способ извлечения цветных металлов из руд

Формула изобретения

Способ извлечения цветных металлов из руд, включающий разделение руды по фракциям, их выщелачивание раствором серной кислоты и переработку продуктивного раствора, отличающийся тем, что руду разделяют на фракцию +0,5-2,0 мм и фракцию -0,5 мм, фракцию +0,5-2,0 мм подвергают кучному выщелачиванию, а фракцию -0,5 мм направляют на измельчение до -0,2 мм и выщелачивают при температуре 70-100°С в слое раствора серной кислоты высотой не менее 5 м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения цветных металлов.

В качестве прототипа выбран способ извлечения никеля и кобальта путем кучного выщелачивания материала, содержащего низкосортный никель или кобальт (Евразийская заявка № 200600241), включающий разделение материалов, содержащих цветные металлы по фракциям, их выщелачивание и переработку продуктивного раствора.

Недостатком способа является недостаточно высокая степень извлечения металлов.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение степени извлечения металлов.

Указанная задача решается тем, что в способе извлечения цветных металлов из руд, включающем разделение руды по фракции, их выщелачивание раствором серной кислоты и переработку продуктивного раствора, руду разделяют на фракцию +0,5 - 2,0 мм и фракцию -0,5 мм, фракцию +0,5 - 2,0 мм подвергают кучному выщелачиванию, а фракцию -0,5 мм направляют на измельчение до -0.2 мм и выщелачивают при температуре 70 -100°С в слое раствора серной кислоты высотой не менее 5 метров.

То, что руду разделяют по классу 0,5 - 2,0 мм, после чего фракцию+0,5 - 2,0 мм подвергают кучному выщелачиванию, фракцию - 0,5 - 2,0 мм направляют на выщелачивание при атмосферных условиях, обеспечивает оптимальное разделение руды по классам осуществления кучного и подземного выщелачивания руд цветных металлов, особенно бедных по металлам руд.

Разделение по классу 0,5 мм наиболее эффективно для монолитных руд, по классу +2,0 мм для глинистых комкующихся руд и конгломератов.

Снижение размера разделения до менее 0,5 мм ведет к ухудшению параметров кучного выщелачивания, сокращению объема руды для атмосферного выщелачивания и общему снижению извлечения металла из руды. Увеличение размера разделяемой фракции выше+2,0 мм существенно увеличивает объем руды, в том числе обедненной по цветным металлам, для атмосферного выщелачивания с увеличением расхода кислоты на растворение минеральной составляющей руды, увеличивает расходы на нейтрализацию пульпы и захоронение выщелоченных отходов.

Осуществление выщелачивания при атмосферных условиях и температуре ниже 70°С неэффективно из-за резкого снижения извлечения цветных металлов, а повышение температуры выше 100°С ведет к резкому удорожанию эксплуатационных и амортизационных затрат на эксплуатацию специального оборудования - автоклавов.

Проведение выщелачивания в слое раствора минеральной кислоты высотой менее 5 м ведет к снижению извлечения цветных металлов из руд.

Пример 1. Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях при выщелачивании кернового материала окисленных никелевых руд Кунгурского месторождения.

При общем содержании никеля 0,6% руда содержала в %: Fe 6,2, Mg 18,5, Al 0,6, Ca 1,02, Mn 0,08.

Керновый материал, представляющий магнезиальную руду с включением до 20% железистой окисленной руды, рассеивали по классу 2,0 мм и 0,5 мм (или+0,5 мм), подвергли кучному выщелачиванию в колонне диаметром 0,2 м и высотой 2,0 м раствором серной кислоты концентрации 50 г/л. Полученный с кучного выщелачивания продуктивный раствор с концентрацией, г/л: Ni 1,2, Fe 5,5, Mg 8,0, Ca 0,5, кислотность 4,9 направили на атмосферное выщелачивание руды - 2,0 мм, предварительно измельчив ее до - 0,15 мм.

Эксперимент по атмосферному выщелачиванию вели в аппарате диаметром 0,2 и высотой 5,0 м при температуре 70, 90 100°С раствором серной кислоты 200 г/л в течение 6 часов при Ж:Т=3:1.

Для сравнения, эксперимент осуществляли при 65°С и в аппарате с высотой слоя раствора серной кислоты 200 г/л 4,0 м. В ходе эксперимента по атмосферному выщелачиванию раствор доукрепляли по серной кислоте до 200 г/л.

Кроме того, для сравнения осуществлен эксперимент с рассеянием руды по классу 2,5 мм и классу 0,4 мм. Результаты исследований по сравнению с прототипом, а также при запредельных значениях параметров приведены в табл.1.

Из табл.1 видно, что осуществление выщелачивания никеля по заявленному способу позволяет уменьшить расход серной кислоты, повысить извлечение никеля из руды.

Пример 2. Предлагаемый способ испытан в лабораторных условиях при выщелачивании проб руды медистых песчаников с месторождений Западного Приуралья - Пермского края, Башкортостана, Республики Коми.

Смешанная проба руды содержала в %: меди 1,2, железа 6,5, алюминия 0,6, кальция 0,9, марганца 0,15.

Исходную руду рассеяли по классу +0,5 мм (в ряде опытов 2,0 мм).

Класс +0,5 мм подвергли кучному выщелачиванию в колонне диаметром 0,2 м и высотой 2,0 раствором серной кислоты 30 г/л. Полученный с кучного выщелачивания раствор с концентрацией меди 1,5 г/л и pH 1,5 - 4,0 подкисляли до концентрации и направляли на атмосферное выщелачивание меди в аппарате диаметром 0,2 и высотой 6,0 м при температуре 70, 90, 100°С раствором серной кислоты 100 г/л в течение 5 часов при Ж:Т=5:1. Перед выщелачиванием руду измельчали до - 0,2 мм 100°С. В ходе эксперимента выщелачивающий раствор постоянно доукрепляли до 100 г/л. Разовые эксперименты провели в трубе 0 159 мм высотой 10 и 25 м при постоянном перемешивании жидкой и твердой фаз воздухом и подъеме твердой фазы со дна трубы в ее верхнюю часть.

Для сравнения, проведены опыты при запредельных значениях параметров, а также по прототипу, представленные, как и опыты по заявленному способу, в табл.2.

Из табл.2 видно, что осуществление выщелачивания меди по заявленному способу позволяет увеличить извлечение меди из руды и уменьшить расход серной кислоты.