А, М. Кунаев, Б. К. Кенжалиев теория и практика кучного выщелачивания меди алматы «гылым» 1998 4
жүктеу/скачать 27,65 Mb. Pdf көрінісі
|
ТЕОРИЯ-И-ПРАКТИКА-КУЧНОГО-ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ-МЕДИ-1
раздела двух фаз, жидкой и твердой, 117 образуются промежуточные соединения в виде сульфидов и элементной серы, которые покрывают поверхность минералов. Поэтому, когда орошение ведется без паузы, реагенты растворителя не успевают проникнуть вглубь минерала, а, в основном, расходуются на растворение пустой породы. Введение паузы увеличи- вает доступ реагента в рудное тело, что ускоряет окислительные процессы на поверхности минералов. В результате растворитель проникает на поверхность и вглубь минерала и вступает с ним во взаимодействие. Извлечение меди при различных паузах в орошении заметно снижается с увеличением продолжительности выщелачивания (рис. 44). Для условно нулевой паузы это происходит после 300 сут выщелачивания, а при двухсуточной - после 900. При четырехсуточной паузе снижение скорости извлечения меди не наблюдалось, так как продолжительность вы- щелачивания ограничивалась 1000 сут, что соответствовало 200 орошениям при такой паузе. Полученные данные (рис. 44, кри- вые 1 и 2) показывают, что в начальный период выщелачивание в основном происходит на поверхности минералов и скорость окисления сульфидных минералов обеспечивает переход меди в раствор. С уменьшением легкодоступной для растворителя поверхности минералов степень выщелачивания о меди начинает 118 преимущественно контролироваться диффузией растворенной меди и промежуточных соединений из глубины куска руды. Вышесказанное свидетельствует, что для ускорения процесса растворения меди из сульфидной руды после снижения скорости ее извлечения необходимо создавать условия для ускорения окисления сульфидных минералов и более полного их вскрытия, изменяя технологические параметры и режим выщела- чивания. Исходя из полученных результатов, за оптимальную продолжительность следует принять паузу 2-3 сут. При этом достигается довольно высокое извлечение меди при незначительном расходе кислоты. Плотность орошения является одним из важнейших факторов кучного и подземного выщелачивания. Подавая большие объемы растворов на выщелачивание руды, можно обеспечить высокую плотность орошения и соответствующий валовый выход металла в единицу времени и, в конечном итоге, высокое извлечение. Поэтому создание высокой плотности орошения в об- щем случае желательно, но не всегда осуществимо по ряду причин. Основным препятствием при этом служат факторы экономического порядка: большой расход воды и значительные затраты электроэнергии для перекачки больших объемов орошающих растворов. В техническом отношении растворы, полученные при высокой плотности орошения, характеризуются сравнительно низкой концентрацией извлекаемых металлов, что затрудняет в дальнейшем их извлечение. Поддержание высокой плотности орошения более целесообразно при выщелачивании сравнительно богатых руд. При изучении влияния плотности орошения на процесс выщелачивания сульфидных руд использовалось три перколятора, загруженных сульфидной рудой по б кг каждый, выщелачивание в которых велось при плотности орошения 25, 50, 100 дм 3 /т. Как показывает опыт зарубежных предприятий, применяющих 119 геотехнологические методы извлечения меди, в таком диапазоне значений плотности орошения достигаются наиболее высокие экономические показатели процесса [192, 278]. Пауза в орошении для всех перколяторов составила 2 суток, концентрация серной кислоты - 3,4 г/дм 3 . Результаты этой серии исследований приведены в табл. 28. Как видно, с ростом плотности орошения увеличивается валовый выход меди и ее извлечение, но при этом одновременно повышается расход серной кислоты. Так, например, при плотности орошения 25 дм 3 /т извлечение меди в раствор составило за 100 орошений 14,7 % при удельном расходе кислоты 5,6 т/т меди. С увеличением плотности орошения до 100 дм 3 /т извлечение меди