RU2265068C1 - Method of treating heat-resisting mineral metal-containing raw - Google Patents
Method of treating heat-resisting mineral metal-containing raw Download PDFInfo
- Publication number
- RU2265068C1 RU2265068C1 RU2004129476/02A RU2004129476A RU2265068C1 RU 2265068 C1 RU2265068 C1 RU 2265068C1 RU 2004129476/02 A RU2004129476/02 A RU 2004129476/02A RU 2004129476 A RU2004129476 A RU 2004129476A RU 2265068 C1 RU2265068 C1 RU 2265068C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- leaching
- raw materials
- fact
- mineral raw
- solution
- 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)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидрометаллургии и обогащению руд, в частности извлечению цветных, редких и благородных металлов из упорного минерального сырья, к переработке руд, продуктов обогащения и отходов горно-обогатительных и металлургических производств, в том числе концентратов, промпродуктов, хвостов, шлаков, шламов и др.The invention relates to hydrometallurgy and ore dressing, in particular the extraction of non-ferrous, rare and noble metals from refractory mineral raw materials, to the processing of ores, dressings and waste from mining and processing and metallurgical industries, including concentrates, industrial products, tailings, slags, sludges and other
Упорное минеральное сырье цветных, редких и благородных металлов, перерабатывается пирометаллургическими, гидрометаллургическими и комбинированными способами (сульфатизирующий обжиг и выщелачивание).Refractory mineral raw materials of non-ferrous, rare and noble metals are processed by pyrometallurgical, hydrometallurgical and combined methods (sulphating roasting and leaching).
Основными недостатками использования пирометаллургии является высокий расход электроэнергии и образование газов и пыли, имеющих вредное воздействие на окружающую среду.The main disadvantages of using pyrometallurgy is the high energy consumption and the formation of gases and dust that have a harmful effect on the environment.
Гидрометаллургическое извлечение металлов из упорного минерального сырья осуществляется выщелачиванием с использованием сильных окислителей (фтора, хлора, аммиака, азотной и азотистой кислот и др.), оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и сопровождающихся сложной технологией извлечения металлов из растворов выщелачивания.Hydrometallurgical extraction of metals from refractory mineral raw materials is carried out by leaching using strong oxidizing agents (fluorine, chlorine, ammonia, nitric and nitrous acids, etc.), which have a harmful effect on the environment and are accompanied by a complex technology for the extraction of metals from leaching solutions.
Выщелачивание сульфидных металлов в сернокислой среде трехвалентным железом является малозатратным и экологичным способом, так как в составе руд и продуктов, содержащих сульфиды металлов, присутствуют соединения, при окислении которых в растворе образуются необходимые для осуществления выщелачивания серная кислота и ионы железа.Leaching of sulfide metals in a sulfuric acid by ferric iron is a low-cost and environmentally friendly method, since ores and products containing metal sulfides contain compounds whose oxidation produces sulfuric acid and iron ions necessary for leaching.
Известен способ выщелачивания упорного минерального сырья трехвалентным железом в сернокислой среде с регенерацией окислителя железоокисляющими мезофильными бактериями при температуре 28-35°С (СА 2282848, С 22 В 3/18, опублик. 20.03.2001) или термофильными бактериями при температуре от 45 до 68°С (WO 0071763, С 22 В 3/18, опублик. 30.11.2000).A known method of leaching resistant mineral raw materials by ferric iron in a sulfuric acid medium with the regeneration of the oxidizing agent by iron-oxidizing mesophilic bacteria at a temperature of 28-35 ° C (CA 2282848, C 22 B 3/18, published. 03.20.2001) or thermophilic bacteria at a temperature of from 45 to 68 ° C (WO 0071763, C 22 V 3/18, published. 30.11.2000).
Недостатками способов являются: низкая скорость выщелачивания (время чанового выщелачивания составляет 75-120 часов) и сложность управления процессами, протекающими с участием живых микроорганизмов. Технологические параметры процесса ограничены условиями, необходимыми для поддержания окислительной активности бактерий, содержание твердой фазы при чановом выщелачивании не превышает 10-25%, необходима аэрация кислородсодержащим газом.The disadvantages of the methods are: low leaching rate (vat leaching time is 75-120 hours) and the difficulty of controlling processes that involve living microorganisms. The technological parameters of the process are limited by the conditions necessary to maintain the oxidative activity of bacteria, the solid phase content during vat leaching does not exceed 10-25%, aeration with an oxygen-containing gas is required.
Активный кислород является наиболее экологически безвредным соединением, обладающим сильными окислительными свойствами. Окислительный потенциал активного кислорода выше, чем у хлора.Active oxygen is the most environmentally friendly compound with strong oxidizing properties. The oxidizing potential of active oxygen is higher than that of chlorine.
