Способ выщелачивания медных руд Советский патент 1942 года по МПК C22B3/04 

Образование естественных медистых рудничных вод, а также куч«ое и иодземное выщелачивание сульфидных медных руд происходит за счет растворителя Ре2(304)з при наличии кислой среды.

Этот растворитель получается на месте в процессе выщелачивания за счет элементов, входящих в состав руды (FeS).

Образование сульфата окиси железа и серной кислоты в естественных условиях происходит при вЫВетривании пирита по экзотермическим реакциям:

а)2FeS. + 2H2O-f7Oo:-2FeS04-b2H2SO);

б)4FeSOi + 2H2S04+O2 -2Fe(SO4)o-f2H2O.

Приведенные реакции мотут протекать успещно при доступе кислорода и достаточного количества воды. При недостатке последних развитие реакций задерживается и в результате понижается содержание меди в растворах выщелачивания.

Заграничная практика, изучение подземных пожаров меднок лчедаиных месторождений, а также научно-исследовательские работы, проведенные в СССР, выявили следующие пути интенсификации подземного и кучного выщелачивания сульфидных руда)по.выщение те.млературы медно руды;

б)применение рудничньх вод, содержащих сульфид окиси железа и свободную серную кислоту, для орошения куч сульфидной руды;

п) аэрация при кучном выщелачивани н при выщелачивании остатков медной руды в -подземных условиях.

Осуществление аэрации при к}чном выщелачипании связано с устройством целой сети пентиляционных каналов, а при подземном выщелачивании - с необходимостью восстагюзления бпльщого количества горных выработок и проходки новых для обеспечен1:я движеН1 Я воздущной струи (естествен}юГ нли искусственно) и контакта кислорода воздуха и воды с оставщейся н месторожденш негылутой медной сульфидной рудой.

№ Gi796

Для интенсивного протекания вы1целачиза ;ия кеобход -ьмо:

чобы о5разс ::ывался в достаточ;1 Л1 количестве и кислой среде растворитель Ре2(5О4)з и чтобы он проникс л в треияипы и поры

чтобы растворы, содержащие медь, находили себе пути для выхода из частиц руды в основные раствор- в.

Как показала практика, кучгое и подземное вьпцелачивание мед1 ь;х сульфидных руд являются ироцессами Л едлеп1;ыми (продолжающилп-я по 1;ескольк ле:) что бт ясняется следуюш,им.

астворнтель Ре2(30)з образуется не интенсивно, ибо кислород козду:а не всегда нах днтся в достаточном количестве и не при всех условиях получаемый растворитель имеет возможность проникать в руду, TdK как давление газа в порах руды бывает больп1е внентнего даьлсния.- .,

После прс-никновеиия растворителя в поры руды и перевода сульфкдпо меди CuaS; CuS, Cn FcS;; CuFeS2 в )астворим ю сульфатную форму CnSOi не всегда бывают б.магоприятны для вытеснения медистых раетв рОВ следу ощими порциями растворителя.

Е- целях интенсификации процеесо з кучного н Пмземиого выщелачивания медных сулье}:)идиых руд, а именно, в целях создания необходимого контакта кислорода воздуха с водой и получеиия раство)ите,1я realSO)-, а Taioxe в целях гарантирова1П1я проникновения растворов в руду п вытекания из нор руды растворов медных солей, настоящнм изобретением предлагается применение жидкого кислорода или обогащениого кислгрод м жидкого воздуха.

Жидкнй кислород пли обогаще:п;ый кислородом жпдкпй воздух, получаемый иа месте ироведеиия работ по выщелачисаипо, например, по .методу акаде.мика Капицы П. Л., сливается при кучио.м выщелачивании по специальиы.м трубам в осио-вапие кучн. а ири подземном выщелачиванпп по скважинам с поверхности в оставшихся целпков или участков рзды (независи.мо от ранее применяемой систе.мы горных ).

Быстрое испарение жидкого кислорода илп обогащенного кпслородо.м жидкого воздуха в скважине приводит к иеобходи.мости изоляции устья скважи}1ы от атлп сферы. Изоляция устья скважи1;ы производится особы.м колпаком, навинченным на обсадную трубу и пмеюHiKM мано.мегр, спускной кран и прибор для заливки Ж1;дкого вещества в скваячииу.

Жидкий кислород илп обогащ,енный кислородом жидкий воздух, проникая по трубам или скважинам в зтну руды, соирикасаясь с теламп высокой те.мпературы и испаряясь, интенсивно под большим давление.м проникает во все поры и трещины руды, вытесияя оттуда пазы и растворы.

На некото-рое зре.мя, когда жидкий кислород или обоган1еи1плн кислородо.м жидкий воздух переходит в газообраз; ое состояние, произойдет прекраще п-1е пли замедлепие реакций образования растворителя п растворения медных минсралг в, но при ио;;нжении температуры свежие растворы будут проннкать в поры руды гораздо быст:твоои.мость газов в воде увеличивается с понижением

SHiHe раствор в в норы руды в период по1П жения температуры будет нри последующем разогревании способствовать допол.ннтельно.му растрескнванню н разрушению кусков руды.

Количество потребного жидко о кислорода нли обтащенного кислорпдом жидкого воздуха иерволачально исчи1:ляется в зависимости от количества воды, подаваемой па орошение (1 кг жидкого

кислорода на 1 .и- воды), а з дальнейшем питание жидким агентом корректируется в записимости от содержания Си; Fe2(SO )з и свободной HjS04 в медистых растворах, идущих на цементационные установки.

Применение жидкого кислорода или обогащенного кислородом жидкого воздуха нри кучном и подземном выщелачивании сульфидных медных руд намечается в следующей последовательностпа)орошение отдельных участкгв руды водой для увлажг.е-.ля ес как нри кучном, так и ири нодземном выщелачивании;

б)прекращение орошения од1;их участков и перенос орошения пл другие;

Е) на те участки, где прекращено орошение, - подача жидкого кислорода или обогащенного кислородом жидкого воздуха, в соответствии с количеством залитой воды в данный участок, для того чтобы вытеснить газы и медистые растворы из пгр руды, охладить на } екоторое время орошаемый участок, занолнить свежими растворами поры руды и способствовать, ири одновременном повышении температуры, интенсивному протеканию реакций по получению растворителя и растворению медных минералов;

г)промывка но-выми порция.ги воды данного участка с цельо Еытесне;1ия медистых сульфатных солей в основные потоки растворов;

д)переход на питание жидким агентом других участков с нредварительным прекрященнем орошения водой последних.

Так как большинство окисленных .медных минералов также хорошо растворяется в сульфате окиси железа, то при нрименени л идкого кислорода и обогащенного кислородом жидкого воздуха и при интенсивном получении Ре2(504)з возможно использование метода кучного и подземного выщелачивания с большой экономией добавляемой H::S04 к переработке смешанных медных руд (сульфидных + ою сленных).

Предмет изобретения

1.Способ выщелачиван11Я медных руд посредством увлажнения выщелачивателем и аэрации, отличающийся тем, что для аэрации применяют жидкий кислород или обогащенный кислородом жидкий , сливаемый при кучном выщелачивании по труба в основание кучи, а нри подземном выщелачивании по скважинам с поверхности в зону целиков.

2.Применение способа по п. 1 нрн нодземном выщелачнБа)ин, отличающееся тем, что устье скважины для заливки жидкого воздуха или кислорода снабжают колнаком, навинченным на обсадную трубу, и приборами для регулирования давления и заливки жидкого вещества в скважину.

№ 61796