СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ Российский патент 1997 года по МПК C22B3/08 C22B15/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при переработке медных руд методами кучного выщелачивания, в частности окисленных и глинистых руд.

Известны способы, позволяющие интенсифицировать процесс растворения медных минералов при кучном выщелачивании за счет использования в качестве выщелачивающего агента промывной серной кислоты сернокислотного производства (а. с. N 1186677, СССР, МКИ C 22 B 15/08, 1985 г.) или последовательно использовать в каждом цикле орошения рудного массива растворов, насыщенных по хлористому натрию, затем разбавленных по серной кислоте (а.с. СССР N 1178784, МКИ C 22 B 15/08, 1985 г.).

При вовлечении в переработку материалов, отличающихся низкими фильтрационными характеристиками, использование известных способов непосредственно на стадии орошения руды в отвале, куче не дает положительного эффекта: в результате постоянного контакта руды с электролитом происходят структурные изменения силикатной составляющей рудной массы до пластичного состояния, из-за чего постоянно падает скорость просачивания раствора через рудный блок, а следовательно, уменьшается интенсивность выщелачивания; использование огромных расходов хлористого натрия в течение многосезонного периода выщелачивания, как показали расчеты, экономически неоправданно.

К материалам с низкими фильтрационными характеристиками относятся, в частности, окисленные и глинистые медьсодержащие руды.

Наиболее близким техническим решением является способ кучного выщелачивания высокоглинистой урановой руды, предварительно высушенной с последующим окомкованием тонких частиц смесью воды, серной кислоты и силиката натрия. Подготовленная таким образом руда складируется в отвал для выщелачивания раствором серной кислоты. Силикат натрия выполняет роль связующей и твердеющей добавки, взаимодействуя с силикатами породы.

При осуществлении этого способа применительно к медным рудам, содержащим силикаты (в том числе меди хризоколлу) и глинистые фракции, использование жидкого стекла для окомкования приводит к резкому снижению скорости выщелачивания меди из руд из-за связывания частиц, уменьшения порового пространства и вследствие этого затруднения диффузии выщелачивающего раствора к минеральным частицам. Хризокольная минеральная составляющая не подвергается в этих условиях благоприятным, с точки зрения технологии выщелачивания, химическим воздействием. Поэтому применение указанного способа к медным рудам ограничено.

Изобретение направлено на интенсификацию технологического процесса просачивания (фильтрации) растворов и выщелачивания медьсодержащих руд и продуктов их переработки, в частности окисленных и глинистых руд, и позволит достичь технологического результата, обеспечивающего повышение извлечение меди.

Технический результата достигается тем, что в известном способе кучного выщелачивания руд растворами серной кислоты, включающем предварительное окомкование материала с добавлением смеси серной кислоты и воды, в смесь при окомковании дополнительно вводят галоидные соли, а окомкованный материал перед выщелачиванием подвергают осушительной выдержке, при этом при осушительной выдержке температуры поддерживают в пределах 100-200^oC, в качестве смеси воды, серной кислоты и галоидных солей применяют отходы растворы травильного производства, содержащие указанные компоненты, в качестве носителя галоидных солей возможно использовать гипсовые отходы производства плавиковой кислоты.

Сущность изобретения заключается в следующем. Медную рудную массу предварительно окомковывают в любом из известных аппаратов с использованием раствора, содержащего серную кислоту и галоидные соли. Соли и раствор в ходе выщелачивания и взаимодействия с минеральными частицами изменяют структурное состояние минералов, фазовый состав, а в ходе осушительной выдержки происходят кристаллизация и цементация вновь образования соединений, в результате суммарного последовательного действия упрочняются окомкованные агрегаты, а медные минералы трансформируются в соединении, в большим эффектом растворяющиеся в слабых растворах серной кислоты. После осушительной выдержки подготовленную окомкованную массу складируют в кучи, штабеля и выщелачивают растворами серной кислоты. При осушительной выдержке поддерживают температуру в пределах 100-200^oC, т. к. в области низких температур не гарантируется механическая прочность окатышей при складировании в кучи, а более чем 200^oC не требуется, потому что интервал 100-200^oC позволяет раствору интенсивно взаимодействовать с составляющими рудной массы и придать окатышам необходимую прочность.

При изучении данной и смежных областей техники, решений, обладающих признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого объекта, не обнаружено, т.е. заявляемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "новизна".

Примеры. Предлагаемый способ реализован следующим образом. Руду забойной крупности (в среднем 5 мм), представляющую собой медистые глины и содержащую 1,1% меди, из них 22% (отн.) в виде силиката хризоколлы, окомковывали с добавлением соответствующих компонентов с доведением влажности руды до 13% после чего материал загружали в перколятор (по прототипу) или подвергали сушке (по заявляемому решению) и выщелачивали раствором серной кислоты с концентрацией 0,5 г/дм³. Результаты опытов представлены в таблице.

Результаты опытов показывают, что заявляемое техническое решение позволяет повысить скорость фильтрации раствора и извлечение меди в раствор по сравнению с прототипом. Его использование позволит вовлечь в переработку глинистые медьсодержащие руды.

Использование: горнодобывающая промышленность, может быть использовано при переработке медных руд методами кучного выщелачивания, в частности окисленных и глинистых руд. Сущность: кучное выщелачивание окисленных и глинистых медьсодержащих руд растворами сернистой кислоты проводят с предварительным окомкованием материала с добавлением смеси серной кислоты, воды и галоидных солей, окомкованный материал подвергают осушительной выдержке при температуре 100-200^oC. В качестве галоидных солей применяют отходы производства плавиковой кислоты или растворы травильного производства, содержащие указанные компоненты. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ переработки металлосодержащей руды, включающий окомкование руды с добавлением смеси воды и серной кислоты и последующее кучное выщелачивание раствором серной кислоты с извлечением в раствор меди, отличающийся тем, что при окомковании в смесь дополнительно вводят галоидные соли и окомкованный материал подвергают осушительной выдержке. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осушительную выдержку проводят при 100 200^oC. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что переработке подвергают медьсодержащие руды. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве смеси воды, серной кислоты и галоидных солей применяют отходы-растворы травильного производства, содержащие указанные компоненты. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при применении галоидных солей используют носитель, которым являются гипсовые отходы производства плавиковой кислоты.