PL205727B1 - Sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu - Google Patents
Sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytuInfo
- Publication number
- PL205727B1 PL205727B1 PL381235A PL38123505A PL205727B1 PL 205727 B1 PL205727 B1 PL 205727B1 PL 381235 A PL381235 A PL 381235A PL 38123505 A PL38123505 A PL 38123505A PL 205727 B1 PL205727 B1 PL 205727B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- pyrite
- leaching
- chalcopyrite
- solution
- copper
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 153
- 238000002386 leaching Methods 0.000 title claims abstract description 106
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 85
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 58
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 139
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 138
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 claims abstract description 138
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 103
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 103
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 71
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 39
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 19
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 43
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 38
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 20
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 16
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 16
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 13
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical class [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N iron (II) ion Substances [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 3
- BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N copper monosulfide Chemical compound [Cu]=S BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 86
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 39
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 14
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 13
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002585 base Substances 0.000 description 9
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 4
- -1 but not limited to Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000279 calcium ferrocyanide Substances 0.000 description 2
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000770 propane-1,2-diol alginate Substances 0.000 description 2
- 229910052952 pyrrhotite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000001836 Dioctyl sodium sulphosuccinate Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052977 alkali metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- NFMAZVUSKIJEIH-UHFFFAOYSA-N bis(sulfanylidene)iron Chemical compound S=[Fe]=S NFMAZVUSKIJEIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- BUGICWZUDIWQRQ-UHFFFAOYSA-N copper iron sulfane Chemical compound S.[Fe].[Cu] BUGICWZUDIWQRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001767 crosslinked sodium carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052935 jarosite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052960 marcasite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 102200082891 rs334 Human genes 0.000 description 1
- 102200127556 rs34159654 Human genes 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 229910052950 sphalerite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0065—Leaching or slurrying
- C22B15/0067—Leaching or slurrying with acids or salts thereof
- C22B15/0071—Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/045—Leaching using electrochemical processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Wynalazek dotyczy sposobu odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu. Bardziej szczegółowo wynalazek dotyczy hydrometalurgicznego sposobu ekstrakcji miedzi z koncentratów zawierających siarczek miedzi, obejmujących koncentraty mieszanych siarczków, w szczególności z koncentratów zawierających chalkopiryt (CuFeS2).
Jak wiadomo z dotychczasowego stanu wiedzy, chalkopiryt jest półprzewodnikiem, dlatego też ulega korozji elektrochemicznej w roztworach utleniających. W kwaśnym środowisku w obecności siarczanu żelaza (III) całkowita reakcja ługowania zachodzi następująco:
CuFeS2(s) + 2Fe2 (SO4)3(a) CuSO4(a) + 5FeSO4(a) + 2S0(s)
Reakcja ta może być zapisana, jako kombinacja anodowej reakcji połówkowej i katodowej reakcji połówkowej:
Anodowa reakcja połówkowa: CuFeS2 Cu2+ + Fe2+ + 2S0 + 4e-
Katodowa reakcja połówkowa: 4Fe3+ + 4e- 4Fe2+
W opisie patentowym nr US 6,277,341 (Pinches i współpracownicy) ujawniono sposób ługowania miedzi z chalkopirytu w środowisku roztworu siarczanu żelaza (III), w którym potencjał powierzchniowy chalkopirytu utrzymuje się w zakresie 350-450 mV względem standardowej kalomelowej elektrody odniesienia. Jednak ilości pirytu były w tym przypadku niewielkie, przy czym piryt zwykle postrzegany jest, jako niepożądany komponent koncentratów siarczkowych.
W opisie patentowym WO 01/31072 (Pinches i współpracownicy) ujawniono sposób ługowania biologicznego rudy lub koncentratu zawierającego siarczki. Zawiesinę ługu do ługowania biologicznego, która zawiera rozpuszczony tlen, rozpuszczony dwutlenek węgla, siarczek oraz mikroorganizmy, poddaje się etapowi ługowania biologicznego, natomiast potencjał zawiesiny utrzymuje się w uprzednio wyznaczonym zakresie.