Активные формы кислорода содержат неустойчивые, возбужденные атомы кислорода, имеющие неспаренные электроны, и отличаются чрезвычайно высокой реакционной способностью. Активный кислород содержится или образуется при взаимодействии в озоне, перекиси водорода, синглетном или атомарном кислороде и кислородсодержащих радикалах - супероксидный, гидроперекисный, гидроксильный др.Active oxygen species contain unstable, excited oxygen atoms having unpaired electrons and are extremely reactive. Active oxygen is contained or formed during interaction in ozone, hydrogen peroxide, singlet or atomic oxygen and oxygen-containing radicals - superoxide, hydroperoxide, hydroxyl, etc.
Способ получения золота из упорных руд, преимущественно углеродсодержащих и арсенопиритных (US 3764650, С 22 В 11/04, опублик. 09.10.1973) заключается в выщелачивании в течение 4-16 часов в растворе кислоты с рН 0,5-1,8 озоном в присутствии соли хлорида с извлечением золота в виде комплекса хлорида и позволяет извлекать золото в один этап - вскрытие минералов, в которых находится золото, и его растворение. К недостаткам данного изобретения относится накопление в растворе выщелачивания ионов соли хлорида, ограничивающее повторное его использование, утилизацию раствора выщелачивания и выделение золота из раствора.The method of producing gold from refractory ores, mainly carbon-containing and arsenopyrite (US 3764650, С 22 В 11/04, published. 10/09/1973) consists in leaching for 4-16 hours in an acid solution with a pH of 0.5-1.8 ozone in the presence of a salt of chloride with the extraction of gold in the form of a complex of chloride and allows you to extract gold in one step - the opening of the minerals in which the gold is, and its dissolution. The disadvantages of this invention include the accumulation of chloride salt ions in the leach solution, limiting its reuse, utilization of the leach solution and the separation of gold from the solution.
Способ селективного выщелачивания металлов (ЕР 1281779, С 22 В 011/00, опублик. 03.02.2003), в котором минеральное сырье контактирует в водном растворе с окислителями последовательно в следующем порядке: в присутствии кислорода, затем - кислорода и озона и далее - кислорода, озона и третьего реагента. После применения каждого шага производится разделение твердой и жидкой фаз. Недостатками способа является сложная технология выщелачивания, включающая три операции разделения и недостаточная селективность извлечения металлов. Например, медистые песчаники содержат медь и серебро. Медь находится в окисленных минералах (малахит, брошантит), окисляемых кислотой без кислорода; вторичных сульфидах (халькозин, ковеллин), окисляемых частично серной кислотой, неэффективно окисляемых кислородом, только озоном; очень упорном минерале - халькопирите, который будет окисляться только озоном и более сильными окислителями; в силикате меди - хризоколле, для извлечения меди, из которой в определенных условиях озон и третий окислитель неэффективен. Аналогично серебро будет содержаться во втором и третьем растворе.The method of selective leaching of metals (EP 1281779, C 22 B 011/00, published 03.02.2003), in which the mineral raw materials are contacted in an aqueous solution with oxidizing agents sequentially in the following order: in the presence of oxygen, then oxygen and ozone and then oxygen , ozone and a third reagent. After applying each step, solid and liquid phases are separated. The disadvantages of the method is the complex leaching technology, including three separation operations and insufficient selectivity of metal extraction. For example, copper sandstones contain copper and silver. Copper is found in oxidized minerals (malachite, brochantite), oxidized by acid without oxygen; secondary sulfides (chalcosine, covellins), partially oxidized by sulfuric acid, inefficiently oxidized by oxygen, only ozone; a very resistant mineral - chalcopyrite, which will be oxidized only by ozone and stronger oxidizing agents; in copper silicate - chrysocolla, for the extraction of copper from which, under certain conditions, ozone and a third oxidizing agent are ineffective. Similarly, silver will be contained in the second and third solution.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ получения драгоценных металлов (US 4752412, С 22 В 11/04, опублик. 1988-06-21), заключающийся в контактировании упорного минерального сырья в жидком растворе с газовой фазой, содержащей активированный кислород, включающий обязательно озон, гидроксил, атомарной кислород, перекись водорода, димеры и тримеры перекиси водорода. Данная газовая фаза, содержащая активированный кислород, получается только в результате воздействия ультрафиолетового излучения.The closest analogue of the claimed invention is a method for producing precious metals (US 4752412, C 22 V 11/04, published. 1988-06-21), which consists in contacting the refractory mineral raw materials in a liquid solution with a gas phase containing activated oxygen, including necessarily ozone , hydroxyl, atomic oxygen, hydrogen peroxide, dimers and trimers of hydrogen peroxide. This gaseous phase containing activated oxygen is obtained only as a result of exposure to ultraviolet radiation.
Недостатком этого способа является использование определенного состава кислородсодержащих окислителей в газовой фазе, который трудно создать, что определяет сложность реализации изобретения. До настоящего времени неизвестны источники ультрафиолетового излучения или другие генераторы активного кислорода, позволяющие получить газовую смесь данного состава.The disadvantage of this method is the use of a specific composition of oxygen-containing oxidizing agents in the gas phase, which is difficult to create, which determines the complexity of the invention. To date, unknown sources of ultraviolet radiation or other generators of active oxygen, allowing to obtain a gas mixture of this composition.
