close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336344

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 336 344
(13)
C1
(51) МПК
C22B 15/00 (2006.01)
C22B 3/08 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007113948/02, 16.04.2007
(72) Автор(ы):
Панин Виктор Васильевич (RU),
Крылова Любовь Николаевна (RU),
Воронин Дмитрий Юрьевич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
16.04.2007
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
2 3 3 6 3 4 4
минералов меди. Далее провод т выщелачивание
при
перемешивании
медного
концентрата
окисленных минералов меди раствором серной
кислоты концентрацией от 10,0 до 50 г/дм 3 и
выщелачивание при перемешивании медного
сульфидного концентрата с использованием озона
в водном растворе серной кислоты концентрацией
10-80 г/дм 3 при температуре 20-70°С в присутствии
ионов трехвалентного железа концентрацией от
2,0-15,0 г/дм 3. Затем провод т обезвоживание и
промывку кеков выщелачивани , объединение
растворов
выщелачивани и
промывки,
освобождение объединенного раствора от твердых
взвесей, экстракцию меди из растворов с
получением катодной меди. 10 з.п. ф-лы.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к металлургии меди, а
именно к способам переработки сульфидноокисленных медных руд, а также промпродуктов,
хвостов и шлаков, содержащих окисленные и
сульфидные
минералы
цветных
металлов.
Техническим результатом вл етс повышение
извлечени меди, повышение глубины переработки
руды и получение всей товарной продукции в виде
катодной меди. Способ включает сухое дробление,
измельчение руды до крупности 60-95% класса 0,074 мм, флотационное обогащение измельченной
руды с выделением на первом этапе концентрата
сульфидных минералов меди, на втором этапе из
оставшейс руды концентрата окисленных
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОЙ МЕДИ ИЗ СУЛЬФИДНО-ОКИСЛЕННЫХ МЕДНЫХ РУД
2 3 3 6 3 4 4
Адрес дл переписки:
119049, Москва, ГСП-1, В-49, Ленинский пр-кт,
4, МИСиС, "Центр трансферта технологий",
пат.пов. Т.В. Райковой, рег.№ 660
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2179589 C1, 20.02.2002. RU 2178342
C1, 20.01.2002. AU 714364 В, 23.12.1999. US
5698170 А, 16.12.1997. WO 2006049632 A1,
11.05.2006. CA 2585045 A1, 11.05.2006. GB
1429490 A, 24.03.1976.
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образовани "Московский государственный институт стали и
сплавов" (технологический университет) (RU),
Открытое акционерное общество "Московский
комитет по науке и технологи м" (RU)
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 336 344
(13)
C1
(51) Int. Cl.
C22B 15/00 (2006.01)
C22B 3/08 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007113948/02, 16.04.2007
(72) Inventor(s):
Panin Viktor Vasil'evich (RU),
Krylova Ljubov' Nikolaevna (RU),
Voronin Dmitrij Jur'evich (RU)
(24) Effective date for property rights: 16.04.2007
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
2 3 3 6 3 4 4
sulpuric acid of concentration from 10.0 to 50 g/dcm 3,
and leaching at mixing of copper sulphide
concentrate with using of ozone in water solution
of sulphuric acid of concentration 10-80 g/dcm 3 at
the temperature of 20-70°C at presence of ions of
trivalent iron of concentration 2.0-15.0 g/dcm 3. Then
dehydration and washing of leaching cakes is
performed; leaching and washing solutions are
merged, the merged solution is freed from
suspended solids, and copper is extracted out of
solutions with production of cathode copper.
EFFECT:
increase
extraction
of
copper,
increased
efficiency of
ore processing
and
production of whole commercial output as cathode
copper.
