RU2783711C2 - Способ извлечения меди из хризоколлы - Google Patents
Способ извлечения меди из хризоколлы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783711C2 RU2783711C2 RU2021107264A RU2021107264A RU2783711C2 RU 2783711 C2 RU2783711 C2 RU 2783711C2 RU 2021107264 A RU2021107264 A RU 2021107264A RU 2021107264 A RU2021107264 A RU 2021107264A RU 2783711 C2 RU2783711 C2 RU 2783711C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chrysocolla
- stage
- copper
- crushing
- crushed
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L na2so4 Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N Calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L Copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N Sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 description 2
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019976 tricalcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic Effects 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к извлечению металлов из руды. Способ извлечения меди из хризоколлы содержит этап первичного дробления хризоколлы, этап смешивания дробленой хризоколлы с предварительно раздробленным известняком или сульфатом натрия, этап химического извлечения меди из хризоколлы посредством твердофазной реакции в барабанной печи, этап повторного дробления полученной на предыдущем этапе смеси и этап сепарации смеси. В случае использования сульфата натрия перед сепарацией способ включает этап восстановления меди изопропиловым спиртом. Обеспечивается качественное извлечение меди из хризоколлы без использования вредных химических веществ, с получением побочных продуктов, пригодных к последующему использованию. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.
Description
Область техники
Изобретение относится к области металлургии, в частности к извлечению металлов из руды.
Уровень техники
Из уровня техники известны технические способы извлечения различных металлов из руды, в том числе меди из хризоколлы, за счет химических процессов, в частности с применением кислой среды или выщелачиванием.
Так известен способ, который включает дробление, измельчение, гравитационное концентрирование руды и переработку концентрата. При этом руду измельчают до 0,6 мм. Гравитационное концентрирование ведут на прямоточном шлюзе мелкого наполнения с получением концентрата, промпродукта и отвальных хвостов. Концентрат и промпродукт гравитационного концентрирования направляют на биовыщелачивание в отдельных циклах с использованием бактериальных комплексов, состоящих из адаптированных к меди аутотрофных тионовых бактерий Ac.ferrooxidans, Ac.thiooxidans в активной фазе роста. Степень сокращения направляемого на биовыщелачивание материала при гравитационном концентрировании составляет 1000-1500. Биовыщелачивание ведут в чановом режиме при численности бактерий не менее 107 клеток/мл, отношении Т:Ж=1:5-1:9, активной или умеренной аэрации, температуре 15-45°С в течение 90-120 часов. Техническим результатом является повышение комплексности использования природного минерального сырья при увеличении глубины переработки и использование экологически безопасных технологических решений (патент РФ №2501869, 13.06.2012).
Основным недостатком всех известных способов является сложность, повышенная опасность в ходе их осуществления, а также получение вредных для экологии побочных продуктов.
Сущность изобретения
Технической задачей, на решение которой направленно данное изобретение, является предоставление нового качественного, безопасного и экологичного способа извлечения металлов из руды, в том числе меди их хризоколлы.
Для решения поставленной технической задачи предлагается способ извлечения меди из хризоколлы, содержащий этап первичного дробления хризоколлы, этап смешивания дробленой хризоколлы с другими компонентами, этап химического извлечения меди из хризоколлы посредством твердофазной реакции в барабанной печи, этап повторного дробления полученной на предыдущем этапе смеси, этап сепарации смеси.
Кроме того в способе извлечения меди из хризоколлы повторное дробление происходит до размера частиц равного 70 мк.
Кроме того в способе извлечения меди из хризоколлы сепарация осуществляется ультразвуковым сепаратором.
Кроме того способ извлечения меди из хризоколлы, может отличаться тем, что имеет этап смешивания дробленой хризоколлы с сульфатом натрия, а также может иметь этап восстановления меди органическим спиртом.
Кроме того в способе извлечения меди из хризоколлы восстановление меди осуществляется изопропиловым спиртом.
Технический результат, достигаемый заявленным способом, заключается в качественном извлечении меди из хризоколлы, без использования вредных химических веществ, с получением побочных продуктов пригодных последующему использования.
Примеры осуществления способа.
Заявленный способ содержит следующие этапы: этап первичного дробления, этап смешивания, этап химического извлечения, этап повторного дробления, этап сепарации.
