способ выщелачивания металлов из руд

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ РУД, включающий обработку руды ацидофильными бактериями Thiobacillus ferrooxidans, отличающийся тем, что выщелачивание ведут с одновременной или последовательной обработкой руды водной вытяжкой растительных остатков или древесных опилок, выдержанных в водном растворе не менее 3 суток и подкисленных до pH 2,0.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к выщелачиванию металлов, в том числе золота и серебра из руд, и может быть использовано в горнодобывающей и других отраслях промышленности.

Известен способ выщелачивания металлов из руд, включающий обработку руды хелатообразующим раствором [1]

Недостатком способа является низкая эффективность выщелачивания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ выщелачивания металлов из руд, включающий обработку руды ацидофильными бактериями Thiobacillus ferrooxidans и последующее цианирование остатков бактериального выщелачивания [2]

Недостатком способа является низкая эффективность выщелачивания, низкое извлечение металлов и экологически нечистый процесс из-за применения цианирования.

Цель изобретения повышение эффективности выщелачивания за счет увеличения извлечения металлов, в том числе золота и серебра, снижения затрат на реагенты и экологическая чистота процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе выщелачивания металлов из руд, включающем обработку руды ацидофильными бактериями Thiobacillus ferroosidans, выщелачивание ведут с одновременной или последовательной обработкой руды водной вытяжкой растительных остатков или опилок, выдержанных в водном растворе не менее 3-х суток и подкисленных до рН 2,0.

П р и м е р. Выщелачиванию подвергали отвалы горнообогатительного комбината. Состав руды, мас. SiO₂ 30,4; Al₂O₃ 7,5; MgO 7,7; CaO 10,8; FeS₂ 5,0; V₂O₅ 0,96; As 0,02; Sc 0,000151; Au 0,000008; Ag 0,0009; Sn 0,003; La 0,0020; Nb 0,014; Y 0,0072.

Установка для выщелачивания представляла собой наклонную площадку с водонепроницаемым и кислотостойким днищем. В одной стороне площадки находился желоб для сброса растворов, из которого имеются стоки в зумпфы. Растворы из зумпфа собирались в чан.

На площадку было загружено 7,5 т породы отвалов. Руда при складировании штабеля обрабатывалась ацидофильными бактериями Thiobacillus ferrooxidans и водной вытяжкой растительных остатков (или опилок), выдержанных в водном растворе не менее 3-х суток.

Водную вытяжку растительных остатков или опилок приготавливали следующим образом: 25 кг растительных остатков или опилок заливали 500 л воды, настаивали в течение 5 дней. Затем отфильтровывали через мешковину. Водную вытяжку растительных остатков или опилок подкислили до рН 2,0. Далее в него внесли сульфат аммония [(NH₄)₂SO₄] 0,075 кг, фосфорнокислый калий, 2-замещенный (K₂HPO₄) 0,025 кг и сульфат закиси железа (FeSO₄ ^. 7H₂O) 5 кг. Весь этот объем инокулировали ацидофильными бактериям Thiobacillus ferroxidans. Инокулят составлял 20% от необходимого объема (500 л). Биомассу наращивали в течение 5 сут.

Порода загружалась слоями (10-15 см) с одновременной или последовательной обработкой водной вытяжкой растительных остатков или опилок и ацидофильными бактериями Thiobacillus ferrooxidans в независимости от их последовательности подачи. Биомасса ацидофильных бактерий может быть выражена отдельно от водной вытяжки высших углеводных полимеров, например, на среде Летена, г/л: (NH₄)₂SO₄ 0,15; KCl 0,05 г; Ca(NO₃)₂ 0,01; K₂HPO₄ 0,02; MgSO₄x x7H₂O 0,5; FeSO₄ ^.7H₂O 15.

В период выщелачивания руды ежедневно проводилось орошение водной вытяжкой растительных остатков или опилок, подкисленной до рН 2-2,5, в которую можно ввести соли азота и фосфора. Первые 10 дней стекающая водная вытяжка возвращалась снова на орошение с учетом потери влаги. Выщелачивание продолжалось 60 дней.

Результаты выщелачивания представлены в таблице.

По завершении выщелачивания было отобрано большое количество проб для определения качества выщелачивания металлов в различных местах по сечению штабеля как по вертикали, так и по горизонтали. Условно штабель был разделен на пять горизонтальных слоев и с каждого слоя отобрана проба. Анализ 70 проб, взятых с различных участков штабеля показал, что орошение раствором осуществляется достаточно равномерно.

За 60 дней было извлечено, золото 72,6; серебро 75,6; V₂O₅ 61,9; скандий 48,6; олово 54,4; La 37,7; Nb 34,1; Y 39,5.

Расход водной вытяжки растительных остатков или опилок составляет 7-10 л на 1 т руды.

Дальнейшее извлечение металлов из раствора осуществлялось методом ионообменных смол или электрохимией. Возможно многократное использование водной вытяжки растительных остатков или опилок (с некоторым доукреплением раствора).

В процессе настаивания растительных остатков или опилок в водном растворе в среде развиваются целлюлозоразлагающие бактерии, продуцирующие низшие органические кислоты, которые являются комплексообразователями.

Выдерживание в водном растворе растительных остатков или опилок не менее 3-х суток необходимо для того, чтобы в водном растворе появились низшие органические кислоты.

Способ выщелачивания золота и серебра из сульфидных руд позволяет повысить эффективность выщелачивания за счет комплексообразующих свойств водной вытяжки из растительных остатков или опилок, а также за счет образования комплексов с тиосульфатом- промежуточным продуктом бактериального окисления пирита (сульфидных минералов).