СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПИРИТНЫХ ОГАРКОВ Российский патент 2000 года по МПК B03D1/00 B03B1/02 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении пиритных огарков при переработке техногенных месторождений.

На многих сернокислотных заводах заскладировано несколько десятков миллионов тонн пиритных огарков, составляющих техногенные месторождения и содержащих 0,3 - 0,8% меди, 0,8 - 1,5 г/т золота, 6-12 г/т серебра и других ценных компонентов.

Комплексная переработка этих техногенных отходов организована далеко не везде из-за отсутствия эффективной технологии.

Известен способ извлечения металлов из огарков с использованием кислотного выщелачивания и цианирования твердой фазы (Патент России N 2034062, C 22 B 11/00, опубликован 27.04.95).

Известны способы комплексной переработки пиритных огарков, включающие предварительный хлорирующий обжиг материала при 1100^oC с добавлением кокса и хлористого натрия и избытке воздуха, отходящие газы обрабатывают известными способами для извлечения меди, цинка и других металлов (ФРГ, заявка N 2224370, C 22 B 1/08, "Способ полного использования пиритных огарков и устройство для его осуществления", публ. 1974, 8 августа).

Недостатком способов является применение токсичных хлорсодержащих компонентов, кислот и цианидов, сложность технологии.

Известен способ извлечения железа и цветных металлов из железных руд и пиритных огарков, включающий восстановление обрабатываемого материала до губчатого железа, обработку полученной губки окисью углерода с получением паров карбонила железа и остатка, содержащего цветные металлы (Франция, заявка N 2077216, C 21 B 15/00, C 22 B 7/00, публикация 1971, N 47 "Способ извлечения железа и цветных металлов, даже при незначительном их содержании, из железных руд и железосодержащих материалов").

Однако, этот способ требует значительных затрат топлива, технологически сложен.

Комбинированный способ переработки пиритных огарков, принятый за прототип, предусматривает проведение предварительной металлургической обработки и последующее разделение пиритных огарков. Способ включает сульфатизирующий обжиг материала, последующее его выщелачивание, обработку остатка от выщелачивания хлорирующей возгонкой с использованием хлорирующего средства (ФРГ, заявка N 2145276, C 22 B 1/02, публикация 1975 г. "Комбинированный способ переработки содержащих цветные металлы сульфидных и/или окисленных железных руд, пиритных огарков, содержащейся в отходящих газах пыли и металлургических полупродуктов"). Однако этот способ также отличается технологической сложностью и использованием экологически опасных химических соединений.

Известны также флотационные способы извлечения металлов из металлургических полупродуктов, представленных сульфидами металлов, например, при разделении медно-никелевого файнштейна, полученного при металлургической обработке (плавке на штейн) медно-никелевых материалов с добавлением сульфидизатора (1, с. 188-191).

Заявляемый способ позволяет достичь технический результат, обеспечивающий комплексное использование пиритных огарков с извлечением цветных, драгоценных металлов, железа и других ценных компонентов, вовлечение в переработку техногенных месторождений, составленных пиритными огарками и пиритсодержащими хвостами флотационных фабрик, улучшение экологической обстановки в районе расположения промышленных предприятий.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки пиритных огарков, включающем их предварительную металлургическую обработку и последующее разделение, предварительную металлургическую обработку пиритных огарков проводят методом сульфоагломерации с добавлением серосодержащего материала, после чего полученный агломерат подвергают дроблению, измельчению и разделению, например, методом флотации с выделением медного и пиритного (железного) концентратов, причем сульфоагломерации подвергают шихту, составленную из пиритных огарков и серосодержащего материала (сульфидизатора). В качестве последнего предлагается, например, использовать пиритсодержащие хвосты, флотационный пиритный концентрат или бедную колчеданную руду.

Сульфоагломерацию проводят в течение 15-35 минут при температуре 1200 - 1400^oC. Шихта для сульфоагломерации содержит пиритные огарки и пиритсодержащий материал в соотношении 1 : 0,2 - 2,0. Полученный агломерат подвергают дроблению, измельчению и флотации с использованием известных флотореагентов с получением медного и железного концентратов. Измельчение агломерата проводят в щелочной среде до крупности, обеспечивающей раскрытие зерен ценных минералов.

Сущность способа заключается в образовании при сульфоагломерации сульфидов меди и других металлов. Вновь образованные сульфиды меди и других металлов и ассоциированные с ними драгметаллы флотируют в медный концентрат с использованием известных флотореагентов, хвосты флотации являются железным концентратом.

В отличие от прототипа предлагаемый способ отличается простотой, отпадает необходимость проведения операции хлоридовозгонки и обработки хлорсодержащих газов. Полученный медный концентрат может перерабатываться известными методами.

