СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УПОРНОГО МЕДНОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ Российский патент 2010 года по МПК C22B11/00 C22B15/00 C22B3/06 

Описание патента на изобретение RU2384633C1

Изобретение относится к способам переработки упорных сульфидно-окисленных медных руд, а также аналогичных концентратов, содержащих различные формы сульфидных минералов меди и благородные металлы.

Особенностью данного типа руд является тот факт, что их переработка возможна только с использованием комбинированной технологии. Например, простое выщелачивание окисленных минералов меди серной кислотой не дает высокой степени извлечения. Это связано с тем, что сульфидные минералы меди и благородные металлы при этом теряются, а простое обогащение флотацией всех медных минералов после сульфатизации не всегда эффективно (например, в присутствии в руде хризоколлы), а в лучшем случае дает извлечение меди в концентрат на уровне 70-80%. Применение же жестких режимов гидрометаллургии, например автоклавное выщелачивание, для относительно бедных продуктов экономически не выгодно.

Известен способ переработки подобного типа руд, а именно: флотация всего объема руды после ее измельчения до флотационной крупности в присутствии сульфидизатора (сернистый натр и т.п.) сульфгидрильными собирателями типа ксантогенатов или аэрофлотов с добавками аполярного собирателя с получением концентратов, которые затем перерабатываются пирометаллургическими методами. При этом благородные металлы, попавшие в концентрат при флотации, переходят в медный штейн, а затем при электролизе - в шламы (Митрофанов С.И., Курочкина А.В. и др. Комбинированные процессы переработки руд цветных металлов, М.: Недра, 1984, с.216).

Основным недостатком данного способа является низкое извлечение меди и благородных металлов в концентрат (~70%), сложность схемы обогащения из-за наличия окисленных минералов меди, большие экологические проблемы, возникающие при пирометаллургической переработке концентратов из-за выбросов в атмосферу оксидов серы.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является способ переработки упорного минерального сырья, содержащего металлы, включающий выщелачивание в водном растворе серной кислоты при ее концентрации до 50 г/дм3 при атмосферном давлении в присутствии перекиси водорода и ионов трехвалентного железа, разделение жидкой и твердой фаз и извлечение металлов из жидкой и твердой фаз (патент РФ №2265068, МПК С22В 3/06, опубл. 27.11.2005).

Согласно известному способу после выщелачивания продукта производят разделение твердой и жидкой фаз с последующей экстракцией меди из раствора (для очистки от железа) в органическую фазу, реэкстракцию меди из органической фазы в водную и последующее получение катодной меди, а твердая фаза является отвальной.

Однако в известном способе отсутствует переработка упорного медного сырья, содержащего благородные металлы.

Заявляемое изобретение направлено на разработку способа, позволяющего перерабатывать упорное медное сырье, содержащее благородные металлы, с достижением оптимальных показателей извлечения меди и благородных металлов.

Отмеченный выше технический результат достигается способом переработки упорного медного сырья, содержащего благородные металлы, в котором проводят выщелачивание в водном растворе серной кислоты при ее концентрации не менее 60 г/дм3 при атмосферном давлении в присутствии перекиси водорода и ионов трехвалентного железа с переводом меди в жидкую фазу, разделение жидкой и твердой фаз и извлечение из них металлов, при этом из твердой фазы проводят извлечение благородных металлов и меди флотацией в сернокислой среде при рН не более 2.

Сущность заявляемого способа состоит в следующем.

Проведенные исследования позволили установить, что выщелачивание упорного медного сырья, в частности концентрата при концентрации серной кислоты не менее 60 г/дм3, позволяет практически полностью перевести в раствор медь, связанную со вторичными минералами меди, при этом благородные металлы, а также медь, связанная с халькопиритом, в жидкую фазу практически не переходят.

Исследования показали, что при значении концентрации серной кислоты менее заявляемого значения (60 г/дм3) наблюдаются потери меди, связанные со вторичными минералами меди.

Заявляемый нижний предел концентрации серной кислоты определен экспериментально. Дальнейшее повышение концентрации серной кислоты практически не влияет на переход меди в раствор, однако, при этом возрастает расход кислоты.