увеличивается до 24,61 %, при этом удельный расход кислоты повышается до 12,4 т/т меди. Увеличение степени извлечения меди с ростом плотности орошения связано с тем, что использование больших объемов снижает вязкость растворов и, в свою очередь, приводит к снижению диффузионного сопротивления на границе раздела фаз. Однако это приводит и к увеличению скорости растворения элементов пустой породы, о чем свидетельствует повышение расхода кислоты с ростом плотности орошения. Следует отметить, что средняя концентрация меди в растворах после выщелачивания уменьшается с ростом плотности орошения с 0,8 при 25 дм 3 /т до 0,45 г/дм 3 при -100. Низкая концентрация меди в продуктивном растворе не позволяет использовать для выщелачивания сульфидных медных руд Актогайского месторождения большие объемы растворов. Оптимальную плотность орошения необходимо поддерживать в пределах 25-50 дм 3 /т, чтобы иметь в растворах после выщелачивания достаточную концентрацию меди, низкий расход кислоты и удовлетворительное извлечение при выщелачивании. Кроме того, очевидно, надо учитывать климатические условия и запасы 120 121 Примечание. Числитель - объем раствора до выщелачивания, см 3 ; знаменатель - после. водных ресурсов на месторождении Актогай, расположенном в Центральном Казахстане. Для изучения зависимости степени извлечения меди и расхода кислоты от концентрации серной кислоты в орошающем растворе сульфидную руду загружали в 4 перколятора по б кг в каждый. Орошающий раствор поступал после прохождения через оксидную часть руды. Концентрация H 2 S0 4 в нем составила 3,4 г/дм 3 , меди - 0,4, железа - 0,8, алюминия - 1,2. В первый перколятор выщелачивающий раствор поступал сразу после прохождения через оксидную часть руды, а перед подачей его на второй, третий и четвертый перколяторы - подкислялся до Ь, 6; 10,0; 15,0 г/дм 3 H 2 S0 4 , соответственно. Плотность орошения для всех перколяторов составляла 50 дм 3 /т, пауза - 2 суток, что соответствовало оптимальным параметрам для окисленной части руды, взятым из опытных данных [46, 192J. Результаты исследований по изучению влияния концентрации серной кислоты представлены в табл. 29. Анализ полученных данных показывает, что с увеличением концентрации кислоты в орошающем растворе, извлечение меди в раствор возрастает и при этом соответственно повышается концентрация меди в растворах после выщелачивания, но заметно увеличивается ее расход. Так, повышение кислотности растворов с 3,4 до 15,0 г/дм 3 расход серной кислоты увеличивается. 122 123 Примечание. Числитель - объем раствора до выщелачивания, см 3 ; знаменатель - после. соответственно, с 6,95 до 17,4 т/т извлеченной меди. Таким образом, при повышении концентрации серной кислоты в орошающих растворах расход ее увеличивается значительно быстрее, чем достигаемый при этом рост извлечения меди. Это объясняется тем, что с повышением концентрации кислоты скорость растворения элементов пустой породы становится выше, чем скорость растворения меди. Очевидно значительная часть серной кислоты расходуется на растворение минералов пустой породы, в частности, карбонатов кальция, магния и силикатов железа, алюминия. Причем расход кислоты резко увеличивается при повышении ее концентрации больше 5,0 г/дм 3 (табл. 29). Таким образом, показана нерентабельность увеличения кислотности более 2,5 - 5,0 г/дм 3 в связи с большим расходом серной кислоты и введением дополнительной операции по под- 124 кислению растворов после их прохождения через оксидную часть руды. При определении оптимальных параметров процесса выщелачивания сульфидной руды использовались растворы, предварительно пропускавшиеся через оксидную руду. Было установлено положительное влияние ионов железа, алюминия и меди, переходящих в раствор из оксидной руды, высокие окислительные и электрохимические свойства которых интенсифицируют выщелачивание сульфидной руды. Тем не менее, учитывая, что содержание жүктеу/скачать 27,65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|