11 cl, 2 ex
R U
(57) Abstract:
FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE:
invention
refers
to
copper
metallurgy, particularly to methods of processing
of sulphide oxidised copper ores as well as
process products, tails and slag, containing
oxidised and suplhide minerals of non-ferrous
metals. The method includes dry crushing,
crumbling of ore to the size of 60-95% class
0.074 mm, floatation concentration of crushed ore
with extraction of the copper sulphide minerals
concentrate at the first stage, while at the
second stage copper oxidised minerals concentrate
is extracted from the rest ore. Further leaching
is carried out at mixing of copper concentrate of
copper
oxidised
minerals
with
solution
of
Страница: 2
EN
C 1
C 1
ORES
2 3 3 6 3 4 4
(54) METHOD OF PRODUCTION OF CATHODE COPPER OUT OF SULPHIDE OXIDISED COPPER
R U
(73) Proprietor(s):
Gosudarstvennoe obrazovatel'noe uchrezhdenie
vysshego professional'nogo obrazovanija
"Moskovskij gosudarstvennyj institut stali i
splavov" (tekhnologicheskij universitet) (RU),
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo "Moskovskij
komitet po nauke i tekhnologijam" (RU)
Mail address:
119049, Moskva, GSP-1, V-49, Leninskij pr-kt,
4, MISiS, "Tsentr transferta tekhnologij",
pat.pov. T.V. Rajkovoj, reg.№ 660
RU 2 336 344 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к металлургии меди, также металлургии других цветных
металлов, а именно к способам переработки сульфидно-окисленных медных руд, а также
промпродуктов, хвостов и шлаков, содержащих окисленные и сульфидные минералы
цветных металлов.
Мирова практика переработки медных руд показывает, что степень их окисленности
вл етс главным фактором, вли ющим на выбор технологических схем и определ ющим
технологические и технико-экономические показатели переработки руды. Переработка
медных руд ведетс либо по чисто гидрометаллургической технологии (процесс
выщелачивани ), либо по флотационной технологии, либо по комбинированным схемам.
Дл переработки сульфидно-окисленных руд разработаны и примен ютс технологические схемы, различающиес используемыми методами извлечени металла из
руды, методами извлечени металла из растворов выщелачивани , последовательностью
методов извлечени , способами разделени твердой и жидкой фаз, организацией потоков
фаз и правилами компоновки операций. Совокупность и последовательность методов в
технологической схеме определ етс в каждом конкретном случае и зависит, в первую
очередь, от минеральных форм нахождени меди в руде, содержани меди в руде, состава
и природы вмещающих минералов и пород руды.
Известен р д способов извлечени меди и переработки, включающих биоокисление,
автоклавное выщелачивание, аммиачное выщелачивание, осаждение меди железным
скрапом и т. д. (см. US 5919674, US 5895633, US 5403382, SU 1721106, RU 2149709, GB
1429490 и т.д.).
Все эти способы имеют различные недостатки - либо дороги, либо извлекают металл не
полностью, либо экологически вредные.
Известен способ извлечени меди из медьсодержащих материалов, заключающийс в
измельчении до флотационной крупности, выщелачивании, разделении твердой и жидкой
фаз продукта, экстракции жидкой фазы продукта с выделением рафината и
медьсодержащего раствора экстрагента, неоднократном использовании рафината при
выщелачивании (см. Абрамов А.А., Леонов С.Б. Обогащение руд цветных металлов, М.:
Недра, 1991, с.137).
Недостатком известного способа вл етс неполное извлечение меди, так как твердый
остаток не подвергаетс дальнейшей обработке.
Наиболее близким по технической сути к за вленному способу вл етс способ
переработки медьсодержащих продуктов (RU 2179589, С22В 3/00, опублик. 20.02.2002),
включающий дробление и измельчение исходного продукта до крупности фракций,
превышающей крупность фракций, необходимую дл флотации, выщелачивание,
разделение твердой и жидкой фаз продукта выщелачивани с одновременной промывкой
твердой фазы частью рафината экстракции и водой, доизмельчение твердой фазы
продукта с последующей флотацией, а жидкую фазу продукта подвергают экстракции с
выделением рафината и медьсодержащего раствора экстрагента, при этом рафинат
неоднократно используют при выщелачивании и промывке.
