Способ выщелачивания полезных компонентов и выщелачивающий раствор для его осуществления
Изобретение относится к горному делу, в частности к геотехнологическим методам добычи полезных ископаемых, и может быть использовано при обработке руд методами выщелачивания. Может также использоваться при выщелачивании драгоценных металлов из руд. Способ выщелачивания полезных компонентов включает насыщение раствором предварительно раздробленной руды, сбор и откачку продуктивного раствора на переработку. При этом раздробленную руду заливают и/или промывают предварительно активированной плазмой водой, затем полученную после заливания и/или промывания руды активированную плазмой воду откачивают и фильтруют и на ее основе готовят выщелачивающий раствор, которым заливают и/или промывают руду, предварительно обработанную активированной плазмой водой, и проводят реакцию выщелачивания, после завершения которой выщелачивающий раствор откачивают, фильтруют, измеряют в нем концентрацию полезных компонентов и, при необходимости, проводят последующие циклы выщелачивания, используя выщелачивающий раствор предыдущего цикла, до получения нужной концентрации полезных компонентов, которые затем извлекают. Для осуществления данного способа используют выщелачивающий раствор для выщелачивания, включающий активированную плазмой воду, реагент-растворитель, корректор рН в следующем соотношении на 1000 кг:
при этом в качестве реагента-растворителя используют цианид, или хлор, или йод, или бром, или тиосульфат, а в качестве корректора рН используют известь или едкий натрий. Техническим результатом изобретения является существенное снижение энергозатрат на извлечение единицы объема полезных компонентов, в частности драгоценных металлов. Реагенты для осуществления способа легко доступны и недороги, и объем потребления их достаточно низкий, способ с минимальными затратами может быть включен как самостоятельный цикл во многие производства добычи полезных ископаемых, золотодобычи и производства по переработке полезных ископаемых и драгоценных металлов. Способ можно использовать при выщелачивании руд там, где ограничены возможности других способов. 2 с. и 1 з.п. ф-лы.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к горному делу, в частности к геотехнологическим методам добычи полезных ископаемых, и может быть использовано при обработке руд методами выщелачивания. Может также использоваться при выщелачивании драгоценных металлов из руд.
Известен СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА ИЗ РУД, КОНЦЕНТРАТОВ И ШЛАМОВ [1], который касается извлечения золота и серебра из руд, концентратов и шламов сорбцией. Сущность способа в том, что извлечение золота и серебра проводят при поддержании в каждом аппарате каскада концентраций цианистой соли, необходимой для выщелачивания ценных компонентов, загрузке сорбента, и перед десорбцией сернокислым раствором тиомочевины проводят десорбцию вначале раствором, содержащим серную кислоту и перекись водорода, затем раствором, содержащим тиомочевину, кроме того, перед сорбционным выщелачиванием проводят цианирование исходного сырья, а сорбент вводят в водную пульпу перед введением в нее раствора цианистых солей. Способ предполагает наличие большого количества компонентов для его осуществления и сложен технологически.
Известен СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ [2]. Способ включает подачу выщелачивающего раствора в предварительно раздробленную руду, насыщение раствором, получение продуктивного раствора, его сбор и откачку на переработку. После насыщения руды выщелачивающим раствором подачу его прекращают, образующийся продуктивный раствор собирают и возвращают в выщелачиваемую руду, после чего подачу продуктивного раствора прекращают, производят его сбор и откачку на переработку, а подачу выщелачивающего раствора возобновляют. Указанный способ достаточно прост, однако он не позволяет получить достаточно высокий процент выхода полезных компонентов. Этот способ можно принять за ближайший аналог предлагаемого изобретения.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является создание такого способа выщелачивания полезных компонентов, например драгоценных металлов, из руд, при котором существенно снижаются энергозатраты на извлечение единицы объема полезных компонентов, в частности драгоценных металлов, способа, реагенты для которого были бы легко доступны и недороги и объем потребления их в способе был бы достаточно низкий, чтобы способ с минимальными затратами мог быть включен как самостоятельный цикл во многие производства добычи полезных ископаемых, золотодобычи и производства по переработке полезных ископаемых и драгоценных металлов, а также чтобы предлагаемый способ можно было бы использовать при выщелачивании руд там, где ограничены возможности других способов.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технический результат достигается тем, что предложен способ выщелачивания полезных компонентов, включающий насыщение выщелачивающим раствором предварительно раздробленной руды, сбор, откачку и получение продуктивного раствора, отличающийся тем, что перед насыщением выщелачивающим раствором раздробленную руду заливают и/или промывают предварительно активированной плазмой водой, полученную после заливания и/или промывания руды активированную плазмой воду откачивают и фильтруют и на ее основе готовят выщелачивающий раствор с реагентом-растворителем, которым заливают и/или промывают руду, предварительно обработанную активированной плазмой водой, и проводят реакцию выщелачивания, после завершения которой откачивают и фильтруют полученный раствор, после фильтрации в полученном растворе измеряют концентрацию полезных компонентов и, при необходимости, проводят последующие циклы выщелачивания при использовании выщелачивающего раствора предыдущего выщелачивания до получения нужной концентрации полезных компонентов в продуктивном растворе, используют выщелачивающий раствор для выщелачивания полезных компонентов, содержащий полученную после заливания и/или промывания руды предварительно активированную плазмой воду, реагент-растворитель, корректор рН в следующем соотношении на 1000 кг:
| реагент-растворитель, кг | 1-5 |
| корректор рН, кг | 0-2 |
| полученная после заливания и/или | |
| промывания руды предварительно | |
| активированная плазмой вода, кг | остальное |
при этом в качестве реагента-растворителя он содержит цианид, или хлор, или йод, или бром, или тиосульфат, а в качестве корректора рН используют известь или едкий натр.