В изобретении достигаются следующий технический результат: повышение степени извлечения металлов из упорного минерального сырья и повышение технологичности способа.The invention achieves the following technical result: increasing the degree of extraction of metals from refractory mineral raw materials and improving the manufacturability of the method.
Кроме того, достигается сокращение времени выщелачивания, снижение энергетических затрат и повышение экологичности переработки.In addition, a reduction in leaching time, a reduction in energy costs and an increase in the environmental friendliness of processing are achieved.
Указанный технический результат достигается следующим образом.The specified technical result is achieved as follows.
Способ переработки упорного минерального сырья, содержащего металлы, включает выщелачивание упорного минерального сырья в водном растворе кислоты с концентрацией от 1,8 г/дм3 до 50 г/дм3 активным кислородом в присутствии ионов трехвалентного железа и извлечение металлов из получаемых продуктов выщелачивания.A method of processing refractory mineral raw materials containing metals comprises leaching refractory mineral raw materials in an aqueous acid solution with a concentration of 1.8 g / dm 3 to 50 g / dm 3 active oxygen in the presence of ferric ions and extracting metals from the resulting leachate.
При этом после выщелачивания упорного минерального сырья осуществляют разделение получаемого продукта на жидкую и твердую фазы и извлечение металлов производят из жидкой и/или твердой фазы.Moreover, after leaching of refractory mineral raw materials, the obtained product is separated into liquid and solid phases and metals are extracted from the liquid and / or solid phase.
Кроме того, для выщелачивания используют содержащие или образующие активный кислород окислители: озон, или перекись водорода, или синглетный кислород, или атомарный кислород, или кислородсодержащие радикалы, или смесь, по крайней мере, двух перечисленных окислителей.In addition, oxidizing agents containing or forming active oxygen are used for leaching: ozone, or hydrogen peroxide, or singlet oxygen, or atomic oxygen, or oxygen-containing radicals, or a mixture of at least two of these oxidizing agents.
В качестве кислородсодержащего радикала может быть использован супероксидный, гидроперекисный, гидроксильный и другие.As an oxygen-containing radical, superoxide, hydroperoxide, hydroxyl, and others can be used.
Также при выщелачивании упорного минерального сырья используют раствор неорганической кислоты, предпочтительно серной или соляной кислоты.Also, when leaching refractory mineral raw materials, a solution of an inorganic acid, preferably sulfuric or hydrochloric acid, is used.
При этом выщелачивание упорного минерального сырья с использованием окислителя, содержащего или образующего активные формы кислорода, осуществляют при атмосферном давлении при температуре 40-95°С.In this case, the leaching of refractory mineral raw materials using an oxidizing agent containing or forming reactive oxygen species is carried out at atmospheric pressure at a temperature of 40-95 ° C.
Выщелачивание упорного минерального сырья также можно осуществлять при давлении выше атмосферного.Leaching of refractory mineral raw materials can also be carried out at a pressure above atmospheric.
Кроме того, выщелачивание упорного минерального сырья можно осуществлять при ультрафиолетовом облучении.In addition, the leaching of resistant mineral raw materials can be carried out under ultraviolet radiation.
Также выщелачивание упорного минерального сырья осуществляют с возбуждением в растворе резонансных волн, или колебаний, или ударных волн.Also, leaching of refractory mineral raw materials is carried out with the excitation of resonant waves, or vibrations, or shock waves in a solution.
Кроме того, выщелачивание упорного минерального сырья осуществляют с гидродинамическим воздействием на раствор, обеспечивающим режим кавитации.In addition, the leaching of refractory mineral raw materials is carried out with hydrodynamic effects on the solution, providing a cavitation mode.
Выщелачивание упорного минерального сырья также осуществляют с предварительной с ультразвуковой обработкой упорного минерального сырья или (и) ультразвуковой обработкой в процессе его выщелачивания.Leaching of refractory mineral raw materials is also carried out with preliminary ultrasonic treatment of refractory mineral raw materials or (and) ultrasonic treatment during its leaching.
Кроме того, выщелачивание упорного минерального сырья осуществляют в гидродинамическом режиме, при закручивании потоков раствора, содержащих газ и твердую фазу.In addition, the leaching of refractory mineral raw materials is carried out in a hydrodynamic mode, by twisting the flow of a solution containing gas and a solid phase.
Выщелачивание упорного минерального сырья можно также осуществлять с использованием вибрационного перемешивания.Leaching of refractory mineral materials can also be carried out using vibrational mixing.
При уменьшении скорости выщелачивания упорного минерального сырья производят удаление, по крайней мере, части раствора и замену его новым раствором.With a decrease in the rate of leaching of refractory mineral raw materials, at least part of the solution is removed and replaced with a new solution.
После извлечения металлов из жидкой фазы продукта выщелачивания ее можно повторно использовать в качестве раствора для выщелачивания.After the metals are recovered from the liquid phase of the leach product, it can be reused as a leach solution.