В ходе экспериментов было установлено, что проведение флотации твердой фазы продуктов выщелачивания в сернокислой среде при рН не более 2 обеспечивает оптимальное извлечение благородных металлов и меди, представленной халькопиритом.

Можно предположить, что это происходит вследствие закрепления на поверхности халькопирита, золота, серебра, элементарной серы, устойчивой в сернокислой среде при рН≤2, что повышает гидрофобность данных частиц и улучшает флотируемость.

Исследования показали, что при проведении процесса флотации при рН более 2 снижается извлечение благородных металлов и халькопирита, возможно из-за отрицательного влияния гипса (CaSO4), образующегося при нейтрализации остаточной концентрации серной кислоты известью, или разрушения элементарной серы.

Ниже приведен пример, подтверждающий возможность осуществления заявляемого изобретения с получением указанного выше технического результата.

Пример конкретной реализации заявляемого способа.

Исследованиям подвергалась сложная смешанная медная руда Удоканского месторождения, содержащая, %: Cu 1,419; Ag 9,18 г/т; Au 0,01 г/т; в руде медь на 60% представлена окисленными минералами меди (малахит, брошантит, куприт и др.), на 30-35% вторичными сульфидами меди (халькозин, ковеллин), первичными сульфидами меди 1-2% - халькопирит, в незначительном количестве присутствуют благородные металлы.

Упорный медный концентрат, полученный из данной руды после выщелачивания окисленных медных минералов, содержащий 25-30% меди, обрабатывали в течение 7 часов при Т:Ж=1:5 серной кислотой при концентрации 60 г/дм3 в присутствии перекиси водорода (10 г/дм3) и ионов сернокислого железа (3 г/л). Температура выщелачивания 70-85°С. После разделения на жидкую и твердую фазу кек выщелачивания, который содержал 1,8% меди, а также серебро и золото, которые освободились после разрушения вторичных сульфидов меди, поступал на флотацию меди и благородных металлов при рН≤2. Концентрат, полученный из кека выщелачивания, содержал Cu - 25%, Ag - 76,5 г/т, Au - 75 г/т.

Результаты проведенных экспериментальных исследований приведены в таблице.

В указанной таблице сравниваются показатели заявляемого способа (опыты №2, 3, 4) и опытов, условия проведения которых выходят за пределы, регламентированные формулой изобретения (опыты №1, 5).

Как видно из представленных материалов, только совокупность заявляемых признаков обеспечивает возможность достижения оптимальных показателей разработанного процесса переработки упорных медных золотосодержащих продуктов руд.

Таким образом, заявляемое изобретение успешно решает задачу комплексной переработки упорного медного сырья, содержащего благородные металлы, позволяет повысить абсолютное извлечение меди на 1,5-1,7%, золота и серебра ~70-80% и решить экологические проблемы, связанные с загрязнением воздушного бассейна (при пирометаллургии), что крайне важно для многих Северных районов России, в частности Удоканского месторождения смешанных медных руд.

Таблица №/№ Концентрация H2SO4, г/дм3 рН при флотации Готовая продукция Извлечение, % Cu Ag Au Cu раствор 92 0 0 1 55 2 Cu-Ag-Au флотационный концентрат 1,7 80 71 Cu раствор 97 0 0 2 60 2 Cu-Ag-Au флотационный концентрат 1,7 80 72 Cu раствор 97 0 0 3 65 2 Cu-Ag-Au флотационный концентрат 1,7 80 72 Cu раствор 97 0 0 4 60 1,5 Cu-Ag-Au флотационный концентрат 1,7 80 72 Cu раствор 97 0 0 5 60 3,5-4 Cu-Ag-Au флотационный концентрат 1,2 75 62 Наиболее близкий аналог 6 40 без флотации Cu раствор 90 0 0