Способ выщелачивания полезных компонентов осуществляют следующим образом.
Руду предварительно дробят до размера частиц размером не более 10 мм. Затем раздробленную руду заливают и/или промывают предварительно активированной плазмой водой в следующем соотношении по объему: руда - 1 часть, полученная после заливания и/или промывания руды предварительно активированная плазмой вода - 2,5 части и оставляют на 30-60 минут, затем полученную после заливания и/или промывания руды активированную плазмой воду откачивают и фильтруют и на ее основе готовят выщелачивающий раствор с реагентом-растворителем, которым заливают и/или промывают руду, предварительно обработанную активированной плазмой водой, и проводят реакцию выщелачивания, после завершения которой откачивают и фильтруют полученный раствор, после фильтрации в полученном растворе измеряют концентрацию полезных компонентов и, при необходимости, проводят последующие циклы выщелачивания при использовании выщелачивающего раствора предыдущего выщелачивания до получения нужной концентрации полезных компонентов в продуктивном растворе, используют выщелачивающий раствор для выщелачивания полезных компонентов, содержащий полученную после заливания и/или промывания руды предварительно активированную плазмой воду, реагент-растворитель, корректор рН, в следующем соотношении на 1000 кг:
| реагент-растворитель, кг | 1-5 |
| корректор рН, кг | 0-2 |
| полученная после заливания и/или | |
| промывания руды предварительно | |
| активированная плазмой вода, кг | остальное |
при этом в качестве реагента-растворителя он содержит цианид, или хлор, или йод, или бром, или тиосульфат, а в качестве корректора рН используют известь или едкий натр.
Затем руду, предварительно обработанную активированной плазмой водой, заливают и/или промывают приготовленным выщелачивающим раствором в течение 15-24 часов. После завершения реакции выщелачивания выщелачивающий раствор откачивают и фильтруют, измеряя концентрацию полезных компонентов. При высокой концентрации полезных компонентов более 2 мг/л их извлечение проводят с использованием любых известных технологий, например, с использованием ионно-обменных смол или с использованием электролитического осаждения. При низкой концентрации полезных компонентов в выщелачивающем растворе менее 2 мг/л проводят дополнительный цикл выщелачивания на основе полученного в ходе предыдущего цикла выщелачивающего раствора, переведенные в отфильтрованный полученный раствор полезные компоненты перерабатывают любьми известными способами.
ПРИМЕР 1.
Руду предварительно раздробили до размера частиц размером не более 0,01 мм. Затем раздробленную руду залили предварительно активированной плазмой водой в следующем соотношении по объему: руда - 1 часть, предварительно активированная плазмой вода - 2,5 части и оставили на 30 минут, затем полученную после заливания руды предварительно активированную плазмой воду откачали и отфильтровали на фильтропрессе и на ее основе приготовили выщелачивающий раствор для выщелачивания полезных компонентов, содержащий полученную после заливания руды предварительно активированную плазмой воду, реагент-растворитель, корректор рН в следующем соотношении на 1000 кг:
| реагент-растворитель, кг | 1 |
| корректор рН, кг | 1 |
| полученная после заливания и/или | |
| промывания руды предварительно | |
| активированная плазмой вода, кг | остальное |
при этом в качестве реагента-растворителя использовали цианид, а в качестве корректора рН использовали известь.