При этом этап первичного дробления представляет собой этап, в процессе которого хризоколлу дробят до порошкового состояния, для обеспечения однородного смешивания с другими компонентами, используемыми в заявленном способе. Дробление может быть осуществлено любым доступным для этого способом. В предпочтительном варианте осуществления дробление осуществляется в конусной дробилке. Такая дробилка обеспечивает более качественное измельчение твердых объектов.
Этап смешивания представляет собой этап, в процессе которого дробленую хризоколлу смешивают предварительно раздробленным известняком до состояния однородной массы. Дополнительно к извести может добавляться кварцевый песок.
Этап химического извлечения представляет собой этап, в процессе которого однородную смесь дробленой хризоколлы и извести загружают в барабанную печь. Также к смеси добавляют уголь, который в свою очередь выступает катализатором. Данный этап представляет собой реакцию восстановления, протекающую как твердофазная реакция, в процессе которой медь восстанавливается до элементарной меди, замещаясь в хризоколле замещается кальцием. Таким образом, в результате реакции основными выходными продуктами являются элементарная медь, силикат кальция и/или двухкальциевый силикат и/или трехкальциевый силикат.При этом силикат кальция, двухкальциевый силикат или трехкальциевый силикат являются широко используемыми компонентами в строительстве, таким образом, заявленный способ является наиболее эффективным в экологическом плане, так как не имеет вредных побочных продуктов. На этапе химического извлечения за счет нагрева цементной печи уголь постепенно сгорает, и своим горением повышает температуру в печи, тем самым ускоряя химический процесс внутри смеси. Температура внутри печи превышает 1300С°. Постоянное вращение цементной печи обеспечивает постоянное перемешивание смеси, и таким образом повышается качество протекающей реакции.
Этап повторного дробления представляет собой этап, в процессе которого смесь компонентов, полученную после этапа химического извлечения, повторно дробят.В предпочтительном варианте осуществления компоненты дробятся до размера частиц равного 70 мк.
Этап сепарации представляет собой этап, в процессе которого повторно элементарную медь отделяют от остаточных компонентов. В предпочтительном варианте осуществления сепарация производится за счет ультразвукового сепаратора, однако, может проводиться и любым другим известным способом
Как описано выше, при осуществлении заявленного способа хризоколлу дробят до порошкового состояния, смешивают ее с предварительно раздробленным известняком до состояния однородной массы, после чего загружают в барабанную печь, где проходит реакция восстановления, в результате которой происходит восстановление элементарной меди, с последующим повторным дроблением ее и остаточных компонентов и сепарация ее ультразвуковым сепаратором.
В другом варианте осуществления известняк может быть заменен на сульфат натрия, в таком случае на этапе химического извлечения происходит образование сульфата меди и метасиликат натрия. Метасиликат натрия также является широко применимым компонентом в производстве, что подтверждает заявленное утверждение об экологичное™ заявленного способа.
После этапа повторного дробления в полученную смесь добавляют органический спирт, в предпочтительном варианте осуществления используется изопропиловый спирт, который растворяет сульфат меде для извлечения из него элементарной меди. После чего происходит этап сепарации, как в варианте осуществления, описанном выше.
Как видно из примера осуществления, описанного выше, заявленный способ обладает рядом преимуществ относительно известных способов из уровня техники. Основными преимуществами являются:
- в процессе извлечения не применяются едкие химикаты, тем самым сокращая риски производственного процесса;
- выходными продуктами, кроме меди, являются широко применяемые в различных областях компоненты;
- так как вторичные выходные продукты применяются в дальнейшем производстве, данный способ не наносит вред окружающей среде, так как не требует утилизации отходов.
Claims (15)
1. Способ извлечения меди из хризоколлы, содержащий
этап первичного дробления хризоколлы;
этап смешивания дробленой хризоколлы с предварительно раздробленным известняком;
этап химического извлечения меди из хризоколлы посредством твердофазной реакции в барабанной печи;
этап повторного дробления полученной на предыдущем этапе смеси;
этап сепарации смеси.
2. Способ извлечения меди из хризоколлы по п. 1, в котором повторное дробление происходит до размера частиц равного 70 мкм.
3. Способ извлечения меди из хризоколлы по п. 1 или 2, в котором сепарация осуществляется ультразвуковым сепаратором.
4. Способ извлечения меди из хризоколлы, содержащий
этап первичного дробления хризоколлы;
этап смешивания дробленой хризоколлы с сульфатом натрия;
этап химического извлечения меди из хризоколлы посредством твердофазной реакции в барабанной печи;
этап повторного дробления полученной на предыдущем этапе смеси;
этап восстановления меди изопропиловым спиртом;
этап сепарации смеси.