Предлагаемый способ обладает новизной, поскольку в уровне техники не обнаружены источники, предлагающие использовать для переработки пиритных огарков флотационный способ с предварительной металлургической обработкой его сульфоагломерацией.

Изучены режимы сульфоагломерации и предложены оптимальные ее параметры при использовании в качестве сульфидизатора пиритсодержащих хвостов.

Шихта для сульфоагломерации пиритных огарков должна содержать достаточное количество серосодержащего материала с тем, чтобы обеспечить эффективную сульфидизацию меди и других металлов. Например, при использовании в качестве серосодержащего материала пиритсодержащих хвостов последние добавляются в шихту в соотношении к пиритным огаркам, равном 1:(0,2-2,0). При недостатке серы в шихте для розжига добавляют небольшое количество кокса (0 - 0,2).

Сульфоагломерацию проводят при температуре 1200 - 1400^oC, более высокие значения температур нарушают нормальную работу агломашин, а при меньших значениях - не будет обеспечена эффективная сульфидизация металлов во всем объеме шихты.

Продолжительность сульфоагломерации 15-35 минут обеспечивает наиболее полное проведение реакции сульфидизации, при большей продолжительности могут проходить процессы десульфуризации агломерата, что в данном случае нежелательно.

Пример.

Проводили переработку пиритных огарков в смеси с пиритсодержащими хвостами в соотношении 1:1. После сульфоагломерации получен агломерат с содержанием меди 0,56%, железа - 35%, золота - 1,6 г/т, серебра - 21,8 г/т.

При измельчении агломерата до 78% содержания класса - 74 мкм в известковой среде и последующей флотации с использованием бутилового ксантогената калия получены:
медный концентрат с содержанием меди 17,8%, золота 8,1 г/т, серебра 69,0 г/т при извлечении меди 75,4%, золота 65%, серебра 68,3%,
пиритный концентрат с содержанием железа 43% и серы 48%, при извлечении железа 59% и серы 42%.

Полученные данные позволяют сделать вывод о возможности переработки пиритных огарков заявляемым способом. Получен качественный медный концентрат и пиритный концентрат, который возможно перерабатывать известными методами.

В условиях прототипа при флотации пиритного огарка в смеси с пиритсодержащими хвостами с предварительной сульфидизацией окисленных медных минералов сернистым натром получен медный концентрат с содержанием меди 8,25%, золота 2,6 г/т, серебра 15,4 г/т, при извлечении меди 21,8%, золота 10,2%, серебра 11,4%, пиритный концентрат с содержанием серы 41% при извлечении серы 26%.

Сравнение полученных результатов позволяет сделать вывод о преимуществе заявляемого способа переработки пиритных огарков.

Способ переработки пиритных огарков относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использован при переработке техногенных месторождений. Способ переработки пиритных огарков включает предварительную обработку пиритных огарков методом сульфоагломерации, причем сульфоагломерации подвергают шихту, составленную из пиритных огарков, серосодержащего материала и кокса, полученный агломерат подвергают дроблению, измельчению и разделению, например, методом флотации, с выделением медного и железного концентратов. В качестве серосодержащего материала возможно использовать пиритсодержащие хвосты обогатительных фабрик и/или бедную колчеданную руду и др. Изобретение повышает извлечение цветных и драгоценных металлов при комплексном использовании пиритных огарков и улучшении экологии. 7 з.п. ф-лы.

1. Способ переработки пиритных огарков (содержащих цветные, драгоценные металлы и железо), включающий предварительную металлургическую обработку и последующее разделение, отличающийся тем, что металлургическую обработку пиритных огарков проводят методом сульфоагломерации, причем сульфоагломерации подвергают шихту, составленную из пиритных огарков, серосодержащего материала и кокса, полученный агломерат подвергают дроблению, измельчению и флотации с выделением медного и пиритного концентратов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфоагломерацию проводят при 1200 - 1400^oС. 3. Способ по п.1 или 2 отличающийся тем, что сульфоагломерацию проводят в течение 15 - 35 мин. 4. Способ по любому из пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве серосодержащего материала (сульфидизатора) используют пиритсодержащие хвосты и/или флотационный пиритный концентрат и/или бедную колчедановую руду. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что шихта для сульфоагломерации содержит пиритные огарки, пиритсодержащий материал и кокс в соотношении 1: (0,2-2,0):(0-0,3). 6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что проводят дробление и измельчение полученного агломерата в щелочной среде и последующую медную флотацию. 7. Способ по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что флотацию проводят с использованием сульфогидрильных собирателей, например, бутилового ксантогенат калия. 8. Способ по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что разделение агломерата проводят методом коллективной флотации сульфидов и/или селективной флотации, и/или коллективно-селективной флотации.