RU2667192C1 - Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы (варианты) - Google Patents
Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2667192C1 RU2667192C1 RU2017134836A RU2017134836A RU2667192C1 RU 2667192 C1 RU2667192 C1 RU 2667192C1 RU 2017134836 A RU2017134836 A RU 2017134836A RU 2017134836 A RU2017134836 A RU 2017134836A RU 2667192 C1 RU2667192 C1 RU 2667192C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfur
- sulfide
- surfactant
- platinum metals
- metals
- Prior art date
Links
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 92
- -1 platinum metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 85
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 44
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 41
- MAHNFPMIPQKPPI-UHFFFAOYSA-N disulfur Chemical compound S=S MAHNFPMIPQKPPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 18
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims abstract description 9
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 114
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 75
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 75
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 35
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 13
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 13
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- OGFYIDCVDSATDC-UHFFFAOYSA-N silver silver Chemical group [Ag].[Ag] OGFYIDCVDSATDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 7
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 claims description 3
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical group [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 claims 3
- 239000004117 Lignosulphonate Substances 0.000 claims 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- WQDSRJBTLILEEK-UHFFFAOYSA-N sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O.OS(O)=O WQDSRJBTLILEEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 29
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 abstract description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052952 pyrrhotite Inorganic materials 0.000 description 29
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 16
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 16
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 11
- KRURGYOKPVLRHQ-UHFFFAOYSA-N trithionic acid Chemical compound OS(=O)(=O)SS(O)(=O)=O KRURGYOKPVLRHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 6
- 244000309464 bull Species 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052569 sulfide mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- FOGYNLXERPKEGN-UHFFFAOYSA-N 3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonic acid Chemical class COC1=CC=CC(CC(CS(O)(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS(O)(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O FOGYNLXERPKEGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008485 antagonism Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 229910052954 pentlandite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 210000000540 fraction c Anatomy 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 2
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZYDVNTYVDVZMKF-UHFFFAOYSA-N [Cl].[Ag] Chemical group [Cl].[Ag] ZYDVNTYVDVZMKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к переработке сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, включающей автоклавное окислительное выщелачивание. При выщелачивании используют ПАВ, из группы полисахаридов, включающей декстрин, крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, или лигносульфонаты технические порошкообразные, или сульфит-целлюлозный щелок, или концентрат сульфитно-дрожжевой бражки в количестве 6-13,5 кг на 1 т сульфидного полиметаллического материала при значении редокс-потенциала окисленной пульпы (+385)-(+430) мВ. Также при выщелачивании используют комбинированный ПАВ, содержащий смесь соединений из группы полисахаридов с детергент-но-диспергирующими сульфонатными присадками при соотношении ПАВ и присадок 500:1 в количестве смеси от 4.008 до 10,2 кг на 1 т перерабатываемого материала, при значении редокс-потенциала окисленной пульпы (+475)-(+495) мВ. Техническим результатом является оптимальная глубина разложения минералов-носителей платиновых металлов, их максимальное извлечение в частицы серосульфидного концентрата крупности (-150+10 мкм), наилучшие условия формирования серосульфидной фазы гранулометрического состава и структуры. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к гидрометаллургической переработке сульфидных полиметаллических материалов; содержащих платиновые металлы, в частности, к способам автоклавно-оккслительной переработки полиметаллических ферросульфидных пирротинсодержащих материалов и может быть использовано в комбинированных автоклавно-гидрометаллургических процессах обогащения различных сульфидных полиметаллических техногенных продуктов, содержащих пирротин и металлы платиновой группы, в том числе, трудновскрываемых пирротинсодержащих техногенных продуктов, поверхность которых при длительном хранении была подвержена модифицирующему воздействию атмосферного кислорода.
Известен способ высокотемпературного автоклавного окислительного выщелачивания (АОВ) сульфидных полиметаллических никель-пирротиновых материалов, содержащих платиновые металлы, согласно которому в качестве поверхностно-активного вещества (ПАВ), препятствующего смачиванию недоразложенных сульфидов расплавленной серой, используют соединения класса полисахаридов и/или сульфит-целлюлозный щёлок (СЦЩ), содержащий полисахариды и лигносульфонаты (А.с. СССР № 508551, кл. С22В 3/00, 1987 г., бюл. № 48).
В данном способе автоклавное окислительное выщелачивание ведут при температуре 130-150°С. добиваясь степени разложения пирротина 92-98%. С этой целью редокс-потенциал в окисленной пульпе поддерживают в пределах (+435)-(+480) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения, управляя этим параметром путём варьирования расхода газообразного окислителя, вводимого в процесс выщелачивания, и парциального давления кислорода в автоклавах. При этом органические соединения, входящие в состав применяемого ПАВ (полисахариды и лигносульфонаты), способствуют диспергированию элементной серы, выделяющейся в процессе выщелачивания, превращая её в высокодисперсные труднофлотируемые шламы.
Недостатком известного способа является то, что при достижении регламентной степени разложения пирротина (94-96%), отвечающей значения редокс-потенциала окисленной пульпы (+460)-(+480) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения, в результате диспергирующего воздействия используемого ПАВ. имеет место высокий уровень потерь цветных и платиновых металлов с хвостами последующей серосульфидной флотации (ССФ). Так, потери платиновых металлов в автоклавной технологии ГМП НМЗ в среднем составляют 45-56%, причём уровень потерь редких платиновых металлов (родия, иридия, рутения и осмия) достигает 65-79%. При этом с увеличением глубины разложения пирротина переход платиновых металлов в раствор пульпы и гидроксиды железа заметно увеличивается, предопределяя повышенный уровень их потерь с хвостами технологии. Кроме того, интенсивность окисления и глубины разложения сульфидов АОВ при использовании ПАВ на основе полисахаридов и/или лигносульфонатов заметно уступает аналогичному процессу, в котором применяют ПАВы на нефтяной основе
Известен способ выделения серы из сульфидных материалов, содержащих цветные металлы и железо, включающий автоклавное окисление сульфидов кислородом в водной пульпе при нагревании до 130°С в течении 0,5-3 ч в присутствии в качестве ПАВ полиалкиленмсносульфида (товарное название «СУЛЬФАН») в количестве 2-4 кг/т исходного материала с последующим охлаждением окисленной пульпы и выделением из неё элементной серы в виде гранул гравитационными методами. (А.с. СССР № 1498705, кл. С01В 17/027. 1989 г., бюл. № 29).