Достижение вышеуказанного технического результата с помощью вышеперечисленных признаков обеспечивается следующим образом.The achievement of the above technical result using the above characteristics is provided as follows.
Окислители, содержащие или образующие активные формы кислорода, имеют высокий окислительный потенциал в кислой среде: озон 2,07 В, перекись водорода 1,77 В, атомарный кислород 2,42 В, ионы пероксида 1,7 В, гидроксила 2,8 В. Окислительный потенциал этих окислителей выше, чем потенциал упорных сульфидных минералов, что определяет их способность окислять упорные минералы.Oxidizing agents containing or forming active oxygen species have a high oxidation potential in an acidic environment: ozone 2.07 V, hydrogen peroxide 1.77 V, atomic oxygen 2.42 V, peroxide ions 1.7 V, hydroxyl 2.8 V. The oxidizing potential of these oxidizing agents is higher than the potential of refractory sulfide minerals, which determines their ability to oxidize refractory minerals.
Озон, перекись водорода, синглетный кислород и другие кислородсодержащие окислители являются нестойкими соединениями и разлагаются с выделением атомарного кислорода, который имеет более высокий окислительный потенциал. Присутствие в растворе ионов трехвалентного железа способствует разложению кислородсодержащих окислителей до атомарного кислорода, катализирует образование активного кислорода с более высоким окислительным потенциалом и таким образом усиливает окислительное действие соединений активных форм кислорода. Кроме того, регенерация трехвалентного железа кислородсодержащими окислителями происходит с образованием атомарного кислорода и трехвалентное железо в растворе кислоты также является окислителем упорных сульфидов металлов. При воздействии на минералы ионы трехвалентного железа принимают электрон и переходят в двухвалентную форму. Окислители, содержащие активные формы кислорода, в процессе выщелачивания регенерируют трехвалентное железо, в результате поддерживается его высокая концентрация, которая определяет высокую скорость окисления минерального сырья.Ozone, hydrogen peroxide, singlet oxygen and other oxygen-containing oxidizing agents are unstable compounds and decompose with the release of atomic oxygen, which has a higher oxidizing potential. The presence of ferric ions in the solution promotes the decomposition of oxygen-containing oxidizing agents to atomic oxygen, catalyzes the formation of active oxygen with a higher oxidation potential and thus enhances the oxidative effect of compounds of reactive oxygen species. In addition, ferric iron is regenerated by oxygen-containing oxidizing agents with the formation of atomic oxygen, and ferric iron in an acid solution is also an oxidizing agent of refractory metal sulfides. When exposed to minerals, ferric ions take an electron and go into a divalent form. Oxidizing agents containing reactive oxygen species regenerate ferric iron during leaching; as a result, its high concentration is maintained, which determines the high rate of oxidation of mineral raw materials.
Осуществление процесса в растворе кислоты позволяет получить высокую скорость и эффективность выщелачивания, так как в кислой среде окислительный потенциал окислителей, содержащих активные формы кислорода, выше, чем в щелочной, ионы трехвалентного железа находятся в растворенном состоянии, в кислой среде повышается растворение газообразных окислителей, например озона и кислорода, и соответственно окисление минералов, которое осуществляется растворенными окислителями.The implementation of the process in an acid solution allows to obtain a high leaching rate and efficiency, since in an acidic environment the oxidizing potential of oxidizing agents containing reactive oxygen species is higher than in an alkaline one, ferric ions are in a dissolved state, dissolution of gaseous oxidizing agents increases in an acidic medium, for example ozone and oxygen, and, accordingly, the oxidation of minerals, which is carried out by dissolved oxidizing agents.
При концентрации кислоты в растворе менее 1,8 г/дм3 трехвалентное железо выпадает в осадок, выводится из раствора и не окисляет минеральное сырье.When the acid concentration in the solution is less than 1.8 g / dm 3, ferric iron precipitates, is removed from the solution and does not oxidize mineral raw materials.
Увеличение концентрации серной кислоты способствует большей растворимости и использованию газообразных окислителей, содержащих активные формы кислорода. При повышении концентрации кислоты выше 50 скорость реакции элементной серы, образующейся при окислении сульфидов снижается, что приводит к накоплению ее на поверхности твердых минеральных частиц и снижению скорости выщелачивания. Кроме того, повышается расход серной кислоты на выщелачивание, так как она не образуется при окислении серы.An increase in the concentration of sulfuric acid promotes greater solubility and the use of gaseous oxidizing agents containing reactive oxygen species. With an increase in acid concentration above 50, the reaction rate of elemental sulfur formed during the oxidation of sulfides decreases, which leads to its accumulation on the surface of solid mineral particles and a decrease in the rate of leaching. In addition, the consumption of sulfuric acid for leaching increases, since it does not form during the oxidation of sulfur.
