СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ ПРОМПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ Российский патент 2009 года по МПК C22B11/00 C22B3/08 C22B15/00 C22B19/00 

Описание патента на изобретение RU2366736C2

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидного сырья, содержащего цветные металлы.

Известен способ переработки сульфидного медно-цинкового концентрата путем автоклавного окислительного выщелачивания (АОВ) измельченного сырья в сернокислых растворах с последующей гидротермальной обработкой (ГТО) пульпы в автоклаве при 130-160°С [С.С.Набойченко и др. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. Екатеринбург: ГОУ УГТУ-УПИ, 2002, с.550-554]. Выщелачивание ведут при 140°С, что обуславливает высокую продолжительность автоклавного процесса (2 часа) и переход основного количества сульфидной серы в элементарную форму. Выделяющаяся при ГТО серная кислота не позволяет осадить из конечного раствора всю растворившуюся медь, что требует дополнительной операции по ее доосаждению известными методами. В конечном кеке - медном концентрате содержится 25-30% элементарной серы, что затрудняет дальнейшую переработку продукта традиционными пирометаллургическими методами. Для повышения качества конечного медного концентрата из него необходимо удалять серу дополнительными операциями, например флотацией.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, включающий АОВ медно-цинкового промпродукта, содержащего благородные металлы, при температурах выше 160° и нейтрализацию избыточной кислоты непосредственно в пульпе [Я.М.Шнеерсон, Н.Ф.Иванова. Цветные металлы. 2003, № 7, с.63-67]. Нейтрализованная пульпа разделяется на твердую и жидкую составляющие; твердое подлежит флотации для отделения железогипсовых отвальных хвостов, а концентрат флотации объединяется с раствором и поступает на ГТО. После гидротермальной обработки получают цинковый раствор, почти не содержащий меди и медный концентрат.

При температурах АОВ выше 160° элементарная сера практически не образуется, а с отвальными хвостами удаляется значительная часть железа и серы, поэтому достигается высокая степень сокращения медного продукта: содержание меди в медном концентрате увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению с исходным Cu-Zn промпродуктом. Недостатками схемы являются высокие потери благородных металлов (Au, Ag) с отвальными железогипсовыми хвостами. Удовлетворительная степень сокращения материала, а значит, и качество конечного медного концентрата достигаются только при дополнительном флотационном выделении железа и гипса из нейтрализованной пульпы. Кроме того, нейтрализация, проводимая в пульпе, сопровождается большим пенообразованием и требует увеличения времени процесса.

Задачей изобретения является гидрометаллургическое обогащение медно-цинкового промпродукта, содержащего благородные металлы. Техническим результатом, достигаемым при этом, является высокое (более 90%) извлечение благородных металлов в медный концентрат, а также высокие седиментационные характеристики пульп, образующихся после гидротермальной обработки. Высокое качество конечного медного концентрата достигается без дополнительной операции флотации и соответствует увеличению меди в нем в 1,6-1,8 раза.

Заявленный технический результат достигается тем, что в способе переработки медно-цинковых промпродуктов, содержащих благородные металлы, включающем окислительное автоклавное выщелачивание при температуре 160-200°С в сернокислой среде под давлением кислорода, нейтрализацию избыточной кислоты реагентом-нейтрализатором, гидротермальную обработку нейтрализованной пульпы в автоклаве - при 160-200°С, отделение медьсодержащего осадка от цинкового раствора, согласно изобретению нейтрализацию кислоты, содержащейся в жидкой фазе пульпы окислительного автоклавного выщелачивания, ведут в растворе, предварительно отделенном от твердого, из нейтрализованной пульпы отделяют отвальный гипсовый кек, раствор смешивают с твердой фазой пульпы автоклавного окислительного выщелачивания и смесь направляют на гидротермическую обработку.

В качестве реагента-нейтрализатора пульпы АОВ может быть использован полупродукт собственного производства, получаемый из конечного цинкового раствора осаждением известными методами в виде карбонатов и/или гидратов цинка. Этот прием сокращает затраты на используемые в технологии реагенты.

