Физико-химические основы комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения

Крылова, Любовь Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Физико-химические основы комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения
ВАК РФ 25.00.13, Обогащение полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Физико-химические основы комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения"

На правах рукописи

КРЫЛОВА ЛЮБОВЬ НИКОЛАЕВНА

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ СМЕШАННЫХ МЕДНЫХ РУД УДОКАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Специальности 25.00.13 - "Обогащение полезных ископаемых"

05.16.02 - "Металлургия черных, цветных и редких металлов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2008 г.

003167953

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Государственный технологический университет «Московский институт стали и сплавов» (МИСиС)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Научный консультант: доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты: доктор технических наук кандидат технических наук

Панйн Виктор Васильевич

Медведев Александр Сергеевич

Руднев Борис Петрович Чантурия Алексей Валентинович

Ведущая организация: ФГУП «Государственный научный Центр РФ

«Институт Гинцветмет» (г.Москва)

Защита диссертации состоится 21 мая 2008 года в 16°" часов в аудитории К-421 на заседании Диссертационного совета Д212.132.05 яри ФГОУВПО «Государственный технологический университет «Московский институт стали и сплавов» по адресу: 119049, г. Москва, Крымский вал, д. 3.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке МИСиС.

Автореферат разослан ¿л 7 апреля 2008 г,

У!

Ученый секретарь диссертационного совета У/^'/у//'—^ Лобова Т. А.

' /

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Удокаиское месторождение - самое крупное неосвоенное месторождение меди в России, более 60% запасов которого относится к труднообогатимому сульфидно-окисленному (смешанному) типу медных руд По технологиям переработки удоканских смешанных руд, основанным на коллективной флотации минералов (ТЭО 1995, 2000 г), из-за трудности обогащения окисленных медных минералов извлечение их в концентрат не превышает 70-75%, флотационная активность сульфидов меди подавляется сульфидизатором, применяемым для флотации окисленных минералов, что в результате приводит к потерям до 14-16% меди при обогащении, после выщелачивания коллективного концентрата получают низкосортный сульфидный концентрат с содержанием меди 15-20% Организация промышленной переработки удоканских руд по этим технологиям, особенно при невысоком среднем содержании меди в руде (1,3%) и суровых климатических условиях расположения месторождения близких к районам Крайнего Севера, признана Мосгосэкспертизой нерентабельной

В соответствии с концепцией развития металлургической промышленности России до 2010 года, переработку выделяемых при обогащении сульфидных медных концентратов необходимо осуществлять с использованием способов, не оказывающих вредное воздействие на окружающую среду

В связи с вышесказанным актуальной является задача разработки рентабельных и более экологически чистых технологий переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения Научный и практический интерес представляет разработка физико-химических основ технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения с выщелачиванием сульфидных медных концентратов обогащения с использованием озона и пероксида водорода

Цель диссертационной работы - создание рентабельной комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения с переработкой сульфидного медного концентрата экологически безвредным способом

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

Изучить влияние сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди и смешанной медной руды на факторы, определяющие флотационное поведение минералов

Изучить свойства озона, влияющие на его реакционную способность и кинетику выщелачивания сульфидных медных концентратов

Изучить закономерности, механизм и кинетику выщелачивания сульфидных медных концентратов с использованием озона, пероксида водорода и взаимодействия элементной коллоидной серы с озоном

Установить параметры и режимы процессов комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения - рудоподготовки, сернокислотного выщелачивания руды, флотационного обогащения кека выщелачивания, выщелачивания сульфидного медного концентрата

Разработать эффективный, экологически безвредный способ выщелачивания сульфидного медного концентрата Удоканского месторождения с использованием озона и пероксида водорода

Методы исследований. Для решения поставленных задач в работе использовались микроскопический (с применением автоматического анализатора изображений «Видео-

мастер») и рентгенодифракционный (на установке D8-ADVANCE фирмы Bruker) методы исследований, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (на установке РШ 5500 ESCA фирмы Physical Electronics), инфракрасной спектроскопии (спектрофотометр Спекторд-М80), УФ-спектроскопии (спектрофотометр Shimadzu UV3100), методы выщелачивания и пенной флотации

Научная новизна

Впервые установлено влияние сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди на характер сорбции ксантогената на поверхности минералов, выражающееся в уменьшении сорбции ксантогената и увеличении сорбции диксантогенида, что оказывает существенное влияние на флотируемость минералов

Установлены изменения элементного и фазового состава поверхности вторичных сульфидов меди при сернокислотной обработке, проявляющиеся в повышении содержания меди, элементной и сульфатной серы, снижении содержания оксидов и гидроксидов железа, в результате которых повышается гидрофобность поверхности минералов и их сорбционная способность

Установлены закономерности растворения и разложения озона в растворе серной кислоты, выражающиеся в относительной стабильности концентрации растворенного озона в интервале концентраций серной кислоты 0,1-1,0 М, что позволяет обосновать оптимальный режим окисления минералов с участием озона

Установлены особенности окисления сульфидных медных концентратов в растворе

серной кислоты озоном и пероксидом водорода, проявляющиеся в преимущественном участии в окислении образующихся при разложении озона и пероксида водорода гидроксильных и гидроперекисных радикалов, что интенсифицирует процесс растворения

Установлено каталитическое действие элементной коллоидной серы на разложение озона в растворе серной кислоты, что приводит к повышению скорости окисления

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью результатов исследований полученных различными методами, применением современных методов исследований, представительным объемом экспериментов

Практическая значимость

Разработан способ повышения показателей флотации смешанной медной руды, заключающийся в сернокислотном выщелачивании руды перед обогащением

Разработан эффективный, экологически безопасный способ выщелачивания сульфидных медных концентратов в растворе серной кислоты с применением озона, пероксида водорода и оксидного железа, названный пероксон-солевой

Разработана комбинированная технология переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения с выщелачиванием сульфидного медного концентрата и определены параметры и режимы процессов рудоподготовки, сернокислотного выщелачивания руды, флотационного обогащения кека выщелачивания

По результатам работы получено 4 патента Российской Федерации на изобретение, зарегистрировано 8 ноу-хау, подано 9 заявок на изобретение

На защиту выносятся:

Результаты изучения влияния сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди на состояние поверхности минералов, сорбцию собирателя, флотационную активность, и сернокислотного выщелачивания смешанной медной руды на показатели флотации

Результаты физико-химических исследований процессов протекающих при выщелачивании смешанной медной руды, флотационном обогащении кека выщелачивания и выщелачивания сульфидного медного концентрата

Установленные закономерности растворения и разложения озона в растворе серной кислоты концентрацией ОД-5,0 М

Полученные кинетические закономерности окисления сульфидных медных концентратов и особенности их окисления растворе серной кислоты с участием озона, пероксида водорода и оксидного железа

Установленные закономерности взаимодействия элементной коллоидной серы с озоном в растворе серной кислоты

Новый способ сернокислотного выщелачивания сульфидных медных концентратов с участием озона, пероксида водорода и оксидного железа, названный пероксон-солевой

Комбинированная технология переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения с выщелачиванием сульфидного флотационного концентрата

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на конгрессе обогатителей стран СНГ (2003, 2005, 2007 гг, Москва, МИСиС), международной научно-практической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (2004 г, Екатеринбург), международном совещании «Плаксинские чтения» (2001 г, Чита), всероссийском семинаре и первой всероссийской конференции «Озон и другие экологически чистые окислители Наука и технологии» (2003, 2005, 2006, 2007 гг, Москва, МГУ), втором московском научном форуме «Московская наука - проблемы и перспективы» (2005 г, Москва), представлялись на сибирской выставке (2005 г, Хабаровск), на московском международном салоне промышленной собственности «Архимед-2005», на международном Салоне инноваций и инвестиций (2002,2006,2007 г г, Москва, ВВЦ)

Публикации. По результатам работы опубликовано 12 статей в рецензируемых журналах и 10 тезисов докладов в материалах научных конгрессов, конференций и семинаров

Структура и объем и работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы, 4 приложений Диссертация имеет объем 169 страниц, включает 42 таблицы, 85 рисунков и список литературы из 146 источников

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель работы, изложены основные положения, выносимые на защиту

В первой главе представлен аналитический обзор опубликованных теоретических и экспериментальных работ, в котором рассмотрены комбинированные технологии переработки медных руд, методы выщелачивания сульфидных медных концентратов и результаты использования озона и пероксида водорода для извлечения металлов

Отмечено, что технология переработки определяется составом руды, основные потери меди при флотационном обогащении смешанных медных руд связаны с окисленными минералами Снижение содержания труднофлотируемых окисленных минералов меди позволяет повысить показатели обогащения

Показано, что в известных технологиях выщелачивания сульфидных медных концентратов обогащения используются агрессивные и токсичные реагенты, оказывающие вредное воздействие на окружающую среду.

Озон и пероксид водорода являются сильными окислителями, окислительный потенциал озона в 1,52 раза и пероксида водорода в 1,3 раза выше, чем у хлора, и наиболее экологически безопасными, так как они быстро разлагаются на безвредные соединения В ранее проведенных исследованиях озон используется без сочетания с другими окислителями, поэтому расход озона нерентабельно высокий, не определен механизм и кинетика выщелачивания металлов из сульфидного минерального сырья Взаимодействия, происходящие при окислении сульфидных концентратов озоном и пероксидом водорода, кинетика выщелачивания недостаточно изучены

На основе критического анализа технической литературы сформулированы задачи требующие решения для достижения поставленной в работе цели - разработке эффективной комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения с сернокислотной обработкой руды перед флотацией и окислением сульфидных медных концентратов с использованием озона и пероксида водорода

Во второй главе приведены элементный и минеральный состав, текстурно-структурные свойства смешанной медной руды Удоканского месторождения, оборудование и методы исследований, примененные для выполнения работы

Для исследований использована смешанная медная руда Удоканского месторождения с содержанием меди 0,95-1,46%, степенью окисленности 41-63% Основные сульфидные минералы меди халькозин 0,7-0,8%, ковеллин 0,1-0,6%, борнит 0,1-0,3%, халькопирит 0,02-0,5%, окисленные минералы - меди брошантит 0,1-1,9% и малахит 0,1-1,2% Содержание пирита в руде составляет не более 0,01%, гидрооксидов железа 0,7% Особенностью удоканских руд является трещиноватость породы, жильный тип оруденения, развитие окисленных форм меди по трещинам, повышенная скважность гидроксидов железа, определяющая высокую проводимость растворов в руде Сульфидная медь присутствует, в основном, во вторичных минералах.

В третьей главе представлены результаты исследований рудоподготовки, влияния сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди на изменение состава поверхности минералов, изучения параметров и режимов сернокислотного выщелачивания смешанной медной руды

Показано, что дробление руды до крупности минус 3,0 мм обеспечивает эффективное вскрытие окисленных минералов меди и последующее выщелачивание руды Такая крутость руды позволяет снизить расход серной кислоты на вмещающую породу при выщелачивании и проводить обезвоживание кека выщелачивания с большой удельной производительностью Исследованиями установлено, что выщелачивание более тонко измельченной руды не приводит к повышению извлечения меди при одинаковом расходе кислоты, при этом возрастает расход кислоты на вмещающую породу, например, при выщелачивании руды крупностью минус 0,1 мм расход кислоты увеличивается в 1,5-2 раза Показано, что выщелачивание руды, дробленой центробежно-ударным способом, приводит к повышению извлечения меди в раствор по сравнению с выщелачиванием руды, дробленой в щековой дробилке

Обоснован метод «сухого» дробления перед выщелачиванием смешанной медной руды Удоканского месторождения, позволяющий снизить расход серной кислоты на

выщелачивание и количество воды в цикле переработки, чем в результате уменьшить объем сбросных вод в хвостохранилище.