Металлы, находящиеся в упорном минеральном сырье, при выщелачивании переходят в раствор или остаются в твердой фазе, становясь после разрушения минералов доступными для извлечения. При выщелачивании минерального сырья цветных металлов они переходят в раствор. При выщелачивании упорных концентратов, содержащих тонковкрапленные в пирите или арсенопирите золото и серебро, минералы, в которых находятся металлы, растворяются, ценные металлы вскрываются и могут быть извлечены. Выщелачивание этих концентратов в растворе соляной кислоты позволяет переводить благородные металлы в раствор.Metals located in refractory mineral raw materials, when leached, pass into solution or remain in the solid phase, becoming accessible after extraction of minerals for extraction. When leaching mineral raw materials of non-ferrous metals, they go into solution. When leaching refractory concentrates containing finely disseminated gold and silver in pyrite or arsenopyrite, the minerals in which the metals are found dissolve, valuable metals are opened and can be recovered. Leaching of these concentrates in a solution of hydrochloric acid allows the noble metals to be converted into a solution.
Извлечение выщелоченных металлов можно производить без разделения продуктов выщелачивания на фазы, например, сорбционным методом, или из твердой и жидкой фазы продукта выщелачивания после их разделения.The recovery of leached metals can be carried out without separation of the leachate into phases, for example, by the sorption method, or from the solid and liquid phases of the leachate after separation.
Для выщелачивания предлагается использовать неорганическую кислоту, предпочтительно серную кислоту или соляную кислоту.For leaching, it is proposed to use an inorganic acid, preferably sulfuric acid or hydrochloric acid.
Преимущественное применение серной кислоты для реализации способа определяется возможностью восполнения затрат на выщелачивание кислоты за счет ее образования при окислении упорных сульфидных минералов из элементной серы.The predominant use of sulfuric acid for the implementation of the method is determined by the ability to reimburse the cost of leaching the acid due to its formation during the oxidation of refractory sulfide minerals from elemental sulfur.
Использование соляной кислоты при выщелачивании позволяет не только разрушить упорные минералы, в которых тонко вкраплены благородные металлы (золото, серебро и др.), но и одновременно извлекать их в раствор без использования применяемого с этой целью метода цианирования.The use of hydrochloric acid during leaching allows not only to destroy refractory minerals in which noble metals are finely interspersed (gold, silver, etc.), but also to simultaneously extract them into the solution without using the cyanation method used for this purpose.
Повышение температуры в процессе выщелачивания при атмосферном давлении до 40-95°С позволяет повысить скорость химических реакций окисления и глубину разложения минерального сырья и сократить время переработки.An increase in temperature during leaching at atmospheric pressure to 40-95 ° C allows you to increase the rate of chemical oxidation reactions and the depth of decomposition of mineral raw materials and reduce processing time.
Выщелачивание упорного минерального сырья при давлении выше атмосферного позволяет повысить растворимость газов, активность окислителей и соответственно скорость процесса.Leaching of refractory mineral raw materials at pressures above atmospheric allows increasing the solubility of gases, the activity of oxidizing agents and, accordingly, the speed of the process.
Ультрафиолетовое облучение при выщелачивании способствует образованию в газовой фазе наиболее активных форм кислорода.Ultraviolet irradiation during leaching promotes the formation of the most active forms of oxygen in the gas phase.
Возбуждение резонансных волн, или колебаний, или ударных волн при выщелачивании упорного минерального сырья позволяет улучшить гидродинамику и интенсифицировать массообменные процессы, в том числе способствует диспергированию газовой фазы, перемешиванию раствора и др.The excitation of resonant waves, or oscillations, or shock waves during the leaching of refractory mineral raw materials can improve hydrodynamics and intensify mass transfer processes, including the facilitation of dispersion of the gas phase, mixing of the solution, etc.
Гидродинамическое воздействие, обеспечивающее режим кавитации, также как и предварительная с ультразвуковая обработка минерального сырья или/и ультразвуковая обработка в процессе выщелачивания позволяет интенсифицировать окисление упорного минерального сырья посредством активного воздействия на протекание массообменных процессов в растворе.The hydrodynamic effect, which ensures the cavitation regime, as well as preliminary ultrasonic treatment of mineral raw materials and / or ultrasonic processing in the leaching process, intensifies the oxidation of refractory mineral raw materials by actively affecting the course of mass transfer processes in solution.
Гидродинамический режим, при котором потоки содержащего газ раствора вращаются в объеме реактора, обеспечивает наибольшее время пребывания окислителя и соответственно время его взаимодействия с минеральным сырьем, а также растворение газообразного окислителя и его эффективное использование.The hydrodynamic regime, in which the flows of the gas-containing solution rotate in the reactor volume, provides the longest residence time of the oxidizing agent and, accordingly, the time of its interaction with mineral raw materials, as well as the dissolution of the gaseous oxidizing agent and its effective use.
