Preview

Известия вузов. Цветная металлургия

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Кондиционирование кеков окислительного автоклавного выщелачивания халькопиритного концентрата

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-1-13-18

Полный текст:

Аннотация

При флотационном обогащении медно-порфировых руд месторождений Челябинской области (Южный Урал) получают халькопиритные концентраты состава, мас.%: 21,5 Cu, 24,5 Fe, 26,5 S, 0,4 Pb, 17,6 SiO2, 1,8 CaO, 2–6 Au (ppm), 20– 40 Ag (ppm). Классическая пирометаллургическая технология переработки такого сырья включает автогенную плавку, конвертирование штейна и рафинирование черновой меди. Наиболее перспективной альтернативной технологией переработки халькопиритных концентратов считается автоклавное окислительное выщелачивание (АОВ), в результате которого образуется кек следующего состава, мас.%: 56–65 Fe2O3, 25–30 SiO2, 2,7 Ca, 0,3–1,0 Cu, 2–7 S, 0,6–0,8 Pb, 4–12 Au (ppm), 40–80 Ag (ppm), – выход которого составляет 55–63 %. Стандартный метод цианирования кеков позволяет достичь удовлетворительных показателей извлечения благородных металлов, однако требует организации громоздкого участка их переработки и не решает проблему утилизации остатка, в связи с чем в настоящей работе исследован способ доработки кеков с применением автоклавного кондиционирования (АК) для удаления железа. Показано влияние на результаты этого процесса следующих параметров АК: = 110÷210 °C, исх. H2SO4= 15÷60 г/дм3, τ = 45÷120 мин. Построено статистическое описание операции АК. Предложены условия AК (= 110 °C, исх. H2SO4 = 60 г/дм3, τ = 60÷100 мин), при которых выход кека операции АОВ снижается до 30–35 % от массы исходного материала и имеет следующий состав, %: 28–33 Fe2O3, 47–53 SiO2, 2–5 Ca, 0,6–2,0 Cu, 0,8–1,5 Pb, 2–8 S; в то же время содержание благородных металлов в кеке достигает 12–16 Au (ppm) и 80–120 Ag (ppm). Предложены варианты использования продуктов АК.

Об авторах

А. В. Крицкий
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Аспирант, инженер, ассистент кафедры металлургии цветных металлов 

620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19



М. А. Третьяк
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Магистрант кафедры металлургии цветных металлов

г. Екатеринбург



К. А. Каримов
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Кандидат технических наук, зав. лабораторией кафедры металлургии цветных металлов

г. Екатеринбург



С. С. Набойченко
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Доктор технических наук, профессор-консультант кафедры металлургии цветных металлов

г. Екатеринбург �ргии цветных металлов



Список литературы

1. Graeme J., Jameson E. Coarse chalcopyrite recovery in a universal froth flotation machine. Miner. Eng. 2019. Vol. 134. P. 118—133. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.01.024.

2. Chipfunhua D., Chipfunhua D., Bournivalc G., Dickieb S., Atac S. Performance characterisation of new frothers for sulphide mineral f lotation. Miner. Eng. 2019. Vol. 131. P. 272—279. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.11.014.

3. Dreisinger D. Copper leaching from primary sulfides: Options for biological and chemical extraction of copper. Hydrometallurgy. 2006. Vol. 83. P. 10—20. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2006.03.032.

4. Tanda B., Eksteen J., Oraby E., O’Connor G. The kinetics of chalcopyrite leaching in alkaline glycine/glycinate solutions. Miner. Eng. 2019. Vol. 135. P. 118—128. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.02.035.

5. Zhao H., Zhang X., Qian L., Sun M., Yang Y., Zhang Y., Wang J., Kim H., Qiu G. The dissolution and passivation mechanism of chalcopyrite in bioleaching: An overview. Miner. Eng. 2019. Vol. 136. P. 140—154. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.03.014.

6. Marsden J., Wilmot J., Hazen N. Medium-temperature pressure leaching of copper concentrates. Pt. I: Chemistry and initial process development. Min. Metall. Explor. 2007a. Vol. 24 (4). P. 193—204. https://doi.org/10.1007/bf03403368.

7. Watling H. Chalcopyrite hydrometallurgy at atmospheric pressure. 1. Review of acidic sulfate, sulfate-chloride and sulfate-nitrate process options. Hydrometallurgy. 2013. Vol. 140. P. 163—180. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2013.09.013.

8. Watling H.R. Chalcopyrite hydrometallurgy at atmospheric pressure. 2. Review of acidic chloride process options. Hydrometallurgy. 2014. Vol. 146. P. 96—110. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2014.03.013.

