Способ кучного выщелачивания сульфидныхМЕдНыХ Руд Советский патент 1981 года по МПК C22B15/08 

лее) могут оказаться необходимыми для эффективной обработки с подготовкой относительно массивных сульфидов или минералов, рассеянных в крепких, по существу неразрушенных породах, и в особенности, когда такие минералы медленно реагируют с концентрированным кислотным раствором (так реагируют: куприт, тенорит, халькопирит и энаргит). Для большого количества руд период выдержки заключен в диапазоне от 10 до 50 дней, что оказывается удовлетворительным.

Хотя ионы трехвалентного железа находятся в концентрированном растворе кислоты до его подачи на отвал, они в некоторых случаях могут быть получены или замещены на месте путем бактериального окисления или другого окисления ионов двухвалентного железа в обрабатывающем растворе.

Промывной раствор, используемый для извлечения меди из обрабатываемо руды в выщелачиваемой куче, является слабым раствором серной кислоты, в котором дополнительно содержатся ионы трехвалентного железа. ПрО1«1ывной раствор, первоначально поступающий на обработанную кучу, может содержат небольшое количество серной кислоты или совсем не содержать ее, поскольк Этот раствор адекватно подкислен остаточной кислотой, находящейся в руде в результате обработки концентрированным раствором кислоты при.выдержке руды. Однако по мере того, ка обрабатывающая кислота вымывается из руды, то должно быть рведено -достато ное количество кислоты в промывной раствор для поддержания необходимой концентрации кислоты. В большинстве случаев промывной раствор должен содержать от 2 до 25 г/л .

При использовании промывного раствора концентрация ионов трехвалентного железа, присутствующего в этом растворе,должна приближаться к концентрации крепкой кислоты в обрабатывающем растворе. Предпочтительно, концентрация ионов трехвалентного железа в промывном растворе должна находиться в диапазоне от 10 до 25 г/л. Как и в случае концентрированной кислоты обрабатывающего раствора, ионы трехвалентного железа мо гут быть получены полностью или частично в промывном растворе на месте бактериальным или другим Окислением содержащихся в этом растворе ионов двухвалентного железа при прохождении этого раствора через отвал.

Предложенный способ может быть также применен для выщелачивания руд только окисных медных минералов с использованием концентрированной кислоты и промывного раствора, не содержащего ионов трехвалентного железа..

Способ осуществляется следующим образом.

Масса медной руды, содержащая некоторые или все рудные минералы в фоме сульфидов, выполняется в виде кучи, устроенной для обычного процесса кучного выщелачивания. Это включает подготовку непроницаемого для растворов слоя значительной площади и последующую укладку руды на этом слое

для ее выщелачивания со складированием руды на определенную глубину. Трубки для распределения раствора установлены по сетке для выпуска на кучу растворов, используемых для ее обработки. Растворы , фильтрующиеся через кучу, стекают с непроницаемого слоя в бассейн или другой резервуар для сбора раствора, из которого растворы собирают для обработки.

Руда, подвергающаяся кучному выщелачиванию, уклады1вается в кучу на проклсщке с соответствующей толщиной сдоя. Предпочтительная толщина слоя составляет 3 м, поскольку при больщих толщинах слоя растворы просачиваются вниз через кучу с тенденцией формирования каналов, через которые перепускается значительная часть руды из кучи. Однако можно использовать слои и значительно больших толщин с условием применения специальных мёр предосторожности против возникновения каналов или с укладкой последовательных слоев в кучу с их последовательным выщелачиванием. Протяженность прокладки в боковом направлении ограничены только лишь количеством руды, подвергающейся обработке за одну операцию кучного выщелачивания.

Предварительная подготовка руды для ее складирования в кучу требуется в caivodx минимальных размерах. В некоторых случаях возможно укладывать в кучи руду из отвала рудника в слой нужной мощности. Однако обычно предпочитают провести крупное дробление руды, например до размеров частиц 10 см.

Способ требует, чтобы применяемые растворы могли бы проникать в рудную породу и реагировать с сульфидными и другими медными минералами, находящимися в этой руде, такое проникновение растворов происходит значительно легче в случае, когда руда либо тонко раздроблена или размеры ее частиц небольшие.