Похожие патенты RU2384633C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ 2007
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Медведев Александр Сергеевич
  • Панин Виктор Васильевич
  • Рябцев Дмитрий Александрович
RU2339706C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНО-ОКИСЛЕННЫХ МЕДНЫХ РУД С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ МЕДИ И СЕРЕБРА 2009
  • Адамов Эдуард Владимирович
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Канарский Александр Викторович
  • Рябцев Дмитрий Александрович
RU2439177C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ ПРОМПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ 2007
  • 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
RU2366736C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОЙ МЕДИ ИЗ СУЛЬФИДНО-ОКИСЛЕННЫХ МЕДНЫХ РУД 2007
  • Панин Виктор Васильевич
  • Крылова Любовь Николаевна
RU2336345C1
Способ комплексной переработки сульфидно-окисленных медно-порфировых руд 2018
  • Ларин Валерий Константинович
  • Бикбаев Леонид Шамильевич
  • Актемиров Асламбек Магомедович
  • Бибик Евгений Георгиевич
RU2685621C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОЙ МЕДИ ИЗ СУЛЬФИДНО-ОКИСЛЕННЫХ МЕДНЫХ РУД 2007
  • Панин Виктор Васильевич
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Воронин Дмитрий Юрьевич
RU2336344C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНО-ОКИСЛЕННЫХ МЕДНЫХ РУД 2007
  • Панин Виктор Васильевич
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Воронин Дмитрий Юрьевич
RU2337160C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СМЕШАННЫХ МЕДНЫХ РУД, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ 2009
  • Птицын Алексей Михайлович
  • Дюдин Юрий Константинович
  • Руднев Борис Петрович
  • Буркова Татьяна Владимировна
RU2404269C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНО-ОКИСЛЕННЫХ МЕДНЫХ РУД 2007
  • Панин Виктор Васильевич
  • Воронин Дмитрий Юрьевич
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Карабасов Юрий Сергеевич
RU2337159C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СМЕШАННЫХ МЕДНЫХ РУД 2009
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Адамов Эдуард Владимирович
  • Травникова Ольга Николаевна
  • Назимова Марина Ивановна
  • Травников Владимир Николаевич
RU2418872C2

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УПОРНОГО МЕДНОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Изобретение относится к способам переработки упорных сульфидно-окисленных медных руд, а также аналогичных концентратов, содержащих различные формы сульфидных минералов меди и благородные металлы. Способ переработки упорного медного сырья, содержащего благородные металлы, включает выщелачивание в водном растворе серной кислоты при ее концентрации не менее 60 г/дм3. Выщелачивание ведут при атмосферном давлении в присутствии перекиси водорода и ионов трехвалентного железа с переводом меди в жидкую фазу. После выщелачивания проводят разделение жидкой и твердой фаз и извлечение из них металлов. При этом из твердой фазы проводят извлечение благородных металлов и меди флотацией в сернокислой среде при рН не более 2. Техническим результатом является повышение извлечения меди и благородных металлов. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 384 633 C1

Способ переработки упорного медного сырья, содержащего благородные металлы, в котором проводят выщелачивание в водном растворе серной кислоты при ее концентрации не менее 60 г/дм3 при атмосферном давлении в присутствии перекиси водорода и ионов трехвалентного железа с переводом меди в жидкую фазу, разделение жидкой и твердой фаз и извлечение из них металлов, при этом из твердой фазы проводят извлечение благородных металлов и меди флотацией в сернокислой среде при рН не более 2.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2384633C1

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УПОРНОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО МЕТАЛЛЫ 2004
  • Карабасов Ю.С.
  • Лужков Ю.М.
  • Панин В.В.
  • Семенов М.П.
  • Крылова Л.Н.
  • Воронин Д.Ю.
RU2265068C1
US 4752412 A, 21.06.1988
WO 9629439 A1, 26.09.1996
ПЛУНЖЕР ТНВД 1996
  • Болотов А.К.
  • Плотников С.А.
RU2108480C1
US 3959436 A, 25.05.1976
WO 9966085 A1, 23.12.1999.

RU 2 384 633 C1

Авторы

Птицын Алексей Михайлович

Дюдин Юрий Константинович

Руднев Борис Петрович

Денисов Михаил Эдуардович

Кремерман Ефим Лазаревич

Даты

2010-03-20Публикация

2008-08-19Подача