Вибрационное перемешивание позволяет диспергировать газовые пузырьки окислителя, увеличивать их время пребывания в объеме раствора, интенсифицировать диффузионные процессы подвода реагентов к поверхности минералов и отвода продуктов реакции, препятствует образованию пленок продуктов реакции на поверхности минералов и способствует их разрушению, что приводит к увеличению скорости и глубины разложения сульфидов.Vibrational mixing allows dispersing gas bubbles of the oxidizing agent, increasing their residence time in the solution volume, intensifying the diffusion processes of supplying reagents to the surface of minerals and removal of reaction products, prevents the formation of films of reaction products on the surface of minerals and contributes to their destruction, which leads to an increase in the rate and depth of decomposition sulfides.
После осуществления выщелачивания упорного минерального сырья проводят разделение жидкой и твердой фаз, например, фильтрованием, и извлечение металлов из продуктов выщелачивания, из раствора или из твердой фазы.After leaching of refractory mineral raw materials, separation of the liquid and solid phases is carried out, for example, by filtration, and metals are extracted from the leaching products, from the solution or from the solid phase.
Удаление, по крайней мере, части раствора, содержащего металлы, и замену его новым раствором позволяет обеспечить градиент концентрации извлекаемых металлов и высокую скорость процесса.Removing at least a portion of the solution containing metals and replacing it with a new solution allows for a concentration gradient of the metals to be recovered and a high process speed.
Раствор после выщелачивания содержит кислоту и ионы трехвалентного железа. Использование раствора после разделения твердой и жидкой фаз и извлечения металлов из раствора позволяет снизить расходы на реагенты.The solution after leaching contains acid and ferric ions. The use of the solution after separation of the solid and liquid phases and the extraction of metals from the solution can reduce the cost of reagents.
Активные формы кислорода являются наиболее экологичными реагентами, так как имеют небольшое время существования, и при их разложении образуются абсолютно безвредные соединения - молекулярный кислород и вода.Active forms of oxygen are the most environmentally friendly reagents, as they have a short lifetime, and when they decompose, absolutely harmless compounds are formed - molecular oxygen and water.
Реализация изобретения не представляет трудностей, так как для выщелачивания минерального сырья озон и активный кислород может подаваться с газовой фазой от любого генератора озона, перекись водорода, ионы гидроксила и пероксида поступать в реактор в жидком виде, а также образовываться в процессе разложения кислородсодержащих окислителей и их взаимодействия в водном растворе.The implementation of the invention is not difficult, since for leaching mineral raw materials, ozone and active oxygen can be supplied with a gas phase from any ozone generator, hydrogen peroxide, hydroxyl and peroxide ions enter the reactor in liquid form, and also form during the decomposition of oxygen-containing oxidizing agents and their interactions in aqueous solution.
Конкретные примеры реализации способа.Specific examples of the implementation of the method.
Пример 1.Example 1
Труднообогатимый сульфидный медно-цинково-пиритный промпродукт флотации крупностью - 0,074 мм, содержащий, 14,9% цинка, выщелачивался после предварительной ультразвуковой обработки в воде в количестве, соответствующем содержанию твердого, - 25%, водным раствором серной кислоты с концентрацией, поддерживаемой на уровне 2 г/дм3, и трехвалентного железа при концентрации 20 г/дм3. Выщелачивание осуществляли в чанах с вибрационным перемешиванием в течение 10 часов при температуре 70-75°С с непрерывной подачей перекиси водорода. При уменьшении скорости выщелачивания через каждые 2 часа производили удаление третьей части раствора и замену его раствором с серной кислотой.The refractory sulfide copper-zinc-pyrite flotation intermediate product with a particle size of 0.074 mm, containing 14.9% zinc, was leached after preliminary ultrasonic treatment in water in an amount corresponding to the solid content, 25%, with an aqueous solution of sulfuric acid with a concentration maintained at a level 2 g / dm 3 , and ferric iron at a concentration of 20 g / dm 3 . Leaching was carried out in tanks with vibrational stirring for 10 hours at a temperature of 70-75 ° C with a continuous supply of hydrogen peroxide. With a decrease in the leaching rate, every third hour the third part of the solution was removed and replaced with a solution with sulfuric acid.
В результате выщелачивания содержание цинка в кеке выщелачивания снизилось до 1,2-1,5%, выход твердой фазы составил 67,1%, извлечение цинка в раствор 96,4%.As a result of leaching, the zinc content in the leaching cake decreased to 1.2-1.5%, the solids yield was 67.1%, the zinc recovery in the solution was 96.4%.
Выщелачивание медно-цинково-пиритного промпродукта в растворе серной кислоты трехвалентным железом при температуре 70-75°С позволяет получить извлечь цинк на 92% за 25 часов, содержание цинка в кеке выщелачивания 1,5-1,7%.Leaching of copper-zinc-pyrite intermediate in a solution of sulfuric acid with ferric iron at a temperature of 70-75 ° C allows to obtain zinc recovery of 92% in 25 hours, the zinc content in the leach cake 1.5-1.7%.