Недостатками способа вл ютс большой расход серной кислоты и значительный объем
аппаратов дл выщелачивани всей руды, выделение части меди в товарный продукт сульфидный медный концентрат, в котором медь имеет более низкую стоимость, чем
катодна медь, и требует дальнейшей переработки, не достаточно высокое качество
катодной меди из-за отсутстви операции осветлени или фильтровани жидкой фазы
перед экстракцией органическим экстрагентом.
В изобретении достигаетс следующий технический результат: снижение объемов
переработки и объема аппаратов дл выщелачивани , снижение расхода серной кислоты,
повышение извлечени меди из руды, получение всей товарной продукции в виде катодной
меди, повышение глубины переработки руды.
Дополнительным результатом вл етс повышение экологичности получени катодной
меди из медных концентратов.
Указанный технический результат достигаетс .
Страница: 3
DE
RU 2 336 344 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Способ получени катодной меди из сульфидно-окисленных медных руд включает сухое
дробление, измельчение руды до крупности 60-95% класса - 0,074 мм, флотацию
измельченной руды с выделением на первом этапе концентрата сульфидных минералов
меди, из оставшейс руды на втором этапе концентрата окисленных минералов меди,
обезвоживание обоих концентратов флотации, далее выщелачивание при перемешивании
концентрата окисленных минералов меди раствором серной кислоты концентрацией 10-50
г/дм 3 и выщелачивание при перемешивании концентрата сульфидных минералов меди в
водном растворе серной кислоты концентрацией 10-80 г/дм 3 при температуре 20-70°С с
использованием озона и в присутствии ионов трехвалентного железа концентрацией от 2,015,0 г/дм 3, последующее обезвоживание и промывку кеков выщелачивани , объединение
растворов выщелачивани и промывки, освобождение объединенного раствора от твердых
взвесей, экстракцию меди из растворов с получением катодной меди.
При этом флотацию осуществл ют при значении рН 8,0-11,0.
Кроме того, дл выделени окисленных минералов меди на втором этапе флотации
добавл ют реагент-сульфидизатор.
Также выщелачивание концентрата сульфидных минералов меди и концентрата
окисленных минералов меди осуществл ют при содержании твердой фазы 10-30%.
При этом выщелачивание концентрата окисленных минералов меди осуществл ют 0,52,0 часа, а концентрата сульфидных минералов меди 3,0-10,0 часов.
Кроме того, обезвоживание кеков выщелачивани осуществл ют фильтрованием.
Также промывку кеков выщелачивани осуществл ют на фильтре одновременно с
обезвоживанием.
При этом объединенные медьсодержащие растворы освобождаютс от твердых взвесей
перед экстракцией осветлением и/или фильтрованием.
Также экстракцию меди провод т методом жидкостна экстракци - электроэкстракци , в
этом случае образующийс при жидкостной экстракции рафинат используют дл выщелачивани концентратов и промывке кеков выщелачивани концентратов.
В сульфидно-окисленных медных рудах присутствуют окисленные минералы меди,
например малахит, брошантит, азурит, и сульфидные минералы меди - халькопирит,
халькозин, борнит, ковелин, а также пуста порода, в частности содержаща минералы,
взаимодействующие с серной кислотой.
Сухое дробление руды снижает расход воды и электроэнергии на рудоподготовку,
снижает размеры хвостохранилища.
Извлечение сульфидных и окисленных минералов меди в отдельные концентраты
производитс флотационным обогащением. Дл флотационного обогащени дроблена руда измельчаетс до крупности, необходимой дл раскрыти поверхности минералов 6095% класса - 0,074 мм.
Совместна (коллективна ) флотаци окисленных и сульфидных минералов с
предварительной сульфидизацией поверхности окисленных минералов проводитс только
при невысокой степени окислени руды, т.е. при содержании окисленных минералов в руде
до 30%, в этом случае руда относитс к технологическому типу сульфидна .