Испытаниями рудоподготовки удоканской медной руды показана возможность получения готового материала фракции минус 3,0 мм при дроблении центробежно-ударным способом. Выход класса минус 3,0 мм в разгрузке дробилки составил 48,0%, расход энергии на дробление одной тонны руды 1,46 кВт-ч/т, расход энергии на дробление руды до конечной крупности минус 3,0 мм составил 3 кВт-ч/т, циркулирующая нагрузка по схеме рудоподготовки составила 175%.

Установлено, что в результате сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди, в основном халькозина и борнита, происходит изменение элементного и фазового состава поверхности минералов, влияющее на их флотационное поведение: на поверхности минералов содержание серы повышается в 1,44 раза, меди в 4 раза, а содержание железа снижается в 1,6 раза (рисунок 1).

без обработки 32% после обработки

Рисунок 1 - Изменение содержания элементов на поверхности вторичных сульфидов меди (без учета углерода и кислорода)

Показано, что после сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди существенно изменяется соотношение фаз серы на поверхности (рисунок 2): доля элементной серы возрастает с 10 до 24% от общей серы (спектр 3), доля сульфатной серы -с 14 до 25% (спектр 4).

Энергия связи, еВ Энергия связи. еВ

1 и 2 - сера в сульфидах, 3 - элементная сера, 4, 5 -сера в сульфатах Рисунок 2 - Фотоэлектронные спектры 82р поверхности вторичных сульфидов меди

С учетом повышения содержания общей серы на поверхности минералов, содержание элементной серы возрастает в 3,47 раз, сульфатной серы в 2,58 раз (рисунок 3).

Эсульфидн

Бэлементн

Эсульфатн

без обработки после обработки

Рисунок 3 - Формы нахождения серы на поверхности вторичных сульфидов меди

В результате сернокислотной обработки содержание оксида железа на поверхности минералов снижается и увеличивается содержание сульфата железа (рисунок 4). снижается содержание сульфида меди и возрастает содержание сульфата меди (рисунок 5).

после обработки

1 \

ИВ 71С Ш 71» 710 781 70*

711 716 71* 71! 710 10В

- г /.-

Энергия связи, еВ

оксид железа; 2 - сульфат железа

Энергия связи, еВ

Рисунок 4 - Фотоэлектронные спектры Ре2рЗ/2 поверхности вторичных сульфидов меди

обработки

Энергия связи, еВ

Энергия связи. еВ

1 - сульфид меди; 2 - сульфат меди Рисунок 5 - Фотоэлектронные спектры Си2рЗ/2 поверхности вторичных сульфидов меди

Анализ ИК-спектров вторичных сульфидов меди показал, что в результате сернокислотной обработки поверхность минералов «очищается», в частности от пленок оксидов и гидроксидов железа: фиксируемые в спектрах исходного образца по всему диапазону полосы переменной интенсивности и сильная узкая полоса при частоте 668 см"!

относящаяся к валентным колебаниям Ие-О, после сернокислотной обработки значительно уменьшаются (рисунок 6).

пГ

~г

Частота колебаний. см'!

Рисунок 6 - ИК-спектры поверхности вторичных сульфидов меди до обработки (1), после сернокислотной обработки (2)

Изучено влияние расхода и концентрации серной кислоты, плотности пульпы, продолжительности процесса на извлечение меди и расход кислоты при выщелачивании смешанной медной руды Удоканского месторождения крупностью минус 3 мм.

Показано, что увеличение расхода серной кислоты более 24-^-26 кг/т на выщелачивание при плотности пульпы Т:Ж=1:1 не приводит к повышению извлечения меди в раствор, а также росту расхода серной кислоты на минералы меди (рисунок 7). При повышении исходной концентрации серной кислота более 20 г/дм3 возрастает расход кислоты на выщелачивание и в основном на растворение минералов вмещающей породы.

I 70

I ао

-я. 2

■

11 £ 10 I

8 г

16 18 20 22 24 26 28 30 32 Расход серной кислоты, кг/т руды

Рисунок 7 - Зависимость извлечения меди в раствор (1) и расхода К^С^ на минералы меди (2) от подачи НгвС^ (т= 90 мин)

18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 Исходная концентрация кислоты, г/дм3

Рисунок 8 - Зависимость извлечения меди (1) и расхода НгвС^ на вмещающую породу (2) от исходной концентрации НгЭС^ (т= 5 мин)

Так, при увеличении концентрации серной кислоты с 20 г/дм3 до 36 г/дм3 расход кислоты на растворение минералов вмещающей породы увеличивается на 80% за 5 минут выщелачивания (рисунки 8, 9)

Рисунок 9 - Зависимость расхода Н28С>4 на минералы меди (1) и на вмещающую породу (2) от продолжительности выщелачивания

Рисунок 10 - Зависимость извлечения меди из окисленных минералов (1) и остаточной концентрации Н^ЗС^ (2) от ипололжительности выщелачивания

После 1-1,5 ч выщелачивания скорость извлечения меди из руды значительно снижается (рисунок 10) Увеличение содержания твердой фазы при выщелачивании руды с 50 до 60% при одинаковом расходе кислоты способствует повышению извлечения меди в раствор на 7,5-8,5%, что объясняется возрастанием концентрации серной кислоты и, возможно, образованием свежей поверхности за счет истирания частиц руды при перемешивании в меньшем объеме

Получено, что выщелачивание смешанной медной руды в течение 5-10 минут позволяет перевести ее в технологический сорт «сульфидная» с содержанием окисленных минералов меди менее 30%

В результате исследований установлен режим выщелачивания удоканской смешанной медной руды крупностью минус 3 мм исходная концентрация серной кислоты 20-24 г/дм3, плотность пульпы 50-60%, продолжительность выщелачивания 1-1,5 ч (рисунок 10), общий расход серной кислоты 24-26 кг/т Извлечение меди из руды в таком режиме выщелачивания достигает 95,5% в пересчете на окисленные минералы меди, выход твердой фазы составляет ~ 96-98%

Минералогический анализ показал, что в результате выщелачивания смешанной медной руды содержание меди в окисленных фазах снижается с 41-63% до 6-18%, вторичные сульфиды меди выщелачиваются на 15-20% После выщелачивания полиминеральные агрегаты сульфидов имеют многочисленные поры, пустоты, трещины, образующиеся на месте растворенных минералов, поверхность зерен сульфидов чистая, без налетов и следов переотложения

В четвертой главе представлены результаты изучения влияния сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди на сорбцию бутилового ксантогената калия и технологические показатели флотации, а также изучения режимов пенной флотации кеков выщелачивания смешанной медной руды и разработки технологической схемы их флотационного обогащения.

Методом ИК-спектроскопии установлено, что сернокислотная обработка вторичных сульфидов меди изменяет характер сорбции ксантогентата (КХ) на поверхности минералов. После сернокислотной обработки на поверхности вторичных сульфидов меди сорбция ксантогената снижается (интенсивность полос 1022 и 619 см'1 слабеет), но идентифицируется диксантогенид (появляется полоса при частоте 530 см"1). Характеристические частоты колебаний ксантогената на поверхности вторичных сульфидов меди сдвинуты от частоты исходного реагента, что свидетельствует о его хемосорбции на поверхности минералов, а отсутствие сдвига полосы диксантогенида - о физической сорбции (рисунок 11).

100,00 —------------------------------------------------------

------1-г---1---1---Г-----------1------Г- - -

1496,00 1 359,00 1222,00 1085,00 948,00 811,00 674,00 537,00 400.0

Частота колебаний, см"1

Рисунок 11 - ИК-спектры (1) - пленки 0,1% КХ, (2) - поверхности вторичных сульфидов меди, (3) - поверхности вторичных сульфидов меди после взаимодействия с КХ, (4) -поверхности вторичных сульфидов меди после сернокислотной обработки и взаимодействия с КХ

По остаточной концентрации ксантогената после взаимодействия с вторичными сульфидами меди, определено, что на поверхности минералов подвергнутых сернокислотной обработке ксантогената сорбируется в 1,86-^2,58 раза меньше, чем на поверхности без обработки. Этот экспериментальный факт согласуется с данными возрастания содержания элементной серы на поверхности сульфидов меди после сернокислотной обработки (рисунок 3), что, как известно, повышает ее гидрофобность.

Исследования пенной флотации вторичных сульфидов меди показали, что сернокислотная обработка приводит к повышению извлечения меди в концентрат на 7,2-^-10,1%, выхода твердой фазы на 3,3-^5,5% и содержания меди в концентрате на 0,9-КЗ,7% (таблица 1).

Изучены параметры и режимы флотационного обогащения кеков сернокислотного выщелачивания смешанной медной руды содержащих 0,78-^1,1% меди, включая 0,15-Ю,2% меди в окисленных минералах.

Таблица 1 - Результаты пенной флотации вторичных сульфидов меди _(КХ = 200 г/т, т = 2,5 мин, СаО = 1000 г/т, рН 8,9, Т-80 = 50 г/т)

№ опыта | Продукт | Выход тв, % | Содержание меди, % ( Извлечение меди, %

Флотация вторичных сульфидов меди

Опыт 1 Концентрат 38,5 54,8 64,88

Хвосты 61,5 18,6 35,12

Исходный 100 32,55 100,0

Опыт 2 Концентрат 37,9 56,9 64,63

Хвосты 62,1 19,0 35,37

Исходный 100 33,36 100,0

Ьлотация вторичных сульфидов меди после сернокислотной обработки

Опыт 3 Концентрат 41,8 55,7 72,1

Хвосты 58,2 15,5 27,9

Исходный 100 32,32 100,0

Опыт 4 Концентрат 43,3 58,5 74,7

Хвосты 56,7 15,1 25,3

Исходный 100 33,9 100,0

Установлено, что, несмотря на тонкую вкрапленность сульфидов в кеке, для основной флотации можно применить относительно грубое измельчение - 70% класса минус 0,074 мм (рисунок 12) Это объясняется низкой твердостью и повышенной хрупкостью борнита и халькозина, содержащихся в удоканской руде, а также действием на руду предварительного выщелачивания.

Показано, что потери меди с хвостами флотации возрастают при увеличении содержания окисленных минералов меди в поступающем на флотацию кеке выщелачивания (рисунок 13) Для флотации оставшихся после выщелачивания окисленных минералов меди при флотации кека достаточна подача сернистого натрия в количестве 35-70 г/т, что позволяет повысить извлечение меди в концентрат на 4,2 %

о4 0,22

§ О

Содержание класса -0,074 мм, %

Рисунок 12 - Зависимость извлечения меди в концентрат (1) и содержания меди в хвостах флотации (2) от содержания класса минус 0,074 мм в кеке

003 010 OIS 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40

Содержание окисленной меди в кеке, %

Рисунок 13 - Зависимость содержания меди в хвостах флотации от содержания окисленной меди в кеке выщелачивания, поступающем на флотацию

Экспериментально установлены различия режимов флотации удоканской смешанной руды и кека ее сернокислотного выщелачивания основной и контрольной операции (таблица 2).

