251
Орошающий раствор, просачиваясь через массу руды, собирался в приемник и
анализировался. Получены растворы среднего состава, г/дм
3
: Сu 1,59; Fe
o6щ
0,1;
Cd 0,46; Mg 0,43; А1
2
0
5
0,6; Si0
2
018; Na 1,1; К 0,01; pH 2,5. После осветления до
содержания твердого менее 10 мг/дм
3
растворы от выщелачивания поступали на
экстракцию органическим растворителем, затем реэкстракцию меди и отмывку
органической фазы от примеси кислоты после реэкстракции в противоточные
смесительно-отстойные экстракторы ящичного типа.
252
Данные, полученные на экстракторах такого типа в у круп ненно-
лабораторном масштабе, могут легко смоделироваться при переходе к
производственным условиям. Органическая фаза представляла собой раствор 10
об.% АБФ в осветительном керосине.
За три ступени экстракции извлечено 98 % меди. В целях уменьшения потерь
экстрагента на первой и второй ступенях процесс проводился в условиях
непрерывной водной фазы, а на третьей - непрерывной органической. Рафинат,
содержащий, г/дм
3
: 0,02-0,04 Сu; 0,09-0,1 Fе
0бщ
; рН - 1; 5-1,6, после корректи-
ровки кислотой направлялся на выщелачивание руды. Медь из насыщенной
органической фазы при реэкстракции извлекалась растворами H
2
SO
4
- 200 г/дм
3
.
За три ступени реэкстракции извлечение меди составило 99 %. Обезмеженная
органическая фаза после реэкстракции содержала, г/дм
3
: 0,015-0,02 Сu; 8,5-12,5
H
2
SO
4
. Как показали лабораторные исследования, присутствие серной кислоты в
объеме экстрагента резко снижает извлечение меди на стадии экстракции,
поэтому органическая фаза после реэкстракции меди подвергалась водной
отмывке до рН 3,0-3,5 промывного раствора. Промывные воды направлялись в
сборник рафината для подготовки выщелачивающего раствора, а регене-
рированный экстрагент возвращался на стадию экстракции. Ре- экстракт в
процессе 5-6 циклов рециркуляции обогащался медью и служил исходным
раствором для электролиза. Насыщенный реэкстракт содержал, г/дм
3
: 44-56 Сu;
0,1-0,3 Ре
0бЩ
; 120-150 H
2
SO
4
; примеси 0,05.
Основные технологические параметры процесса экстракции меди
представлены в таблице 47.
Электроосаждение меди проводилось в электролизере со свинцовым анодом.
В качестве катодной основы использовались пластины из электролитной меди.
Основные параметры электролиза: плотность тока - 200 А/м
2
; напряжение на
ванне - 1,9-2,1 В;
253
температура процесса - 50 °С; циркуляция электролита - 3-4 объема в 1 ч на
объем ванны. Выход по току 85-90 %. Расход электроэнергии ~ 200 кВт ч/т меди.
Отработанный электролит состава, г/дм
3
: 35-40 Сu; 0,1-0,3 Fe
0бщ
; 150-170
H
2
SO
4
возвращался на реэкстракцию меди. Катоды, полученные в процессе
электролиза, содержали, %: 99,9 Сu; < 0,002 Sb; < 0,002 As ;<0,001Bi; < 0,002 Ni;
< 0,005 Pb; < 0,002 Sn ; <0,005 Zn; сумма остальных примесей менее 0,1, что
соответствует марке Ml .
Укрупненно-лабораторные испытания экстракционной схемы получения
меди из сульфатно-хлоридных растворов выщелачивания смешанных руд
проводились по схеме, представленной на рисунке 116 представлена
технологическая схема экстракционного получения меди из растворов
выщелачивания смешанных руд [51]. При перколяционном выщелачивании
медной руды получены растворы со средним содержанием, г/дм
3
: медь 0,5-0,98;
254
железо 1,8; натрий хлористый 200-240; калий - 8-10; другие примеси, рН = 1,8.
Медь в растворе выщелачивания присутствовала в одно- и двухвалентном
состояниях. После осветления раствор подавался на стадию эктракции.
Экстракция и реэкстракция меди проводилась в экстракторах "смеситель-
отстойник" горизонтального типа. Экстрагентом для меди служил 10 %-ный
раствор 5- трет-октил-2-оксибензофеноноксима (АБФ) в осветительном керосине.
За одну ступень экстракции при 0:В = 1:2 медь извлекалась на 98 %. В момент
контакта экстрагента и водного раствора вводился катализатор. Время контакта
фаз при экстракции 1-2 мин. Хлоркомплексов в экстрагенте не обнаружено.
Однако, во избежание механического захвата ионов хлора, экстракт промывался
слабым раствором сульфата меди в одну ступень.
Для реэкстракции меди из насыщенной органической фазы применялись
растворы серной кислоты или отработанного электролита (20-25 г/дм
3
H2SO4). За
две ступени контакта при обработке серной кислотой 150 г/дм
3
органический
раствор полностью регенерировался и после одноступенчатой отмывки водой при
0:В = 5:1, поступал в голову процесса для экстракции меди. Промывной раствор
объединялся с рафинатом и направлялся для выщелачивания руды. Реэкстракция
меди проводилась при соотношении 0:В=4:1. Реэкстракт с концентрацией 40-60
г/дм
3
меди, 90-100 г/дм
3
серной кислоты, 0,1-0,2 г/дм
3
железа и 0,1 г/дм
3
других
компонентов поступал в электролизер с нерастворимым анодом для
электролитического выделения катодной меди. Электролиз проводился при
плотности тока 150 А/м
2
, напряжении на ванне 1,9 В, температуре электролита
55 °С. Полученная катодная медь соответствовала марке МО по лимитирующим
примесям. Отработанный электролит возвращался на стадию реэкстракции.
Промывные растворы и рафинат после экстракции объединялись и,
откорректированныe по содержанию кислоты и хлорид-иона, направлялись на
выщелачивание руды в перколятор. Незначительное количество органической
фазы, присутствующей в
255
оборотных водных растворах, сорбировалось поверхностным слоем руды и
отрицательного влияния на процесс выщелачивания не оказывало.
Таким образом, проведенные испытания показали высокую эффективность
экстракционной технологии получения меди из хлоридных растворов
перколяционного выщелачивания смешанных руд с использованием в качестве
экстрагенга 5-трет-октил-2- оксибензофеноноксима. Введение катализатора
значительно сократило время контакта фаз для достижения равновесия при экс-
тракции. Использование оборотных водных растворов экстракционного и
электролизного переделов позволило создать замкнутую технологическую схему
переработки смешанных медных руд.
256
Г л а в а 5. ИСПЫТАНИЯ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕДНЫХ РУД
Результаты проведенных лабораторных исследований пер- ко-ляциомного
выщелачивания руд позволили разработать технологию кучного выщелачивания
медных руд. В данной главе приведены результаты опытно-промышленных
испытаний и внедрения кучного выщелачивания медных руд [33, 40, 48, 51, 95,
117].
Достарыңызбен бөлісу: |