Затем руду, предварительно обработанную полученной после заливания руды предварительно активированной плазмой водой, промывали приготовленным выщелачивающим раствором в течение 15 часов. После завершения реакции выщелачивания выщелачивающий раствор откачали и отфильтровали, измеряя концентрацию полезных компонентов, концентрация полезных компонентов в этом случае составляла более 2 мг/л, т.е. была достаточно высокой, и после первого цикла провели извлечение полезных компонентов с использованием электролитического осаждения. ПРИМЕР 2.
Руду предварительно раздробили до размера частиц размером не более 3 мм. Затем раздробленную руду залили предварительно активированной плазмой водой в следующем соотношении по объему: руда - 1 часть, предварительно активированная плазмой вода - 2,5 части и промывали 50 минут, затем полученную после заливания и промывания руды предварительно активированную плазмой воду откачали и отфильтровали и на ее основе приготовили выщелачивающий раствор для выщелачивания полезных компонентов, содержащий полученную после заливания руды предварительно активированную плазмой воду, реагент-растворитель, корректор рН в следующем соотношении на 1000 кг:
| реагент-растворитель, кг | 2,4 |
| корректор рН, кг | 1,4 |
| полученная после заливания и/или | |
| промывания руды предварительно | |
| активированная плазмой вода, кг | остальное |
при этом в качестве реагента-растворителя использовали йод, а в качестве корректора рН использовали едкий натр.
Затем руду, предварительно обработанную полученной после заливания и промывания руды предварительно активированной плазмой водой, залили приготовленным выщелачивающим раствором на 20 часов. После завершения реакции выщелачивания выщелачивающий раствор откачали и отфильтровали, измеряя концентрацию полезных компонентов, концентрация полезных компонентов в этом случае составляла чуть менее 2 мг/л, т.е. была недостаточно высокой, и после первого цикла провели последующий цикл выщелачивания на основе полученного в ходе предыдущего цикла выщелачивающего раствора, измерив концентрацию полезных компонентов, убедились, что она стала выше, чем 2 мг/литр, провели извлечение полезных компонентов с использованием электролитического осаждения.
ПРИМЕР 3.
Руду предварительно раздробили до размера частиц размером не более 6 мм. Затем раздробленную руду промыли предварительно активированной плазмой водой в следующем соотношении по объему: руда - 1 часть, предварительно активированная плазмой вода - 2,5 части и залили на 60 минут, затем полученную после промывания и заливания руды предварительно активированную плазмой воду откачали и отфильтровали и на ее основе приготовили выщелачивающий раствор для выщелачивания полезных компонентов, содержащий полученную после заливания руды предварительно активированную плазмой воду, реагент-растворитель, корректор рН в следующем соотношении на 1000 кг:
| реагент-растворитель, кг | 4 |
| корректор рН, кг | 1,8 |
| полученная после заливания и/или | |
| промывания руды предварительно | |
| активированная плазмой вода, кг | остальное |
при этом в качестве реагента-растворителя использовали бром, а в качестве корректора рН использовали едкий натр.
Затем руду, предварительно обработанную полученной после промывания и заливания руды предварительно активированной плазмой водой, промывали приготовленным выщелачивающим раствором в течение 18 часов. После завершения реакции выщелачивания выщелачивающий раствор откачали и отфильтровали, измеряя концентрацию полезных компонентов, концентрация полезных компонентов в этом случае составляла меньше, чем 2 мг/л, т.е. была недостаточно высокой, и после первого цикла провели три цикла выщелачивания, причем в каждом следующем цикле применяли выщелачивающий раствор, полученный в ходе предыдущего цикла. Измерив концентрацию полезных компонентов и убедившись, что она стала выше, чем 2 мг/литр, провели извлечение полезных компонентов.
ПРИМЕР 4.
Руду предварительно раздробили до размера частиц размером не более 10 мм. Затем раздробленную руду залили и промыли предварительно активированной плазмой водой в следующем соотношении по объему: руда - 1 часть, предварительно активированная плазмой вода - 2,5 части, залили на 60 минут и еще раз промыли, затем полученную после заливанияи промывания руды предварительно активированную плазмой воду откачали и отфильтровали и на ее основе приготовили выщелачивающий раствор для выщелачивания полезных компонентов, содержащий полученную после заливания руды предварительно активированную плазмой воду, реагент-растворитель, корректор рН в следующем соотношении на 1000 кг:
| реагент-растворитель, кг | 4 |
| корректор рН, кг | 1,8 |
| полученная после заливания и/или | |
| промывания руды предварительно | |
| активированная плазмой вода, кг | остальное |
при этом в качестве реагента-растворителя использовали хлор, а в качестве корректора рН использовали известь.