Способ переработки медно-цинковых промпродуктов, содержащих благородные металлы, включает окислительное автоклавное выщелачивание при температуре 160-200°С в сернокислой среде под давлением кислорода, нейтрализацию избыточной кислоты реагентом нейтрализатором, гидротермальную обработку нейтрализованной пульпы, отделение осадка от раствора с формированием обогащенного медного концентрата, осаждение цинка из раствора с образованием цинкового полупродукта, заключается в том, что нейтрализацию избыточной кислоты осуществляют в растворе, предварительно отделенном от твердого сгущением и/или фильтрацией. Нейтрализованный раствор смешивают с твердой фазой и направляют на ГТО, которую проводят при температуре 160-200°С. Из раствора ГТО осаждают цинк путем дозирования к нему пульпы извести и/или известняка. В результате получают цинковый полупродукт, состоящий из гидратов и карбонатов цинка, которые хорошо растворяются в кислом электролите и могут быть переработаны до товарного цинка известными методами. Кислоторастворимый цинковый полупродукт может быть использован в качестве нейтрализатора избыточной кислотности в растворе после АОВ.

Процесс нейтрализации, проводимый в растворе, а не в пульпе АОВ, протекает гораздо интенсивнее. Образующаяся пена легко разрушается, и время нейтрализации сокращается в 1,5-2 раза. Отсутствие железоокисных хвостов в предлагаемой схеме обуславливает отсутствие потерь благородных металлов с этим продуктом. Единственным отвальным продуктом в предлагаемой технологии является гипсовый кек, осаждаемый из раствора. Попадание в него благородных металлов исключено, т.к. эти металлы в раствор на АОВ не переходят.

Изложенное подтверждается следующими примерами.

Эксперименты по реализации способа прототипа и предлагаемого способа проводили на пробе медно-цинкового промпродукта, содержащего Cu 12.3%, Zn 7,0%, S 44%, Au 2,1 г/т, Ag 77,5 г/т. Пробу материала массой 600 г загружали в 3-литровый автоклав, туда же загружали 1,8 л раствора, содержащего 9 г/л серной кислоты и столько же меди в виде CuSO4. Опыты по АОВ проводили при температуре 180°С и парциальном давлении кислорода 0,4 МПа. Выщелачивание проводили в режиме, обеспечивающем максимальное разложение сфалерита (95-98%), 45-55% разложение халькопирита и 20-30% разложение пирита. Такие показатели обеспечивали полное осаждение меди из раствора на операции ГТО

Степень разложения минералов контролировали по расходу кислорода, который измеряли специальным прибором. Предварительно было установлено, что в указанных условиях для достижения принятой степени разложения минералов необходимо 140-150 л технического кислорода, дозируемого из баллона.

В опытах по прототипу пульпу АОВ подвергали нейтрализации при температуре 65-70°С. Процесс осуществляли порционной подачей реагента нейтрализатора до достижения рН пульпы 1,7-2,3. Скорость подачи нейтрализатора и время всего процесса определялось интенсивностью ценообразования и скоростью разрушения пены. В качестве нейтрализатора использовали известняк, содержащий СаО 47%, который задавали в процесс в виде пульпы с ж:т 1:1. Нейтрализованную пульпу разделяли на жидкую и твердую составляющие фильтрацией. Кек распульповывали водой и подвергали флотации в лабораторной флотомашине в 3 операции: основная, контрольная, перечистка. В качестве реагентов использовали раствор Na2SO4 (20 кг/т), бутиловый ксантогенат (600 г/т), МИБК (100 г/т). Отфильтрованный концентрат флотации вместе с раствором после нейтрализации направляли на гидротермальную обработку.

В опытах по предлагаемому способу нейтрализации подвергали жидкую фазу пульпы АОВ, которую предварительно выделяли при отстаивании пульпы в цилиндре до достижения значения ж:т в сгущенном продукте 1:1. В некоторых опытах нейтрализацию вели цинковым полупродуктом, который предварительно получали путем осаждения из сульфатного цинкового раствора известняком. Содержание Zn в таком реагенте составляло 41%. После нейтрализации раствор отделяли от осадка фильтрацией и вместе со сгущенным продуктом пульпы АОВ направляли на ГТО.

