4. Перколяционное выщелачивание медных руд Айдарлинекого
месторождения
Проведенные физико-химические исследования растворения медных
минералов, покрытых опаловидной пленкой , показали, что скорость их
растворения в серно-кислых растворах низка и повышается в 2-3 раза в
присутствии хлорида натрия [19, 47].
Перколяционное выщелачивание руд Айдарлинского месторождения
проводилось в два этапа по методике, аналогичной для руд Актогайского
месторождения. На первом - изучалось влияние концентрации серной кислоты на
скорость извлечения меди из руды без вывода головных растворов при плотности
орошения 50 дм
3
/т руды.
За 40 дней орошения без пауз извлечение меди составило: при
концентрации серной кислоты 5,0 г/дм
3
- 0,5 %; 10,0- 1,38 %; 15,0- 3,5 %. При этом
расход ее растет значительно быстрее, че
131
извлечение меди, составляя соответственно 30, 20 и 25 т на тонну
извлеченной меди.
Таким образом, в данных условиях выщелачивание вести нерентабельно
вследствие высокого расхода серной кислоты. Микроскопический анализ руды
показал наличие в ней ассоциации кальцита с малахитом и хризоколлой, а также
плотной силикатной плёнки на оксидных минералах меди. Это приводит к по-
вышенному расходу кислоты на растворение кальцита, а также образованию
коллоидной пленки кремнекислоты. Последняя, ограничивая доступ кислоты к
медным минералам, снижает скорость их растворения.
Для изучения влияния хлорида натрия на процесс перколяционного
выщелачивания руда предварительно насыщалась раствором хлорида натрия.
После этого проводилось выщелачивание меди из руды раствором хлорида
натрия, содержащим серную кислоту, при тех же условиях, как и в случае
отсутствия хлорида натрия. Данные, характеризующие второй этап
перколяционного выщелачивания, следующие: извлечение меди в раствор
составило при содержании кислоты соответственно г/дм
3
: 5,0 - 4,79 %; 10,0 - 11,0
%; 15,0 - 38,8 %. Расход кислоты составил, соответственно: 29, 25,4 и 24 т на
тонну меди.
Отсюда видно, что и в случае применения хлорида натрия расход кислоты
еще достаточно высок, но при этом извлечение меди, в раствор, по сравнению с
выщелачиванием серно-кислотными растворами, возрастает в 8-10 раз.
В следующем этапе опытов изучено влияние паузы в орошении на процесс
выщелачивания руды. При проведении их замечено, что кристаллизация хлорида
натрия при высыхании минерала протекает на поверхности куска неравномерно.
Микроскопическим анализом определено, что при высыхании раствора в
процессе паузы кристаллизация хлорида натрия происходит и на пустой породе
(рис. 46).
132
Таким образом, введение паузы в орошении после насыщения руды
хлоридом натрия должно способствовать созданию условий для кристаллизации
NaCl на элементах пустой породы, что, в свою очередь, позволяет создать
своеобразный экран, препятствующий взаимодействию серной кислоты с
минералами пустой породы.
При
изучении
влияния
паузы на процесс выщелачивания
приняты
следующие
условия:
концентрация H
2
S0
4
- 10 г/дм
3
,
плотность орошения - 50 дм
3
/т. Пау-
за в орошении изменялась в
интервале 1-6 сут.
Анализируя
результаты
исследований (рис. 47), можно
видеть, что при паузе в орошении
одни сут-
ки извлечение меди наиболее высокое и составляет 1,45 - 1,48 %. Далее с
увеличением продолжительности пауз от 2 до 4 суток извлечение меди снижается
до 1,1- 0,97 %. При росте паузы до 6 сут извлечение за одно орошение
повышается незначительно - до 1,09. Расход кислоты при паузе в одни сут - 12,5 т
на тонну меди, далее он снижается до 9,9 т и при паузе в шесть суток снова воз-
растает до 13,5 т на тонну меди. Исходя из полученных результатов, следует
принять оптимальную паузу в двое суток. В этом случае сохраняется достаточно
высокое извлечение меди 1,1 % по сравнению с односуточной односуточной
паузой, и расход
133
серной кислоты падает в 1,3 раза. Все показатели при паузе в двое сут также, в
целом, лучше, чем при четырех- и шестисуточных паузах.
При изучении влияния
кислотности раствора (рис. 48)
концентрация
кислоты
изменялась в пределах от 2,5 до
15 г/дм
3
при паузе в орошении
двое сут. При выщелачивании
без
оборота
головных
растворов было замечено, что
концентрация меди в растворе
повышается 1 г/дм
3
, поэтому в
дальнейшем
проводились
опыты с вы-
водом головных растворов.
При изучении влияния концентрации кислоты на процесс выщелачивания
получены результаты, показывающие, что с увеличением концентрации серной
кислоты в растворе от 2,5 до 15 г/дм
3
извлечение меди возрастает. В пределах
изменения концентрации H
2
S0
4
от 2,5 до 5 г/дм
3
извлечение меди в раствор повы-
шается от 0,15 до 0,8 % за цикл орошения.
Из данных рис. 48 видно, что при возрастании концентрации кислоты в
орошающем растворе от 2,5 до 15 г/дм
3
наблюдается закономерное увеличение
извлечения меди в раствор. При этом одновременно возрастает расход серной
кислоты на тонну извлеченной меди. Так, например, при концентрации в растворе
серной кислоты, г/дм
3
: 2,5; 5,0; 10,0; 15,0, извлечение меди в рас-
134
твор составляет, соответственно, %: 0,22; 0,8; 1,8 и 2,8. Расход серной кислоты
составляет, соответственно, т/т меди: 2,2; 5,3; 11,5; 19,8.
На основании этих
данных
нельзя
сделать
однозначного вывода о том,
что
экономически
более
приемлемо - выщелачивание
при
пониженной
концентрации H
2
S0
4
(2,5
г/дм
3
) и при низком расходе
(2,2 т/т извлекаемой меди),
или
при
высокой
концентрации
H
2
S0
4
(15
г/дм
3
) и высоком расходе
H
2
S0
4
(19,8 т/т меди).
Результаты исследования по влиянию плотности орошения на процесс
выщелачивания меди из руды (рис. 49) раствором серной кислоты с
концентрацией 10 г/дм
3
, при плотности орошения 25 дм
3
/т показали, что
извлечение меди в раствор составляет до 1,35 % за цикл орошения. При
повышении плотности орошения от 50 до 100 дм
3
/т извлечение составляет
соответственно, 1,57 и 2,11 %. Расход кислоты для данных плотностей орошения
составляет соответственно, т/т меди: 10,1; 12,5 и 18,0 т/т извлеченной меди. По
данным проведенных экспериментов можно отметить, что лучшие результаты
получены при плотности орошения 25 дм
3
/т
135
Таким образом, проведенные укрупненно – лабораторные
исследования показы-
вают,
что
кучное
вы-
щелачивание
оксидной
айдарлинской руды следует
проводить раствором серной
кислоты
в
присутствии
хлорида
натрия,
при
плотности орошения 20-30
дм
3
/т руды, концентрации
кислоты 2,5-10 г/дм
3
и паузе
в орошении двое сут.
Цементация
меди
из
сульфатно-хлоридных
растворов с высо-
кой концентрацией хлорида натрия затруднена. Поэтому для извлечения меди из
растворов после выщелачивания айдарлинской руды, в отличие от актогайской,
разработана экстракционная технология извлечения меди экстрагентом АБФ,
описанная более подробно в главе 4.
Достарыңызбен бөлісу: |