Таблица 2 - Показатели флотационного обогащения смешанной медной руды и кека выщелачивания (основная+контрольная операции, степень окисленности руды 53%)

№ Наименование показателя Показатели флотации

смешанной медной руды кека сернокислотного выщелачивания

1 Содержание меди, % 1,46 1,08

2 Содержание меди в концентрате, % 8,7 6,2-7,7

3 Извлечение меди в концентрат (от питания флотации), % 85,4 86,4-87,5

4 Выход концентрата, % 13,3 9,5-11,1

5 Минимальное содержание меди в хвостах флотации, % 0,23-0,27 0,11-0,15

6 Потери меди с хвостами, % 14,6 12,5-13,6

7 Выход хвостов, % 86,7 88,9-90,5

8 Расход сернистого натрия, г/т 670 35-70

9 Значение рН 8,1-8,6 8,8-11

10 Расход извести, г/т 320 880-1200

11 Время основной флотации, мин 10-15 6-11

12 Время контрольной флотации, мин 15-20 12-16

13 Расход ксантогената, г/т 280 175

Уменьшение расхода ксантогената, сернистого натрия, продолжительности флотации кека выщелачивания руды (таблица 2) связано, как с изменением состояния поверхности минералов, так и со снижением содержания медных минералов в кеке по сравнению с рудой Значительное уменьшение расхода сернистого натрия, депрессирующего при флотации сульфиды меди и особенно халькопирит, приводит к повышению извлечения меди из руды

На основе результатов исследований разработана схема флотационного обогащения кека выщелачивания (рисунок 14), включающая цикл промпродуктовой флотации с доизмельчением промпродуктов, по которой проведены лабораторные испытания в условиях моделирования замкнутого цикла При флотационном обогащении кеков выщелачивания по этой схеме выделяется медный концентрат с содержанием до 27,8% меди, при выходе около 2,3% и извлечении до 81,5% от питания флотации Хвосты основного цикла содержат 0,11-0,12% меди, потери меди с хвостами составляют 13,7% Отвальные хвосты, состоящие из хвостов основного цикла и хвостов контрольной промпродуктовой флотации, содержат 0,15% меди

Анализ продуктов обогащения показал, что основная доля потерь меди с хвостами флотации (около 90%) обусловлена неполным раскрытием минералов меди, находящихся в виде сростков с силикатами, алюмосиликатами, гидроксидами железа и магнетитом Снизить содержание меди в отвальных хвостах можно повышением степени измельчения в промпродуктовом цикле и направлением хвостов контрольной промпродуктовой флотации после доизмельченйя в основную промпродуктовую операцию

Таким образом, установлено, что применение сернокислотного выщелачивания смешанной медной руды позволяет при последующей пенной флотации повысить извлечение меди в концентрат и скорость флотации, снизить потери меди с хвостами, сократить расход ксантогената и сернистого натрия

кек выщелачивания

100 0 0 79

100 0

Са0=500 г/т

6,%

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ

N10 мин

70% кл-0 074 I рН—7,0 ▼

ОСНОВНАЯ ФЛОТАЦИЯ

4 47 14 90

84,27

СаО=75 г/т

1=10 мин

ДОЮМЕЛЬЧЕНИЕ

СаО=625 г/т рН-9-9,3 Ка^гОгЛ БугКС-150г/т Т-80 =35 г/т

Са0-250г/т Бут КС=75 г/т Т-80 =20 г/т КОНТРОЛЬНАЯ ФЛОТАЦИЯ

95,31 0 13

1573

90% кл -0,074 1=6мин

5,18 13,39

87,77

I ПЕРЕЧИСТИМ

2,743 2404

83,45

1=3 мин

11 ПЕРЕЧИСТИМ

2,437

1 40 4,32

0 428 3,69

2,0

0,12 13,70

5,36 0 30

2,03

ДОИЗШЛЬЧЕНИЕ

90% кл -0,074 т=6мш

7,884 ^50

0 65

ОСНОВНАЯ ПРОМПРОД

ода 4,20

1,50

Бут КС=10 тк 1=3 мин

БугКС=10г/г 1=2 мин

КОНТРОЛЬН ПРОМПРОД

7,6 0,52

0,087 1,38

015

2,315 27,80

81 45

Си концентрат

97 685 0,15

18,55

отвальные хвосты

Рисунок 14 - Качественно-количественная схема флотационного обогащения кека выщелачивания в условиях моделирования замкнутого цикла

В пятой главе приведены результаты изучения свойств озона влияющих на выщелачивания сульфидного медного концентрата, кинетики и механизма выщелачивания концентрата с использованием озона, пероксида водорода и ионов оксидного железа, закономерностей взаимодействия элементной коллоидной серы с озоном.

Изучены взаимодействия, происходящие при сернокислотном выщелачивании сульфидного медного концентрата в присутствии озона, пероксида водорода и оксидного железа В условиях выщелачивания концентрата происходит разложение озона (окислительный потенциал 2,07 В) (уравнения 1-4, таблица 3), разложение пероксида водорода (окислительный потенциал 1,77 В) (5)-(7), в том числе при взаимодействии с ионами железа (реактив Фентона) (8)-г(10) и при взаимодействии с озоном (реактив пероксон) (11) Эти реакции происходят с образованием более активных окислителей с более высоким окислительным потенциалом - атомарного кислорода (2,42 В), гидроксильных ОН (2,8 В) и гидроперекисных радикалов НО2 (1,7 В) Реакции разложения инициируются повышением температуры, присутствием ионов меди, железа и твердых частиц - сульфидов меди и серы

На разложение озона значительное влияние оказывает присутствие акцепторов, радикалов и пероксида водорода Каждое взаимодействие молекулы озона с образовавшимися радикалами приводит к разложению еще двух молекул озона по цепным реакциям (12)—(17) Взаимодействие пероксида водорода с радикалами также развивает цепной механизм образования активных окислителей (18),(19), а взаимодействие озона с ионами металлов происходит с образованием активного атомарного кислорода (18),(19)

Гомогенный обрыв цепных реакций разложения окислителей и образования радикалов происходит при рекомбинации радикалов с образованием пероксида водорода (реакции 22^-23) и при взаимодействии радикалов с ионами железа и меди (24)-(30) Окисление сульфидов меди и серы происходит атомарным кислородом и радикалами по реакциям (31)^(36)

Ионы меди, как и железа, выполняют множественную роль при выщелачивании, являясь как инициаторами образования цепных реакций разложения озона и пероксида водорода, так и причиной гомогенного обрыва цепных реакций при взаимодействии с радикалами (ингибиторы) Ионы оксидного железа, кроме того, участвуют в окислении сульфидов (38), (40), непрерывно регенерируются озоном (41) и пероксидом водорода (42) Выщелачивание сульфидных медных концентратов в растворе серной кислоты в присутствии озона, пероксида водорода и оксидного железа происходят по суммарным реакциям (37)-(40)

Исследованиями установлено, что разложение и растворение озона в растворе серной кислоты значительно отличается от этих процессов в воде В интервале концентраций кислоты от 0,1 до 1,0 М концентрация озона в растворе практически постоянна и составляет ~ 38 мг/до3 В этом диапазоне концентраций кислоты озон в течение 20-40 мин разлается незначительно и его концентрация относительно стабильна (рисунок 15) При увеличении концентрации кислоты более 1 М период стабильности озона в растворе уменьшается и при [Нг804]=5 М отсутствует.

Экспериментально определено влияние условий выщелачивания на растворение и разложение озона Повышение температуры с 20°С до 50°С приводит к снижению концентрации растворенного озона в 1,4 раза с 38 мг/дм3 до 27 мг/дм3 (рисунок 16) Присутствие сульфата меди в сернокислом растворе не существенно влияет на растворимость озона, но повышает почти в 2,8 раза скорость его разложения по сравнению с разложением в воде (рисунок 17), что согласуется с известным каталитическим действием ионов меди на разложение озона с развитием цепного механизма, например по реакции (21)

И 50

И 40

СО

О.

в 20

fcf

« 10

o-N о 2

о 5

6 4 3

100 120 140

1- вода,

3- 0,4 М [H2S04], 5 -1,5 М [H2S04], Рисунок 15 озона (t=20°C)

2-0,1 M[H2S04], 4 - 0,8 М [H2S04], 6 - 5 М [H2S04] Кинетика разложения

180 Т. МИН

60 т°с 1 °С

Рисунок 16 - Влияние температуры на растворение озона в растворе серной кислоты [НгЭ 04=0,8 М

\ 2 -1-

и 40

I ЯЛ

w 25

У 20

Р 15

а>

И a 10

И 5

>—А

• ^ 1

4 А У

/V А

О 20 40 60 80 100 120 140 т, МИН

1 - вода, 2 - 0,08 М Си(П), [Н2804]=0,8 М

Рисунок 17 - Влияние ионов меди на разложение озона (^20°С)

О 50 100 150 200 250 Т, МИН

1 - без добавления меди

2 - с добавлением меди

Рисунок 18 - Влияние ионов меди на выщелачивание сульфидного медного концентрата ( С)окс= 2,0 мл/с, [03] = 180 мг/л, Т Ж = 1 5, Т = 50 °С, (Н2804]=0,8 М)

Исследованиями установлена кинетика и влияние основных параметров выщелачивания в растворе серной кислоты с использованием озона, пероксида водорода и оксидного железа

Показано, что изменение концентрации серной кислоты в диапазоне 0,6-1,0 М и повышение концентрации ионов меди, не оказывает существенного влияния на выщелачивание сульфидных минералов меди с участием озона (рисунок 18) При увеличении концентрации озона в озоно-кислородной смеси (ОКС) скорость выщелачивания сульфидных медных концентратов и расход озона повышается Так, увеличение концентрации озона в 2,1 раза с 85 мг/дм3 до 180 мг/дм3 приводит к повышению средней скорости извлечения меди почти в 3 раза, снижению продолжительности процесса и уменьшению удельного расхода озона на единицу массы извлеченной меди в 1,5 раза (таблица 4)

Таблица 3 - Взаимодействия происходящие при сернокислотном выщелачивании сульфидного медного концентрата в присутствии озона пероксида водорода и оксидного железа (пероксон-солевое выщелачивание)

Зарождение цепных реакций Развитие цепных реакций Обрыв цепных реакций

Инициаторы цепных реакций 1, Си+, Си2+, Ре2+, Ре3+, Мев, Б" Переносчики цепных реакций ОН, но2 Ингибиторы цепных реакций Мев, в0, Си+, Ре2+, Ре