ПАВ («СУЛЬФАН») не только предотвращает смачивание сульфидов расплавленной серой, но и. в отличие от полисахаридов и лигносульфонатов, способствует коалесценции элементной серы, обеспечивая при выщелачивании образованию крупных серных глобул (класса +150 мкм).
В данном способе при оптимальном расходе ПАВ выход серных гранул составляет 18-22 % от исходного материала при извлечении серы сульфидов в серу элементную гранул - 76- 77%. Серные гранулы содержат до 95-97% элементной серы. Низкое содержание в гранулах никеля (0,3-0,4%) и меди (0,22-0,30%) свидетельствует о низкой экстракционной способности жидкой серы в отношении минералов цветных и платиновых металлов. Степень разложения пирротина в указанном способе составляет 98-99%, что потребовало поддержания высоких значений редокс-потенциала окисленной пульпы - не менее +500 мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения. Повышенное извлечение в раствор никеля (80-84%) и меди (78-83%) свидетельствуют о значительном разложении сульфидных минералов (пентландита, халькопирита, кубанита).
Недостатком способа является также высокая сложность аппаратурного оформления процесса АОЕ. сульфидных материалов с получением серных гранул. Кроме того, в промышленном масштабе процесс гранулообразования протекает крайне нестабильно, с высоким риском образования в автоклавах серосульфидного плава, вызывающего аварийную остановку автоклавных агрегатов.
Другим недостатком данного способа, как показывает опыт полупромышленных испытаний «СУЛЬФАНа» на Норильском ГМК, является повышенный уровень потерь платиновых металлов с отвальными хвостами автоклавной технологии, что обусловлено двумя факторами: высокой степенью разложения минералов-носителей платиновых металлов и низкой экстрагирующей способностью жидкой элементной серы по отношению к недоразложенным сульфидам и собственным минералам платиновых металлов.
Известен также способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, включающий АОВ материала при температуре выше точки плавления элементной серы в присутствии в качестве ПАВ кубовых остатков ректификации 2-этилгексанола (товарное название «КЭТГОЛ»), взятых в количестве 0,3-0,5 кг/т твёрдого материала, выделение серного продукта с последующим получением товарной серы и отделением отвальных кеков. (А.с. СССР № 1839194, кл. С22В 3/00, 1993 бюл. № 48-47).
В данном способе реагент «КЭТГОЛ» выполняет одновременно две функции: ограничивает при выщелачивании смачивание сульфидов расплавленной серой и интенсифицирует процесс агрегации элементной серы с получением серных гранул (0,5-2,5 мм) и серного плава непосредственно в автоклавах выщелачивания. При этом выход серных гранул составляет 23-25% от массы исходного материала, а содержание в них элементной серы - 91-95%. Извлечение элементной серы в гранулы (крупность +150 мкм) в количестве 73-75%. подтверждает, что реагент «КЭТГОЛ» активно способствует коалесценции элементной серы.
Недостатком данного способа является высокий уровень содержания элементной серы в гранулах, что приводит к её низкой коллектирующей способности в отношении к минералам цветных и драгоценных металлов и является одной из основных причин значительной величины потерь платиновых металлов с хвостами серосульфидной флотации.
Основной целью указанного способа, как и в случае применения в качестве ПАВ реагента «СУЛЬФАН», является максимальный переход сульфидной серы материала в элементную форму, максимально высокое извлечение элементной серы в серные гранулы и высокая чистота получаемых серных гранул. Вместе с тем, высокий уровень содержания элементной серы в гранулах свидетельствует о её низкой коллектирующей способности в отношении к минералам цветных и драгоценных металлов. Это является одной из основных причин значительной величины потерь платиновых металлов с хвостами серосульфидной флотации.
Данная цель достигается за счёт глубокого окисления сульфидов (степень разложения пирротина ≥ 99%; извлечение никеля в раствор - 80-81%) и применения в качестве ПАВ -реагента «КЭТГОЛ», при высоких значениях редокс-потенциала окисленной пульпы -(+500)-(+550) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения.
Недостатком известного способа является громоздкая схема аппаратурного оформления процессов получения, выделения и переработки серных гранул и, тем более, -серного плава. В промышленном масштабе процесс гранулообразования протекает крайне нестабильно. При образовании в автоклаве серного плава в промышленных условиях возникнет проблема его непрерывного отведения из автоклава и последующей переработки.
Другим недостатком данного способа, как показывает опыт полупромышленных испытаний реагента «КЭТГОЛ» на Норильском ГМК, является высокий уровень потерь платиновых металлов с отвальными хвостами автоклавной технологии, что. как и в случае «СУЛЬФАНА», обусловлено высокой степенью разложения минералов-носителей платиновых металлов (значительной величиной редокс-потенциала окисленной пульпы) и низкой экстрагирующей способностью жидкой элементной серы по отношению к недоразложенным сульфидам и минералам платиновых металлов.
Известен способ переработки сульфидов тяжелых цветных металлов и железа, содержащих платиновые металлы, включающий перевод серы в элементарную путём АОВ водных пульп при избыточном давлении кислорода и повышенной температуре, в котором в качестве ПАВ при выщелачивании применяют экстракт селективной очистки масляных фракций перегэнки нефти (ЭСОМФ) в количестве 0,5-3,0 кг на тонну твердых сульфидов, который способствует процессу коалесценции серы. При этом серосульфидную фазу, формирующуюся в окисленной пульпе, получают в виде частиц флотационной крупности (- 150+10 мкм), её последующая переработка осуществляется по т.н. «короткой» схеме, включающей: высокотемпературное АОВ, осаждение цветных металлов и серосульфидную флотацию. В данном способе редокс-потенциал в окисленной пульпе поддерживают, исходя из необходимости достижения заданной степени разложения пирротина - 92-96%, что соответствует: начению редоксгпотенциала окисленной пульпы в диапазоне (+450)-(+470) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения (А.с. СССР № 908878. кл. С22В 3/00, 1982 г.. бюл. № 8).