Гидротермальную обработку во всех опытах (по прототипу и предлагаемому) проводили в лабораторном автоклаве в одинаковых условиях: температура 180°С, продолжительность 1 час. Скорость сгущения конечной пульпы определяли экспериментами в литровом цилиндре по скорости перемещения границы раздела фаз на «активном» участке, т.е. в зоне свободного осаждения частиц. Сгущение проводили при комнатной температуре без добавления флокулянтов.

Конечные твердые продукты анализировали на содержание металлов. По результатам анализа продуктов рассчитывали показатели извлечения в конечный медный концентрат меди, золота и серебра. Результаты проведенных экспериментов представлены в таблице.

Данные показывают, что предлагаемый способ характеризуется высокими извлечениями благородных металлов в конечный продукт - медный концентрат. Извлечение золота возрастает на 6,5-8%, серебра более чем на 40% абс. За счет менее устойчивой пены при нейтрализации кислоты в растворе (а не в пульпе) продолжительность процесса может быть сокращена как минимум в 1,5 раза. При этом степень сокращения материала не уменьшается, а даже несколько возрастает, содержание меди в медном концентрате увеличивается на 1,2-1,5% абс.

Предлагаемый способ обеспечивает высокие показатели обезвоживания конечных пульп, поскольку в пульпе, поступающей на гидротермальную обработку, отсутствует мелкодисперсный гипс, образовавшийся на нейтрализации. Скорость осаждения частиц при сгущении увеличивается в 6-7 раз.

Похожие патенты RU2366736C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНОГО КОНЦЕНТРАТА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЦИНКА 2006
  • Зимин Алексей Владимирович
  • Абдрахманов Ильяс Ахметович
  • Ягудин Радик Аглямович
  • Гусар Леонид Сергеевич
  • Сатаев Ирик Шагитович
RU2309188C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ И СУЛЬФИДНОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ ПРОМПРОДУКТОВ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ 2007
  • Шнеерсон Яков Михайлович
  • Лапин Александр Юрьевич
  • Позднякова Наталья Николаевна
  • Косицкая Татьяна Юрьевна
RU2358898C2
Способ переработки измельченного металлизированного медно-никелевого промпродукта, содержащего благородные металлы 2022
  • Лапин Александр Юрьевич
  • Косицкая Татьяна Юрьевна
  • Титова Анастасия Николаевна
RU2810029C1
СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛИМЕТАЛИЧЕСКОГО РУДНОГО СЫРЬЯ 1995
RU2085600C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАВЛЕНЫХ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ КОБАЛЬТ, ЖЕЛЕЗО И МЕТАЛЛЫ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ 2003
  • Нафталь М.Н.
  • Петров А.Ф.
  • Шестакова Р.Д.
  • Галанцева Т.В.
  • Котухов С.Б.
  • Линдт В.А.
  • Захаров Д.Н.
  • Выдыш А.В.
  • Риб А.К.
  • Цуканова Т.Л.
  • Дмитриев И.В.
  • Бацунова И.В.
  • Казанцева Г.Е.
  • Григорьева Л.Г.
  • Кожанов А.Л.
  • Блейле О.Л.
RU2252270C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УПОРНЫХ УРАНОВЫХ СОДЕРЖАЩИХ ПИРИТ И БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА И ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ 2009
  • Шаталов Валентин Васильевич
  • Курков Александр Васильевич
  • Никонов Валериян Иванович
  • Болдырев Валерий Алексеевич
  • Смирнов Константин Михайлович
  • Пастухова Ирина Владимировна
  • Меньшиков Юрий Александрович
  • Гущина Рената Павловна
RU2398903C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНО-ЦИНКОВОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ЖЕЛЕЗО 2001
  • Шнеерсон Я.М.
  • Иванова Н.Ф.
  • Глазунова Г.В.
  • Трубина О.А.
RU2193604C2
Способ извлечения сурьмы из окисленных полиметаллических промпродуктов 1988
  • Абдурахманов Сайиб
  • Артыкбаев Тураджан
  • Баев Сергей Арамисович
SU1553567A1
Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов, содержащих платиновые металлы (варианты) 2017
  • Нафталь Михаил Нафтольевич
  • Набойненко Станислав Степанович
  • Меджибовский Александр Самойлович
  • Дементьев Александр Владимирович
  • Блиев Энвер Александрович
  • Меджибовская Наталья Вадимовна
  • Нафталь Светлана Святославовна
  • Калугина Вера Владимировна
RU2667192C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ СЕРЫ ИЗ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ 2010
  • Кляйн Станислав Эдуардович
  • Селиванов Евгений Николаевич
  • Воронов Владимир Викторович
  • Нечвоглод Ольга Владимировна
  • Набойченко Станислав Степанович
RU2427529C1