Использование коллективной флотации дл смешанных руд (содержание окисленных
минералов от 30% до 70%) приводит к получению коллективного концентрата низкого
качества, проблемам при переработке коллективного концентрата, усложнению схем
флотации и невысокому извлечению. Низкие технологические результаты коллективной
флотации определ ютс различными флотационными свойствами окисленных и
сульфидных минералов меди и соответственно невозможностью сочетани одновременно
оптимальных условий флотации окисленных и сульфидных минералов меди дл получени качественного концентрата.
В данном изобретении сначала из измельченной руды производитс флотационное
выделение сульфидного концентрата, затем добавл етс сульфидизатор и производитс флотационное выделение окисленных минералов меди в другой концентрат - окисленных
минералов меди. Высокое извлечение в медные концентраты и получение отвальных
Страница: 4
RU 2 336 344 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
хвостов обеспечиваетс при значении рН 8,0-11,0.
При содержании меди в руде несколько процентов флотационным обогащением объем
минерального сырь сокращаетс в 10 раз, при этом больша часть кислотопоглощающей
пустой породы остаетс в хвостах флотации и не поступает на выщелачивание. Таким
образом снижаютс размеры аппаратов выщелачивани в 10 раз и также расход серной
кислоты на выщелачивание.
Дл обезвоживани руды и продуктов обогащени минерального сырь примен етс фильтровальное оборудование, а также центрифуги (фильтрующие и осадительные),
обезвоживающие грохоты, дуговые сита и т.д. Продукты с крупностью 1,0-4,0 мм
обезвоживаютс на фильтрующих центрифугах и ленточных вакуум-фильтрах.
Выщелачивание концентрата окисленных минералов меди раствором серной кислоты
концентрацией 10-50 г/дм 3 позвол ет получить высокое извлечение меди за врем 0,5-2,0
часов. Перемешивание интенсифицирует процесс выщелачивани .
Сульфидный медный концентрат вл етс упорным продуктом и обычно
перерабатываетс пирометаллургическим методом. Основными недостатками
использовани пирометаллургии вл етс высокий расход электроэнергии и образование
газов и пыли, имеющих вредное воздействие на окружающую среду. В данном способе
предусмотрена гидрометаллургическа переработка сульфидного концентрата. Таким
образом, при переработке руды с получением катодной меди снижаетс вредное
воздействие на окружающую среду.
Использование озона дл выщелачивани меди из сульфидных концентратов в
растворе серной кислоты вл етс эффективным методом и экологически наиболее
безвредным. Концентраци кислоты 10-80 г/дм 3 обеспечивает реакции взаимодействи озона трехвалентного железа с сульфидными минералами.
Услови - температура 20-70°С и присутствие ионов трехвалентного железа
концентрацией от 2,0-15,0 г/дм 3 увеличивает скорость процесса окислени озоном. Врем выщелачивани зависит от состава минералов и условий процесса, в частности
концентрации и расхода реагентов, температуры.
Стоимость меди в концентрате почти в два раза ниже стоимости меди катодной.
Переработка концентрата гидрометаллургическим методом снижает расходы на
электроэнергию, транспортировку товарного продукта и повышает его стоимость.
Дл дальнейшей переработки продуктов выщелачивани производитс обезвоживание
кеков выщелачивани . Наиболее эффективным способом вл етс обезвоживание
фильтрованием, в частности на ленточных фильтрах.
Дл наиболее полного извлечени меди кеки выщелачивани промываютс водной
фазой. Промывка может осуществл тьс одновременно с обезвоживанием кека
выщелачивани , в частности на фильтрах.
Растворы жидкой фазы выщелачивани концентратов и промывные воды кека
выщелачивани руды и концентрата дл извлечени наход щейс в них меди
объедин ютс и освобождаютс от твердых взвесей, которые ухудшают услови экстракции меди и снижают качество получаемой катодной меди, особенно при
использовании процесса жидкостной экстракции органическим экстрагентом.