Недостатком данного способа является повышенный переход платиновых металлов в отвальные хвосты автоклавной, технологии (30-40%), что обусловлено двумя факторами: с одной стороны, относительно низкой степенью разложения минералов-носителей платиновых металлов (пентландита, халькопирита, кубанита и др.) из-за недостаточно высокого редокс-потенциала окисленной пульпы, а с другой стороны, - значительным переходом образующейся элементной серы в крупные труднофлотируемые серосульфидные сростки (классы+150 мкм).
Кроме того, существенным недостатком данного способа является индивидуальное применение в качестве ПАВ экстракта селективной очистки масляных фракций перегонки нефти (ЭСОМФ), способствующего коалесценции серы, что не позволяет сбалансировать режим АОВ таким образом, чтобы добиться одновременно высокой степени разложения сульфидов и достаточной полноты извлечения ценных компонентов в серосульфидный концентрат (ССК). В частности, при более высоких значениях редокс-потенциала (более +470 мВ) возрастает глубина разложения минералов-носителей платиновых металлов и значительно увеличивается величина потерь ценных компонентов в виде нефлотируемых серосульфидных сростков (классов +150 мкм). В то же время, снижение удельного расхода ПАВ хотя и позволяет уменьшить выход нефлотируемых сростков, но при этом не обеспечивается заданная глубина разложения сульфидного сырья. Оптимизация одновременно обоих показателей - степени разложения сульфидов и извлечения платиновых металлов - при индивидуальном использовании в качестве ПАВ органических соединений, способствующих коалесценции серы, - технически невозможна. Технологический «конфликт» особенно явно проявляется при переработке высокосернистого сульфидного сырья, где при расходе ПАВ; оптимальном с точки зрения предотвращения смачивания сульфидов серой, образуются серные «пески» и гранулы крупностью, исключающей возможность их отделения от гидроксидов железа методом флотации. Соответственно, с увеличением редокс-потенциала окисленной пульпы резко возрастают потери платиновых металлов с хвостами серосульфидной флотации.
Известен способ переработки сульфидных полиметаллических железосодержащих материалов, содержащих платиновые металлы, включающий автоклавное окислительное выщелачивании материала с переводом серы в элементную, цветных металлов - в раствор, железа - в оксиды, при температуре выше точки плавления серы в присутствии комбинированного ПАВ, состоящего из смеси соединения класса полисахаридов и/или соли лигносульфоновой кислоты с серосодержащей нефтеорганической добавкой, осаждение сульфидов цветных металлов из раствора окисленной пульпы, флотацию сульфидов и элементной серы с получением серосульфидного концентрата и отвальных железооксидных хвостов. В известном способе в качестве серосодержащей нефтеорганической добавки, способствующей коалесценции элементной серы, в составе комбинированного ПАВ, применяемого при АОВ, используют нефтяные адсорбционные смолы со средним числом атомов углерода в молекуле более 25 при массовом отношении адсорбционных смол к полисахаридам или солям лигносульфоновой кислоты, равном 1:(25-800). Нефтяные адсорбционные смолы могут - быть использованы в составе содержащих их товарных нефтепродуктов, например, дизельного топлива для тихоходных средне- и малооборотных дизелей, котельного топлива, Мазута, гудрона (А.с. СССР № 1795657, кл. С 22 В 3/04, по заявке № 4863702/02 с приор, от 04.09.1990 г. ).
Нефтяные адсорбционные смолы представляют собой экстракт природных сероорганических соединений. Наличие в адсорбционных смолах сернистых и других гетероатомных соединений обусловливает их высокую полярность и поверхностную активность, намного превосходящую полярность и активность углеводородов. Указанные свойства адсорбционных смол обеспечивают им способность повышения коалесценции элементной серы, что позволяет управлять гранулометрическим составом формирующейся серосульфидной фазы.
В известном способе редокс-потенциал окисленной пульпы поддерживают в диапазоне (+450)-(+470) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения. При переработке никель-пирротинового сырья этому значению соответствует степень разложения пирротина 92-96%.
Преимуществом известного способа является возможность управления крупностью формирующейся серосульфидной фазы - повышение извлечения элементной серы при выщелачивании сульфидного материала в частицы класса -150+10 мкм. наиболее предпочтительного для флотационного разделения компонентов окисленной пульпы. Снижение выхода шламистых фракций элементной серы обеспечило сокращение потерь цветных металлов и серы с отвальными железооксидными хвостами и снижение содержания оксидного железа в серосульфидном концентрате. Отмеченное достоинство известного способа достигается за счёт применения в операции АОВ комбинированного ПАВ, ингредиенты кэторого обладают технологическим «антагонизмом» по отношению к водно-серным эмульсиям. При этом в качестве ингредиента-стабилизатора эмульсии серы выступают соединения класса полисахаридов и/или соли лигносульфоновой кислоты, а в качестве ингредиента ПАВ, улучшающего коалесценцию капель серы (деэмульгатора), -нефтяные адсорбционные смолы.
Серьезным недостатком известного способа является относительно высокий уровень потерь цветных и платиновых металлов с отвальными хвостами технологии, особенно при переработке трудновскрываемых пирротиновых материалов. Это обусловлено недостаточным окислительным потенциалом пульпы (≤+470 мВ) и, как следствие, низкой степенью разложения основных сульфидных минералов-носителей платиновых металлов. Принимая во внимание характер «упорности» сырья (наличие оксидных плёнок на поверхности сульфидных минералов), можно утверждать, что основной формой потерь ценных компонентов является низкая флотационная активность недоразложенных сульфидов (пентландита, халькопирита, кубанита, пирротина и др.).
В то же время, снижение удельного расхода ПАВ хотя и позволяет уменьшить выход нефлотируемых сростков, но при этом не обеспечивается заданная глубина разложения сульфидного сырья. Оптимизация одновременно обоих показателей - степени разложения сульфидов и извлечения платиновых металлов - при индивидуальном использовании в качестве ПАВ органических соединений, способствующих коалесценции серы. - технически невозможна. Технологический «конфликт» особенно явно проявляется при переработке высокосернистого сульфидного сырья, где при расходе ПАВ, оптимальном с точки зрения предотвращения смачивания сульфидов серой, образуются серные «пески» и гранулы крупностью, исключающей возможность их отделения от гидроксидов железа методом флотации. Соответственно, с увеличением редокс-потенциала окисленной пульпы резко возрастают потери платиновых металлов с хвостами серосульфидной флотации.
