего к безрудной зоне, откачные выработки располагают в последней.When mining the ore block adjacent to the barren zone, pumping excavations are located in the latter.

Вариантом способа является сооружение в безрудной зоне системы закачных и откачных выработок или же безрудного штабеля породы на поверхности и, соответственно, подачу и откачку продукционного никель-кобальтового раствора из них на последующий передел.A variant of the method is the construction in the barren zone of a system of injection and pumping openings or an oreless pile of rock on the surface and, accordingly, the supply and pumping of production nickel-cobalt solution from them for subsequent redistribution.

На заключительной стадии осуществляют водную отмывку отрабатываемых блоков.At the final stage, water washing of the worked blocks is carried out.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.

Подлежащее отработке месторождение окисленных никель-кобальтовых руд делят на рудные блоки и разбуривают системой закачных и откачных выработок, располагаемых вкрест движению подземных вод, подают в закачные выработки раствор серной кислоты, откачивают на поверхность продукционный раствор, величина pH которого больше величины гидротообразования основных балластных примесей до появления растворов с меньшей величиной pH их гидратообразования. Это вызвано тем, что при соответствующих величинах pH балластные примеси выпадают в осадок, образуя гидроксиды металлов, а никель и кобальт при этом остаются в растворе даже при значениях pH, равных 7,0-8,0.The deposit of oxidized nickel-cobalt ores to be mined is divided into ore blocks and drilled with a system of injection and pumping openings located across the groundwater flow, a solution of sulfuric acid is pumped into the pumping openings, and a production solution is pumped to the surface whose pH is greater than the hydroformation of the main ballast impurities to the appearance of solutions with a lower pH of their hydrate formation. This is due to the fact that at appropriate pH values, ballast impurities precipitate, forming metal hydroxides, while nickel and cobalt remain in solution even at pH values of 7.0-8.0.

Это позволяет, контролируя и поддерживая оптимальную величину pH откачиваемого на поверхность продукционного раствора, очищать его от балластных примесей, существенно затрудняющих его дальнейшую переработку, упростить технологическую схему и избежать строительства шламохранилища для сбора и хранения балластных примесей.This allows, by controlling and maintaining the optimum pH of the production solution pumped to the surface, to clear it of ballast impurities, which significantly complicate its further processing, simplify the technological scheme and avoid the construction of a sludge storage facility for collecting and storing ballast impurities.

По мере выщелачивания величина pH продукционного раствора снижается и при достижении ее соответствующих значений содержание балластных примесей возрастает, ухудшая тем самым качественные показатели продукционного раствора. Это приводит к необходимости переноса откачки в новые смежные откачные выработки, а используемые ранее откачные выработки использовать в качестве наблюдательных для контроля полноты отработки выщелачиваемой части рудного блока.As leaching occurs, the pH of the production solution decreases, and when it reaches its corresponding values, the content of ballast impurities increases, thereby deteriorating the quality indicators of the production solution. This leads to the need to transfer the pumping to new adjacent pumping excavations, and the previously used pumping excavations should be used as observational ones to control the completeness of mining of the leached part of the ore block.

При появлении в этих наблюдательных выработках некондиционных содержаний никеля и кобальта считают эту часть рудного блока отработанной и переносят в них подачу выщелачиваемого раствора.When substandard nickel and cobalt contents appear in these observational mines, this part of the ore block is considered to be spent and the leachate solution is transferred to them.

При отработке рудного блока, примыкающего к контуру месторождения, откачные скважины сооружают в его безрудной зоне. Перенос откачных выработок на новое место при понижении величины pH продукционного раствора менее величины pH гидратообразования балластных примесей осуществляют как в направлении движения потока подземных вод, так и в противоположном направлении. При этом для ускорения отработки месторождения используют одновременно оба направления.When mining the ore block adjacent to the contour of the field, pumping wells are built in its barren zone. The transfer of pumping openings to a new place with a decrease in the pH of the product solution is less than the pH of hydrate formation of ballast impurities is carried out both in the direction of groundwater flow and in the opposite direction. At the same time, both directions are used simultaneously to accelerate field development.