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ ПРОМПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Изобретение может быть использовано в гидрометаллургии и относится к способу переработки медно-цинковых промпродуктов, содержащих благородные металлы. Способ включает окислительное автоклавное выщелачивание при температуре 160-200°С в сернокислой среде под давлением кислорода, нейтрализацию избыточной кислоты реагентом-нейтрализатором, гидротермальную обработку нейтрализованной пульпы в автоклаве при 160-200°С, отделение осадка от раствора с формированием обогащенного медного концентрата, содержащего благородные металлы, и цинкового раствора. При этом нейтрализацию избыточной кислоты ведут из предварительно отделенной от твердой фазы жидкой фазы пульпы окислительного автоклавного выщелачивания с выделением отвального гипсового кека. Отделенный от кека раствор смешивают с твердой фазой пульпы окислительного автоклавного выщелачивания с получением нейтрализованной пульпы. Полученную пульпу направляют на гидротермальную обработку. Техническим результатом является повышение извлечения благородных металлов, сокращение времени обработки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 366 736 C2

1. Способ переработки медно-цинковых промпродуктов, содержащих благородные металлы, включающий окислительное автоклавное выщелачивание при температуре 160-200°С в серно-кислой среде под давлением кислорода, нейтрализацию избыточной кислоты реагентом нейтрализатором, гидротермальную обработку нейтрализованной пульпы в автоклаве при 160-200°С, отделение осадка от раствора с формированием обогащенного медного концентрата, содержащего благородные металлы, и цинкового раствора, отличающийся тем, что нейтрализацию избыточной кислоты ведут из предварительно отделенной от твердой фазы жидкой фазы пульпы окислительного автоклавного выщелачивания с выделением отвального гипсового кека, отделенный от отвального гипсового кека раствор смешивают с твердой фазой пульпы окислительного автоклавного выщелачивания с получением нейтрализованной пульпы, которую направляют на гидротермальную обработку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента нейтрализатора используют цинксодержащий полупродукт, полученный из цинкового раствора осаждением.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2366736C2

ШНЕЕРСОН Я.М., ИВАНОВА Н.Ф
Цветные металлы, 2003, №7, с.63-67
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЦИНКА И ЖЕЛЕЗА ИЗ ЦИНК- И ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА (ВАРИАНТЫ) 1994
  • Челклей Майкл Эдвард
  • Мастерс Ян Мартин
  • Дойл Бэрри Невилл
RU2117057C1
JP 59056537 A, 02.04.1984
Способ укладки железобетонных плит при строительстве автомобильных дорог и устройство для осуществления этого способа 1955
  • Зажирей Д.И.
  • Зозуля Т.А.
  • Корсакова Г.П.
  • Михайлова А.Д.
  • Мишенко Т.П.
  • Могилевич В.М.
  • Семенова С.С.
SU102299A1
НАКЛАДНОЙ СТРЕЛОЧНЫЙ ПЕРЕВОД ДЛЯ ТРАМВАЙНЫХ ПУТЕЙ 1997
  • Копыленко В.А.
  • Сурин С.О.
  • Картавых В.Г.
  • Жуков А.К.
RU2137871C1
AU 2003254729 A1, 13.11.2003.

RU 2 366 736 C2

Авторы

Козырев Владимир Федорович

Шнеерсон Яков Михайлович

Чугаев Лев Владимирович

Лапин Александр Юрьевич

Плеханов Константин Анатольевич

Скопов Геннадий Вениаминович

Лебедь Андрей Борисович

Харитиди Георгий Пантелеевич

Шевелев Валерий Дмитриевич

Даты

2009-09-10Публикация

2007-06-28Подача