Наиболее близким по совокупности признаков и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ переработки трудновскрываемых пирротиновых концентратов, содержащих платиновые металлы, согласно которому исходный концентрат, проявляющий повышенную инертность к автоклавному окислению, например, вследствие длительного хранения в естественных природных условиях, смешивают с пирротиновым концентратом текущего производства («нормальным») при массовом соотношении трудновскрываемого и «нормального» пирротиновых концентратов в смеси не более 60:40, а полученную смесь подвергают АОВ в присутствии комбинированного ПАВ при температуре выше точки пхавления серы. Выщелачивание в известном способе проводят в присутствии жирной кисло' ы фракции С7-С16 и концентрата сульфитно-дрожжевой бражки (основное вещество - водорастворимые лйгносульфонаты) при их удельном расходе 0.3-0.5 и 4,0-4,5 кг на 1 т смеси пирротиновых концентратов соответственно, причем процесс АОВ проводят при температу ре 150-170°С в течение 40-60 мин., поддерживая редокс-потенциал окисленной пульпы в пределах (+290)-(+470) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения (А.с. СССР № 1678871, МКИ5 С22В 3/08; С 22В 23/00., 1991 г.. бюл. № 35) - ПРОТОТИП.
Применяемая в способе-прототипе жирная кислота фракции С7-С16 является органическим соединением,; способствующим коалесценции элементной серы, а водорастворимые лйгносульфонаты, составляющие основу концентрата сульфитно-дрожжевой бражки, представляют собой органическое соединение, способствующее диспергированию элементной | серы. Важным достоинством способа-прототипа является возможность гереработки трудновскрываемых пирротиновых концентратов и управление крупностью формирующейся серосульфидной фазы - повышение извлечения элементной серы при выщелачивании сульфидного материала в частицы класса -150+10 мкм, наиболее предпочтительного для флотационного разделения компонентов окисленной пульпы.
Снижение выхода шламистых фракций элементной серы обеспечивает сокращение потерь цветных металлов и серы с отвальными железооксидными хвостами и позволяет снизить содержание оксидного железа в ССК, которое достигается за счёт применения в операции АОВ комбинированного ПАВ, ингредиенты которого обладают технологическим «антагонизмом» по отношению к водно-серным эмульсиям.
Вместе с тем, способ-прототип обладает целым рядом недостатков:
- недостаточной комплексностью в отношении извлечения платиновых металлов (величина суммарных потерь платиновых металлов с отвальными хвостами технологии в прототипе составляет 25-30 %, при уровне потерь редких платиновых металлов - 40-60%.);
-недостаточной глубиной разложения сульфидов, что не позволяет доизвлекать железосодержащие минералы-носители платиновых металлов в серосульфидную фазу,
- не пошоляет в полной мере использовать потенциал коллектирующей активности расплавленной серы по отношению к собственным минералам платиновых металлов.
- высокая температура выщелачивания (150-170°С) существенно усложняющая конструкцию азтоклавов и увеличивающая их стоимость;
- при температуре более 150°С, особенно в присутствии хлорид-ионов, окисляемая пульпа проявляет повышенную химическую агрессивность, что резко ужесточает требования к коррозионной стойкости автоклавного оборудования и является серьёзным препятствием для реализации данного способа:
- ограничение соотношения трудновскрываемого и «нормального» пирротиновых концентратов (ПК) в их технологической смеси (массовое соотношение не более 60:40, соответственнс), что в промышленных условиях сдерживает объемы переработки пирротинового сырья, а превышение указанного предела соотношений вызывает резкое ухудшение показателей АОВ и. в конечном итоге, приводит к снижению комплексности переработки гирротиновых концентратов: увеличению потерь ценных компонентов с отвальными продуктами и ухудшению качества целевого концентрата;
- использование при АОВ жирной кислоты значительно усложняет последующую переработку с кисленной пульпы, поскольку жирные (карбоновые) кислоты являются сильными пенообразователями.
Существует как минимум два критерия технологической эффективности процесса АОВ: глубина разложения сульфидных минералов, которая в основном, определяется редокс-потенциалом окисленной пульпы, и дисперсность формирующейся серной (серосульфидной)
фазы. Гранулометрический состав окисленной пульпы - один из главных факторов, от которого зависят показатели извлечения цветных и платиновых металлов в целевые продукты технологии и технико-экономические показатели последующей их переработки.
Во всех известных приведенных выше способах реагентный режим и значение редокс-потенциала окисленной пульпы позволяют оптимизировать только один из показателей -глубину разложения сульфидов, причем, как правило, это достигается в ущерб показателю дисперсности серной (серосульфидной) фазы. Последнее обусловлено тем, что все применяемые ПАВ, целевое назначение которых при выщелачивании заключается в предотвращен и смачивания сульфидов жидкой серой, обладают побочным эффектом -способностью изменять устойчивость водно-серных дисперсий.
По характеру влияния на коалесценцию серы все известные ПАВ можно разделить на две группы:
- ПАВ, вызывающие дестабилизацию серных эмульсий (нефтепродукты, газовый конденсат и его погоны, жирные кислоты и др.), способствующие при АОВ побочному укрупнению серы:
- ПАВ, добавка которых в процесс АОВ приводит к интенсивному побочному диспергированию серы и стабилизации серных эмульсий (полисахариды, СЦЩ, лйгносульфонаты) и вызывает ошламование элементной серы.
При этом характер побочного технологического воздействия ПАВ на устойчивость серных эмульсий является однонаправленным: каждый конкретный реагент либо укрупняет, либо диспергирует серу.
Наличие у каждого из ПАВ основного и побочного (неуправляемого) действия исключает возможность одновременной оптимизации двух ключевых показателей АОВ -глубины разложения сульфидов и гранулометрического состава формирующейся серной дисперсии. Поэтому на практике в качестве приоритетного параметра оптимизации реагентного режима АОВ принят показатель степени разложения пирротина. Крупность серы в окисленной пульпе при этом по нижнему пределу не регламентируется. В результате ошламования значительной части серы (до класса минус 10 мкм) потери ее с отвальными хвостами технологии в 3-5 раз превышают проектный уровень. Это. с одной стороны, увеличивает пстери цветных и драгоценных металлов, ассоциированных с элементной серой, с другой стороны, - существенно снижает качество серосульфидного концентрата, содержание в котором гидроксидов железа ~ в 3 раза превышает проектный уровень.
Указанные факторы в значительной степени лимитируют возможность повышения технико-экономических показателей автоклавной технологии.
При поиске оптимального режима АОВ сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, крайне важно, чтобы используемое ПАВ и редокс-потенциал окисленной пульпы способствовали глубокому разложению минералов-носителей платиновых металлов и их максимальному извлечению в частицы серосульфидной фазы флотационного класса крупности (-150+10 мкм).
Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении потерь цветных и платиновых металлов с отвальными хвостами в автоклавно-окислительной технологии переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, за счёт у правления поведением элементной серой в процессе АОВ путём варьирования пределов изменений величины редокс-потенциала окисленной пульпы в операции АОВ в зависимости от свойств используемого ПАВ, применяемого в процессе АОВ.
Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение для разных видов ПАВ оптимальной глубины разложения минералов-носителей платиновых металлов, их максимальное извлечение в частицы серосульфидной фазы флотационного класса крупности (-150+10 мкм) и создание наилучших условий формирования серосульфидной фазы оптимального гранулометрического состава и структуры.
Для достижения заявленного технического результата предлагается способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, включающий автоклавное окислительное выщелачивание материала в водной пульпе под давлением кислорода при температуре выше точки плавления серы в присутствии ПАВ с формированием серной эмульсии, с переводом цветных металлов в раствор, серы - в элементную, железа - в оксиды, осаждение сульфидов цветных металлов из раствора окисленной пульпы с последующим выделением элементной серы, цветных и платиновых металлов флотацией в серосульфидный концентрат, а оксидов железа - в отвальные хвосты, в котором в процессе автоклавного окислительного выщелачивания используют ПАВ, способству ющее диспергированию серы при формировании серной эмульсии, выбранный из группы полисахаридов, включающей декстрин, крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, или лйгносульфонаты технические порошкообразные, или сульфит-целлюлозный щелок, или концентрат сульфитно-дрожжевой бражки в количестве 6-13,5 кг на 1 т сульфидного полиметаллического материала, одновременно поддерживая значение редокс-потенциала окисленной пульпы в диапазоне (+385)-(+430) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения.
Другим способом достижения технического результата является способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, включающий автоклавное окислительное выщелачивание материала в водной пульпе под давлением кислорода при температуре выше точки плавления серы в присутствии комбинированного ПАВ, с переводом цветных металлов в раствор, серы - в элементную, железа - в оксиды, осаждение сульфидов цветных металлов из раствора окисленной пульпы с последующим выделением элементной серы, цветных и платиновых металлов флотацией в серосульфидный концентрат, а оксидов железа - в отвальные хвосты, в котором в процессе автоклавного окислительного выщелачивания материала используют комбинированный ПАВ. содержащее смесь соединений, выбранных из группы полисахаридов, включающей декстрин, крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, либо лигносульфонаты технические порошкообразные, или концентрат сульфитно-дрожжевой бражки, с маслорастворимыми сульфонатами щелочноземельных металлов в виде детергентно-диспергирующих сульфонатных присадок из группы, включающей сульфонатную бариевую присадку; или сульфонатные присадки, содержащие смесь карбонатированных продуктов взаимодействия синтетической алкилбензолсульфокислоты с гидроокисью кальция и диалкилдитиофосфатами амина, растворенными в минеральном масле, при соотношении основного ПАВ и дополнительных присадок 500:1 соответственно в количестве от 4,008 до 10.2 кг на т сульфидного полиметаллического материала, одновременно поддерживая значение редокс-потенциала окисленной пульпы в диапазоне (+475)-(+495) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения.
В процессе создания изобретения была впервые установлена взаимосвязь между редокс-потенциалом окисленной пульпы АОВ сульфидных полиметаллических материалов и извлечением драгоценных металлов в частицы класса крупности -150+44 мкм, наиболее благоприятного для последующей серосульфидной флотации (ССФ).
При этом неожиданным явился тот факт, что оптимальный диапазон значений редокс-потенциала окисленной пульпы АОВ, для которого характерно максимальное извлечение драгоценных металлов (платиновых металлов и золота) в классы крупности -150+44 мкм, определяется характером органических соединений, входящих в состав применяемого ПАВ.
Кроме того, экспериментально установлено, что в зависимости от ингредиентного состава применяемого ПАВ существует диапазон оптимальных значений редокс-потенциала окисленной пульпы, который создаёт синергетический эффект - существенно усиливает селективность флотационного разделения компонентов окисленной пульпы.
Данный эффект отчётливо проявляется как при использовании ПАВ, способствующего диспергированию элементной серы, так и в случае комбинированного ПАВ. содержащего инградиенты. способствующие коалесценции элементной серы.
При этом области оптимальных значений редокс-потенциала окисленной пульпы для указанных групп ПАВ различны, что явилось неожиданным.
Сущность изобретения заключается в том, что при АОВ материала используют оптимальный диапазон значений редокс-потенциала окисленной пульпы, который отвечает характеру органических соединений, входящих в состав применяемого ПАВ. что является отличительным признаком заявляемого изобретения.
Сочетание этих двух параметров в неочевидных для среднего специалиста заявленных пределах обеспечивает наилучшие условия формирования серосульфидной фазы оптимального гранулометрического состава и структуры, что создаёт синергетический эффект, выражающийся в значительном повышении извлечения цветных и платиновых металлов в серосульфидный концентрат, и подтверждает наличие изобретательского уровня настоящего изобретения.
Сведения о возможности снижения потерь ценных компонентов при автоклавной переработке сульфидных полиметаллических материалов за счёт связанного регулирования редокс-потенциала окисленной пульпы в операции АОВ в зависимости от ингредиентного состава используемого ПАВ, при изучении патентной и научно-технической литературы не выявлены. Это свидетельствует о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».
Исследование предлагаемых способов переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, проводили на лабораторной установке по схеме, включаощей последовательность операций: АОВ, осаждение цветных металлов и флотационное выделение серрсульфидного концентрата (ССК). В качестве исходного материала использовали пробы никель-пирротиновых концентратов (НПК). сформированные в процессе промышленного обогащения сульфидных медно-никелевых руд Талнахского и Октябрьского месторождений Норильского промышленного района, а также материал пруда- накопителя (МПН) Тал нахской обогатительной фабрики (ТОФ) и «лежалый» пирротиновый концентрат (ЛПК) Кайерканского угольного разреза (КУР).