Для погашения избыточной кислотности продукционных растворов возможно использование вмещающих (безрудных) пород, обладающих повышенной раегентоемкостью. С этой целью безрудную зону месторождения разбуривают системами закачных и откачных выработок и подают в закачные выработки продукционные растворы, величина pH которых менее величины pH гидратообразования балластных примесей с любой стадии выщелачивания отрабатываемого блока месторождения. Очищенные растворы из откачных выработок подают на переработку.To compensate for the excess acidity of the production solutions, it is possible to use enclosing (barren) rocks with increased reagent capacity. For this purpose, the barren zone of the field is drilled with injection and pumping mine systems and production solutions are supplied to the injection workings, the pH of which is less than the pH of hydrate formation of ballast impurities from any stage of leaching of the processed block of the field. The purified solutions from the pumping openings are fed for processing.

Аналогичным вариантом погашения кислотности продукционных раствором является использование сооружаемых на поверхности штабелей безрудных пород. Откачиваемые из рудного блока продукционные растворы подают на безрудный штабель известными способами, собирают и направляют очищенные продукционные растворы из его нижней части на переработку.A similar option for the extinction of acidity by a production solution is the use of barren rocks built on the surface of stacks. The product solutions pumped from the ore block are fed to the barren stack by known methods, the purified production solutions are collected and sent from its lower part for processing.

По окончании отработки рудного блока проводят отмывку сорбированных породой никеля и кобальта, используя подкисленные подземные воды с величиной pH в интервале 2,0-3,0.At the end of the mining of the ore block, the sorbed nickel and cobalt rocks are washed using acidified groundwater with a pH in the range 2.0-3.0.

Возможность осуществления предлагаемого технического решения иллюстрируют схемы расположения рядов закачных и откачных выработок в процессе подземного выщелачивания и примеры, поясняющие возможность осуществления заявляемых параметров процесса.The possibility of implementing the proposed technical solution is illustrated by the arrangement of rows of injection and pumping openings in the process of underground leaching and examples explaining the possibility of implementing the claimed process parameters.

На рисунках 1-6 показаны принципиальные схемы последовательного изменения назначения рядов закачных и откачных выработок рудных блоков, располагаемых по и против движения подземных вод, в зависимости от величины pH и содержания никеля и кобальта в продукционном растворе в процессе выщелачивания, а также возможные схемы снижения кислотности продукционных растворов и их кондиционирования.Figures 1-6 show the schematic diagrams of successive changes in the purpose of the rows of injection and pumping mine workings of ore blocks located opposite and against the movement of groundwater, depending on the pH and the content of nickel and cobalt in the production solution during leaching, as well as possible schemes for reducing acidity production solutions and their conditioning.

Рисунок 1 - Расположение закачных (

Figure 00000001
), откачных (
Figure 00000002
) и невовлеченных в отработку новых (
Figure 00000003
) выработок при кондиционных содержаниях никеля и кобальта и величине pH продукционного раствора в выработках ряда 2 не менее 3,0.Figure 1 - Location of injection (
Figure 00000001
), pumping (
Figure 00000002
) and not involved in the development of new (
Figure 00000003
) workings at conditioned contents of nickel and cobalt and the pH of the production solution in workings of row 2 not less than 3.0.

Рисунок 2 - Расположение закачных (

Figure 00000001
), откачных (
Figure 00000002
) и наблюдательных (
Figure 00000004
) выработок при величине pH продукционного раствора в выработках ряда 2 менее 3,0.Figure 2 - Location of injection (
Figure 00000001
), pumping (
Figure 00000002
) and observational (
Figure 00000004
) workings when the pH of the production solution in the workings of row 2 is less than 3.0.

