СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ВЫСОКОКАРБОНАТНЫХ МЕДНЫХ РУД Российский патент 2015 года по МПК C22B15/00 C22B3/12 

Описание патента на изобретение RU2563418C1

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения меди из окисленных карбонатных медных руд.

Известен способ выщелачивания меди из руд, включающий орошение руды растворами серной кислоты при подаче растворов в количестве от 60 до 30 л на 1 тонну руды, изменении концентрации серной кислоты от 50 до 0,5 г/л и выдерживании паузы между орошениями от 2 до 30 суток (А.с. №601397, МПК Ε21В 43/28, С22В 3/00, опубл. 05.04.1978).

Недостатком способа является низкая эффективность при выщелачивании меди из окисленных карбонатных руд, содержащих более 20% доломитов и кальцитов, обусловленная высоким расходом кислоты - более 300 тонн на 1 тонну извлеченной меди, так как кислота расходуется не только на извлечение меди, но и на вскрытие (разложение) кальцитов и доломитов (фиг. 1).

Известен способ выщелачивания медных руд, включающий перколяцию через слой руды сбросного кислого маточного раствора азотнокислой переработки молибденового сырья с концентрацией азотно-сернокислых солей железа (III) и аммония 7,7-23,5 г/л и рН 0,5-2,0 (А.с. №1458406, МПК С22В 15/08, опубл. 15.02.1989).

Способ позволяет снизить расход серной кислоты при выщелачивании меди из окисленных, смешанных, сульфидных, забалансовых медных руд, однако при использовании способа для выщелачивания карбонатных медных руд недостаток заключается в повышенном расходе кислот и получении растворов, содержащих большое количество примесей пустой породы. Последнее осложняет извлечение металлов из растворов и приводит к понижению извлечения металлов из растворов и получению некачественных осадков.

Известен способ извлечения металлов из колчеданных руд, содержащих карбонатные минералы, принятый за прототип, включающий выщелачивание сырья подземными водами с добавкой серной кислоты при поддержании соотношения серной кислоты к содержанию карбонатных минералов в руде в интервале (5-12):(0,5-1,5). Способ позволяет извлекать медь, железо, цинк с достаточно высокой степенью и интенсивностью и уменьшить расход серной кислоты (Патент РФ №2075522, МПК С22В 3/08, С22В 15/00, опубл. 20.03.1997).

Недостатком данного способа является низкая эффективность при извлечении меди из высококарбонатных руд, обусловленная присутствием растворимых соединений (кальцитов и доломитов), которые переходят в раствор наряду с медью, что увеличивает расход выщелачивающего реагента, а также невозможностью селективного выделения меди при кислотном выщелачивании.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности способа выщелачивания меди из высококарбонатных руд путем селективного растворения соединений, содержащих медь, с достижением высокого извлечения полезного компонента и получением растворов с минимальным содержанием примесей.

Указанный результат достигается тем, что при выщелачивании высококарбонатных медных руд, включающем орошение руды раствором выщелачивающего агента, согласно изобретению в качестве выщелачивающего агента используют раствор карбоната щелочного металла концентрацией 10-100 г/дм3, при этом сначала орошение руды ведут непрерывно до достижения не менее 10% извлечения меди, а затем орошение ведут при выдерживании пауз между орошениями до 10 суток. В качестве карбоната щелочного металла может быть использован карбонат натрия или карбонат калия.

Применение растворов карбоната щелочного металла с концентрацией 10-100 г/дм3 позволяет перевести медь из карбонатов и оксидов по реакциям (1), (2), достичь высокого извлечения меди в раствор (90%) и получить раствор с минимальным содержанием примесей

малахит CuCO3·Cu(OH)2+3Na2CO3+3H2O=2Na2[Cu(CO3)2]·3H2O+2NaOH (1);

тенорит CuO+2Na2CO3+H2O=Na2[Cu(CO3)2]·3H2O+2NaOH (2).

