СПОСОБ БРИКЕТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК C22B3/04 

Изобретение относится к области физико-химических методов извлечения полезных компонентов и может быть использовано при изоляции токсичных отходов.

Известны способы кучного выщелачивания полезных компонентов, включающие укладку материала на площадках; его орошение выщелачивающим раствором; дренаж; сбор продукционных растворов и извлечение металла из раствора (Г.Д. Лисовский, Д.П. Лобанов, В.П. Назаркин и др., Под ред. Волощука С.Н. Кучное и подземное выщелачивание металлов. - М., Недра, 1982. - 113 с.).

Недостатком способов является высокая трудоемкость подготовки герметичных оснований для штабеля и проблем повторного использования, в том числе при переукладке.

Более близким аналогом по технической сущности является технологическое решение по кучному выщелачиванию металлов (см. патент Российской Федерации №2283879 С22В 3/04 (2006.01), С22В 11/00 (2006.01), 20.09.2006), включающий подготовку исходного материала посредством разделения на узкие фракции и последовательную укладку по фракциям в штабель.

Недостатком кучного выщелачивания в едином штабеле является трудоемкость подготовительных операций и низкая эффективность при глинистом материале.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости и повышение эффективности извлечения полезных компонентов.

Задача решается тем, что из исходного рудного материала формируют брикеты, фиксируют его форму. Форму (куб, призма, цилиндр и т.д.) и объем (0,1÷10 м³ и т.д.) брикетам можно придавать различную в зависимости от параметров рабочей площадки, технического оснащения и производительности технологической линии. Форму брикета фиксируют жестким каркасом для обеспечения сохранности ее на весь период выщелачивания. Внутри каждого брикета устанавливают перфорированную трубу с выступающим на поверхность соединительным патрубком. Это обеспечивает подведение выщелачивающего раствора к объему каждого брикета, что обусловливает автономность и надежность проведения процесса выщелачивания в каждом единичном объеме (брикете) независимости от совокупной производительности. Затем укладывают брикеты на гидроизолированное основание, и подсоединяют их к магистральной подачи реагента через патрубок, после этого подают под давлением реагент внутрь брикета. Реагент фильтрационно проходит по материалу брикета в направлении к поверхности вследствие градиента давления внутри брикета и на его поверхности. Далее продукционный раствор по поверхности брикета самотеком поступает на основание и откуда направляется на извлечение полезных компонентов.

Форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в форму, созданную мелкоячеистой сеткой. Изначально из мелкоячеистой сетки создают форму брикета и заполняют его рудным материалом. Размер ячеи сетки исключает просыпание рудного материала наружу.

Форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в объем, сформированный крупноячеистой сеткой с проложенным по внутренней его поверхности прочным материалом. Для мелкого материала исключение просыпание материала обеспечивают прокладыванием прочного с хорошими фильтрационными свойствами материала по внутренней поверхности сетки;

Поверхность брикета покрывают слоем гигроскопического материала. Для выщелачивания полезных компонентов из тонкодисперсного материала, к примеру, глинистого, поверхность брикета покрывают гигроскопическим материалом для создания дополнительного градиента давления (свойства гигроскопического материала) в приповерхностной зоне брикета.

Поверхность брикета покрывают слоем сорбционного материала. Сорбционный слой на поверхности брикета позволяет исключить операции сбора продукционного раствора и подачу раствора на извлечение, поскольку полезный компонент будет накапливаться в сорбционном слое. Это повысит автономность и индивидуальность выщелачивания для руд разного качества и, кроме того, позволит использовать метод в различных условиях, в том числе на неподготовленных площадках.

Поверхность брикета покрывают двойным слоем, внутренний - фильтрационный, внешний - герметичный, при этом удаляют продукционный раствор из межслойного пространства. Сбор продукционного раствора от каждого брикета повышает мобильность и автономность процесса выщелачивания.

Рассмотрим способ на примере конкретного исполнения.

На фиг. 1 показана схема брикета, на фиг. 2 показана схема формирования штабеля из брикетов, где 1 - рудный материал, 2 - каркас брикета, 3 - мелкоячеистая сетка, 4 - перфорированная труба, 5 - магистральный трубопровод подачи реагента, 6 - поддон сбора продукционного раствора.

Для формирования брикета исходный дробленый рудный материал 1 засыпают в каркас брикета, плоскости которого выполнены мелкоячеистой сеткой 3. Перед заполнением устанавливают перфорированную трубу 4 в центральную часть пространства будущего брикета. Перфорированная труба 4 выступает соединительным патрубком за пределы плоскости брикета. Этот патрубок предназначен для соединения с магистральным трубопроводом 5 подачи реагента. Один или несколько брикетов укладывают на герметичный поддон сбора продукционного раствора 6. Все перфорированные трубы 4 брикетов соединяют с магистральным трубопроводом 5 через выступающие патрубки. В магистральный трубопровод 5 подают под давлением выщелачивающий реагент. Реагент поступает внутрь брикета и за счет градиента давления фильтруется по материалу внутри брикета по всем направлениям к поверхностям брикета. Проходя по материалу брикета, реагент производит выщелачивание полезных компонентов. По поверхности брикета продукционный раствор стекает в герметичный поддон сбора продукционного раствора 6. Из поддона сбора продукционного раствора 6 раствор с полезным компонентом подают на извлечение. Раствор восстанавливают и вновь подают в магистральный трубопровод 5.

Технический результат представленного способа брикетного выщелачивания полезных компонентов, заключается в:

- повышении эффективности извлечения за счет использования круглогодичного режима работы;

- улучшении организации работ;

- повышении механизации и автоматизации процесса выщелачивания;

- увеличении скорости и полноты извлечения полезных компонентов за счет гарантированного охвата всего объема обрабатываемого материала;

- снижении риска остановки процесса выщелачивания при обработке тонкодисперсного материала.

Изобретение относится к извлечению полезных компонентов из руд. Способ выщелачивания полезных компонентов из руды включает подготовку исходной руды, укладку рудного материала, подачу выщелачивающих растворов и сбор продукционных растворов. При этом из исходного рудного материала формируют брикеты, фиксируют форму брикетов и внутри каждого брикета устанавливают перфорированную трубу с выступающим на поверхность соединительным патрубком. Далее укладывают брикеты на гидроизолированное основание и подсоединяют их к магистральной подаче выщелачивающего раствора через патрубок. Затем подают под давлением выщелачивающий раствор внутрь брикета для фильтрационного прохождения по материалу брикета в направлении к поверхности и поступления продукционного раствора самотеком по поверхности брикета на гидроизолированное основание, с которого его направляют на извлечение полезных компонентов. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение эффективности извлечения полезных компонентов из рудного материала. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

1. Способ выщелачивания полезных компонентов из руды, включающий подготовку исходной руды, укладку рудного материала, подачу выщелачивающих растворов и сбор продукционных растворов, отличающийся тем, что из исходного рудного материала формируют брикеты, фиксируют форму брикетов и внутри каждого брикета устанавливают перфорированную трубу с выступающим на поверхность соединительным патрубком, укладывают брикеты на гидроизолированное основание, подсоединяют их к магистральной подаче выщелачивающего раствора через соединительные патрубки, подают под давлением выщелачивающий раствор внутрь каждого брикета для фильтрационного прохождения раствора по материалу брикета в направлении к его поверхности с поступлением продукционного раствора самотеком по поверхности брикета на гидроизолированное основание с последующим его направлением на извлечение полезных компонентов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в форму из мелкоячеистой сетки.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в объем, сформированный крупноячеистой сеткой с проложенным по внутренней его поверхности прочным материалом.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность брикета покрывают слоем гигроскопического материала.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность брикета покрывают слоем сорбционного материала.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность брикета покрывают двойным слоем, внутренний - фильтрационный, внешний - герметичный, при этом удаляют продукционный раствор из межслойного пространства.