Предлагаемый способ не ограничен сортом обрабатываемой руды. Очень .низкосортные руды, которые обычно обрабатывают способом, кучного выщелачивания, могут подвергаться с получением преимуществобработке по предлагаемому способу, аналогичным образом относительно высокосортные руды которые экономически рентабельно могут Обрабатываться способом пенной флотации,можно также обрабатывать с выгодой предлагаемым способом. Суммарное извлечен,ие меди из относительно высокосортных руд (например содержащих 1% меди) , приближается к показателям извлечения, полученным при флотационном эбогащенци с после дующим выщелачиванием или плавкой концентратов; таким образом можно устранить эти процессы и большие ка питальные расходы, связанные с проведением этих процессов обработки. Когда руда уложена в кучи для вы щелачивйния на прокладке в слой оптимальной мощности, то к верхней по верхности слоя устанавливают компле трубок, распределяющих раствор. Тру ки этого комплекта на оптимальных интервалах выполнены с установкой распылительных сопел, через которые обрабатывающие растворы могут равно мерно разбрызгиваться на верхнюю по верхность кучи. При типичном проведении процесса трубки расположены приблизительно на расстоянии 1,829/ друг от друга с выполнением распыли тельных сопел на одинаковых расстоя ниях по длине трубки, таким образом что руда в куче будет равномерно пр питана обрабатывающими растворами. На первой стещии обработки куча медной руды в Основном насыщается, то есть руда в куче полностью смачи ваетря раствором насыщенной серной кислоты с содержанием от 100 до 400 г/л , и от 5 до 50 г/л ионо трехвалентного железа. Затем насыще ную раствором руду оставляют контактировать с концентрированным рас вором кислоты в течение значительно периода времени выдержки (по меньше мере два дня), к концу периода выдержки или старения руду в куче промывают разбавленным раствором серной кислоты, содержащим от 2 до 50 г/л HjSO и От 5 до 50 г/л ионов трехвалентного железа. Промывной раствор после фильтрации через кучу собирают в резервуаре, из которого его откачивают и обрабатывают для извлечения содерж щейся меди. Промывку продолжают до тех пор, пока медь, содержащаяся в куче, будет почти полностью извлечена. Почти во всех случаях это устанавливают посредством анализа на содержание меди в растворе, удаляемом из Отвала и прекращают- процесс выщелачивания, когда содержание меди в растворе снижается до 1 г/л или меньше. Начиная с этого момента даль нейшее проведение промывки может быть нерентабельным. Обычно такие низкие содержания меди возникают приблизительно после 30 дней промывки. Почти во всех случаях промывка продолжается в течение 30 дней и может рентабельно проводиться далее в некоторых случаях в течение периода вплоть до 90 дней или больше. Чтобы получить эффективную промывку и хорошую фильтрацию раствора H, через отвал, используют объемное количество- такого раствора, составляющее .от 5 до 10-кратного значения объема концентрированной кислоты, используемой для .обработки руды при ее выдержке. При меньших объемах нет гарантии обеспечения эффективной промывки. Пример , Пробу смешанной сульфидно-окисной руды весом в 4 т при поступлении с рудника просеивают на грохоте и фракцию с размером частиц -10 см выделяют и используют для проведения испытаний. Выдержку руды и вьацелачивание проводят в трубке из поливинилхлорида с внутренним диаметром 29,11 см и длиной 3,2 м. Основание трубчатой колонны устанавливают на перфорированное пластмассовое основание, соединенное с дренажной трубой, подведенной к резервуару для насыщенного металлом раствора. Руду с размерами частиц -10 см подвергают просеиванию с получением двух фракций -5 см и +5 см. Эту операцию проводят для того, чтобы обеспечить подачу к вьпцелачивающей колонне 40% материала с размерами +5 и 60% с размерами -5 см. Вес загрузки, поданной на трубчатую колонну, 295,1 кг. содержание в исходном материале 0,782% суммарного содержания меди и 0,366% растворимой в кислоте меди. Процесс в трубчатой колонне проводят аналогично кучному выщелачиванию. Количество концентрированного раствора кислоты составляет по весу 7% от веса руды. Раствор содержит 200 г/л 15 г/л ионов трехвалентного железа. Руду оставляют на период выдержки в течение 15 дней. После этого периода выдержки руду подве1Яают промывке раствором, содержащим 15 г/л H/jSO и 15 г/л ионов трехвалентного железа. После 45 дней колонну опорожняют и отбирают пробы для ансшиза. Суммарное извлечение меди 82,1% к концу 45-дневного периода промывки. Формула изобретения 1, Способ кучного выщелачивания сульфидных медных руд раствором серной кислоты, содержащим ионы трехвалентного железа, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, выщелачивание проводят сначёша путем насыщения кучи руды концентрированным раствором, содержащим 100-400 г/л серной кислоты и 5-50 г/л ионов трехвалентного железа с выдержкой в течение 2-180 дней, затем кучу руды промывают слабым

7 8500138

раствором, содержащим 2-50 г/л сер- раствор серной кислоты подают 5-15%

ной кислоты и 5-50 г/л ионов трехва-от веса кучи руды.

лентного железа.Источники информации,

2. Способ по п. 1, отличаю-принятые во внимание при экспертизе ц и и с я тем, что концентрированный 1. РЖ Металлургия, 1966, 10Г175.