Затем руду, предварительно обработанную предварительно активированной плазмой водой, залили приготовленным выщелачивающим раствором в течение 18 часов и затем промыли. После завершения реакции выщелачивания выщелачивающий раствор откачали и отфильтровали, измеряя концентрацию полезных компонентов. Концентрация полезных компонентов в этом случае составляла намного выше, чем 2 мг/л, провели извлечение полезных компонентов с использованием ионно-обменных смол.
Таким образом, предлагаемым способом достигается технический результат, а именно: применяемая в предлагаемом способе предварительно активированная плазмой вода, входящая в состав выщелачивающего раствора, может быть использована многократно, что снижает энергозатраты на ее активацию. Кроме того, указанная вода может повторно активироваться плазмой. Благодаря предлагаемому способу существенно снижаются энергозатраты на извлечение единицы объема полезных компонентов, в частности драгоценных металлов, реагенты для осуществления предлагаемого способа легко доступны и недороги, и объем потребления их в способе достаточно низкий, способ с минимальными затратами может быть включен как самостоятельный цикл во многие производства добычи полезных ископаемых, золотодобычи и производства по переработке полезных ископаемых и драгоценных металлов, а также предлагаемый способ можно использовать при выщелачивании руд там, где ограничены возможности других способов.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Способ выщелачивания полезных компонентов может активно применяться в промышленности. Использование предлагаемого способа снижает энергозатраты на извлечение единицы объема полезных компонентов, в частности драгоценных металлов.
Выщелачивающий раствор для выщелачивания полезных компонентов, содержащий полученную после заливания руды предварительно активированную плазмой воду, реагент-растворитель, корректор рН, изготавливается просто и быстро, так как все реагенты, используемые в способе, легко доступны и недороги, объем потребления их в способе низкий.
Предлагаемый способ с минимальными затратами может быть включен как самостоятельный цикл во многие производства по добыче полезных ископаемых, золотодобыче и производства по переработке полезных ископаемых, в частности драгоценных металлов.
Предлагаемый способ может быть использован в случае упорных и сульфидных руд, где ограничены возможности других способов.
Скорость извлечения полезных компонентов из руд, в частности драгоценных металлов, из руд достаточно высокая, превышает скорости других способов выщелачивания в несколько раз.
Одним из важнейших преимуществ предлагаемого способа является возможность легко и быстро перенастраивать его на различные типы руд.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент SU 1790619, Кл. С 22 В 11/08, опубл. 23.01.93, Бюл. №3.
2. Патент РФ 2030572, МПК 6 Е 21 В 43/28, опубл. 10.03.1995.
1. Способ выщелачивания полезных компонентов, включающий насыщение выщелачивающим раствором предварительно раздробленной руды, сбор, откачку и получение продуктивного раствора, отличающийся тем, что перед насыщением выщелачивающим раствором раздробленную руду заливают и/или промывают предварительно активированной плазмой водой, полученную после заливания и/или промывания руды активированную плазмой воду откачивают и фильтруют и на ее основе готовят выщелачивающий раствор с реагентом-растворителем, которым заливают и/или промывают руду, предварительно обработанную активированной плазмой водой, и проводят реакцию выщелачивания, после завершения которой откачивают и фильтруют полученный раствор.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после фильтрации в полученном растворе измеряют концентрацию полезных компонентов и, при необходимости, проводят последующие циклы выщелачивания при использовании выщелачивающего раствора предыдущего выщелачивания до получения нужной концентрации полезных компонентов в продуктивном растворе.
3. Выщелачивающий раствор для выщелачивания полезных компонентов, содержащий полученную после заливания и/или промывания руды предварительно активированную плазмой воду, реагент-растворитель, корректор рН, в следующем соотношении, кг на 1000 кг:
| Реагент-растворитель | 1-5 |
| Корректор рН | 0-2 |
| Полученная после заливания и/или | |
| промывания руды предварительно | |
| активированная плазмой вода | Остальное |
при этом в качестве реагента-растворителя он содержит цианид, или хлор, или йод, или бром, или тиосульфат, а в качестве корректора рН используют известь или едкий натр.