Разложение озона 03 о 02 + О (1) О + Н20 —» 2 ОН (2) 03 + Н20-»Н204 (3) 2 Нг04 —» 2 НОг + Ог (4) Разложение пероксида водорода Н202-*Н20+0 (5) Н20г -> 2 ОН (6) Н202 +Си+ -» Си2+ +ОН+ОН" (7) Реактив Фентона Н202+Ре2+->0Н+Ре3++0Н (8) Н202+Ре3+-> Н02 +Ре2++Н+ (9) Н02-+Ре3+ -> Ре2++ Н02 (10) Реактив пероксон 03 +Н202->02+0Н+НС>2 (11) В реакциях с озоном 03 + 0Н-»Н02 + 02 (12) 03 + ОН->Н02 + 02- (13) 03 + ОН ->Н04 Н02 + 02 (14) 03 + Н02->02" + 0Н + 02 (15) Оз + Ог"->03" + 02 (16) Оз" + Н20 -> ОН + ОН + 02 (17) В реакциях с пероксидом водорода Н202 + 0Н-»Н20 + НОг (18) Н202 + Н02 Н20 +0Н+02 (19) С образованием атомарного кислорода Ре2+ + Оз Ре3++ 02 + О (20) Си+ + Оз —► Си2+ + 02+ О (21) Гомогенный обрыв взаимодействия инициаторов 0Н + 0Н->Н202 (22) Н02 + Н02-> 02 + Н202 (23) 2Си+ + 2 ОН —> 2Си2+ +2Н* +Оа (24) Си+ + Н02 -»• Си2++ Н+ +02 (25) Ре3+ +НОг Ре2++ 02+Н+ (26) Си+ + ОН —> Си2+ + ОН" (27) Си+ + Н02 — Си2+ + Н02" (28) Ре2+ + ОН -> Ре3+ + ОН" (29) Ре2+ + Н02 Ре3+ + Н02 (30) Гетерогенный обрыв на частицах сульфидов Ме8+0+Н2804 Ме804 + Н20+8° (31) Ме8+2 ОН +Н2804 Ме804 + 2Н2О+80 (32) Ме8+2 Н02 +Н2804 —>МеЭ04 + 2Н2СН-О2+80 (33) Гетерогенный обрыв на золях серы Э0 +3° О + Н20 Н2804 (34) в0 +2 ОН + 02 -» Н2804 (35) в0 +2 Н02 -> Н2804 (36)

Суммарные возможные реакции. МеБ + Оз + Н2804-> Мев04 +Н20 + 02 + 8° (37) МеБ + Ре2(804)3 -»Ме8О4+2Ре8О4+80 (38) Мев + Нг02 + Н2 в04 —> Ме804 + 2НгО + 02 + 8 (39) МеРевг + 2Ре2(804)3 ->■ Мев04 +5Ре804 + 8° (40) 6 Ре804 + Оз + 3 Н2804 ЗРе2(804)3 + 3 Н20 (41) 2 Ре804 + Н202 + Н2804 Ре2(804)з + 2 Н20 (42) + Оз + Н20 Н2804 (43) 8° + Н202 + 02 Н2804 (44) Б0 + ЗОз + Н20 Н2Э04 + 302 (45)

Таблица 4 - Влияние концентрации озона на выщелачивание концентрата озоном ([Н2804]=0,8 М, войт5 2,0 мл/с, Т Ж = 1 5, X = 50°С)

Концентрация озона [Оз], мг/л Длительность выщелачивания, мин Удельный расход озона, Гоз/Гс.1 Извлечение меди, % Средняя скорость извлечения меди, %/ч

85 919 1,19 80,0 0,087

180 285 0,8 72,8 0,255

При увеличении расхода ОКС извлечение меди и средняя скорость извлечения меди из сульфидного медного концентрата также возрастает, но непропорционально расходу, при этом коэффициент использования озона значительно снижается (таблица 5)

Таблица 5 - Влияние расхода озона на озонное выщелачивание меди при ^=50 °С

([Оз] = 180 мг/л, Т Ж = 1 5, [Н2804] = 80,0 г/л)

Расход ОКС, мл/с Длительность выщелачивания, мин Удельный расход озона, Гоз/Гси Извлечение меди, % Средняя скорость извлечения меди, %/ч

1 490 1,04 74,5 0,15

2 285 0,8 72,8 0,26

5 94,0 0,55 55,6 0,59

По результатам исследований наибольшая скорость извлечения меди из концентрата озоном соответствует температуре ~ 50°С (таблица 6), при которой, как известно, он интенсивно разлагается, а растворимость его снижается Отсюда можно заключить, что окисление сульфидных медных концентратов осуществляется в основном продуктами разложения озона, а не растворенным озоном

Таблица 6 - Влияние температуры на выщелачивание сульфидного медного концентрата озоном ([Н2804]=0,8 М, О0кс= 2,0 мл/с, [03] = 180 мг/л, Т Ж = 1 5)

Температура, °С Длительность выщелачивания, мин Удельный расход озона, гоз/гои Извлечение меди, % Средняя скорость извлечения меди, %/ч

20 436 0,65 76,6 0,176

40 340 0,74 74,1 0,218

50 285 0,8 72,8 0,255

.60 460 1,52 70,4 0,153

Установлено, что на начальной стадии выщелачивания концентрация ионов меди в растворе повышается практически линейно и скорость выщелачивания меди повышается пропорционально увеличению концентрации пероксида водорода с 43,7 г/дм3 до 131,1 г/дм3 (рисунок 19) Это свидетельствует, что гетерогенный процесс выщелачивания сульфидного медного концентрата пероксидом водорода происходит в диффузионном режиме, а скорость растворения сульфидов не является лимитирующим процессом

Исследования показали, что выщелачивание сульфидного медного концентрата реактивом пероксон протекает наиболее интенсивно при соотношении озона и пероксида водорода Оз Н2О2 = 1 1 Выщелачивание сульфидного медного концентрата реактивом Фентона позволяет извлечь в периодическом режиме 95,6 % меди за 12 ч, в отливно-доливном режиме 95,9-97,6 % меди за 9т18 ч

Экспериментально установлено, что наибольшее окислительное действие оказывает применение одновременно озона, пероксида водорода и оксидного железа в растворе серной кислоты в условиях образования гидроксильных и гидроперекисных радикалов. Этот способ выщелачивания назван нами пероксон-солевой

[НзОДв г/л 1 -43,7, 2-87,4, 3 -131,1,4 - 87,4, р?е(ПГ)]=5 г/л

Рисунок 19 - Зависимость извлечения меди из сульфидного медного концентрата пероксидом водорода от времени выщелачивания (1?=50оС, Т Ж=1 10, [Н2804]=40 г/л, 0шо;=0,43 мтт/мии!

т, мин

1 - [Ре<Ш)]=6 г/дм-', [Оз]=ЮО мг/дм^,

йоз=12г/ч

2 - (Те(П1)]=3 г/дм3, [03]=100 мг/дм3,

О0з =12 г/ч, [Н202]= 30%, Ст02 =12 г/ч

Рисунок 20 - Зависимость извлечения меди из сульфидного медного концентрата от времени выщелачивания( г=50°С, Т Ж=1 10, [Н2804]=60 г/л)

Скорость окисления сульфидных концентратов пероксон-солевым способом выше по сравнению с применением озона и оксидного железа (рисунок 20) Извлечение меди за 5 часов достигает 97,3% при содержании меди в кеке 0,77%, выходе твердой фазы 40,7% Кек выщелачивания не содержит сульфидов доступных для раствора

Экспериментально установлено, что кинетика окисления чистого халькозина в растворе серной кислоты с участием озона описывается уравнением реакции псевдопервого порядка [OJ, = [Ojo ехр (-к С t), также как и кинетика окисления сульфидного медного концентрата с участием озона. Эффективные константы скорости расходования озона практически линейно зависят как от содержания в растворе минерального продукта (рисунок 21), и составляют при окислении чистого халькозина 0,03 мг'мин4 и при окислении медного концентрата 0,02 мг4мин-1

При выщелачивании сульфидов образуется элементная сера (реакции 33-35, 37-40 таблица 3), которая находится в растворе в коллоидном состоянии Установлено, что скорость окисления коллоидной серы озоном и пероксоном в растворе кислоты низкая - за 10 ч окисляется 22,5% серы Увеличение температуры с 20°С до 50°С приводит к повышению окисления серы озоном в 1,4 раза, при температуре 50°С за 10 часов сера окисляется озоном на 31,3%. К повышению окисления серы также приводит применение пероксона - за 10 ч окисляется 35,6% серы (при t=50°C) (рисунок 22)

Из кинетики снижения концентрации озона в растворе (рисунок 23) следует, что уменьшение концентрации озона в воде в два раза (ут) происходит приблизительно за 14 и 7 минут для содержаний коллоидной серы 2x10"3 М и 4x10'3 М Таким образом, концентрации озона в растворе уменьшается пропорционально увеличению концентрации серы в растворе

я 90

-г, мин

Рисунок 21 - Зависимость окисления халькозина (1) и сульфидного медного концентрата (2) в растворе серной кислоты в присутствии озона

0 100 200 300 400 500 600

-Г" ■ т, мин

1-1 =20°С, 2-Х =50°С, 3 -1 =50°С, а(Н202)=0,25 мл/мин, 0(03)-0(Н202)=2 1 Рисунок 22 - Зависимость окисления серы от времени (0(0КС)^2мл/с, рН=1,0)

1,41

о,о-|-,-1-,-1-,-,—, -,

0 10 20 30 АО 60

т, мин

Содержание коллоидной серы в растворе

1 -2x10 3М, 2-4х10'3М Рисунок 23 - Кинетические кривые окисления коллоидной серы озоном

т мин

Содержание коллоидной серы в растворе 1 -2х10"3 М, 2-4х10"3М Рисунок 24 - Анаморфозы кинетики окисления коллоидной серы озоном

Из анаморфоз кинетики разложения озона в координатах решения уравнения реакции первого порядка (рисунок 24) следует, что разложение озона в присутствии коллоидной серы описывается уравнением реакции псевдопервого порядка Эффективные константы разложения озона в присутствии 2x10"3 и 4x103 М серы в растворе кислоты равны 0,046 и 0,096 мин" соответственно Константы скорости разложения озона пропорционально изменяются от содержания серы в растворе, что свидетельствует о лимитирующей стадии процесса на поверхности серы Разложение озона лимитируется, вероятно, процессом его подвода к коллоидной частице серы, на поверхности которой

происходит разложение молекул озона Определена константа скорости разложения озона при взаимодействии с коллоидной серой ~24 М"'мин"'

Так как расход озона на окисление серы значительно превосходит стехиометрически необходимый по вероятным реакциям (43),(45) (таблица 3), можно утверждать, что в присутствии коллоидов серы озон каталитически разлагается

В шестой главе обосновано применение комбинированной технологии переработки сметанных медных руд Удоканского месторождения с выщелачиванием концентрата, приведены экономические показатели создания горно-металлургического предприятия по переработке смешанных медных руд Удоканского месторождения

Изучение физико-химических основ процессов выщелачивания и флотационного обогащения позволили обосновать комбинированную технологию переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения (рисунок 25)

Дробление руды до крупности минус 3 мм центробежно-ударным «сухим» способом обеспечивает вскрытие минералов меди достаточное для растворения 76-95% окисленных минералов меди и до 20% вторичных сульфидов меди при последующем сернокислотном выщелачивании Расход кислоты на выщелачивание руды такой крупности снижается по сравнению с выщелачиванием руды измельченной до крупности минус 0,1 мм в 1,5-2,0 раза

В результате агитационного сернокислотного выщелачивания руды снижается содержание окисленных минералов меди, сростков их с сульфидами и силикатами, растворяются оксиды и гидроксиды железа, увеличивается содержание на поверхности элементной серы, что повышает ее гидрофобяость Расход свежей серной кислоты на выщелачивание руды крупностью минус 3 мм будет составлять 6-8 кг/т, так как часть кислоты возвращается на выщелачивание с рафинатом экстракции Разделение жидкой и твердой фаз после выщелачивания руды крупностью минус 3 мм должно происходить с удельной производительностью большей, чем тонко измельченной

