Теоретические и технологические основы гидрометаллургической переработки медных руд Удоканского месторождения

• Автор: Киселев, Константин Викторович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Современное состояние и перспективы гидрометаллургической переработки медных руд

1.1 Традиционные способы переработки.

1.2 Комбинированные способы переработки медных руд

1.3 Процессы экстракции в гидрометаллургии меди.

1.4 Выводы и постановка задачи

2 Методы исследования и анализа.

2.1 Методика проведения сернокислотного выщелачивания

2.2 Методика проведения экстракции и реэкстракции.

2.3 Методика проведения электроэкстракции.

2.4 Методы анализа и реактивы.
2.5 Характеристика проб медной руды Удоканского месторождения и их подготовка.
2.6 Выводы
3 Оптимизация сернокислотного выщелачивания меди из окисленных минералов сульфидноокисленной
медной руды.
3.1 Термодинамический анализ процесса выщелачивания.
3.2 Исследование разложения руды
сернокислыми растворами.
3.2.1 Предварительное исследование образцов руды
3.2.2 Влияние скорости перемешивания на извлечение меди
3.2.3 Влияние крупности руды на извлечение меди.
3.2.4 Определение экспериментальной энергии
активации процесса.
3.2.5 Определение экспериментального порядка
процесса по реагенту.
3.2.6 Оптимизация основных технологических параметров
сернокислотного выщелачивания
3.3 Выводы
4 Исследование параметров жидкостной экстракции
и электроэкстракции меди из растворов выщелачивания.
4.1 Свойства экстрагента и механизм экстракции
4.1.1 Определение влияния растворителя
на экстракцию меди.
4.1.2 Определение емкости экстрагента по меди.
4.1.3 Изучение влияния кислотности сернокислого медьсодержащего раствора на экстракцию меди.
4.1.4 Определение селективности в паре медьжелезо
при жидкостной экстракции.
4.2 Изотермы экстракции и реэкстракции.
4.3 Электроэкстракция меди
4.4 Выводы
5 Технологические основы гидрометаллургической переработки
смешанных медных руд Удоканского месторождения
5.1 Комбинированная схема, предложенная
Уральской горнометаллургической компанией УГМК
5.2 Предлагаемая схема переработки и се обоснование
5.3 Материальный баланс гидрометаллургического
передела
5.4 Оценка экономической эффективности
предлагаемой схемы
5.5 Выводы
Выводы.
Список использованных источников


При этом извлекается % меди, а раствор содержит - г/дм3 меди, 2,5 г/дм3 железа, 1,8-4,8 г/дм3 алюминия. Примеси осаждают молотым известняком при контролируемой кислотности и аэрации пульпы. Технология пригодна для руд с пониженным содержанием известняка. Другим методом, известным с прошлого века является, тиосульфатное осаждение меди из кислых растворов. Тиосульфат натрия используют для селективного выделения меди из кислых растворов различных гидрометаллургических технологий. Технологическая оценка процессов кучного тиосуль-фатного выщелачивания меди, выполненная специалистами института «Среднеазнипромцветмет», и укрупненные испытания выявили возможность совместного извлечения всех металлов из окисленных руд и хвостов обогащения сульфидных руд, устойчивость тиосульфатных растворов к окислению. Кроме того, был исследован процесс выделения меди из сульфатных растворов с концентрацией меди (0,-0,5)М, железа до 0,5 М, серной кислоты до 0,2 М раствором тиосульфата натрия концентрацией 2М. Осаждение при температурах (3-3) К вели в термостатированном стеклянном сосуде, интенсивность перемешивания составляла 0 об/мин. Расход тиосульфата, обеспечивающий извлечение меди в осадок ,9-,% при температуре 5-0 К составлял 1,5-1,8 моля тиосульфата на 1 моль меди. При оптимальных условиях содержание меди в осадке составляло около %. Содержание элементарной серы возрастало с увеличением расхода тиосульфата и температуры осаждения и составляло (5-)%. Железо, если оно присутствовало в растворе, незначительно соосаждалось с медью. В условиях опытов содержание железа в осадке не превышало 0,%. Растворимые продукты реакции представлены преимущественно сульфатом натрия и серной кислотой. При температуре менее 0 К кислота не образуется; при (3-3) К ее выход составлял (0,4-0,6) моля на 1 моль осажденной меди [6]. Си4 + Н + 2Ш4СЫ8 + Н — 2СиСЫ8 + (ЫН4)2 4 + 2Н, (1. СиСЫ8 + 2ЫаОН -> Си + 2№СЫ8 + Н (1. СиС№ + Са(ОН)2 -> Си + Са(СК8)2 + Н. Из руды в кек, содержащий ~% меди, извлекается -% меди. Сте-•• пень регенерации растворителя %. Для повышения извлечения меди необходима тщательная промывка остатка от. Позднее было предложено осаждать медь цианистой кислотой и сернистым газом при pH > 4 и I > 0 °С. Этот процесс пригоден для переработки растворов от выщелачивания руды, огарков, скрапа. Он более экономичен, чем цементация или электроосаждение. СиСН + Н2 — 2Си + 2НС. При использовании цианидных схем невысоки капитальные и эксплуатационные затраты. Все это сдерживает их применение в гидрометаллургии меди [7]. При переработке медных руд и концентратов применяются технологические схемы, различающиеся используемыми методами извлечения металла из руды, методами извлечения металла из растворов выщелачивания, способами разделением твердой и жидкой фаз, организацией потоков фаз, правилами компоновки операций и т. Совокупность и последовательность методов зависит, в первую очередь, от минерального состава меди в руде, содержания меди в руде и постоянства состава вмещающих минералов и пород руды. Для сложных по составу руд, например для комплексных и труднообога-тимых медных руд, применяется разделение руды на технологические сорта с использованием для обогащения и извлечения из каждого сорта оптимальной для его вещественного состава технологической схемы [8-]. Переработка медных руд и концентратов ведется по чисто гидрометаллургической технологии (процесс выщелачивания), либо по флотационной технологии, либо по комбинированным схемам [-]. Совместная (коллективная) флотация окисленных и сульфидных минералов с предварительной сульфидизацией поверхности окисленных минералов проводится только при незначительной степени окисления руды, при содержании окисленных минералов в руде до %, в этом случае руда относится к технологическому типу сульфидных [-]. Использование коллективной флотации для смешанных руд (содержание окисленных минералов от % до %) приводит к получению коллективного концентрата низкого качества, проблемам его переработки, сложным схемам флотации и невысокой степени извлечения меди.