Выщелачивание промпродукта в растворе серной кислоты перекисью водорода при температуре 70-75°С без трехвалентного железа позволяет получить извлечение цинка за 10 часов выщелачивания 45%, содержание цинка в кеке выщелачивания 2,8-3,4%.Leaching of the intermediate product in a solution of sulfuric acid with hydrogen peroxide at a temperature of 70-75 ° C without ferric iron makes it possible to obtain zinc extraction after 10 hours of leaching of 45%, the zinc content in the leaching cake is 2.8-3.4%.
Пример 2.Example 2
Медный сульфидный концентрат, содержащий 26,2% меди, подвергался выщелачиванию озоном в чанах при перемешивании в растворе серной кислоты концентрацией 50 г/дм3 и трехвалентного железа концентрацией 12 г/дм3 при температуре 40°С. Выщелачивание осуществлялось с гидроакустическим воздействием на раствор, обеспечивающим режим кавитации и в гидродинамическом режиме, при закручивании потоков раствора, содержащих газ и твердую фазу. Концентрация озона в подаваемой газовой смеси составляла 100 мг/дм3. Время обработки 8 часов. Извлечение меди составляет 96,2%, содержание меди в кеке выщелачивания 0,94%.A copper sulfide concentrate containing 26.2% copper was leached with ozone in tanks with stirring in a solution of sulfuric acid with a concentration of 50 g / dm 3 and ferric iron with a concentration of 12 g / dm 3 at a temperature of 40 ° C. Leaching was carried out with a hydroacoustic effect on the solution, which ensures the cavitation mode in the hydrodynamic mode, while twisting the solution flows containing gas and solid phase. The ozone concentration in the supplied gas mixture was 100 mg / dm 3 . Processing time 8 hours. The copper recovery is 96.2%; the copper content in the leach cake is 0.94%.
Выщелачивание сульфидного медного концентрата озоном в тех же условиях без трехвалентного железа позволяет за 8 часов обработки получить извлечение меди 74,3%, а трехвалентным железом без озона извлечение меди составляет 43,8%.Leaching of sulphide copper concentrate with ozone under the same conditions without ferric iron makes it possible to obtain 74.3% of copper extraction in 8 hours of processing, and copper extraction of 43.8% with ferric iron without ozone.
Пример 3.Example 3
Золотомышьяковый упорный концентрат флотации крупностью 100% - 0,074 мм, содержащий 10,2% мышьяка, подвергался выщелачиванию в растворе соляной кислоты концентрацией 30 г/дм3 и трехвалентного железа 20 г/дм3 при температуре 50°С. Для окисления минерального сырья использовались озон и перекись водорода при ультрафиолетовом облучении и с возбуждением в растворе колебаний от волнового генератора.Gold-arsenic persistent flotation concentrate with a particle size of 100% - 0.074 mm, containing 10.2% arsenic, was leached in a solution of hydrochloric acid with a concentration of 30 g / dm 3 and ferric iron 20 g / dm 3 at a temperature of 50 ° C. For the oxidation of mineral raw materials, ozone and hydrogen peroxide were used under ultraviolet irradiation and with excitation in a solution of oscillations from a wave generator.
За 10 часов выщелачивания содержание мышьяка снизилось до 0,45%, извлечение мышьяка составило 98,2%. Извлечение золота в раствор составило 90%.Over 10 hours of leaching, the arsenic content decreased to 0.45%, arsenic recovery was 98.2%. The recovery of gold in the solution was 90%.
Выщелачивание золотомышьякого концентрата при тех же условиях трехвалентным железом с подачей кислорода позволяет за 10 часов извлечь в раствор мышьяка 53,2%, золота 68,9%. Выщелачивание с использованием в качестве окислителя озона и перекиси водорода без трехвалентного железа за 10 часов позволяет извлекать мышьяк на 75,9%, золота на 83,5%.Leaching of gold-arsenic concentrate under the same conditions with ferric iron with an oxygen supply makes it possible to extract 53.2% and 68.9% gold in a solution of arsenic in 10 hours. Leaching using ozone and hydrogen peroxide as an oxidizing agent without ferric iron in 10 hours allows the extraction of arsenic by 75.9%, gold by 83.5%.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004129476/02A RU2265068C1 (en) | 2004-10-07 | 2004-10-07 | Method of treating heat-resisting mineral metal-containing raw |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004129476/02A RU2265068C1 (en) | 2004-10-07 | 2004-10-07 | Method of treating heat-resisting mineral metal-containing raw |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2265068C1 true RU2265068C1 (en) | 2005-11-27 |
Family
ID=35867695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004129476/02A RU2265068C1 (en) | 2004-10-07 | 2004-10-07 | Method of treating heat-resisting mineral metal-containing raw |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2265068C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465354C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-27 | Учреждение Российской академии наук Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия - Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) | Method for extracting gold from sulphide ores |
| RU2468100C2 (en) * | 2011-02-14 | 2012-11-27 | Учреждение Российской Академии Наук Центр Геофизических Исследований Владикавказского Научного Центра И Правительства Республики Северная Осетия-Алания | Method to extract metals from mill tailings |
| RU2468099C2 (en) * | 2011-02-14 | 2012-11-27 | Учреждение Российской Академии Наук Центр Геофизических Исследований Владикавказского Научного Центра Ран И Правительства Республики Северная Осетия-Алания | Method to extract metals from mill tailings |
| RU2468101C2 (en) * | 2011-02-14 | 2012-11-27 | Учреждение Российской Академии Наук Центр Геофизических Исследований Владикавказского Научного Центра Ран И Правительства Республики Северная Осетия-Алания | Method to extract metals from mill tailings |
| RU2522873C1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-07-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Plant for gold extraction from ores and concentrates |
| RU2624751C1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-07-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of cyanic leaching of gold and silver |
| RU2635582C1 (en) * | 2016-09-14 | 2017-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") | Method of leaching metals from refractory carbonaceous ores (versions) |
| RU2689487C1 (en) * | 2018-09-28 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук | Method of extracting noble metals from ores and concentrates |
| RU2704946C1 (en) * | 2019-03-21 | 2019-10-31 | Акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" АО "Иргиредмет" | Method of extracting gold from copper-containing sulphide material via cyanidation |
-
2004
- 2004-10-07 RU RU2004129476/02A patent/RU2265068C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468100C2 (en) * | 2011-02-14 | 2012-11-27 | Учреждение Российской Академии Наук Центр Геофизических Исследований Владикавказского Научного Центра И Правительства Республики Северная Осетия-Алания | Method to extract metals from mill tailings |
| RU2468099C2 (en) * | 2011-02-14 | 2012-11-27 | Учреждение Российской Академии Наук Центр Геофизических Исследований Владикавказского Научного Центра Ран И Правительства Республики Северная Осетия-Алания | Method to extract metals from mill tailings |
| RU2468101C2 (en) * | 2011-02-14 | 2012-11-27 | Учреждение Российской Академии Наук Центр Геофизических Исследований Владикавказского Научного Центра Ран И Правительства Республики Северная Осетия-Алания | Method to extract metals from mill tailings |
| RU2465354C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-27 | Учреждение Российской академии наук Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия - Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) | Method for extracting gold from sulphide ores |
| RU2522873C1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-07-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Plant for gold extraction from ores and concentrates |
| RU2624751C1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-07-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of cyanic leaching of gold and silver |
| RU2635582C1 (en) * | 2016-09-14 | 2017-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") | Method of leaching metals from refractory carbonaceous ores (versions) |
| RU2689487C1 (en) * | 2018-09-28 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук | Method of extracting noble metals from ores and concentrates |
| RU2704946C1 (en) * | 2019-03-21 | 2019-10-31 | Акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" АО "Иргиредмет" | Method of extracting gold from copper-containing sulphide material via cyanidation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2125107C1 (en) | Hydrometallurgical recovery of precious metals from precious metal ores by thiosulfate leaching | |
| US7559973B2 (en) | Precious metal recovery using thiocyanate lixiviant | |
| EA034681B1 (en) | Process for copper and/or precious metal recovery | |
| RU2265068C1 (en) | Method of treating heat-resisting mineral metal-containing raw | |
| EP0355418B1 (en) | Process for the treatment of effluents containing cyanide and toxid metals, using hydrogen peroxide and trimercaptotriazine | |
| Piervandi | Pretreatment of refractory gold minerals by ozonation before the cyanidation process: A review | |
| Srithammavut | Modeling of gold cyanidation | |
| US5320665A (en) | Metal recovery process from solution with a steel substrate | |
| RU2476610C2 (en) | Extraction method of metals from metal-containing mineral raw material | |
| RU2739492C1 (en) | Method of processing mineral raw material containing metal sulphides | |
| RU2768928C1 (en) | Method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide | |
| JP2000153284A (en) | Treatment of cyan by ozone | |
| RU2339708C1 (en) | Leaching method for products, containing metals sulfides | |
| RU2526069C2 (en) | Decontamination of cyanide solutions | |
| WO1997008349A1 (en) | Extraction of valuable metals from sulphide minerals | |
| RU2749310C2 (en) | Method for pocessing sulphide gold and copper float concentrate | |
| RU2245380C1 (en) | Method for reprocessing of metal sulfide-containing products | |
| RU2415955C2 (en) | Procedure for extraction of precious metals from refractory ore and concentrates | |
| RU2339706C1 (en) | Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates | |
| RU2657254C1 (en) | Method of gold recovery from solid silver-containing sulfide ores of concentrates and of secondary raw materials | |
| US9487419B2 (en) | Treatment of acid mine drainage | |
| CN113718111A (en) | Method for extracting gold by using ultrasonic cooperation of bromide | |
| RU2336340C1 (en) | Method of leaching of sulphide containing products | |
| RU2502814C2 (en) | Combined method of heap leaching of gold from refractory sulphide ores | |
| RU2337156C1 (en) | Method of vat bacterial leaching of sulphide containing products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071008 |