Способ осуществляют следующим образом.
Сульфидный полиметаллический материал, содержащий платиновые металлы, в виде водной пульпы подвергают окислительной обработке, проводимой в автоклавах под давлением кислорода при температуре выше точки плавления серы при непрерывном механическом перемешивании с отводом избыточного тепла. Процесс ведут в присутствии ПАВ, предотвращающего смачивание поверхности сульфидов расплавленной серой и регулирующего гранулометрический состав серосульфидной фазы, формирующейся в ходе окислительной обработки сульфидов.
В окисленной пульпе путём варьирования расхода и парциального давления окислителя, вводимого в автоклав, поддерживают уровень редокс-потенциала при совместном сочетании использования определенного вида ПАВ.
В случае использования в качестве ПАВ органического соединения, способствующего диспергированию элементной серы, из группы, включающей полисахариды (карбоксиметилцеллюлозу, либо концентрат сульфитно-дрожжевой бражки, либо декстрин), или лигносульфонаты, АОВ исходного материала ведут при значениях редокс-потенциала окисленной пульпы (+385)-(+430) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения.
В случае же использования комбинированного ПАВ, представляющего собой смесь соединения класса полисахаридов, (карбоксиметилцеллюлоза, сульфит-целлюлозный щёлок, декстрин), либо лигносульфонатов с маслорастворимыми сульфонатами щелочных металлов, вводимыми в процесс в виде детергентно-диспергирующих сульфонатных присадок из группы, включающей: сульфонатную бариевую присадку или сульфонатные присадки серии ДП и ДП-4. содержащие смесь карбонатированных продуктов взаимодействия синтетической алкилбензолсульфокислоты с гидроокисью кальция и диалкилдитиофосфатами амина, растворенными в минеральном масле, способствующими коалесценции элементной серы АОВ материала ведут при значениях редокс-потенциала окисленной пульпы (+475)-(+495) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения.
Комбинированный ПАВ состоит из двух ингредиентов разнонаправленного действия в отношении их влияния на устойчивость образующейся водно-серной эмульсии. В качестве ингредиента ПАВ, способствующего коалесценции элементной серы, используют как маслорастворимые сульфосоединения в виде детергентно-диспергирующих присадок к базовым смазывающим маслам, так и товарные нефтепродукты или отработанные автомобильные масла.
Применение в операции АОВ комбинированного ПАВ, состоящего из двух ингредиентов, обладающих технологическим «антагонизмом» в отношении воздействия на устойчивость водно-серных эмульсий, позволяет варьированием общего расхода ПАВ и регулированием соотношения ингредиентов добиться одновременно максимальной степени разложения сульфидов и предельно высокого извлечения элементной серы в классы крупности -150+10 мкм для широкого диапазона составов перерабатываемого сырья.
Предлагаемые способы в конкретных примерах и их результаты приведены в табл. 1 и 2.
В табл. 1 представлены данные об условиях проведения заявляемого способа при использовании ПАВ из класса полисахаридов и/или лигносульфонатов и получаемого результата - качества твердой окисленной пульпы, серосульфидного концентрата и характеристики хвостов.
В табл. 2 представлены данные об условиях проведения заявляемого способа при использовании комбинированного ПАВ и получаемого результата - качества твердой окисленной пульпы, серосульфидного концентрата и характеристики хвостов.
Согласно полученным экспериментальным результатам в опытах 2-3,5 (табл. 1), 7-9 (табл. 1).; 2-14 (табл. 1), 18-20, 22-26 (табл. 2), 30-31, 33, 34 (табл. 2). предлагаемые способы переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, обеспечивает более низкий уровень потерь никеля и платиновых металлов с хвостами флотации, чем в известных способах и прототипе без значимого изменения качества получаемых серосульфидных концентратов. Это достигается за счёт двух положительных факторов: во-первых, за счёт более высокого извлечения серы при АОВ в классы крупности -150+10 мкм, наиболее благоприятные для проведения последующей ССФ, во-вторых, за счёт повышения экстрагирующей способности элементной серы по отношению к реликтовым сульфидам и минералам металлов платиновой группы (МПГ). Оба фактора, как показывают проведённые опыты, существенно усиливаются при проведении АОВ в режиме, обеспечивающим оптимальное значение редокс-потенциала. При этом для группы ПАВ, способствующих диспергированию элементной серы, и группы комбинированных ПАВ с ингредиентом, способствующим коалесценции элементной серы области оптимальных значений редокс-потенциала окисленной пульпы различны. Наиболее низкие потери цветных и платиновых металлов с хвостами ССФ при одновременном улучшении качества ССК достигнуты при использовании в операции АОВ комбинированного ПАВ. содержащего маслорастворимые сульфонаты щелочноземельных металлов.
В опытах 17-26 (табл. 2) элементная сера в окисленной пульпе АОВ на 99,0-99,7% представлена классами флотационной крупности (-150+10 мкм). Полученные серосульфидные концентраты (ССК) в опытах 29-34 (табл. 2) содержали 23,2-24,9% общего железа при массовом отношении суммы цветных металлов к железу - 0,38-0,41. Хвосты флотации содержали: 0,08-0,16% никеля и 0,78-1,18 г/т металлов платиновой группы (МПГ). Потери ценных компонентов с хвостами флотации составили, %: 3,2-6,2 никеля и 8,1-12.2 МПГ. Для используемых комбинированных ПАВ полученные результаты значительно превосходят показатели, достигнутые по способу-прототипу (опыт 15- табл. 2). Наиболее важным является низкий уровень потерь никеля и суммы МПГ с хвостами флотации для всех исследованных ПАВ.