9. Schippers A., Hedrich S., Vasters J., Drobe M., Sand W., Willscher S. Biomining: metal recovery from ores with microorganisms. Adv. Biochem. Eng./Biotechnol. 2013. Vol. 1. P. 1—47. DOI: 10.1007/10_2013_216.

10. Padilla R., Vega D., Ruiz M. Pressure leaching of sulfidized chalcopyrite in sulfuric acid-oxygen media. Hydrometallurgy. 2007. Vol. 86. P. 80—88. DOI: 10.1016/j.hydromet.2006.10.006.

11. McDonald R., Muir D. Pressure oxidation leaching of chalcopyrite. Part I. Comparison of high and low temperature reaction kinetics and products. Hydrometallurgy. 2007. Vol. 86. P. 191—205. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2006.11.015.

12. Marsden J., Wilmot J., Hazen N. Medium-temperature pressure leaching of copper concentrates. Pt. II. Development of direct electrowinning and an acid-autogenous process. Min. Metall. Explor. 2007b. Vol. 24 (4). P. 205— 217. https://doi.org/10.1007/BF03403369.

13. Marsden J., Wilmot J., Mathern D. Medium-temperature pressure leaching of copper concentrates. Pt. III. Commercial demonstration at Bagdad, Arizona. Min. Metall. Explor. 2007c. Vol. 24 (4). P. 218—225. https://doi.org/10.1007/BF03403371.

14. Marsden J., Wilmot J., Smith R. Medium-temperature pressure leaching of copper concentrates. Pt. IV. Application at Morenci, Arizona. Min. Metall. Explor. 2007d. Vol. 24 (4). P. 226—236. https://doi.org/10.1007/BF03403371.

15. Cheng T., Demopoulos G., Shibachi Y., Masuda H. The precipitation chemistry and performance of the Akita hematite process — An integrated laboratory and industrial scale study. In: Electrometallurgy and environmental hydrometallurgy: Proc. Hydrometallurgy Intern. Symp. (Vancouver, Canada). TMS. 2003. Vol. 2. P. 1657—1674.

16. Umetsu V., Tozawa K., Sasaki K. The hydrolysis of ferric sulfate solutions at elevated temperatures. Canad. Metall. Quart. 1977. Vol. 16. P. 111—117.

17. Ismael M., Carvalho J. Iron recovery from sulphate leach liquors in zinc hydrometallurgy. Miner. Eng. 2003. Vol. 16 (1). P. 31—39.

18. Onozaki A., Sato K., Kuramochi S. Effect of some impurities on iron precipitation at the Iijima Zinc Refinery. In: Iron control in hydrometallurgy. Eds. J.E. Dutrizac, A.J. Monhemius. West Sussex (England): Ellis Horwood Limited, 1986. Vol. 1. P. 742—752.

19. Крицкий А.В., Набойченко С.С. Автоклавное окислительное выщелачивание халькопиритного концентрата Михеевского ГОКа в сернокислых средах. Цвет. металлы. 2019. No. 8. С. 12—17.

20. Неустроев В.И., Набойченко С.С., Худяков И.Ф. Гидротермальная обработка полиметаллических халькопиритных концентратов сульфатом меди. Цвет. металлы. 1982. No. 6. С. 40—43.

21. Набойченко С.С., Неустроев В.И., Пинигин В.К., Худяков Ф.И. О гидротермальном взаимодействии халькопирита с сульфатом меди. Цвет. металлы. 1978. No. 4. С. 8—11.

22. Стась Н.Ф. Изучение взаимодействия железных руд с кислотами. Фундамент. исследования. 2013. No. 1. С. 422—427. https://www.fundamental-research.ru/ru/ article/view?id=30964.

23. Артамонова И.В., Горичев И.Г., Изотов А.Д., Пичугина Н.М., Степанов В.М. Использование вероятностного подхода для описания кинетических кривых растворения и выщелачивания магнетита. Изв. МГТУ «МАМИ». 2009. No. 1 (7). С. 166—173. https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-veroyatnostnogo-podhoda-dlya-opisaniyakineticheskih-krivyh-rastvoreniya-i-vyschelachivaniyamagnetita.


Для цитирования:


Крицкий А.В., Третьяк М.А., Каримов К.А., Набойченко С.С. Кондиционирование кеков окислительного автоклавного выщелачивания халькопиритного концентрата. Известия вузов. Цветная металлургия. 2020;(1):13-18. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-1-13-18

For citation:


Kritskii A.V., Tretyak M.A., Karimov К.A., Naboichenko S.S. Autoclave treatment of cakes after pressure oxidation leaching of chalcopyrite concentrates. Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya (Universities' Proceedings Non-Ferrous Metallurgy). 2020;(1):13-18. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-1-13-18

Просмотров: 44


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)