Рисунок 3 - Расположение закачных (

Figure 00000001
), откачных (
Figure 00000002
) и выведенных из отработки закачных (
Figure 00000005
) выработок при появлении в выработках ряда 2 некондиционных содержаний по никелю и кобальту.Figure 3 - Location of injection (
Figure 00000001
), pumping (
Figure 00000002
) and withdrawn from mining injection (
Figure 00000005
) workings when a number of 2 substandard contents of nickel and cobalt appear in the workings.

Рисунок 4 - Расположение закачных (

Figure 00000001
), откачных (
Figure 00000002
) и выведенных из отработки закачных (
Figure 00000005
) выработок смежного с контуром месторождения рудного блока при появлении в наблюдательных выработках (
Figure 00000004
) некондиционных содержаний по никелю и кобальту.Figure 4 - Location of injection (
Figure 00000001
), pumping (
Figure 00000002
) and withdrawn from mining injection (
Figure 00000005
) the workings of the ore block adjacent to the contour of the deposit when it appears in the observational workings (
Figure 00000004
) substandard nickel and cobalt contents.

Рисунок 5 - Расположение закачных (

Figure 00000001
) и откачных (
Figure 00000002
) выработок при величине pH продукционного раствора в откачном ряду 2 менее 3,0.Figure 5 - Location of injection (
Figure 00000001
) and pumping (
Figure 00000002
) workings when the pH of the production solution in the pumping row 2 is less than 3.0.

Рисунок 6 - Расположение закачных (

Figure 00000001
) и откачных (
Figure 00000002
) выработок и безрудного штабеля при величине pH продукционного раствора в откачном ряду 2 менее 3,0.Figure 6 - Location of injection (
Figure 00000001
) and pumping (
Figure 00000002
) workings and barren stack at a pH of the production solution in the pumping row 2 less than 3.0.

Зависимость содержания никеля, железа и алюминия от величины pH продукционного раствора иллюстрирует пример 1.The dependence of the content of Nickel, iron and aluminum on the pH of the production solution is illustrated in example 1.

Пример 1Example 1

Исходный продукционный раствор, полученный при выщелачивании окисленной никелевой руды и содержащей, г/л: Ni - 1,9; Со - 0,02; Fe - 4,6; Al - 1,2; значения pH и Eh 1,2 и 600 мВ, соответственно, обрабатывали при перемешивании на магнитной мешалке известняком. В процессе нейтрализации кислотности замеряли значения pH и Eh, отбирали пробы и анализировали их. Результаты определений представлены в таблице 1.The initial production solution obtained by leaching of oxidized nickel ore and containing, g / l: Ni - 1.9; Co - 0.02; Fe - 4.6; Al - 1.2; pH and Eh values of 1.2 and 600 mV, respectively, were treated with limestone while stirring on a magnetic stirrer. In the process of neutralizing acidity, pH and Eh were measured, samples were taken and analyzed. The determination results are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 Зависимость содержания Ni, Co, Fe, Al в продукционном растворе от величины pHThe dependence of the content of Ni, Co, Fe, Al in the production solution on the pH Содержание, г/лContent, g / l Величина pHPH value 1,21,2 2,02.0 2,52,5 3,03.0 4,04.0 4,54,5 6,06.0 7,07.0 NiNi 1,901.90 1,901.90 1,901.90 1,891.89 1,891.89 1,891.89 1,871.87 1,861.86 CoCo 0,020.02 0,020.02 0,020.02 0,020.02 0,020.02 0,0190.019 0,0190.019 0,0170.017 Fe3+ Fe 3+ 4,604.60 3,803.80 2,602.60 0,040.04 0,040.04 0,0090.009 0,000.00 0,000.00 AlAl 1,201.20 1,201.20 1,101.10 0,200.20 0,150.15 0,100.10 0,010.01 0,010.01 Eh, мВEh, mV 630630 614614 562562 451451 373373 356356 284284 154154

Как видно из данных таблицы 1, при величине pH в интервале 3,0-7,0 содержания никеля и кобальта практически не меняются, а содержания железа и алюминия (основных балластных примесей) снижаются до значений, позволяющих извлекать никель и кобальт известными способами с высокими экономическими показателями.As can be seen from the data in table 1, at a pH in the range of 3.0-7.0, the nickel and cobalt contents practically do not change, and the contents of iron and aluminum (the main ballast impurities) are reduced to values that allow nickel and cobalt to be extracted by known methods with high economic indicators.

Аналогичная картина (процесс нейтрализации) наблюдается при подземном выщелачивании во время движения выщелачивающих растворов от закачной к откачной выработке. При появлении в откачной выработке значений pH продукционного раствора менее 3,0, сопровождающемся существенным увеличением содержаний железа и алюминия (основных мешающих процессу переработки растворов элементов), откачку ведут из новых откачных выработок, что позволяет повысить величину pH извлекаемого продукционного раствора и очистить его от мешающих примесей.A similar picture (the neutralization process) is observed during underground leaching during the movement of leaching solutions from injection to pumping out. When the pH of the product solution appears in the pumping unit less than 3.0, accompanied by a significant increase in the iron and aluminum contents (the main elements that interfere with the process of processing solutions), pumping is carried out from new pumping units, which makes it possible to increase the pH value of the recovered product solution and clean it from interfering impurities.

Возможность нейтрализации продукционных растворов путем их фильтрации через безрудные вмещающие породы при условии удержания никеля и кобальта в растворе при подземном выщелачивании окисленных никель-кобальтовых руд иллюстрирует пример 2.The possibility of neutralizing production solutions by filtering them through barren host rocks, provided that nickel and cobalt are retained in the solution by underground leaching of oxidized nickel-cobalt ores, is illustrated in Example 2.

Пример 2.Example 2

К навескам проб безрудной вмещающей породы массой по 100 г каждая добавили аликвоты продукционного раствора, содержащего, г/л: Ni - 1,9; Co - 0,02; Fe - 4,6; Al - 1,2 до Ж:Т=5, 10 и 15. Исходная величина рН продукционного раствора составляла 1,4, 2,0 и 2,5. Время контакта - 10, 20 и 40 суток при периодическом перемешивании. По истечении каждого отрезка времени определяли содержания никеля и кобальта, замеряли показатели pH и Eh раствора. Результаты определений приведены в таблице 2.Aliquots of a production solution containing, g / l: Ni - 1.9; were added to sample samples of barren host rock weighing 100 g each; Co - 0.02; Fe - 4.6; Al - 1.2 to W: T = 5, 10 and 15. The initial pH of the production solution was 1.4, 2.0 and 2.5. Contact time - 10, 20 and 40 days with periodic stirring. After each period of time, the nickel and cobalt contents were determined, and the pH and Eh of the solution were measured. The determination results are shown in table 2.

Таблица 2table 2 Результаты изменения содержаний никеля и кобальта в растворе в зависимости от исходного значения pH раствора и величины Ж:ТThe results of changes in the contents of Nickel and cobalt in the solution depending on the initial pH of the solution and the value of W: T Исходная величина pHPH initial value ПоказательIndicator Время, сутTime, day 1010 20twenty 4040 Ж:Т=5W: T = 5 1,41.4 Ni, г/лNi, g / l 2,1452,145 2,0142,014 1,9941,994 Со, г/лCo, g / l 0,0220,022 0,0230,023 0,0190.019 pHpH 2,62.6 3,373.37 3,683.68 Eh, мВEh, mV 542542 511511 438438 2,02.0 Ni, г/лNi, g / l 2,1032,103 2,0032,003 1,9461,946 Co, г/лCo, g / l 0,0210,021 0,0200,020 0,019 0.019 pHpH 2,822.82 3,823.82 3,8213,821 Eh, мВEh, mV 530530 472472 426426 2,52,5 Ni, г/лNi, g / l 1,9691,969 1,9421,942 1,9231,923 Co, г/лCo, g / l 0,0210,021 0,0200,020 0,0190.019 pHpH 3,103.10 4,024.02 4,284.28 Eh, мВEh, mV 498498 461461 4,174.17 Ж:Т=10W: T = 10 1,41.4 Ni, г/лNi, g / l 2,2782,278 2,0522,052 2,0082,008 Исходная величина pHPH initial value ПоказательIndicator Время, сутTime, day 1010 20twenty 4040 Co, г/лCo, g / l 0,0240.024 0,0230,023 0,0210,021 pHpH 2,372,37 2,922.92 3,003.00 Eh, мВEh, mV 564564 528528 448448 2,02.0 Ni, г/лNi, g / l 2,2782,278 2,0312,031 1,9751,975 Co, г/лCo, g / l 0,0240.024 0,0210,021 0,0210,021 pHpH 2,722.72 3,363.36 3,583,58 Eh, мВEh, mV 571571 484484 444444 2,52,5 Ni, г/лNi, g / l 1,9841,984 1,9661,966 1,9401,940 Co, г/лCo, g / l 0,0230,023 0,0220,022 0,0210,021 pHpH 2,922.92 3,813.81 4,014.01 Eh, мВEh, mV 540540 488488 429429 Ж:Т=15W: T = 15 1,41.4 Ni, г/лNi, g / l 2,2962,296 2,1352,135 2,0272,027 Co, г/лCo, g / l 0,0260,026 0,0260,026 0,0240.024 pHpH 2,272.27 2,742.74 2,892.89 Eh, мВEh, mV 612612 598598 530530 2,02.0 Ni, г/лNi, g / l 2,2862,286 2,0612,061 1,9851,985 Co, г/лCo, g / l 0,0260,026 0,0240.024 0,0230,023 Исходная величина pHPH initial value ПоказательIndicator Время, сутTime, day 1010 20twenty 4040 pHpH 2,642.64 3,123.12 3,203.20 Eh, мВEh, mV 598598 496496 487487 Ni, г/лNi, g / l 1,9961,996 2,0002,000 1,9611,961 2,52,5 Co, г/лCo, g / l 0,0260,026 0,0250,025 0,0240.024 pHpH 2,752.75 2,942.94 3,403.40 Eh, мВEh, mV 592592 498498 469469

Как видно из данных таблицы 2, практически при всех исходных величинах pH продукционных растворов и значениях Ж:Т после контакта их с безрудной вмещающей породой, представленной серпентинитами, показатели pH достигают значений 3,0 и более при дополнительном извлечении никеля. При этом происходит очистка продукционных растворов от основных мешающих процессу переработки примесей - железа и алюминия.As can be seen from the data in Table 2, for almost all initial pH values of the production solutions and W: T values after their contact with the barren host rock represented by serpentinite, the pH values reach 3.0 or more with additional extraction of nickel. In this case, the production solutions are cleaned of the main impurities that interfere with the processing process - iron and aluminum.

Далее навеску безрудной вмещающей породы после контакта с продукционным раствором в течение 30 суток по примеру 2 разделили на жидкую и твердую фазы. Твердую фазу обработали подкисленной до величины pH=2,0 пластовой водой, не содержащей никеля и кобальта, при отношении Ж:Т=2,0. Содержания никеля, кобальта, железа, алюминия в растворе соответственно составили, г/л: Ni - 0,842; Co - 0,084; Fe - 0,044; Al - 0,023. Как видно из результатов анализа проведение на заключительной стадии выщелачивания операции отмывки подкисленной водой с величиной pH=2,0 позволяет извлекать дополнительное количество никеля и кобальта и улучшать экологическую ситуацию на месте проведения работ. Аналогичный результат получен при использовании подкисленной воды до величины pH=3,0.Next, a sample of barren host rock after contact with the production solution for 30 days according to example 2 was divided into liquid and solid phases. The solid phase was treated acidified to pH = 2.0 with formation water containing no nickel and cobalt at a ratio of W: T = 2.0. The content of nickel, cobalt, iron, aluminum in the solution, respectively, amounted to, g / l: Ni - 0.842; Co - 0.084; Fe - 0.044; Al - 0.023. As can be seen from the results of the analysis, carrying out a washing operation with acidified water with a pH value of 2.0 at the final stage of leaching makes it possible to extract additional nickel and cobalt and improve the environmental situation at the work site. A similar result was obtained using acidified water to a pH value of 3.0.

Такая же картина наблюдается в случае нейтрализации продукционных растворов с величиной pH менее 3,0 путем их пропускания через безрудный штабель породы, сооруженный на поверхности.The same picture is observed in the case of neutralization of production solutions with a pH value of less than 3.0 by passing them through an oreless rock stack built on the surface.

Таким образом, приведенные схемы отработки месторождения окисленных никель-кобальтовых руд и примеры осуществления заявленных параметров процесса показывают преимущества и возможность осуществления предлагаемого способа выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд.Thus, the above schemes for mining a deposit of oxidized nickel-cobalt ores and examples of the implementation of the claimed process parameters show the advantages and feasibility of the proposed method for leaching oxidized nickel-cobalt ores.

Claims (7)

1. Способ подземного выщелачивания окисленных никель-кобальтовых руд, включающий вскрытие рудного тела системой закачных и откачных выработок, подачу в закачные выработки выщелачивающего раствора, подъем через откачные выработки продукционного раствора и его переработку, отличающийся тем, что месторождение делят на рудные блоки и последовательно их отрабатывают, при этом откачные и закачные выработки располагают вкрест движению подземных вод и ведут откачку никель-кобальтсодержащего раствора в интервале значений pH, обеспечивающим выпадение в осадок в недрах переведенных в раствор при выщелачивании балластных примесей, представленных, в основном, ионами железа и алюминия.1. A method of underground leaching of oxidized nickel-cobalt ores, including opening the ore body with a system of injection and pumping openings, feeding the leach solution to the pumping openings, lifting the production solution through the pumping openings and processing it, characterized in that the deposit is divided into ore blocks and sequentially work out, while the pumping and injection workings are arranged across the groundwater movement and pump out the nickel-cobalt-containing solution in the pH range, providing drop in the pellet in the interior transferred into solution in the leaching of impurities ballast represented mainly ions of iron and aluminum. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при величине pH продукционного раствора менее величины pH гидратообразования балластных примесей его откачку переносят в новые откачные выработки, располагаемые по и против потока движения подземных вод, а ранее использованные откачные выработки применяют в качестве наблюдательных.2. The method according to claim 1, characterized in that when the pH of the production solution is less than the pH of hydrate formation of ballast impurities, its pumping is transferred to new pumping excavations located on and against the groundwater flow, and previously used pumping excavations are used as observational ones. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отработке рудного блока, примыкающего к контуру месторождения, откачные выработки располагают в безрудной зоне.3. The method according to claim 1, characterized in that when mining the ore block adjacent to the contour of the deposit, the pumping excavations are located in the barren zone. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при величине pH продукционного раствора менее величины pH гидратообразования балластных примесей осуществляют его подачу в закачные выработки и последующий подъем из откачных выработок, располагаемых в безрудной зоне.4. The method according to claim 1, characterized in that when the pH of the production solution is less than the pH of hydrate formation of ballast impurities, it is supplied to the injection workings and the subsequent rise from the pumping workings located in the barren zone. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при величине продукционного раствора менее величины pH гидратообразования балластных примесей его подают на безрудный штабель с последующей переработкой профильтровавшихся через него растворов.5. The method according to claim 1, characterized in that when the value of the production solution is less than the pH of hydrate formation of ballast impurities, it is fed to an barren stack with subsequent processing of the solutions filtered through it. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что по окончании отработки рудных блоков проводят их промывку пластовыми водами при величине pH в интервале 2,0-3,0.6. The method according to claim 1, characterized in that at the end of the mining of ore blocks, they are washed with formation water at a pH in the range of 2.0-3.0. 7. Способ по п.2, отличающийся тем, что при появлении в наблюдательных выработках некондиционных содержаний никеля и кобальта закачку выщелачивающего раствора переносят в последние. 7. The method according to claim 2, characterized in that when the substandard contents of nickel and cobalt appear in the observational workings, the injection of the leach solution is transferred to the latter.
RU2012100892/03A 2012-01-11 2012-01-11 Method of in-situ leaching of oxidised nickel-cobalt ores RU2516423C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100892/03A RU2516423C2 (en) 2012-01-11 2012-01-11 Method of in-situ leaching of oxidised nickel-cobalt ores
EA201300068A EA023060B1 (en) 2012-01-11 2013-01-09 Method for subterranean leaching of oxidised nickel-cobalt ores
PCT/RU2013/000005 WO2013105882A2 (en) 2012-01-11 2013-01-09 Method for the subterranean leaching of nickel-cobalt ores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100892/03A RU2516423C2 (en) 2012-01-11 2012-01-11 Method of in-situ leaching of oxidised nickel-cobalt ores

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012100892A RU2012100892A (en) 2013-07-20
RU2516423C2 true RU2516423C2 (en) 2014-05-20

Family

ID=48782038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012100892/03A RU2516423C2 (en) 2012-01-11 2012-01-11 Method of in-situ leaching of oxidised nickel-cobalt ores

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA023060B1 (en)
RU (1) RU2516423C2 (en)
WO (1) WO2013105882A2 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3309140A (en) * 1962-11-28 1967-03-14 Utah Construction & Mining Co Leaching of uranium ore in situ
US4258954A (en) * 1976-10-20 1981-03-31 Atlantic Richfield Company Process for the solution mining of a mineral
SU968357A1 (en) * 1981-03-09 1982-10-23 Предприятие П/Я М-5703 Method of subterranean leaching of minerals from formation deposits
SU1308639A1 (en) * 1985-11-18 1987-05-07 Институт металлургии и обогащения АН КазССР Method of underground and pile leaching of sulphide copper-containing polymetal ores
US5072990A (en) * 1990-07-12 1991-12-17 Mobil Oil Corporation Acceleration of hydrocarbon gas production from coal beds
RU2067169C1 (en) * 1993-12-02 1996-09-27 Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии Method for underground leaching of rocky ores in places of their occurrence
RU2073790C1 (en) * 1994-12-27 1997-02-20 Мананников Михаил Алексеевич Method for underground leaching of minerals
RU2124632C1 (en) * 1997-11-18 1999-01-10 Закрытое акционерное общество "Интегра" Method for underground lixiviation of sulfide copper-bearing polymetal ores
RU2264535C2 (en) * 2003-03-07 2005-11-20 Гребнев Геннадий Сергеевич Leaching method for underground non-ferrous metal ore having in situ reducers
RU2293844C2 (en) * 2005-05-12 2007-02-20 Дмитрий Борисович Басков Method for underground lixiviation of non-ferrous metal ores

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3863987A (en) * 1973-02-12 1975-02-04 Kennecott Copper Corp Controlled in situ leaching of ore deposits utilizing pre-split blasting
RU2068007C1 (en) * 1993-05-14 1996-10-20 Сибирская государственная горно-металлургическая академия Method of clearance of bearing heavy non-ferrous metals sulfate solutions from iron
RU2146763C1 (en) * 1999-05-11 2000-03-20 ЗАО "Гагарка - АИ - ПВ" Method for processing of mineral ore containing gold and silver at site of their deposition

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3309140A (en) * 1962-11-28 1967-03-14 Utah Construction & Mining Co Leaching of uranium ore in situ
US4258954A (en) * 1976-10-20 1981-03-31 Atlantic Richfield Company Process for the solution mining of a mineral
SU968357A1 (en) * 1981-03-09 1982-10-23 Предприятие П/Я М-5703 Method of subterranean leaching of minerals from formation deposits
SU1308639A1 (en) * 1985-11-18 1987-05-07 Институт металлургии и обогащения АН КазССР Method of underground and pile leaching of sulphide copper-containing polymetal ores
US5072990A (en) * 1990-07-12 1991-12-17 Mobil Oil Corporation Acceleration of hydrocarbon gas production from coal beds
RU2067169C1 (en) * 1993-12-02 1996-09-27 Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии Method for underground leaching of rocky ores in places of their occurrence
RU2073790C1 (en) * 1994-12-27 1997-02-20 Мананников Михаил Алексеевич Method for underground leaching of minerals
RU2124632C1 (en) * 1997-11-18 1999-01-10 Закрытое акционерное общество "Интегра" Method for underground lixiviation of sulfide copper-bearing polymetal ores
RU2264535C2 (en) * 2003-03-07 2005-11-20 Гребнев Геннадий Сергеевич Leaching method for underground non-ferrous metal ore having in situ reducers
RU2293844C2 (en) * 2005-05-12 2007-02-20 Дмитрий Борисович Басков Method for underground lixiviation of non-ferrous metal ores

Also Published As

Publication number Publication date
EA023060B1 (en) 2016-04-29
WO2013105882A2 (en) 2013-07-18
WO2013105882A3 (en) 2013-10-24
RU2012100892A (en) 2013-07-20
EA201300068A1 (en) 2013-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Moskalyk et al. Nickel laterite processing and electrowinning practice
EP1790739B1 (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
CN1210417C (en) Recovery of nickel and cobalt values from sulfidic flotation concentrate by chloride assisted oxidative pressure leaching in sulfuric acid
Cole et al. Zinc solvent extraction in the process industries
Sole et al. Solvent extraction in southern Africa: An update of some recent hydrometallurgical developments
CN100393896C (en) New method for soaking out enriched ores of high indium, high iron, and high sulfur zinc
Hedjazi et al. Industrial application of ammonia-assisted cyanide leaching for copper-gold ores
CN103352120A (en) Process for enhanced acid leaching of laterite ores
Cole, PM* & Sole Solvent extraction in the primary and secondary processing of zinc
EA026943B1 (en) Method of recovering copper and precious metals
US8268039B2 (en) Process for atmospheric leaching of laterite ores using hypersaline leach solution
Sole et al. Purification of nickel by solvent extraction
Li et al. Process development for recovering critical elements from acid mine drainage
Harris et al. The Jaguar Nickel Inc. Sechol laterite project atmospheric chloride leach process
Onyedika et al. Chemistry, processes and problems of complex ores utilization: hydrometallurgical options
RU2516423C2 (en) Method of in-situ leaching of oxidised nickel-cobalt ores
Kiegiel et al. Dictyonema black shale and Triassic sandstones as potential sources of uranium
Lopez et al. Copper and cyanide recovery from barren leach solution at the gold processing plant
Sekisov et al. Comparative research of cyanide and sulfate-chloride gold leaching from oxidized gold-copper ore
CN103314124B (en) From the method for material separation nickel with low nickel content
RU2763088C1 (en) Method for extraction of copper from sulfide and mixed (sulfide and oxidized) ores with associated extraction of precious metals
Haydarov et al. Recovery of precious metals from Dashkesan mineral tailings by combined methods
Duisebayeva Diversification of uranium production in order to extract associated precious metals
Mwase An investigation of cyanide-based heap leaching for extracting precious metals from Platreef ore
RU2685621C1 (en) Method for complex processing of sulphide-oxidised copper-porphyritic ores

Legal Events

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

Effective date: 20140112

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150910

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170112