В целом анализ полученных результатов, приведенных в табл. 1 и 2. показывает, что при оптимальном значении редокс-потенциала окисленной пульпы:
а) предлагаемый способ, предусматривающий совместное сочетания оптимальных значений редокс-потенциала с ПАВ, способствующим диспергированию элементной серы при АОВ. по сравнению со способом-прототипом (табл. 1) позволяет:
- снизить содержание ценных компонентов в хвостах флотации: никеля - на 15,6-24,0% отн.: суммы МПГ - на 26.1-29,5% отн.;
- сократить потери ценных компонентов с хвостами флотации: никеля - на 2,0-2,6% абс: суммы МПГ - на 11,8-13,2% абс;
- добиться ощутимого прироста целевого извлечения цветных и платиновых металлов при незначительном снижении качества ССК: содержание общего железа в концентрате увеличивается всего на 2,7-3,6% абс, а массовое отношение суммы цветных металлов к железу снижается на 0,04-0,06 дол. ед.;
- увеличить извлечение элементной серы при АОВ в классы флотационной крупности (-150+10 мкм) - с 24,7-32,6 до 48,1-59,7%.
б) при использовании, совместного сочетания оптимальных значений редокс-потенциала и комбинированного ПАВ, способствующего коалесценции элементной серы при АОВ. предлагаемый способ по сравнению со способом-прототипом (табл. 2) позволяет:
- снизить содержание ценных компонентов в хвостах флотации: никеля - на 5,0-60,0% отн.: суммы МПГ - на 23.0-67,1% отн.;
- сократить потери ценных компонентов с хвостами флотации: никеля - на 0,2-4,7% абс: суммы МПГ - на 5,8-16,4% абс;
- добиться ощутимого прироста целевого извлечения цветных и платиновых металлов при одновременном повышении качества ССК: содержание общего железа в концентрате снижается на 2,2-6,1% абс, а массовое отношение суммы цветных металлов к железу увеличивается на 0,03-0,10 дол. ед.;
- увеличить извлечение элементной серы при АОВ в классы флотационной крупности (-150+10 мкм) - с 77,1-80,3 до 86.4-99,8%.
Использование предлагаемого изобретения позволяет по сравнению с прототипом и известными и;, уровня техники способами переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, обеспечить оптимальную глубину разложения минералов-носителей платиновых металлов и максимальное извлечение платиновых металлов, в час ицы серосульфидной фазы флотационного класса крупности (-150+10 мкм).
Использование предлагаемых способов, как показали проведённые эксперименты, позволяют обеспечить наибольший эффект при переработке сложного пирротинового сырья, например: «лежалых» техногенных концентратов, поверхность частиц которых пассивирована продуктами кислородной коррозии сульфидов; «упорных» сульфидных материалов, характеризующихся повышенным содержанием серы и собственных минералов платиновых металлов, малоникелистого пирротинового продукта, а также сульфидного сырья, содержащего грубодисперсные минеральные сростки и крупные зёрна извлекаемых минералов.
Промышленными объектами подобного рода являются промпродукты обогащения пирротиновых медно-никелевых руд (грубодисперсные пирротиновые и никель-пирротиновые концентраты); «лежалые» пирротиновые концентраты, флотационные концентраты обогащения сульфидных вкрапленных и малосульфидных платиносодержащих руд; труднообсгатимые тонковкрапленные легкошламующиеся руды драгоценных металлов; шламы отходов обогащения сульфидных руд; комплексные фаялитовые и феррит-кальциевые шлаки пирометаллургических агрегатов и др. материалы, что подтверждает промышленную применимость настоящего изобретения.
Условные обозначения и принятые сокращения:
ЛСТ-лйгносульфонаты технические порошкообразные;
КСДБ - концентрат сульфитно-дрожжевой бражки;
КМЦ - карбоксиметилцеллюлоза;
ДКС-декстрин;
СЦЩ - сульфит-целлюлозный щёлок
Условные обозначения и принятые сокращения:
ЛСТ - лйгносульфонаты технические порошкообразные;
АС - нефтяные адсорбционные смолы (в скобках указан продукт, из которого они выделены);
КСДБ - концентрат сульфитно-дрожжевой бражки;
ЖК - жирные кислоты фракции С7-С16;
СБ-3 - детергентно-диспергирующая присадка сульфонатная бариевая;
КМЦ - карбоксиметилцеллюлоза;
ДП-4 - сульфонатная присадка из серии ДП;
ДПМ - сульфонатная присадка ДП-4 СМ;
ДКС- декстрин;
ДТ - дизельное топливо марки ДТ.
Claims (2)
1. Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, включающий автоклавное окислительное выщелачивание материала в водной пульпе под давлением кислорода при температуре выше точки плавления серы в присутствии ПАВ с формированием серной эмульсии, с переводом цветных металлов в раствор, серы - в элементную, а железа - в оксиды, осаждение сульфидов цветных металлов из раствора окисленной пульпы с последующим выделением элементной серы, цветных и платиновых металлов флотацией в серосульфидный концентрат, а оксидов железа - в отвальные хвосты, при этом в процессе автоклавного окислительного выщелачивания используют ПАВ, способствующее диспергированию серы при формировании серной эмульсии и выбранное из группы полисахаридов в виде декстрина, крахмала и карбоксиметилцеллюлозы, или лигносульфонатов технических порошкообразных, или сульфит-целлюлозного щелока, или концентрата сульфитно-дрожжевой бражки, в количестве 6-13,5 кг на 1 т сульфидного полиметаллического материала, при одновременной поддержке значения редокс-потенциала окисленной пульпы в диапазоне (+385)-(+430) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения.
2. Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы, включающий автоклавное окислительное выщелачивание материала в водной пульпе под давлением кислорода при температуре выше точки плавления серы в присутствии ПАВ, с переводом цветных металлов в раствор, серы - в элементную, а железа - в оксиды, осаждение сульфидов цветных металлов из раствора окисленной пульпы с последующим выделением элементной серы, цветных и платиновых металлов флотацией в серосульфидный концентрат, а оксидов железа - в отвальные хвосты, при этом в процессе автоклавного окислительного выщелачивания материала используют ПАВ, способствующее диспергированию серы при формировании серной эмульсии и выбранное из группы полисахаридов в виде декстрина, крахмала и карбоксиметилцеллюлозы, или лигносульфонатов технических порошкообразных, или концентрата сульфитно-дрожжевой бражки, в смеси с маслорастворимыми сульфонатами щелочноземельных металлов в виде детергентно-диспергирующих дополнительных сульфонатных присадок из группы, включающей сульфонатную бариевую присадку или сульфонатные присадки, содержащие смесь карбонатированных продуктов взаимодействия синтетической алкилбензолсульфокислоты с гидроокисью кальция и диалкилдитиофосфатами амина, растворенными в минеральном масле, при соотношении указанного ПАВ и дополнительных присадок 500:1 соответственно в количестве от 4,008 до 10,2 кг на 1 т сульфидного полиметаллического материала, при одновременной поддержке значения редокс-потенциала окисленной пульпы в диапазоне (+475)-(+495) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода сравнения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017134836A RU2667192C1 (ru) | 2017-10-04 | 2017-10-04 | Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017134836A RU2667192C1 (ru) | 2017-10-04 | 2017-10-04 | Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2667192C1 true RU2667192C1 (ru) | 2018-09-17 |
Family
ID=63580363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017134836A RU2667192C1 (ru) | 2017-10-04 | 2017-10-04 | Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2667192C1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1678871A1 (ru) * | 1989-06-14 | 1991-09-23 | Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина | Способ переработки трудновскрываемого пирротинового концентрата |
| RU2016102C1 (ru) * | 1992-01-04 | 1994-07-15 | Михаил Нафтольевич Нафталь | Способ переработки сульфидных полиметаллических пирротинсодержащих материалов |
| US5344479A (en) * | 1992-03-13 | 1994-09-06 | Sherritt Gordon Limited | Upgrading copper sulphide residues containing nickel and arsenic |
| WO1997007248A1 (en) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | Outokumpu Technology Oy | Method for recovering nickel hydrometallurgically from two different nickel mattes |
| EA199900285A1 (ru) * | 1996-09-11 | 1999-08-26 | Ньюмонт Голд Компани | Способ окисления под давлением золотоносных руд, содержащих тугоплавкие сульфиды и органические углеродистые вещества |
| RU2160319C1 (ru) * | 2000-03-23 | 2000-12-10 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Способ переработки промпродуктов медно-никелевого производства |
| EP1499751A1 (en) * | 2002-04-29 | 2005-01-26 | QNI Technology Pty Ltd | Atmospheric pressure leach process for lateritic nickel ore |
| EA013604B1 (ru) * | 2004-12-28 | 2010-06-30 | Ототек Оюй | Способ гидрометаллургической обработки сульфидного концентрата, содержащего несколько представляющих ценность металлов |
-
2017
- 2017-10-04 RU RU2017134836A patent/RU2667192C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1678871A1 (ru) * | 1989-06-14 | 1991-09-23 | Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина | Способ переработки трудновскрываемого пирротинового концентрата |
| RU2016102C1 (ru) * | 1992-01-04 | 1994-07-15 | Михаил Нафтольевич Нафталь | Способ переработки сульфидных полиметаллических пирротинсодержащих материалов |
| US5344479A (en) * | 1992-03-13 | 1994-09-06 | Sherritt Gordon Limited | Upgrading copper sulphide residues containing nickel and arsenic |
| WO1997007248A1 (en) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | Outokumpu Technology Oy | Method for recovering nickel hydrometallurgically from two different nickel mattes |
| EA199900285A1 (ru) * | 1996-09-11 | 1999-08-26 | Ньюмонт Голд Компани | Способ окисления под давлением золотоносных руд, содержащих тугоплавкие сульфиды и органические углеродистые вещества |
| RU2160319C1 (ru) * | 2000-03-23 | 2000-12-10 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Способ переработки промпродуктов медно-никелевого производства |
| EP1499751A1 (en) * | 2002-04-29 | 2005-01-26 | QNI Technology Pty Ltd | Atmospheric pressure leach process for lateritic nickel ore |
| EA013604B1 (ru) * | 2004-12-28 | 2010-06-30 | Ототек Оюй | Способ гидрометаллургической обработки сульфидного концентрата, содержащего несколько представляющих ценность металлов |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| EA 199900285 A1, С1 26.08.1999. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60122914T2 (de) | Extraktion von nickel und kobalt aus sulfidischen flotationskonzentraten durch oxidierendes auslaugen unter erhöhtem druck in chlorid enthaltender schwefelsäurelösung | |
| US4004991A (en) | Two-stage pressure leaching process for zinc and iron bearing mineral sulphides | |
| US3867268A (en) | Recovery of zinc from zinc sulphides by direct pressure leaching | |
| JP4352823B2 (ja) | 硫化銅鉱物を含む銅原料の精錬方法 | |
| KR19980703193A (ko) | 대기압 광물 침출 방법 | |
| JP2010133004A (ja) | 高砒素品位含銅物からの砒素鉱物の分離方法 | |
| US3923615A (en) | Winning of metal values from ore utilizing recycled acid leaching agent | |
| EA023157B1 (ru) | Способ выщелачивания халькопиритового концентрата | |
| JP7299592B2 (ja) | 選鉱方法 | |
| EP0574463A1 (en) | Process for recovery of metal | |
| DE2323111A1 (de) | Trennung von nickel von kupfer | |
| RU2667192C1 (ru) | Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы (варианты) | |
| EA010941B1 (ru) | Способ извлечения меди | |
| AU2004257842B2 (en) | Method for smelting copper concentrates | |
| JP5971364B1 (ja) | 鉱石スラリーの前処理方法、鉱石スラリーの製造方法 | |
| EP0214324B1 (en) | Method for separation and leaching of the valuable metals in metal sulphide materials | |
| EP2058410B1 (en) | Process for treating aqueous lateritic-ore pulps in pressurized acid technology | |
| CN104591104B (zh) | 一种从低浓度含碲液中回收碲的方法 | |
| EA009503B1 (ru) | Способ переработки руд на основе сульфида меди | |
| JP5353623B2 (ja) | 含銅硫化物からの銅の浸出方法 | |
| JP2021008654A (ja) | ニッケル酸化鉱石の浸出処理方法及びこれを含む湿式製錬方法 | |
| RU2544329C1 (ru) | Способ переработки пульпы после автоклавно-окислительного выщелачивания сульфидных полиметаллических материалов, содержащей оксиды железа и элементную серу | |
| RU2712160C1 (ru) | Способ переработки сульфидных концентратов, содержащих пирротин, пирит, халькопирит, пентландит и драгоценные металлы | |
| Anderson et al. | The optimization of an industrial ammonium jarosite production circuit | |
| RU2732819C1 (ru) | Способ автоклавной переработки углистых золотосодержащих концентратов с использованием дополнительного реагента-окислителя |