Флотационное обогащение кека выщелачивания позволяет снизить расход ксантогената, сернистого натрия и вспенивателя Т-80, повысить извлечение меди в концентрат до 87,5-92% и снизить потери меди с хвостами флотации в 1,7 раза (от руды) по сравнению с флотацией исходной руды

Разработанным пероксон-солевым способом выщелачивания из сульфидного медного концентрата в растворе серной кислоты с использованием озона, пероксида водорода и оксидного железа при температуре 50-70°С, ТЖ=1 10-1 5 за 5-7 часов извлекается до 92-97% меди Кек выщелачивания концентрата с содержанием более 0,3-0,5% меди может направляться на доизвлечение меди в схему флотационного обогащения, при более низком содержании меди выводиться на извлечение серебра

Извлекать медь из растворов сернокислотного выщелачивания руды и пероксон-солевого выщелачивания концентрата предлагается современным методом SX-EW -жидкостной экстракции с применением органических экстрагентов класса оксимов и последующей электроэкстракцией Рафинат экстракции используется для выщелачивания руды и концентрата Извлечение меди из растворов методом 8Х-Е№ достигает более 90%

ДРОБЛЕНИЕ

Н£04 6,0-8,0 кг/т -3 мм

Н£0< >

* к *

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ

РАЗДЕЛЕНИЕ ФАЗ

раствор

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ

Н?Ч04 400-500 кг/т 0, 82-85 кг/т Н202 69-75 кг/т

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ

65-84% -0,074 мм ФЛОТАЦИЯ

-► -г

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ

раствор

ЖИДКОСТНАЯ ЭКСТРАКЦИЯ

богатый электролит

ЭЛЕКТРОЭКСТРАКЦИЯ

Графинат

бедный электролит

извлечение серебра

катодная медь

отвальные хвосты

Рисунок 25 - Комбинированная технология переработки смешанных медных руд с пероксон-солевым выщелачиванием концентрата

Выполнен расчет расхода реагентов на пероксон-солевое выщелачивание сульфидных медных концентратов на примере концентрата содержащего 30% меди, включая 5% меди в окисленных минералах В расчетах приняты степень использования озона 85%, извлечение меди в раствор 95%, и учтено, что озон и пероксид водорода в процессе выщелачивания сульфидного медного концентрата в растворе серной кислоты расходуются на непосредственное окисление сульфидов, регенерацию трехвалентного железа, окисление образующейся серы. Окисление сульфидов меди происходит серной

кислотой, трехвалентным железом, озоном и пероксидом водорода, при окислении серы образуется серная кислота

Определено, что на извлечение 1 т меди из сульфидного медного концентрата пероксон-солевым методом расходуется 0,27 т озона, 0,23 т пероксида водорода, 2 т серной кислоты На выщелачивание 1 т концентрата расходуется 0,524 т серной кислоты, 0,082 т озона, 0,069 т пероксида водорода. Железо для окисления сульфидного концентрата образуется при растворении концентрата и возвращается с оборотными растворами

Основными затратами на пероксон-солевое выщелачивание являются реагенты, которые на 1 т сульфидных концентратов составляют 4480 руб (186 долл США), из них более 53% составляют затраты на электроэнергию для синтеза озона. В расчете принят энергетический выход озонатора 16 кВтч на 1 кг озона и стоимость электроэнергии 1,8 руб / кВтч

Экономические показатели создания горно-металлургического предприятия по переработке смешанных руд Удоканского месторождения производительностью 9 млн т руды в год рассчитаны по программе для оценки эффективности инвестиционных проектов «АЛЬТ-Инвест» на период от начала строительства и эксплуатации 20 лет с учетом цен на продукцию, материалы, уровня зарплаты и размера налогов 2008 года

Чистый дисконтированный доход (NPV) предприятия работающего по комбинированной технологии переработки смешанных медных руд с выщелачиванием концентрата пероксон-солевым способом составляет 3552 млн долл, что выше по сравнению с технологией без переработки концентрата на 11% Внутренняя норма рентабельности (IRR) проекта повышается с 70 до 72% при сроках окупаемости с начала эксплуатации предприятия 4,4 года простой и 4,6 лет дисконтированный

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Основной причиной потерь меди при флотации смешанных медных руд является сложность выделения в концентрат труднообогатимых окисленных минералов меди и присутствие на поверхности сульфидов соединений, снижающих флотируемость минералов

Разработан способ повышения технико-экономических показателей флотационного обогащения вторичных сульфидов меди и смешанной медной руды Удоканского месторождения заключающийся в предварительной сернокислотной обработке, которая позволяет повысить извлечение меди в концентрат и скорость флотации, снизить потери меди с хвостами, расход сульфидизатора и собирателя

Впервые установлено, что сернокислотная обработка вторичных сульфидов меда изменяет характер сорбции ксантогената на поверхности минералов сорбция ксантогената уменьшается в 1,86-2,59 раза, и, одновременно, значительно увеличивается сорбция диксантогенида, что оказывает существенное влияние на флотируемость минералов

Разработан эффективный способ выщелачивания сульфидных медных концентратов с применением озона, пероксида водорода и оксидного железа, не оказывающий вредное воздействие на окружающую среду, названный пероксон-солевой способ Извлечение меди в раствор из концентрата с содержанием 25-30% меди за 5-7 часов данным способом составляет 92-97%

Изучена кинетика и установлены особенности окисления сульфидных медных концентратов в растворе серной кислоты озоном и пероксидом водорода, проявляющиеся в преимущественном участии в окислении образующихся при разложении озона и пероксида водорода гидроксильных и гидроперекисных радикалов, что интенсифицирует процесс растворения

Установлены закономерности растворения и разложения озона в растворе серной кислоты, выражающиеся в относительной стабильности концентрации растворенного озона в интервале концентраций серной кислоты 0,1-1,0 М, что позволило обосновать оптимальный режим окисления минералов с участием озона

Изучена кинетика окисления элементной коллоидной серы в растворе серной кислоты озоном и пероксоном и установлено каталитическое действие элементной коллоидной серы на разложение озона в растворе серной кислоты, что приводит к повышению скорости окисления в присутствии озона

Разработана комбинированная технология переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения включающая, «сухое» дробление руды до крупности минус 3 мм, сернокислотное выщелачивание руды, сульфидную флотацию кека выщелачивания, пероксон-солевое выщелачивание сульфидного медного концентрата, экстракцию меди из растворов Извлечение меди из руды по этой технологии выше по сравнению с извлечением по технологии с использованием коллективной флотацией на 5-8%

Результаты полученных исследований использованы для разработок технологических регламентов строительства горно-металлургического предприятия по переработке медных руд Удоканского месторождения, опытно-промышленной установки и участка выщелачивания сульфидных концентратов, которые приняты для проектирования

Основные положения диссертации опубликованы в работах

1 Крылова Л Н, Панин В В, Медведев А.С Выщелачивание сульфидных концентратов цветных металлов с применением новых реагентов//Обогащение руд 2007 №4 С.21-24

2 Медведев А С , Панин В.В , Кисилев К В , Воронин Д Ю, Крылова Л Н Оптимизация сернокислотного выщелачивания меди из окисленных минералов сульфидно-окисленной медной руды//Цветные металлы 2002, №5 С 29-31

3 Селиверстов А Ф , Ершов Б Г, Крылова Л Н, Морозов П А Кинетика и механизм взаимодействия коллоидной серы с озоном и пероксоном в водных растворах кислоты //Цветные металлы. 2007, №10 С 32-36

4 Хамхаш А, Медведев А С, Крылова Л Н. Изменения минералов при переработке сульфидного медного концентрата//Изв вузов Цветная металлургия 2007 г №1 С 35-40

5 Карабасов Ю С, Панин В В , Воронин Д Ю , Крылова Л Н Комбинированная схема переработки медных руд Удоканского месторождения Доклады Международного совещания «Экологические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья» 16-19 сентября г Чита2002 г Плаксинские чтения С 23-27.

6 Крылова Л Н, Панин В В, Воронин Д Ю, Самосий Д А Озон в гидрометаллургии Материалы 26 Всероссийского семинара «Озон и другие экологически чистые окислители Наука и технологии» М, Изд-во «Университет и школа» 18 декабря 2003 г С 58-66

7 Панин В В , Крылова JIН, Воронин Д Ю, Розидор Ю В Разработка схемы переработки труднообогатимого медно-цинково-пиритного промпродукта флотации Материалы Международной научно-технической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» Екатеринбург Издательство АБМ, 6-10 июля 2004 г - С 68-70

8 Карабасов Ю.С, Панин ВВ, Воронин ДЮ, Крылова JIH, Семенов МП Инновационные разработки института по проекту освоения Удоканского медного месторождения Материалы семинара «Научно-технологическое обеспечение деятельности предприятий, институтов и фирм в металлургии» МИСиС 2004 С 118-128

9 Крылова Л Н, Панин В В, Самойлович В Г, Воронин Д Ю Пёрспективы использования озона в гидрометаллургии //Материалы Второго Московского научного форума Московская наука - проблемы и перспективы VI научно-практической конференции 12-17 июля 2005 г -М, 2005 С 416-425

10 Карабасов Ю С, Панин В В , Воронин Д Ю , Крылова JI Н Освоение Удоканского медного месторождения //Журнал МЕТ Специальный выпуск 2005 С 27-33

11 Крылова JI Н, Панин В В , Селиверстов А Ф Условия озонного выщелачивания меди из сульфидных концентратов // Озон и другие экологически чистые окислители Наука и технологии Материалы 28-го Всероссийского семинара (Москва, Химический факультет МГУ, 2 июня 2006 г)/ под редакцией В В Лунина, В Г Самойловича В Г, Ткаченко С Н -М Изд-во ЧеРО -2005, Книжный дом Университет, 2006 С 47-56

12 Крылова Л Н, Селиверстов А Ф , Панин В В , Рябцев Д А Извлечение металлов из сульфидных концентратов пероксоном /Озон и другие экологически чистые окислители Наука и технологии 29-й Всероссийский семинар Москва, химический факультет МГУ, 7 июня 2007 г Сборник материалов / под редакцией В В Лунина, В Г Самойловича В Г, Ткаченко СН-М МАКС Пресс, 2007 С 52-58

13 Крылова ЛН, Панин ВВ, Селиверстов АФ Экологичный способ переработки сульфидных концентратов// Металлургия и машиностроение Экология производства №2(7) 2007 С 12-13

14 Панин В В , Каравайко Г И, Семенова Е М , Крылова Л Н, Воронин Д Ю ВВ.Патент РФ № 2178342 от 08 112000г Способ переработки медьсодержащих продуктов.

15 Панин В В , Каравайко Г И, Семенова Е М , Крылова Л Н, Воронин Д Ю Патент РФ № 2179589 от 23 01 2001г Способ переработки медьсодержащих продуктов

16 Карабасов Ю С , Панин В В , Крылова Л Н Воронин Д Ю , Самосий Д А Патент РФ №2245380 от 21 10 2003г Способ переработки продуктов содержащих сульфиды металлов

17 Карабасов ЮС, Лужков ЮМ, Панин ВВ, Семенов МП, ЛНКрылова, ДЮ Воронки Патент РФ №2265068 от 7 10 2004г Способ переработки упорного минерального сырья, содержащего металлы

Издательство ООО «ПКЦ Альтекс» Издательская лицензия ЛР № 065802 от 09 04 98 Подписано в печать 08 04 2008 г. Формат 60x90 1/16 уел п.л. 1,5 Тираж 100 экз. заказ № 725 Отпечатано в типографии ООО «Мулыпщринт» 121360, г. Москва, ул. Верейская, д 29 Тел 518-76-24; 230-45-55,411-96-97 таШрппЩтга\ ш \vwvy к-тиЫргий ги

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Крылова, Любовь Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 КОМБИНИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ

РУД И МЕТОДЫ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ.