При этом практически не происходит разложение карбонатных минералов, таких как доломиты и кальциты. Применение раствора с концентрацией выщелачивающего агента выше 100 г/дм3 является нецелесообразным, т.к. не приводит к дальнейшему повышению извлечения меди, а приводит только к повышению избытка концентрации реагента в растворах, получаемых после выщелачивания руды. Поддержание концентрации карбоната щелочного металла ниже 10 г/дм3 не обеспечивает полного извлечения меди из руды и значительно снижает темпы выщелачивания (фиг. 2).

Первоначальное орошение руды непрерывно до достижения не менее 10% извлечения меди позволяет получать наиболее концентрированные растворы по меди (~1 г/дм3), пригодные для их переработки с получением товарного продукта. При более высоком уровне извлечения меди из руды (>10%) получаются менее концентрированные растворы (<1 г/дм3), непригодные для современных методов извлечения меди из растворов. Для того чтобы избежать получения «бедных» растворов, дальнейшее выщелачивание руды ведут при постепенном увеличении пауз между орошениями до 10 суток, что обеспечивает необходимое повышение содержания меди в растворах.

Заявленный способ прошел испытания в лабораторных условиях на руде медистых песчаников Приуралья.

Пример 1.

Руду Чалковского месторождения медистых песчаников западного Приуралья крупностью минус 15 мм, содержащую, мас.%: 0,16 меди, в количестве 1 кг подвергали орошению в течение 140 суток при температуре 20°С и концентрации выщелачивающего агента 100 г/дм3 (Na2CO3) при непрерывной подаче раствора. При достижении уровня извлечения меди из руды около 10% получен раствор, содержащий до 1 г/дм меди. При дальнейшем выщелачивании без пауз содержание меди в растворе постепенно снижалось до 0,5; 0,2; 0,1 г/дм3. Общее извлечение меди из раствора составило 91%. Раствор ≥1 г/дм3 направлен на экстракцию, в результате которой получена катодная медь.

Пример 2.

Руду, содержащую 0,16 мас.% меди в количестве 1 кг подвергли орошению в течение 140 суток при температуре 20°С и концентрации выщелачивающего агента 100 г/дм3 (Na2CO3) и постепенном увеличении пауз между орошениями по мере обезмеживания руды. При обезмеживании руды примерно до 10% получены растворы около 1 г/дм3 меди. В период обезмеживания руды от 10 до 30% паузу увеличивали до 3-5 суток, от 30 до 50% до 5-7 суток, от 50 до 90% до 10 суток. Общее извлечение 90-91%. Получены растворы, указанные в таблице 1.

На конечных стадиях выщелачивания получены бедные растворы, содержащие 0,1-0,2 г/дм3 меди, которые подлежат выщелачиванию свежих порций руды с целью получения богатых растворов.

Подобные результаты, указанные в примерах 1 и 2, получены при использовании в качестве выщелачивающего агента карбоната калия.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает по сравнению с прототипом высокое селективное извлечение меди из окисленных карбонатных руд практически при стехиометрическом расходе выщелачивающего агента.

Фиг. 1 Зависимость извлечения меди (1) и удельного расхода кислоты (2) от продолжительности выщелачивания меди из руды Чалковского месторождения медистых песчаников западного Приуралья: τ=1,4 сут; Q=60 см3/кг; Τ=25°С.

Фиг. 2. Зависимость извлечения меди от продолжительности выщелачивания из руды Чалковского месторождения медистых песчаников западного Приуралья при паузе (τ)=1,4 сут, Q=60 см3/кг; Τ=25°С, C N a 2 C O 3 : 1′ - 5; 1 - 10; 2 - 20; 3 - 50; 4 -100-150 г/дм3.

Похожие патенты RU2563418C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ УПОРНЫХ УГЛИСТЫХ РУД (ВАРИАНТЫ) 2016
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Хакулов Виктор Алексеевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Зыков Николай Васильевич
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
RU2635582C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ КОМПЛЕКСНЫХ РУД, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ 2007
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Панин Виктор Васильевич
RU2336343C1
СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ УПОРНЫХ РУД И ТЕХНОГЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 2015
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Мязин Виктор Петрович
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Попова Галина Юрьевна
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
RU2585593C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩЕГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 2010
  • Фомин Александр Михайлович
  • Хадарцев Олег Мисостович
  • Тюремнов Александр Вадимович
RU2476610C2
СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ 2007
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Панин Виктор Васильевич
  • Воронин Дмитрий Юрьевич
RU2339707C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ СУЛЬФИДСОДЕРЖАЩИХ РУД 2007
  • Панин Виктор Васильевич
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Воронин Дмитрий Юрьевич
RU2337154C1
СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 2015
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Рубцов Юрий Иванович
  • Королев Вячеслав Сергеевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Зыков Николай Васильевич
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
RU2608481C2
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО ЗОЛОТА ИЗ УПОРНЫХ РУД И ТЕХНОГЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ 2011
  • Секисов Артур Геннадиевич
  • Резник Юрий Николаевич
  • Рубцов Юрий Иванович
  • Королев Вячеслав Сергеевич
  • Лавров Александр Юрьевич
  • Манзырев Дмитрий Владимирович
  • Конарева Татьяна Геннадьевна
  • Секисов Антон Артурович
RU2490345C1
Способ извлечения никеля из окисленных никелевых руд 2016
  • Халезов Борис Дмитриевич
  • Гаврилов Алексей Сергеевич
  • Крашенинин Алексей Геннадьевич
  • Зеленин Евгений Александрович
RU2618595C1
СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ 2007
  • Панин Виктор Васильевич
  • Крылова Любовь Николаевна
  • Каравайко Григорий Иванович
  • Пивоварова Татьяна Александровна
RU2337155C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 563 418 C1

Реферат патента 2015 года СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ВЫСОКОКАРБОНАТНЫХ МЕДНЫХ РУД

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения меди из окисленных высококарбонатных медных руд. Способ выщелачивания высококарбонатных медных руд включает орошение руды раствором выщелачивающего агента, в качестве которого используют раствор карбоната щелочного металла концентрацией 10-100 г/дм3. При этом сначала орошение руды ведут непрерывно до достижения не менее 10% извлечения меди в раствор. Затем орошение ведут c паузами между орошениями до 10 суток. В качестве карбоната щелочного металла используют карбонат натрия или калия. Техническим результатом является высокое селективное извлечение меди в раствор. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл,. 2 пр.

Формула изобретения RU 2 563 418 C1

1. Способ выщелачивания высококарбонатных медных руд, включающий орошение руды раствором выщелачивающего агента, отличающийся тем, что в качестве выщелачивающего агента используют раствор карбоната щелочного металла концентрацией 10-100 г/дм3, при этом орошение руды сначала ведут непрерывно до достижения не менее 10% извлечения меди в раствор, а затем орошение ведут с паузами между орошениями до 10 сут.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбоната щелочного металла используют карбонат натрия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбоната щелочного металла используют карбонат калия.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2563418C1

Способ выщелачивания медных руд 1987
  • Абдурахманов Сайиб
  • Артыкбаев Тураджан
  • Пилецкий Василий Михайлович
  • Халезов Борис Дмитриевич
  • Пирмагомедов Джамирзе Абдусамодович
  • Халметов Мирахмат Махамадович
  • Хасанов Абдурашид Халикович
SU1458406A1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ 2001
  • Панин В.В.
  • Каравайко Г.И.
  • Семенова Е.М.
  • Крылова Л.Н.
  • Воронин Д.Ю.
  • Кудряшов В.В.
RU2179589C1
Способ приготовления мыла 1923
  • Петров Г.С.
  • Таланцев З.М.
SU2004A1
US 6099615 А, 08.08.2000
JP 63195232 А, 12.08.1988
US 5112582 А, 12.05.1992
Прибор, замыкающий сигнальную цепь при повышении температуры 1918
  • Давыдов Р.И.
SU99A1
US 5100631 А, 31.03.1992

RU 2 563 418 C1

Авторы

Халезов Борис Дмитриевич

Крашенинин Алексей Геннадьевич

Ватолин Николай Анатольевич

Даты

2015-09-20Публикация

2014-08-07Подача