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021107264A RU2021107264A (ru) | 2022-09-19 |
| RU2783711C2 true RU2783711C2 (ru) | 2022-11-16 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB345351A (en) * | 1929-10-23 | 1931-03-23 | Carl Goetz | Process for obtaining metals from sulphide ores |
| SU1475949A1 (ru) * | 1987-09-30 | 1989-04-30 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Способ переработки шлаков |
| RU2081195C1 (ru) * | 1995-08-16 | 1997-06-10 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" | Способ непрерывной переработки смешанного медьсодержащего сырья |
| CN101871044B (zh) * | 2010-05-29 | 2011-08-03 | 大冶有色设计研究院有限公司 | 一种高次生泥铜混合矿石矿物加工方法 |
| RU2737110C1 (ru) * | 2020-05-18 | 2020-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» | Способ флотационного обогащения медных руд |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB345351A (en) * | 1929-10-23 | 1931-03-23 | Carl Goetz | Process for obtaining metals from sulphide ores |
| SU1475949A1 (ru) * | 1987-09-30 | 1989-04-30 | Институт Металлургии Им.А.А.Байкова | Способ переработки шлаков |
| RU2081195C1 (ru) * | 1995-08-16 | 1997-06-10 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов "Гинцветмет" | Способ непрерывной переработки смешанного медьсодержащего сырья |
| CN101871044B (zh) * | 2010-05-29 | 2011-08-03 | 大冶有色设计研究院有限公司 | 一种高次生泥铜混合矿石矿物加工方法 |
| RU2737110C1 (ru) * | 2020-05-18 | 2020-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» | Способ флотационного обогащения медных руд |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA3008040C (en) | Rare earth ore processing methods by acid mixing, sulphating and decomposing | |
| US11427884B2 (en) | Method for treating fluorine-containing rare earth mineral particles | |
| JP2019502890A (ja) | アルミニウム溶解とブラックドロスリサイクルのシステム及び方法 | |
| CN100519780C (zh) | 一种从石煤中提取五氧化二钒的方法 | |
| CN102627305A (zh) | 一种碱法提取粉煤灰中氧化铝的方法 | |
| Xue et al. | Removal of heavy metals from municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash by traditional and microwave acid extraction | |
| KR102553461B1 (ko) | 황 회수를 통한 선택적 희토류 추출 시스템 및 공정 | |
| CN109487078A (zh) | 一种高铁赤泥与废旧阴极协同处理资源化利用方法 | |
| Quanyin et al. | Effects of mechanical activation on the kinetics of terbium leaching from waste phosphors using hydrochloric acid | |
| CN109957657A (zh) | 一种从赤泥中同时资源化利用铁、钠、铝的方法 | |
| US20240132998A1 (en) | Lithium Extraction Process and Apparatus | |
| JP2019529721A (ja) | バイヤー法によるアルミナ製造の残渣からの、または前記残渣に類似の化学組成を有する材料からの金属、希少金属および希土類金属の濃縮物の製造方法、ならびにそのようにして得られた濃縮物の精製 | |
| RU2783711C2 (ru) | Способ извлечения меди из хризоколлы | |
| KR20130064896A (ko) | 부산물 처리 방법 | |
| Wang et al. | Enhanced green remediation and refinement disposal of electrolytic manganese residue using air-jet milling and horizontal-shaking leaching | |
| CN102126735B (zh) | 从煤矸石或石煤中提取氨明矾的方法 | |
| CN110357507B (zh) | 一种利用含氰黄金尾渣制备黄金矿山充填胶凝材料的方法 | |
| Kusrini et al. | Recovery of lanthanides from Indonesian low grade bauxite using oxalic acid | |
| RU2685566C1 (ru) | Способ переработки угольной пены электролитического производства алюминия | |
| RU2606821C1 (ru) | Способ переработки нефелиновой руды | |
| RU2302375C2 (ru) | Способ химической переработки золошлаковых материалов с получением глинозема и кремнезема | |
| Kanari et al. | Processing of End-of-Life Materials and Industrial Wastes. Materials 2022, 15, 7662 | |
| CN110791653B (zh) | 一种利用含羟基磷灰石废物提铜的方法 | |
| EA011927B1 (ru) | Способ выделения золота из тугоплавких сульфидных руд и концентратов | |
| RU2685608C1 (ru) | Способ переработки техногенного углеродсодержащего сырья |