1.1 Комбинированные технологии переработки медных руд.

1.2 Методы выщелачивания сульфидных медных концентратов.

1.3 Применение озона и пероксида водорода для извлечения металлов.

1.4 Задачи исследований.

Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Состав смешанных медных руд Удоканского месторождения.

2.2 Оборудование использованное для исследований

2.3 Методы определения физико-химических параметров процессов.

Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЯ РУДОПОДГОТОВКИ И СЕРНОКИСЛОТНОЙ

ОБРАБОТКИ СМЕШАННЫХ МЕДНЫХ РУД ПЕРЕД ФЛОТАЦИЕЙ.

3.1 Рудоподготовка смешанных медных руд.

3.2 Изменение состава поверхности вторичных сульфидов меди при сернокислотной обработке.

3.3 Изучение режимов сернокислотного выщелачивания смешанных медных руд

3.4 Изменение вещественного состава смешанных медных руд в результате сернокислотного выщелачивания.

Выводы по главе

Глава 4 ИЗУЧЕНИЕ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ КЕКА

СЕРНОКИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ СМЕШАННОЙ МЕДНОЙ РУДЫ

4.1 Влияние сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди на сорбцию собирателя и показатели их флотации

4.2 Изучение режимов флотационного обогащения кеков выщелачивания смешанной медной руды.

4.3 Технологическая схема флотационного обогащения кеков выщелачивания смешанной медной руды.

4.4 Изучение состава продуктов флотационного обогащения.

4.5 Анализ влияния сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди и смешанной медной руды на флотационное обогащение.

Выводы по главе

Глава 5 ИЗУЧЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ СУЛЬФИДНЫХ

МЕДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

5.1 Изучение растворения озона в условиях выщелачивания.

5.2 Параметры, кинетика и механизм разложения озона в водных растворах.

5.3 Окисление железа(И) в растворе серной кислоты озоном.

5.4 Окисление сульфидного медного концентрата железом (III).

5.5 Выщелачивание сульфидного медного концентрата с участием озона.

5.6 Влияние концентрации и расхода озона на выщелачивание.

5.7 Кинетика и механизм выщелачивания сульфидного медного концентрата пероксидом водорода и реактивом Фентона.

5.8 Механизм и кинетика выщелачивания пероксоном и пероксон-солевым методом.

5.9 Минеральный состав кека озонного выщелачивания сульфидного медного концентрата.

5.10 Кинетические параметры окисления халькозина и сульфидного медного концентрата озоном в растворе серной кислоты.

5.11 Кинетика окисления серы в растворе кислоты озоном и пероксоном.

5.12 Изучение механизма взаимодействия коллоидной серы с озоном.

Выводы по главе

Глава 6 КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ СМЕШАННОЙ

МЕДНОЙ РУДЫ УДОКАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

6.1 Технико-экономические расчеты пероксон-солевого выщелачивания сульфидного медного концентрата.

6.1.1 Расход реагентов на пероксон-солевое выщелачивание.

6.1.2 Затраты на реагенты пероксон-солевого выщелачивания.

6.2 Технологическая схема переработки смешанных медных руд

Удоканского месторождения с выщелачиванием концентрата

6.3. Экономические показатели создания горно-металлургического предприятия по переработке смешанных медных руд Удоканского месторождения.

Выводы по главе 6.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Физико-химические основы комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения"

Одним из принципов государственной политики в области недропользования является переход на ресурсосберегающие технологии, рациональное и комплексное использование минерального сырья при добыче и переработке, снижение вредного воздействия производства на окружающую среду. Реализация основ государственной политики требует решения задач рационального недропользования на высоком технологическом уровне.

При флотационном обогащении смешанной медной руды большое значение на технико-экономические показатели как извлечение металлов, кинетика, расход реагентов и др., имеют изменение состава поступающего на флотацию материала, содержание и соотношение сульфидных и окисленных минералов. При изменении состава руды требуется корректировка реагентного режима флотационного обогащения смешанных медных руд или усреднение руды поступающей на флотацию, осуществлять которую в течение длительного времени сложно. Стабилизировать состав смешанной медной руды перед обогащением можно предварительным сернокислотным выщелачиванием окисленных минералов меди. Сернокислотная обработка также будет оказывать влияние на состав и состояние поверхности минералов - важный показатель, определяющий флотационное обогащение. Закономерности, параметры и режимы флотации минералов из кека выщелачивания будут отличаться от флотации исходной руды.

Для экономичной переработки флотационных сульфидных концентратов пирометаллургическими методами требуются сульфидные концентраты с высоким содержанием меди. Обеспечение выделения концентратов с высоким содержанием меди при флотации приводит к снижению извлечения меди в концентрат, образованию промпродуктов и повышению потерь металла с хвостами. Пирометаллургическая переработка сульфидных концентратов сопровождается образованием диоксида серы, который распространяясь на сотни километров оказывает глобальное вредное воздействие на окружающую среду

В концепции развития металлургической промышленности России до 2010 года, изложенной на заседании Правительства 16 июля 2002 года, одним из основных направлений развития цветной металлургии определен переход на использование более экологически чистых технологий, обеспечивающих снижение отходов вредных веществ, вовлечение в производство низкокачественных промпродуктов обогащения и повышение комплексности использования минерального сырья.

Современная технология должна включать переработку выделяемых при обогащении сульфидных медных концентратов различного качества наиболее экологичным методом, которому соответствует процесс выщелачивания. Для выщелачивания сульфидного медного концентрата в работе изучено применение наиболее безопасных для окружающей среды окислителей - озона, пероксида водорода и оксидного железа.

Удоканское месторождение - самое крупное неосвоенное месторождение меди в России, более 60% запасов которого относится к труднообогатимому сульфидно-окисленному (смешанному) типу медных руд. По технологиям переработки удоканских смешанных руд, основанным на коллективной флотации минералов (ТЭО 1995, 2000 г.), из-за трудности обогащения окисленных медных минералов извлечение их в концентрат не превышает 70-^-75%, флотационная активность сульфидов меди подавляется сульфидизатором, применяемым для флотации окисленных минералов, что в результате приводит к потерям до 14-46% меди при обогащении; после выщелачивания коллективного концентрата получают низкосортный сульфидный концентрат с содержанием меди 15-^-20%. Организация промышленной переработки удоканских руд по этим технологиям, особенно при невысоком среднем содержании меди в руде (1,3%) и суровых климатических условиях расположения месторождения близких к районам Крайнего Севера, признана Мосгосэкспертизой нерентабельной.

В связи с вышесказанным актуальной является задача разработки рентабельных и более экологически чистых технологий переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения. Научный и практический интерес представляет разработка физико-химических основ технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения с выщелачиванием сульфидных медных концентратов обогащения с использованием озона и пероксида водорода.

Цель работы - создание рентабельной комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения с переработкой сульфидного медного концентрата экологически безвредным способом.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

Изучить физико-химические основы комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения включающей рудоподготовку, сернокислотное выщелачивание руды, флотационное обогащение измельченного кека выщелачивания с выделением сульфидного медного концентрата, выщелачивание сульфидного медного концентрата наиболее безопасными для окружающей среды окислителями.

Изучить влияние сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди и смешанной медной руды на факторы, определяющие флотационное поведение минералов.

Изучить свойства озона, влияющие на его реакционную способность и кинетику выщелачивания сульфидных медных концентратов.

Установить параметры и режимы процессов комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения.

В диссертации получены следующие научные результаты.

Установлены закономерности растворения и разложения озона в растворе серной кислоты, выражающиеся в относительной стабильности концентрации растворенного озона в интервале концентраций серной кислоты 0,1-И,О М, что позволяет обосновать оптимальный режим окисления минералов с участием озона.

Установлены особенности окисления сульфидных медных концентратов в растворе серной кислоты озоном и пероксидом водорода, проявляющиеся в преимущественном участии в окислении образующихся при разлолсении озона и пероксида водорода гидроксильных и гидроперекисных радикалов, что интенсифицирует процесс растворения.

Установлено каталитическое действие элементной коллоидной серы на разложение озона в растворе серной кислоты, что приводит к повышению скорости окисления.

Практическая значимость выполненной работы.

Разработан способ повышения показателей флотации смешанной медной руды, заключающийся в сернокислотном выщелачивании руды перед обогащением.

По результатам работы получено 4 патента Российской Федерации на изобретение, зарегистрировано 8 ноу-хау, подано 9 заявок на изобретение.

На защиту выносятся следующие положения.

Установленные закономерности растворения и разложения озона в растворе серной кислоты концентрацией 0,1-^5,0 М.

Установленные закономерности взаимодействия элементной коллоидной серы с озоном в растворе серной кислоты.

Новый способ сернокислотного выщелачивания сульфидных медных концентратов с участием озона, пероксида водорода и оксидного железа, названный пероксон-солевой.

Комбинированная технология переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения с выщелачиванием сульфидного флотационного концентрата.

Основные положения и результаты работы докладывались на конгрессе обогатителей стран СНГ (2003, 2005, 2007 г.г., Москва, МИСиС), международной научно-практической конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (2004 г., Екатеринбург), международном совещании «Плаксинские чтения» (2001 г., Чита), всероссийском семинаре и первой всероссийской конференции «Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии» (2003, 2005, 2006, 2007 г.г., Москва, МГУ), втором московском научном форуме «Московская наука - проблемы и перспективы» (2005 г., Москва); представлялись на сибирской выставке (2005 г., Хабаровск), на московском международном салоне промышленной собственности «Архимед-2005», на международном Салоне инноваций и инвестиций (2002, 2006, 2007 г.г., Москва, ВВЦ).

Заключение Диссертация по теме "Обогащение полезных ископаемых", Крылова, Любовь Николаевна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Впервые установлено, что сернокислотная обработка вторичных сульфидов меди изменяет характер сорбции ксантогената на поверхности минералов: сорбция ксантогената уменьшается в 1,86-2,59 раза, и, одновременно, значительно увеличивается сорбция диксантогенида, что оказывает существенное влияние на флотируемость минералов.

Разработан эффективный способ выщелачивания сульфидных медных концентратов с применением озона, пероксида водорода и оксидного железа, не оказывающий вредное воздействие на окружающую среду, названный пероксон-солевой способ. Извлечение меди в раствор из концентрата с содержанием 25-30% меди за 5-7 часов данным способом составляет 92-97%.

Установлены закономерности растворения и разложения озона в растворе серной кислоты, выражающиеся в относительной стабильности концентрации растворенного озона в интервале концентраций серной кислоты 0,1-1,0 М, что позволило обосновать оптимальный режим окисления минералов с участием озона.

Разработана комбинированная технология переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения включающая, «сухое» дробление руды до крупности минус 3 мм, сернокислотное выщелачивание руды, сульфидную флотацию кека выщелачивания, пероксон-солевое выщелачивание сульфидного медного концентрата, экстракцию меди из растворов. Извлечение меди из руды по этой технологии выше по сравнению с извлечением по технологии с использованием коллективной флотацией на 5+8%.

На выщелачивание пероксон-солевым методом 1 т сульфидного концентрата Удоканского месторождения содержащего 30% меди расход озона составляет 82,4 кг, пероксида водорода 69,36 кг и серной кислоты 524 кг, на извлечение 1 кг меди из сульфидного медного концентрата расход озона - 0,27 кг, пероксида водорода 0,23 кг, серной кислоты 2 кг.

Затраты на реагенты для выщелачивания 1 т сульфидного медного концентрата составляют 4480 руб. или 175 долл. США, из них более 53% - затраты на электроэнергию для синтеза озона.

Чистый дисконтированный доход (NPV) предприятия работающего по комбинированной технологии переработки смешанных медных руд с выщелачиванием концентрата пероксон-солевым способом составляет 3552 млн.долл, что выше по сравнению с технологией без переработки концентрата на 11%. Внутренняя норма рентабельности (IRR) проекта повышается с 70 до 72% при сроках окупаемости с начала эксплуатации предприятия 4,4 года простой и 4,6 лет дисконтированный.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Крылова, Любовь Николаевна, Москва

1. Денисова О.В., Козинцева С.И., Таужнянская З.А. Комбинированные и специальные методы обогащения бедных и труднообогатимых руд за рубежом. М., Цветметинформация, 1978.

2. Митрофанов С.И., Мещанинова В.И., Курочкина A.B. Комбинированные процессы переработки руд цветных металлов. М., Недра, 1984, 216 с.

3. Абрамов A.A. Технология обогащения окисленных и смешанных руд цветных металлов. -М.: Недра, 1986,302 с.

4. Абрамов A.A., Горловский С.И., Рыбаков В.В. Обогащение руд цветных и редких металов в странах Азии, Африки и Латинской Америки. М.Недра, 1991. 312 с.

5. Генералов В.А. Разработка и обоснование технологии комплексной переработки труднообогатимых руд содержащих оксиды меди и никеля. Докт. дисс. М.-1996.

6. Адамов Э.В. Технология руд цветных и редких металлов: М.:МИСиС, 2007. -515 с.

7. Абрамов A.A., Леонов С.Б. Обогащение руд цветных металлов: Учебник для вузов. -М.: Недра, 1991.-407 с.

8. Крушкол О.Б., Шевелева Л.Д., Павличенко Г.А., Пономарев Г.П. О возможности геотехнологической переработки руд Удоканского месторождения. //Цветные металлы 1993. №11, с.10-12.

9. Удоканское горно-металлургическое предприятие. Технико-экономическое обоснование строительства. Компания «Минпрок » (Австралия), институт «Гипроцветмет», АООТ «Институт Механобр», М.1995 г.

10. Укрупненные технико-экономические расчеты по Удоканскому горнометаллургическому предприятию. ГУП ИЦ Читинской области. M 1999 .

11. Денисов М.Э. Проект строительства Удоканского горно-металлургического предприятия // Цветные металлы. 1999. № 9. С. 36-38.

12. Павловский В.А., Резниченко В.А. Переработка медного низкосортного концентрата Удоканского месторождения // Цветные металлы. 1997. № 8. с.33-35.

13. Бабич И.Н., Адамов Э.В., Панин В.В. Влияние щелочности пульпы на селективную флотацию сульфидных и окисленных минералов меди из руды Удоканского месторождения// Цветная металлургия, №4,2007, с.22-22 .

14. Карабасов Ю.С., Панин В.В., Воронин Д.Ю., Крылова JI.H. Комбинированная технология извлечения меди из руд Удоканекого месторождения. Материалы IV конгресса обогатителей стран СНГ 19-21 марта 2003 г. с.51-53.

15. Снуриков А.П., Ларин В.Ф. Металлургия цветных и редких металлов/ ВНИИцветмет №10, Усть-Каменогорск, 1967, с.3-12.

16. Набойченко С.С., Смирнов В.И. Гидрометаллургия меди. М, Металлургия, 1974, с. 3742.

17. Набойченко С.С. Автоклавная переработка медно-цинковых и цинковых концентратов. М., Металлургия. 1989 г., с. 23.

18. Масленицкий, Чугайнов и др. Автоклавные процессы в цветной металлургии, М., Металлургия, 1969 г.

19. Павловский В.А., Резниченко В.А. Переработка медного низкосортного концентрата

20. Удоканекого месторождения». Химия и химическая технология. 2001, № 2, с.25.

21. О'Meare A.E.-Mining Mag., 1968, v.l 19,№5, p.359-369.

22. Desai M.N. Indian. Mining Ingng.J., 1969, v.8,№6, p.183-194

23. Tsunoda S. J. Mining Inst.Japan, 1956, v.72,№4, p.681-686

24. J.Metals, 1959,v. 11 ,№5,p.325-327.

25. Смирнов В.И., Тихонов А.И. Обжиг медных руд и концентратов. М., Металлургия., 1966, 255 с.

26. Чижиков Д.М., Гуляницкая З.Ф., Гурович H.A., Катлер И.Н. и др. Гидрометаллургиясульфидных сплавов и штейнов. М., АН СССР, 1962, 206 с.

27. Habashi F., Torres-Acuna N. Trans. MetUurg.Soc.AIME, 1968, v.242, №5, p.780-787.

28. Информация фирмы Batman метод Galvanics 2007.

29. Sherman M.J., Strickland J.D.H. J. Metalls, 1957, v.9, №6, p.l 186-1188.

30. Jackson K.F., Strickland J.D.H. Trans. Metllurg.Soc. AIME, 1958, v.l 12, №3,p.373-379.

31. Munoz Ribadeneiza F. J., Gomberg H. J. Nucl. Technol., 1971. v.l 1, № 3, p.367-371.

32. HydroCopper — новый метод производства меди фирмы Outokumpu // Цветные металлы2003.№12 с.36-39.

33. Лодейщиков B.B. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд: в 2-х томах. Иркутск: ОАО «Иргиредмет», 1999. Т.1. 442 с.

34. Леонов СД.Минеев Г.Г, Жучков И.А. Гидрометаллургия. 4.1. Рудоподготовка и выщелачивание: Учебник. Иркутстк: Изд-во ИрГТУ. -1998. -703 с., ил.

35. Наумов А. Я., Цейдлер А. А. // Известие вузов, Цветная металлургия, №5, 1959.

36. Набойченко С.С., Худяков И.Ф., Смирнов В.И. Известие вузов, Цветная металлургия, №5,1967. с.52-58.

37. Evans D. J. I.,Romanchuk S., Mackiv V. N. // Cañad. Mining Metallurg. Bull., № 591, 1961.

38. Chamberlain С., Newton J., Clifton D. //Engng.Mining J. 1969, v. 170, №10, p.90-91.

39. Ильяшевич И.И., Коснарева И.А., Холманских Ю.Б. Труды института УНИпромедь.вып.7. Свердловск, Среднеуральское изд.,1963.,с.393-400.

40. Руднев Б.П., Дюдин Ю.К., Всеславская Е.Ю. К вопросу гидрометаллургической переработки сульфидных медных концентратов// Цветная металлургия 2007. №10, с.3-6.

41. АлбановА.Д. Вестник АН Каз.ССР, 1966.,№8,с.3-8.

42. Цефт А. Л., Ермилов В. В., Тараскин Д.А. Гидрометаллургия цветных тяжелых металлов в хлоридных растворах// Труды Института металлургии и обогащения АН Каз. ССР. Наука, Алма-Ата, 1969,. с.65-72.

43. Haver F. P., Wong M. M. // J. Metals, Report investigations, № 7474, 1971. p.25-29.

44. Полькин С. И.,. Адамов Э. В, Панин В. В. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов. М.: Недра, 1982.- 288 с.

45. Биотехнология металлов. Практическое руководство, под ред. Каравайко Г. И., Росси Дж.и др. М.: Центр международных проектов ГКНТ, 1989. 375 с.

46. Каравайко Г.И. Микробиологические процессы выщелачивания металлов из руд. Центр международных проектов ГКНТ, Москва, 1984.

47. Панин В.В., Адамов Э.В., Хамидуллина Ф.Г., Крылова Л.Н., Воронин Д.Ю. Применение бактериального раствора цинкового купороса при флотации медно-цинковых руд. // Изв.вузов. цветная металлургия. 1998. -№5. - с.3-6.

48. Панин В.В., Крылова Л.Н., Гришин С.И. Математическое описание механизма и технологических процессов биотехнологии. Плаксинские чтения М.1990, е.

49. Панин В.В., Адамов Э.В., Воронин Д.Ю., Крылова Л.Н., Каравайко Г.И. Основные закономерности биохимического окисления сульфидных минералов при выщелачивании руд и концентратов цветных и благородных металлов. Тезисы 1-й

50. Международного конгресса Биотехнология состояние и перспективы. 14-18 октября 2002 г. С.460.

51. Панин В.В., Крылова Л.Н., Адамов Э.В., Воронин Д.Ю., Каравайко Г.И. Интенсификация бактериального выщелачивания пирита из золотосодержащих концентратов вибрационным перемешиванием. Цветные металлы 2004 №2 с.55-58.

52. Панин В.В., Адамов Э.В., Воронин Д.Ю., Крылова Л.Н. Биогидрометаллургическое извлечение металлов из минерального сырья// Наука МИСиС в 2002 году. М.2003. с.132-137.

53. Demopolous G.P., Papangelakis V.G. Recent advances in refractory gold processing//CIM Bulletin.-1980.-82, №931 .-H.85-91.

54. Мейерович A.C., Меретуков M. А. Способы переработки упорных золотосодержащих руд и концентратов за рубежом//ЦНИИцветмет экон. и инф.- Обзорная информация.-Вып. 1 .-М.б 1990.-47 с.

55. O'Corman G. New Arseno refractory process of interest to gold miners //The North. Miner.-1988.-73.-№44.-H2.

56. Инж. В.В.Караффа-Корбутт Озонъ и его применение въ промышленности и санитарии. Образование. Спб.: 1912. 100 с.

57. Меркулова В.П. Исследование взаимодействия сульфидных минералов тяжелых цветных металлов с озонированными сернокислыми растворами. Канд. диссертация. -М.: МИСиС. 1969.

58. Меркулова В.П., Ловчиков B.C., Ивановский М.Д.//Журн. прикл. химии. 1972.Т.75.№7.С.1608.

59. Чтян Г.С. Егоян С.Х., Бабаян Г.Г.// Армян, хим. журн. 1974.Т.26.№6.С.466.

60. Чтян Г.С. Егоян С.Х., Бабаян Г.Г./ Сб. научных трудов Ер. Пи.1975.Вып.2.С.37.

61. Егоян С.Х., Чтян Г.С., Бабаян Г.Г./ Межвузовский Сб. научных трудов. 1982.Вып.1.С.93.

62. Егоян С.Х., Чтян Г.С., Багдасарьян А.Б.// Учёные записки Ер. гос. ун-та. 1985.№З.С.85.

63. Егоян С.Х. Диссертация. Ереван. 1984

64. Чтян Г.С., Багдасарьян А.Б., Егорян С.Х. ИНХИЭМ Тезисы доклада на Всесоюзный семинар по химии озона. Тбилиси. 1981. С. 101.