Освобождение от взвесей может производитьс наиболее простым способом осветлением, а также дополнительным фильтрованием.
Из объединенных растворов производитс экстракци меди из медьсодержащих
растворов с получением катодной меди.
Современным методом извлечени меди из растворов вл етс метод жидкостной
экстракции органическим катионообменным экстрагентом. Использование этого метода
позвол ет селективно извлекать и концентрировать медь. После реэкстракции меди из
органического экстрагента производитс электроэкстракци с получением катодной меди.
Образующийс при экстракции меди из сернокислых растворов рафинат содержит
серную кислоты и остаточное количество меди. Дл рационального использовани жидкой
фазы и снижени потерь меди рафинат экстракции используют дл выщелачивани Страница: 5
RU 2 336 344 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
концентратов, промывки кеков выщелачивани концентратов.
Примеры реализации способа.
Пример 1.
Медна сульфидно-окисленна руда Удоканского месторождени , содержаща 2,1%
меди, в которых 52% меди наход тс в окисленных минералах, дробилась сухим способом
до крупности 3 мм, измельчалась до крупности 65% класса - 0,074 мм.
Измельченна руда флотировалась при Т:Ж = 1:3, при добавлении извести до значени рН 8,5-9,0, вспенивател и собирател . Пенный продукт флотации содержал 24,8% меди в
сульфидных минералах и 1,5% меди в окисленных минералах.
Далее в флотомашину с оставшейс рудой добавл лс сульфидизатор - сернистый
натрий и производилась флотаци окисленных минералов меди. Пенный продукт флотации
содержал 22,6% меди в окисленных минералах меди.
Суммарный выход пенных продуктов составил 8,2%.
Пенные продукты флотации обезвоживались на пресс-фильтре. Концентрат окисленных
минералов меди выщелачивалс в чане с перемешиванием при содержании твердой фазы
20%, концентрации серной кислоты 30 г/дм 3. За 1,0 час выщелачивани в раствор перешло
97% окисленных минералов меди.
Флотационный концентрат выщелачивалс при перемешивании в водном растворе
серной кислоты концентрацией 50 г/дм 3 с использованием озона при температуре 60°С,
концентрации ионов трехвалентного железа от 7,2 г/дм 3. Концентраци озона составл ла
150 г/дм 3. Извлечение меди из концентрата за 6 часов выщелачивани составило 94%.
После выщелачивани тверда фаза кеков выщелачивани отфильтровывалась на
ленточном фильтре с одновременной промывкой сначала рафинатом экстракции и затем
водой.
Жидка фаза выщелачивани концентратов и промывные воды объедин лись и
осветл лись. Объединенна жидка фаза имела концентрацию меди 6,9 г/дм 3, значение
рН 1,8.
Экстракцию меди из растворов проводили перемешиванием с раствором органического
экстрагента Ликс, реэкстракцией в раствор серной кислоты, электроэкстракции меди из
медьсодержащего раствора кислоты с получением катодной меди. Сквозное извлечение
меди из руды по способу составило 92,6%.
Пример 2.
Медна руда Чинейского месторождени , содержаща 3,1% меди, в которых 32% меди
наход тс в окисленных минералах, дробилась сухим способом и измельчалась до
крупности 70% класса - 0,074 мм.
Измельченна руда флотировалась при Т:Ж = 1:3, при добавлении извести до значени рН 9,0-9,5, вспенивател и собирател . Пенный продукт флотации содержал 26,1% меди в
сульфидных минералах и 1,2% меди в окисленных минералах.
При добавлении в флотомашину сульфидизатора - сернистого натри , производилась
флотаци окисленных минералов меди. Пенный продукт флотации содержал 19,8% меди в
окисленных минералах меди.
Суммарный выход пенных продуктов составил 12,6%.
Пенные продукты флотации обезвоживалась на пресс-фильтре. Концентрат окисленных
минералов меди выщелачивалась в чане с перемешиванием при содержании твердой
фазы 20%, концентрации серной кислоты 26 г/дм 3. За 0,5 час выщелачивани в раствор
перешло 95% окисленных минералов меди.
Флотационный концентрат выщелачивалс при перемешивании в водном растворе
серной кислоты концентрацией 70 г/дм 3 с использованием озона при температуре 30°С,
концентрации ионов трехвалентного железа от 6,5 г/дм 3. Концентраци озона составл ла
150 г/дм 3. Извлечение меди из концентрата за 10 часов выщелачивани составило 92%.
После выщелачивани тверда фаза кеков выщелачивани отфильтровывалась на
ленточном фильтре с одновременной промывкой сначала рафинатом экстракции и затем
Страница: 6
RU 2 336 344 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
водой.
Жидка фаза выщелачивани концентратов и промывные воды объедин лись и
осветл лись. Объединенна жидка фаза имела концентрацию меди 8,1 г/дм 3, значение
рН 1,8.
Экстракцию меди из растворов проводили перемешиванием с раствором в разбавителе
органического экстрагента Ликс, реэкстракцией в раствор серной кислоты,
электроэкстракции меди из медьсодержащего раствора кислоты с получением катодной
меди. Сквозное извлечение меди из руды по способу составило 91,8%.
Формула изобретени 1. Способ получени катодной меди из сульфидно-окисленных медных руд,
заключающийс в сухом дроблении, измельчении руды до крупности 60-95% класса - 0,074
мм, флотации измельченной руды с выделением на первом этапе концентрата сульфидных
минералов меди, из оставшейс руды на втором этапе концентрата окисленных минералов
меди, обезвоживании обоих концентратов флотации, выщелачивании при перемешивании
концентрата окисленных минералов меди раствором серной кислоты концентрацией от
10,0 до 50 г/дм 3, выщелачивании при перемешивании концентрата сульфидных минералов
меди в водном растворе серной кислоты концентрацией 10-80 г/дм 3 при температуре 2070°С с использованием озона и в присутствии ионов трехвалентного железа концентрацией
от 2,0-15,0 г/дм 3, последующем обезвоживании и промывке кеков выщелачивани ,
объединении растворов выщелачивани и промывки, освобождении объединенного
раствора от твердых взвесей, экстракции меди из растворов с получением катодной меди.
2. Способ по п.1, в котором флотацию минералов меди осуществл ют при значении рН
8,0-11,0.
3. Способ по п.1, в котором дл выделени окисленных минералов меди на втором этапе
флотации добавл ют реагент сульфидизатор.
4. Способ по п.1, в котором выщелачивание концентрата сульфидных минералов меди и
концентрата окисленных минералов меди осуществл ют при содержании твердой фазы 1030%.
5. Способ по п.1, в котором выщелачивание концентрата окисленных минералов меди
осуществл ют 0,5-2,0 ч, а концентрата сульфидных минералов меди 3,0-10,0 ч.
6. Способ по п.1, в котором обезвоживание кеков выщелачивани осуществл ют
фильтрованием.
7. Способ по п.1, в котором промывку кеков выщелачивани осуществл ют на фильтре
одновременно с обезвоживанием.
8. Способ по п.1, в котором объединенные медьсодержащие растворы освобождают от
твердых взвесей перед экстракцией осветлением и/или фильтрованием.
9. Способ по п.1, в котором экстракцию меди провод т методом жидкостна экстракци - электроэкстракци .
10. Способ по п.9, в котором образующийс при жидкостной экстракции рафинат
используют дл выщелачивани концентратов.
11. Способ по п.9, в котором образующийс при жидкостной экстракции рафинат
используют при промывке кеков выщелачивани концентратов.
45
50
Страница: 7
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
87 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа