СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СИЛИКАТНЫХ МОЛИБДЕНСОДЕРЖАЩИХ РУД Российский патент 1997 года по МПК C22B34/34 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургической переработке руд.

Целью изобретения является повышение извлечения молибдена и других металлов-попутчиков, находящихся в перерабатываемом сырье.

Известен способ переработки урановых руд, содержащих 0,01-0,03% молибдена, включающий выщелачивание в последовательно соединенных агитаторах при кислотности 10-20 г/дм³ в присутствии хлората калия, с подачей потока пульпы в головной аппарат (Скороваров Д.Н. Иванов Г.Ф. и др. Гидрометаллургическая переработка уранорудного сырья. М. Атомиздат, 1979, с 47-53).

К недостаткам данного способа относятся высокая коррозионная активность применяемого окислителя и низкое извлечение молибдена в раствор.

Известен также способ переработки силикатных молибденсодержащих руд, включающий мокрое измельчение с получением пульпы и сернокислотное выщелачивание в системе пачуков с делением пульпы на потоки, перемещаемые между аппаратами раздельно (Способ переработки бедных силикатных молибденсодержащих руд. Металлургия 5Г 201П, 1989).

К недостаткам данного известного способа относятся весьма сложное аппаратурно-технологическое исполнение процесса и высокое остаточное содержание молибдена в твердой фазе пульпы в сернокислотной среде в присутствии двуокиси марганца.

Целью изобретения является повышение извлечения молибдена и других ценных металлов-попутчиков в раствор.

Процесс ведут следующим образом.

Для выщелачивания измельченной рудной пульпы используется каскад последовательно соединенных пачуков.

В первый (головной) аппарат подается поток исходной пульпы, называемый головным, который последовательно проходит через все агитаторы с первого до последнего.

В данный поток дозируется необходимое количество серной кислоты, причем подача ее осуществляется в один либо несколько аппаратов, что определяется составом сырья и используемой системой газоочистки. Например, в первом пачуке ведется подкисление пульпы и удаляется основное количество карбонатов, а далее дозируется дополнительное количество H₂SO₄ и поддерживается заданная кислотность жидкой фазы суспензии. Затем в выщелачиваемую массу вводится дополнительный поток (потоки) пульпы, что снижает содержание серной кислоты в жидкой фазе выщелочной пульпы, по конечному пачуку до 5 15 г/дм³.

Количество дополнительных потоков, вводимых в головной, определяется составом сырья, необходимой чистотой раствора по кремнию и другим факторами.

Смешение потоков обуславливает образование кислой суспензии и так называемого объединенного потока пульпы, который из последнего пачука с кислотностью 5-15 г/дм³ направляют на последующий гидрометаллургический передел, например сорбцию.

В качестве окислителя используется двуокись марганца; марганцевые рудные минералы и/или соединения азота в окисленной форме, например азотная либо азотная кислота, нитратные растворы.

Выщелачивали руду содержащую, мас. Mo 0,026; SiO₂ 68,0; Al₂O₃ 13,5; Fe₂O₃ 2,5; FeO 0,4; CaCO₃ 2,6; Mn 0,05 и др.

Результаты исследований представлены в таблице.

Процесс вели в шести последовательно соединенных агитаторах объемом 0,5 л каждый. Пульпу с отношением Т:Ж=1:2 подавали в первый, четвертый и пятый агитаторы. Серную кислоту дозировали в первый (для удаления основной массы карбонатов) и второй агитаторы, т.е. в головной поток, с тем чтобы конечная кислотность жидкой фазы пульпы, фиксируемая по третьему аппарату (конечная стадия выщелачивания головного потока), составляла 30-90 г/дм³, в зависимости от доли исходной пульпы, направляемой в данный поток.

Окислители дозировали в головной поток, твердые в руду при ее измельчении либо в первый агитатор, раствор в первый и второй аппараты.

Суммарный расход пульпы в каждом из опытов составляли 0,6 л/ч, серной кислоты 15 мл/ч. Окислительно-восстановительный потенциал и кеки выщелачивания анализировали по третьему и шестому аппаратам конечным агитаторам выщелачивания головного и объединенного потоков пульпы. В таблицу заносили минимальные остаточные содержания молибдена в твердом, достигнутые в исследуемых режимах.

На этапах испытаний 1.1-1.3 (способ-прототип) в качестве окислителя использовали двуокись марганца, расходом 1,7-2,2 г/ч подаваемую в первый агитатор. Как видно из представленных табличных данных, с повышением ОВП в головном потоке до 0,68В и более содержание молибдена в выщелоченной твердой фазе возрастает. Т. е. в данном случае повышение расхода двуокиси марганца и соответствующие возрастание ОВП не приводят к повышению извлечений молибдена в раствор.

В опытах 2.1-3.3 наряду с марганецсодержащими окислителями в головной поток пульпы подавали кислородсодержащие соединения азота в окисленной форме. ОВП изменяли от 0,62 до 0,73 В. Дальнейшее повышение окислительно-восстановительного потенциала (свыше 0,73 В) приводило к значительному росту расходов азотсодержащих кислот и невозможности стабильного ведения процесса с заданной кислотностью в головном и, соответственно, в объединенном потоке пульпы.

В опытах 2.1-2.2 расход двуокиси марганца был значительно снижен и составлял 0,6 г/ч, заданный ОВП (0,62-0,70 В) поддерживали за счет подачи в головной поток азотной кислоты и нитрат-нитритных растворов.

В опыте 2.3 использовали смесь оксидов Mn^4-6 расходом 0,3 г/ч ОВП в пределах 0,71-0,73 В также поддерживали нитрат-нитритными растворами и азотной кислотой.

Опыты 3.1 и 3.2 были поставлены идентично 2.1 и 2.2, а 3.3 аналогично опыту 2.3 за исключением того, что вместо азотной кислоты и нитрат-нитритных растворов во всех опытах третьего этапа испытаний (3.1-3.3) использовалась азотистая кислота.

Как видно из представленных данных, подача кислородсодержащих соединений азота в окисленной форме, поддерживающих ОВП в головном потоке в граничных значениях 0,68-0,73В, позволяет обеспечить минимальное содержание молибдена в выщелоченной твердой фазе пульпы (опыты 2.2; 2.3; 3.2; 3.3).

В опыте 4 выщелачивание вели с подачей в головной поток азотной кислоты и нитрат-нитритных растворов, в опыте 5- азотистой кислотой, в качестве соединений марганца присутствовали минералы, содержащие в исходной руде псиломилан, марганцовистый кальцит и пиролюзит (Mn²⁺ 0,02% Mn⁴⁺ 0,03%).

Дополнительно пиролюзит и другие марганецсодержащие соединения не подавались.

Приведенные результаты показывают, что в данных экспериментах также достигнуто снижение содержания молибдена в кеках выщелачивания относительно опытов по способу-прототипу.

Таким образом, предлагаемый способ переработки с сернокислотным выщелачиванием рудной пульпы в присутствии соединений марганца с делением пульпы на потоки, подачей в головной поток кислородсодержащих соединений азота в окисленной форме, обеспечивающих поддержание ОВП в головном потоке в граничных значениях 0,68-0,73В, позволяет по сравнению с известным способом снизить содержание молибдена в выщелоченной твердой фазе на 17-33%

Использование: касается гидрометаллургической переработки руд, содержащих молибден. Сущность изобретения: руду подвергают мокрому измельчению с получением пульпы и направляют на кислотную обработку в последовательно соединенных агитаторах. Выщелачивание ведут в присутствии соединений марганца с делением пульпы на потоки. Подачу серной кислоты осуществляют в головной поток с последующим объединением потоков пульпы, обеспечивающим содержание H₂SO₄ в объединенном потоке 5-15 г/дм³. В головной поток дозируют кислородсодержащие соединения азота в окисленной форме и окислительно-восстановительный потенциал в нем поддерживается в пределах 0,68-0,73В. Это обеспечивает минимальное остаточное содержание молибдена в твердой фазе выщелоченной пульпы. 1 табл.

Способ переработки силикатных молибденсодержащих руд, включающий мокрое измельчение и сернокислотное выщелачивание, отличающийся тем, что выщелачивание проводят в присутствии соединений марганца в последовательно соединенных агитаторах с делением пульпы на потоки с подачей серной кислоты в головной поток до концентрации ее в жидкой фазе пульпы 30 90 г/дм³ и при поддержании в головном потоке окислительно-восстановительного потенциала 0,68 0,73 В путем подачи кислородсодержащих соединений азота в окисленной форме с последующим введением в головной поток дополнительного количества исходной пульпы до снижения концентрации серной кислоты в жидкой фазе конечной пульпы до значения 5 15 г/дм³.