65. Смирнов И.И. и др./ Вторая Всесоюзная конференция по озону. Москва. МГУ. 1991. С.122.

66. Кренгауз Б.П. Диссертация. М. 1956.

67. Медведев A.C., Сократова Н.Б., Литман И.В., Зеликман А.Н. Кинетика окислительного выщелачивания молибденита в щелочной среде с использованием озона. Изв. Высш.уч.заведений. Цветная металлургия, №5, 1985, с.50-56.

68. Акопян С.З. Диссертация. М. 1980.

69. Rendall J.S. Process for production of alumina from ore bodies containing aluminum Patent US 5997828, 1999-12-07.

70. Scheiner B.J. et al Патент 3764650 от 9.10.1973. 2003.06

71. Егоян С.Х. Диссертация. Ереван. 1984.

72. Чижиков Д.М., Френц Г.С./ К вопросу осаждения железа при очистке сульфатных растворов цинка. Юб. сб. трудов Минцветметзолото.1940.

73. Шатунов И.С. A.C. №63627. 1941.

74. Крылова Л.Н., Панин В.В., Воронин Д.Ю., Самосий Д.А. Озон в гидрометаллургии Материалы 26 Всероссийского семинара «Озон и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии» М., Изд-во «Университет и школа» 18 декабря 2003 года с. 58-66.

75. Карабасов Ю.С., Панин В.В., Крылова Л.Н. Воронин Д.Ю., Самосий Д.А. Патент РФ №2245380 от 21.10.2003 г. Способ переработки продуктов содержащих сульфиды металлов

76. Карабасов Ю.С., Лужков Ю.М., Панин В.В., Семенов М.П., Л.Н.Крылова, Д.Ю. Воронин Патент РФ 2265068 от 7.10.04. Способ переработки упорного минерального сырья содержащего металлы.

77. Смирнов И.И. и др.// Вторая Всесоюзная конференция по озону. Москва. МГУ. 1991. С.133.

78. Horvath M., Bilitzky L., Hutter J. Ozone. Budapest. 1985.

79. Casado G.J., Cruells C.M., Juan M.E., Vinyals O.J., Roca V.A. Selective metal leaching process. Patent EP1281779, 2003-02-05.

80. Valmajor R., Casado Gimenez et al. Патент EP 1281779 Ar.

81. Бабаян Г.Г. и др./ 2 Межвузовская конференция по озону. Москва. МГУ.1977. С.153.

82. Химия и технология редких и рассеянных металлов. Тезисы совещания. Ереван. 1978. С. 122, 124.

83. Lincoln P., Van Antwerp W. Precious metal recovery using UV ozone US4642134, 198702-10, US4752412, 1988-06-21 , Van Antwerp W.P. Патент 4752412 от 21.06. 1988.

84. Pinçon АЛ.Патент USA 4214962 от 06.29.1980; патент USA 4517084.

85. Егоян С.Х., Чтян Г.С., Бабаян Г.Г./ Межвузовский Сб. научных трудов. 1982.Вып.1.С.93.

86. Отчёт НИР ГосНИИ «Казмеханобр». Алма-Ата. 1973.

87. Патент G.B.1119059 .07.03.1968.

88. Применение перекиси водорода // www.krugosvet.ru

89. Зюзин Ю.Б. Металлургия редких металлов. Обзор изобретений.// www.sciteclibrary.ru

90. Шаркина Н.В., Воронин Д.Ю., Крылова Л.Н. Кинетика выщелачивания меди из сульфидного медного концентрата флотации Удоканского месторождения. Тезисы докладов 59-й научно-практическая конференция студентов МИСиС Москва 2004 с.5-7

91. Розидор Ю.В., Воронин Д.Ю., Крылова Л.Н. Выщелачивание цинка из труднообогатимого промпродукта флотации Учалинского ГОК. Тезисы докладов 59-й научно-практическая конференция студентов МИСиС Москва 2004 с. 13-15.

92. Госстандарт Союза ССР. Вода питьевая. Методы определения остаточного озона ГОСТ 18301-72. Из-во стандартов. Переиздание. Ноябрь 1976 .

93. Энциклопедия Брокгауза и Ефрона.

94. BrionD. Appl. Surf. Sei. 5, 133, 1980.

95. JF Moulder, WF Stickle, PE Sobol, KD Bomben, in: J Chastain (Ed), Handbook of X-ray Photoelectron Spectroscopy, Eden Prairie MN, Perkin-Elmer Corporation, 1992.

96. Беллами А. Инфракрасные спектры сложных молекул. -М.: Изд.иностранной литературы, 1963, 590 С.

97. Сильверстейн Р., Басслер Г.,Морил Т. Спектрометрическая индентификация органических соединений. -М.:Мир, 1977, 590 С.

98. Смит А. Прикладная ИКспектроскопия. -М.Мир, 1982/

99. Tossell J.A., Vaughan D.J. Theoretical studies of xanthates, dixanthogen, metalxanthates and related compounds//Journal of colloid and interface science, 1993, vol.155, p.98-107/

100. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры минералов. М.: Издательство Московского университета, 1977, 175 С.

101. Абрамов А.А. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов: Учебное пособие для вузов. В 2-KH.-M.: Изд. МГГУ, 2005.-Кн.1-575 с.

102. Каштанов Л.И., Олещук О.Н.// Журн. общей химии.1937.Т.7.№5.С.839

103. Леванов А.В., Кусков И.В., Зосимов А.В., Антипенко Э.Е., Лунин В.В. Растворимость и кинетика гибели озона в водных растворах серной и фосфорной кислот // Вестник Моск. ун-та сер.2. Химия. 2002.т.43.№5 с.286-287.

104. В.В.Лунин, М.П.Попович, С.Н.Ткаченко Физическая химия озона. М.: Изд-во МГУ, 1998. -480 с.

105. Weiss, // Trans.Farad.Soc., (1935), V.31, Р.668-81.

106. Staehelin, J. Holgne, // Environ. Sci. Technol., (1982), V.16, P.676-681.

107. Speranza, // J.Phys.Chem. A, (1998), V.102, P.7535-6.

108. Lin, T. Nakajima, //J. of Molec. Structure (Theochem), (2003), V. 625, P. 161-167.

109. Горбенко-Германов, Козлова, // Докл. АН СССР, (1973), Т.210, С.851-855.

110. Матяш И.В., Иваницкий В.П., Самчук А.И., Швец Д.И. Журнал физической химии, т. LVIII, № 5, С. 1169, 1984.

111. Forni, D. Bahnemann, E.J. Hart, /Я. Phys. Chem., (1982), V.86, P.255-259.

112. Гордеев A.B., Кабакчи. С.А., Ершов Б.Г., Гришкин В.Л., Бугаенко В.Л. // Докл. АН СССР. 1987. Т. 296. №6. С. 1388

113. Buxton G.V., Greenstock C.L., Helman W.P., Ross, A.B. // J. Phys. Chem. Rev. Data. 1988. V. 17. No 2. P. 513.

114. Пикаев A.K., Кабакчи C.A. // Реакционная способность первичных продуктов радиолиза воды: Справочник. М.: Энергоиздат, 1982. 200 с.

115. Neta P., R. Huie Е., Ross А. В. // J. Phys. Chem. Reference Data 1988. V. 17. P. No 3. P.1027.

116. Cornelia C. Extr. Du muns. Du center Beige, 1967, P. 287.

117. Wallace L., Vahadi В., Fernandes J.B., Ozon science and engineering, V. 10, 1988. p.103.

118. Glaze W.H. et al., Ozon science and engineering, V. 9, 1987. p. 335.

119. Рудой B.M., Ершов Б.Г., Сухов H.JI., Дементьева O.B. и др. // Коллоидный журнал, 2002. 64. с. 832.

120. Разумовский С.Д., Заиков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями. М., Наука, 1974, 322 с.

121. Щукин Е.А., Перцев A.B., Амелина Е.А., Коллоидная химия. М.: Высш.шк., 2004. 445 с.

122. Панин В.В., Каравайко Г.И., Семенова Е.М., Крылова JI.H., Воронин Д.Ю., Кудряшов В.В. Способ переработки медьсодержащих продуктов. Патент РФ № 2178342 от0811.2000 г.

123. Панин В.В., Каравайко Г.И., Семенова Е.М., Крылова JI.H., Воронин Д.Ю., Кудряшов В.В. Способ переработки медьсодержащих продуктов. Патент РФ № 2179589 от2301.2001 г.

124. Карабасов Ю.С., Панин В.В., Воронин Д.Ю., Крылова JI.H. Комбинированная схема переработки медных руд Удоканского месторождения. Материалы конференции в Монголии, Эрдэнэт 2004 г. с. 65-70. Онол-Практикийн бага хурал «Эрдэнэт». Фхон аймаг.

125. Медведев A.C., Панин В.В., Кисилев К.В., Воронин Д.Ю., Крылова JI.H. Оптимизация сернокислотного выщелачивания меди из окисленных минералов сульфидно-окисленной медной руды. / Цветные металлы 2002, №5. с.29-31.

126. Отчет по НИР № гос. регистрации 01200105904 Лабораторные и укрупненные испытания комбинированной технологии переработки руд Удоканского месторождения. 2001 г.

127. Панин В.В., Крылова Л.Н., Воронин Д.Ю., Ким Д.Х. Разработка оптимальной структуры производства медной продукции Удоканского ГМП. Материалы IV конгресса обогатителей стран СНГ. 19-21 марта 2003 г.с.125-126.

128. Панин В.В., Воронин Д.Ю., Крылова Л.Н., Башлыкова Т.В., Дорошенко М.В. Технологические особенности медных руд Удоканского месторождения и продуктов их переработки. Материалы IV конгресса обогатителей стран СНГ 19-21 марта 2003 г.с. 246-248.

129. Крылова Л.Н., Панин В.В., Медведев А.С Выщелачивание сульфидных концентратов цветных металлов с применением новых реагентов //Обогащение руд №4 2007. с.21-24.

130. Селиверстов А.Ф., Ершов Б.Г., Крылова Л.Н., Морозов П.А. Кинетика и механизм взаимодействия коллоидной серы с озоном и пероксоном в водных растворах кислоты //Цветные металлы. №10 2007 с.32-36.

131. Карабасов Ю.С., Панин В.В., Воронин Д.Ю., Крылова Л.Н.Освоение Удоканского медного месторождения //Журнал МЕТ Специальный выпуск. 2005. с. 27-33.

132. Крылова Л.Н., Панин В.В., Селиверстов А.Ф. Экологичный способ переработки сульфидных концентратов// Металлургия и машиностроение. Экология производства №2(7) 2007. с. 12-13.

133. Крылова Л.Н., Панин ВВ., Рябцев Д.А., Способ пероксонно-солевого выщелачивания сульфидных концентратов и промпродуктов. VI конгресс обогатителей стран СНГ 28-30 марта 2007 года. Материалы конгресса, т.1. М.: Альтекс, 2007. с.129-131.

134. Гранулометрическая характеристика отсева готового класса крупностью -3+0 мм после п-го цикла дробления материала крупностью -20+3 мм в ДЦ-0,361. Крупность, мм1. Рисунок А1

Информация о работе

Крылова, Любовь Николаевна
кандидата технических наук
Москва, 2008
ВАК 25.00.13

Диссертация

Физико-химические основы комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы