RU2594544C1 - Method for processing industrial wastes of metallurgical and mining industry - Google Patents
Method for processing industrial wastes of metallurgical and mining industry Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594544C1 RU2594544C1 RU2015104067/02A RU2015104067A RU2594544C1 RU 2594544 C1 RU2594544 C1 RU 2594544C1 RU 2015104067/02 A RU2015104067/02 A RU 2015104067/02A RU 2015104067 A RU2015104067 A RU 2015104067A RU 2594544 C1 RU2594544 C1 RU 2594544C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- leaching
- magnetic
- separation
- fractions
- fraction
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Предпогаемое изобретение относится к переработке твердых и жидких техногенных отходов металлургических производств и горно-обогатительных комбинатов, в том числе, из шлаков, шламов хвостохранилищ и др., с целью извлечения полезных компонентов и восстановления экологической обстановки.The alleged invention relates to the processing of solid and liquid technogenic waste from metallurgical industries and mining and processing enterprises, including from slags, tailings slimes, etc., in order to extract useful components and restore the ecological situation.
Техногенные отходы, являющиеся сырьем для получения цветных, благородных и редких металлов, традиционно перерабатывают способами гравитационного разделения, пирометаллургии, гидрометаллургии, химикометаллургией или их комбинацией, например, хлоридно-сульфатизирующим обжигом и выщелачиванием.Technogenic waste, which is the raw material for the production of non-ferrous, noble and rare metals, is traditionally processed by gravity separation methods, pyrometallurgy, hydrometallurgy, chemical metallurgy, or a combination thereof, for example, chloride-sulfatizing roasting and leaching.
Способы гравитационного разделения не обладают необходимой селективностью разделения и степенью извлечения, а недостатками пирометаллургических способов является высокий расход электроэнергии и вредное воздействие на окружающую среду.Methods of gravitational separation do not have the necessary separation selectivity and degree of extraction, and the disadvantages of pyrometallurgical methods are high energy consumption and harmful effects on the environment.
Известен способ переработки сырья, содержащего металлы (патент на изобретение РФ 2255127, МПК C22B 11/00, опубл. 27.06.2005), включающий выщелачивание упорного минерального сырья в водном растворе кислоты концентрацией от 1,8 до 50 г/дм3 и активным кислородом в присутствии ионов трехвалентного железа и извлечение металлов из получаемых продуктов выщелачивания. Выщелачивание осуществляют с гидродинамическим воздействием на раствор, обеспечивающим режим кавитации, с одновременным удалением части раствора, содержащего металлы, и заменой его свежим раствором, а после извлечения металлов из удаляемой части ее повторно используют для выщелачивания.A known method of processing raw materials containing metals (patent for the invention of the Russian Federation 2255127, IPC C22B 11/00, publ. 06/27/2005), including leaching of refractory mineral raw materials in an aqueous solution of acid with a concentration of from 1.8 to 50 g / DM 3 and active oxygen in the presence of ferric ions and metal extraction from the resulting leachate. Leaching is carried out with a hydrodynamic effect on the solution, providing the cavitation mode, while removing part of the solution containing metals and replacing it with a fresh solution, and after extracting metals from the removed part, it is reused for leaching.
Недостатком способа по патенту РФ №2255127 является то, что он позволяет извлекать только благородные металлы, а огромный массив отходов остается не использованным и загрязняет окружающую среду. Кроме того, само выщелачивание не обеспечивает необходимую для экологической чистоты степень извлечения металлов.The disadvantage of the method according to the patent of the Russian Federation No. 2255127 is that it allows you to extract only precious metals, and a huge array of waste remains unused and pollutes the environment. In addition, leaching itself does not provide the degree of metal recovery necessary for environmental cleanliness.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ переработки упорного минерального сырья, содержащего металлы (патент на изобретение РФ №2265058, МПК C22B 3/06, опубл. 27.11.2005), включающий извлечение ценных компонентов из измельченного материала методом кучного выщелачивания с последующей гидрометаллургической переработкой, являющейся сложным технологическим процессом.The closest in technical essence to the proposed is a method of processing refractory mineral raw materials containing metals (patent for the invention of the Russian Federation No. 2265058, IPC C22B 3/06, publ. 11/27/2005), including the extraction of valuable components from the crushed material by heap leaching followed by hydrometallurgical processing, which is a complex process.
Данный способ позволяет уменьшить затраты по перемещению самих отвалов.This method allows to reduce the cost of moving the dumps themselves.
Недостатком способа по патенту РФ №2265058 так же, как и способа по патенту РФ №2255127, является его недостаточная экологичность, обусловленная наличием большого количества отходов.The disadvantage of the method according to the patent of the Russian Federation No. 2265058 as well as the method according to the patent of the Russian Federation No. 225127, is its lack of environmental friendliness due to the presence of a large amount of waste.
Техническая задача, решаемая в предлагаемом изобретении, заключается в уменьшении экологической нагрузки на окружающую среду при снижении затрат на производство.The technical problem solved in the present invention is to reduce the environmental burden on the environment while reducing production costs.
Поставленная задача решается тем, что способ переработки техногенных отходов металлургических производств включает, как и прототип, выщелачивание минерального сырья в присутствии окислителя и ионов трехвалентного железа и извлечение металла из полученных продуктов выщелачивания. В отличие от прототипа, перед выщелачиванием в предлагаемом способе осуществляют полиградиентную воздушно-центробежную сепарацию с разделением на содержащую и не содержащую полезные металлы фракции, затем осуществляют магнитную сепарацию фракции, содержащей полезные металлы, с разделением на магнитную и не магнитную фракции. Раздельное выщелачивание магнитной и не магнитной фракций осуществляют путем механоактивации с последующей гидродинамической хемоактивацией. Полученные продукты разделяют на твердую и жидкую фракции. Жидкую фракцию подвергают физико-химической обработке, включающей гидродинамическое, электрофизическое и электрохимическое воздействие. Твердую фракцию подвергают химико-термической обработке. Полупродукт, полученный после химико-термической обработки твердой фракции, возвращают на стадию выщелачивания немагнитной фракции.The problem is solved in that the method of processing technogenic wastes of metallurgical production includes, like the prototype, leaching of mineral raw materials in the presence of an oxidizing agent and ferric ions and metal extraction from the obtained leaching products. In contrast to the prototype, before leaching in the proposed method, polygradient air-centrifugal separation is carried out with separation into fractions containing and not containing useful metals, then magnetic separation of a fraction containing useful metals is carried out with separation into magnetic and non-magnetic fractions. Separate leaching of magnetic and non-magnetic fractions is carried out by mechanical activation followed by hydrodynamic chemoactivation. The resulting products are separated into solid and liquid fractions. The liquid fraction is subjected to physico-chemical treatment, including hydrodynamic, electrophysical and electrochemical effects. The solid fraction is subjected to chemical-thermal treatment. The intermediate obtained after chemical-thermal treatment of the solid fraction is returned to the leaching stage of the non-magnetic fraction.
Полиградиентная воздушно-центробежная сепарация позволяет экономичным и экологичным способом разделить сухие отходы на месте хранения на содержащую и не содержащую полезные металлы фракции. При этом не содержащая металлов фракция является готовым товарным продуктом (например, строительным материалом), что позволит сразу же проводить рекультивацию отвала, а содержащая металлы фракция - сырьем для последующей переработки.Polygradient air-centrifugal separation allows an economical and environmentally friendly way to separate dry waste at the storage site into fractions containing and not containing useful metals. At the same time, the metal-free fraction is a ready-made commercial product (for example, building material), which will immediately allow for the reclamation of the dump, and the metal-containing fraction as raw material for subsequent processing.
Магнитная сепарация фракции, содержащей полезные металлы, позволяет осуществить ее разделение на магнитую и немагнитную фракции для последующей эффективной их переработки.Magnetic separation of the fraction containing useful metals, allows its separation into magnetic and non-magnetic fractions for their subsequent effective processing.
Раздельное выщелачивание магнитной и немагнитной фракций путем механоактивации обеспечивает эффективное извлечение полезных составляющих с учетом особенностей каждой из перерабатываемых фракций.Separate leaching of magnetic and non-magnetic fractions through mechanical activation ensures the effective extraction of useful components, taking into account the characteristics of each of the processed fractions.
Последующая раздельная гидродинамическая хемоактивация магнитной и немагнитной фракций обеспечит сокращение времени технологического процесса при повышении его эффективности.The subsequent separate hydrodynamic chemoactivation of the magnetic and non-magnetic fractions will reduce the time of the process while increasing its efficiency.
Разделение полученного продукта на твердую и жидкую фракции также приведет к увеличению степени извлечения полезных компонентов за счет использования наиболее эффективных методик для каждой фракции: жидкую фракцию подвергают физико-химической обработке, включающей гидродинамическое, электрофизическое и электрохимическое воздействие, а твердую фракцию - химико-термической обработке.Separation of the obtained product into solid and liquid fractions will also lead to an increase in the degree of extraction of useful components due to the use of the most effective methods for each fraction: the liquid fraction is subjected to physicochemical treatment, including hydrodynamic, electrophysical and electrochemical treatment, and the solid fraction to chemical-thermal treatment .
Полупродукт, полученный после химико-термической обработки твердой фракции, возвращают на стадию выщелачивания немагнитной фракции, что обеспечит извлечение оставшихся полезных компонентов.The intermediate product obtained after chemical-thermal treatment of the solid fraction is returned to the leaching stage of the non-magnetic fraction, which will ensure the extraction of the remaining useful components.
Таким образом, предлагаемая совокупность отличительных признаков заявляемого способа позволит уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду при снижении затрат на производство, поскольку полупродукты или отходы одной операции являются готовым товарным продуктом, который можно удалить с места производства работ, или - сырьем для следующей операции переработки.Thus, the proposed combination of distinctive features of the proposed method will reduce the environmental burden on the environment while reducing production costs, since intermediate products or waste from one operation are finished products that can be removed from the place of production, or - raw materials for the next processing operation.
Пример конкретной реализации предлагаемого способа.An example of a specific implementation of the proposed method.
Производят воздушно-центробежно-магнитную сепарацию лежалых отвалов, в виде шлаков и шламов медного производства, с содержанием меди 0,17-1,7%, цинка 0,18-4,2%, свинца 0,05-0,6%, серебра 3-110 г/т (1.10-2%), золота 0,8-2 г/т (1.10-4%), серы 0,2-17%, железа 4,5-15%, оксида алюминия 12-45%, оксида кальция 7-19%, оксида магния 2.3-11%, оксида кремния до 35-45%. В результате получают 1-25% - полиметаллический концентрат (фракция, содержащая полезные металлы) и остальное - отсев (не содержащая полезных металлов фракция). Отсев используют как сырье для производства строительных материалов. Посредством магнитной сепарации разделяют полиметаллический концентрат на магнитную и немагнитную фракции. Затем, в дезинтеграторе (Nуст.=76-150 кВт, 1500-3000 об/мин), проводят механоактивацию полиметаллического концентрата и гипохлорита кальция раздельно для магнитной и немагнитной фракции. Далее, в результате комбинированных воздействий: гидродинамического, электрохимического и химического-водного раствора серной кислоты (0,1%) и хлорного железа (1%), проводят выщелачивание в циркуляционном контуре, состоящем из гидродинамического устройства с электрохимическим концентрирующим устройством - ТДАЭ и буферной емкости. Полученный в результате выщелачивания продукт разделяют на твердую и жидкую фракции. Жидкую фракцию пропускают через сорбционный материал, проводя предварительное адсорбционное и конечное электрохимическое концентрирование, что позволяет извлекать серебро и золото до уровня 93,5%-99%. Производят химико-термическую обработку твердой фракции. Для этого твердую фракцию смешивают с восстановителем или окислителем и нагревают до 400-1100°C. Тип реагента и температуру нагрева выбирают в зависимости от состава твердой фракции. Полупродукт, полученный после химико-термической обработки твердой фракции, возвращают на стадию выщелачивания немагнитной фракции.Air-centrifugal magnetic separation of waste dumps is carried out in the form of slags and slurries of copper production, with a copper content of 0.17-1.7%, zinc 0.18-4.2%, lead 0.05-0.6%, silver 3-110 g / t (1.10 -2 %), gold 0.8-2 g / t (1.10 -4 %), sulfur 0.2-17%, iron 4.5-15%, aluminum oxide 12- 45%, calcium oxide 7-19%, magnesium oxide 2.3-11%, silicon oxide up to 35-45%. The result is a 1-25% polymetallic concentrate (fraction containing useful metals) and the rest is screening (fraction containing no useful metals). Screenings are used as raw materials for the production of building materials. By magnetic separation, the polymetallic concentrate is separated into magnetic and non-magnetic fractions. Then, in the disintegrator (N set = 76-150 kW, 1500-3000 rpm), the polymetallic concentrate and calcium hypochlorite are mechanically activated separately for the magnetic and non-magnetic fraction. Further, as a result of the combined effects of a hydrodynamic, electrochemical and chemical-aqueous solution of sulfuric acid (0.1%) and ferric chloride (1%), leaching is carried out in a circulation circuit consisting of a hydrodynamic device with an electrochemical concentrating device - TDAE and a buffer tank . The product obtained by leaching is separated into solid and liquid fractions. The liquid fraction is passed through the sorption material, conducting preliminary adsorption and final electrochemical concentration, which allows you to extract silver and gold to a level of 93.5% -99%. Chemical-thermal treatment of the solid fraction is carried out. To do this, the solid fraction is mixed with a reducing agent or an oxidizing agent and heated to 400-1100 ° C. The type of reagent and the heating temperature are selected depending on the composition of the solid fraction. The intermediate obtained after chemical-thermal treatment of the solid fraction is returned to the leaching stage of the non-magnetic fraction.
В результате комбинированного выщелачивания полиметаллического концентрата снижается содержание металлов: цинка до 0,08%, меди до 0,1%, свинца до 0.03%, выход твердой фазы составил 69,6%, извлечение цинка в раствор 97,1%, свинца 95,8%, меди 94,5%.The combined leaching of the polymetallic concentrate reduces the metal content: zinc to 0.08%, copper to 0.1%, lead to 0.03%, the solid phase yield is 69.6%, the extraction of zinc in solution is 97.1%, lead 95, 8%, copper 94.5%.
Выполнение предлагаемого технического решения позволяет перерабатывать отходы, в том числе и бедные, металлургических производств и хвостохранилищ горно-обогатительных комбинатов, полиметаллических минеральных продуктов и руд в твердом, порошкообразном или жидком состоянии, чем достигаются универсальность и комплексность извлечения со степенью извлечения, равной 0,87, а также снижение удельных энергетических затрат в 2-3.5 раза и обеспечивается экологичность технологического процесса.The implementation of the proposed technical solution allows the processing of waste, including poor, metallurgical production and tailings of mining and processing plants, polymetallic mineral products and ores in solid, powder or liquid state, which achieves the universality and complexity of extraction with a degree of extraction equal to 0.87 , as well as a decrease in specific energy costs by 2-3.5 times and the environmental friendliness of the process is ensured.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015104067/02A RU2594544C1 (en) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Method for processing industrial wastes of metallurgical and mining industry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015104067/02A RU2594544C1 (en) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Method for processing industrial wastes of metallurgical and mining industry |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2594544C1 true RU2594544C1 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56697253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015104067/02A RU2594544C1 (en) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Method for processing industrial wastes of metallurgical and mining industry |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2594544C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2769193C1 (en) * | 2021-08-17 | 2022-03-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Method for extracting silver from pyrometallurgical waste |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2204813A (en) * | 1987-04-04 | 1988-11-23 | Derek Alfred Woodhouse | Magnetic treatment of fluids |
| RU2255127C2 (en) * | 2002-12-03 | 2005-06-27 | Заболоцкий Александр Иванович | Method of extraction of copper and gold from oxidized ores and technogenious wastes |
| CN101850298A (en) * | 2010-06-02 | 2010-10-06 | 江苏旌凯中科超导高技术有限公司 | Method for improving mineral separation capacity of magnetic separation device |
| EP2386358A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | Bakker Holding Son B.V. | Device for and method of separating solid materials on the basis of a mutual difference in density |
| RU2486012C1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН (ИГД ДВО РАН) | Method of extracting iron-bearing components from fine man-made materials |
-
2015
- 2015-02-06 RU RU2015104067/02A patent/RU2594544C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2204813A (en) * | 1987-04-04 | 1988-11-23 | Derek Alfred Woodhouse | Magnetic treatment of fluids |
| RU2255127C2 (en) * | 2002-12-03 | 2005-06-27 | Заболоцкий Александр Иванович | Method of extraction of copper and gold from oxidized ores and technogenious wastes |
| EP2386358A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | Bakker Holding Son B.V. | Device for and method of separating solid materials on the basis of a mutual difference in density |
| CN101850298A (en) * | 2010-06-02 | 2010-10-06 | 江苏旌凯中科超导高技术有限公司 | Method for improving mineral separation capacity of magnetic separation device |
| RU2486012C1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН (ИГД ДВО РАН) | Method of extracting iron-bearing components from fine man-made materials |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2769193C1 (en) * | 2021-08-17 | 2022-03-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) | Method for extracting silver from pyrometallurgical waste |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xiu et al. | Leaching of Au, Ag, and Pd from waste printed circuit boards of mobile phone by iodide lixiviant after supercritical water pre-treatment | |
| Yazici et al. | Ferric sulphate leaching of metals from waste printed circuit boards | |
| Oraby et al. | The selective leaching of copper from a gold–copper concentrate in glycine solutions | |
| Silva et al. | Leaching behaviour of a galvanic sludge in sulphuric acid and ammoniacal media | |
| Bas et al. | Bioleaching of copper from low grade scrap TV circuit boards using mesophilic bacteria | |
| Jiang et al. | Simultaneous leaching of manganese and silver from manganese–silver ores at room temperature | |
| Neto et al. | A simple and nearly-closed cycle process for recycling copper with high purity from end life printed circuit boards | |
| RU2483127C1 (en) | Method of processing refractory gold-bearing pyrrotine-arsenopyrite ore | |
| Tian et al. | Extraction of valuable metals from manganese–silver ore | |
| Zhang et al. | Dual lixiviant leaching process for extraction and recovery of gold from ores at room temperature | |
| Xu et al. | Eco-friendly and efficient extraction of valuable elements from copper anode mud using an integrated pyro-hydrometallurgical process | |
| Li et al. | The leaching kinetics of cadmium from hazardous Cu-Cd zinc plant residues | |
| Ye et al. | Production of lead concentrate from bioleached residue tailings by brine leaching followed by sulfide precipitation | |
| Torkaman et al. | Comparing cyanidation with amalgamation of a Colombian artisanal gold mining sample: Suggestion of a simplified zinc precipitation process | |
| Safarzadeh et al. | Recovery of zinc from Cd–Ni zinc plant residues | |
| RU2592656C1 (en) | Method of processing refractory pyrite-arsenopyrite-pyrrhotite-antimonite gold ore (versions) | |
| RU2594544C1 (en) | Method for processing industrial wastes of metallurgical and mining industry | |
| RU2434953C1 (en) | Method of processing gold-containing sulphide concentrates (versions) | |
| Zhou et al. | Ge and Cu recovery from precipitating vitriol supernatant in zinc plant | |
| Lu et al. | A novel separation process for detoxifying cadmium-containing residues from zinc purification plants | |
| Ellis et al. | Treatment of gold–telluride ores | |
| Deschenes et al. | Investigation on the cyanide leaching optimization for the treatment of KCGM gold flotation concentrate—phase 1 | |
| RU2439177C2 (en) | Processing method of sulphide-oxidated copper ores with copper and silver extraction | |
| RU2749310C2 (en) | Method for pocessing sulphide gold and copper float concentrate | |
| Lopez et al. | Copper and cyanide recovery from barren leach solution at the gold processing plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180207 |