W publikacji Ahonena i współpracowników „Catalytic Effects of Silver in the Microbiological Leaching of Finely Ground Chalcopyrite-Containing Ore Materials in Shake Flasks” Hydrometallurgy, vol. 24, No.2, 1990, str. 219-236, ujawniono sposób udoskonalenia ługowania próbek zawierających chalkopiryt, pirotyn, sfaleryt oraz piryt. Dodatek srebra, zarówno w postaci soli siarczanowej jak i azotanowej, zwiększał efektywność ługowania bakteryjnego miedzi z chalkopirytu.
Podstawowy problem przy utlenianiu chalkopirytu wynika z faktu, że powierzchnia minerału chalkopirytu ulega pasywacji (tj. staje się odporna na elektrochemiczny rozkład) przy potencjałach roztworu powyżej pewnego określonego poziomu (generalnie w zakresie od około 550 do 600 mV względem Ag/AgCl). Przyjmuje się, że wynika to z tworzenia pasywnej warstwy na powierzchni minerału, która najprawdopodobniej składa się ze zmienionej, częściowo zubożonej w Fe formy chalkopirytu. Z tego powodu większość badaczy zakłada, że anodowa reakcja połówkowa (tj. reakcja rozkładu minerału), ogranicza całkowitą szybkość ługowania. Dlatego też pożądane byłoby przedstawienie sposobu ługowania, w którym taka pasywacja jest ograniczona.
Obecny zgłaszający stwierdził, że przede wszystkim katodowa reakcja połówkowa (tj. redukcja żelaza (III)) zachodzi wolno na powierzchni chalkopirytu, jak również to, że obecność alternatywnej powierzchni katalitycznej do redukcji żelaza (III), będącej w elektrycznym kontakcie z chalkopirytem, zapewnia mechanizm, w którym pasywacja chalkopirytu może być wyeliminowana w mieszanym roztworze siarczanu żelaza (III).
Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu, w którym wytwarza się roztwór zawierający jony miedzi i odzyskuje się z tego roztworu wyługowaną miedź, polegający na tym, że obejmuje etapy:
- przygotowania mieszaniny zawierającej pył koncentratu chalkopirytu oraz pył pirytu, w której stosunek wagowy chalkopirytu do pirytu mieści się w zakresie mniejszym niż od 3:1 do 1:20
- ługowania chemicznego miedzi z mieszaniny w kwaśnym ługującym roztworze siarczanów, w obecności gazu zawierającego tlen, w warunkach, w których piryt nie jest w znaczącym stopniu utleniany, uzyskując roztwór zawierający jony miedzi.
Alternatywny sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu, w którym wytwarza się roztwór zawierający jony miedzi i odzyskuje się z tego roztworu wyługowaną miedź, polega na tym, że obejmuje etapy:
- dodawania pyłu koncentratu chalkopirytu oraz pył pirytu do kwaśnego siarczanowego roztworu ługującego, przy czym stosunek wagowy dodawanego chalkopirytu do dodawanego pirytu mieści się w zakresie mniejszym niż od 3:1 do 1:20 i
PL 205 727 B1
- ł ugowania chemicznego miedzi z chalkopirytu w roztworze ł ugują cym, w obecnoś ci gazu zawierającego tlen, w warunkach, w których piryt nie utlenia się w znaczącym stopniu, uzyskując roztwór zawierający jony miedzi.
Kolejny alternatywny sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu, w którym wytwarza się roztwór zawierający jony miedzi i odzyskuje się z tego roztworu wyługowaną miedź, polega na tym, że obejmuje etapy:
- dodawania pył u koncentratu chalkopirytu oraz pył u pirytu do kwa ś nego siarczanowego roztworu ługującego i
- chemicznego ługowania miedzi z koncentratu chalkopirytu w roztworze ługującym, w obecności gazu zawierającego tlen, w warunkach, w których piryt nie utlenia się w znaczącym stopniu, przy czym utrzymuje się stężenie pirytu przynajmniej na poziomie 10 gramów na litr roztworu ługującego poprzez dodanie pirytu do roztworu ługującego, uzyskując roztwór zawierający jony miedzi.
Korzystnie, w sposobie według pierwszego i drugiego alternatywnego wariantu stosuje się stosunek chalkopirytu do pirytu w zakresie od 2:1 do 1:20, albo w zakresie od 1:1 do 1:10, albo też w zakresie od 1:2 do 1:4.
Korzystnie, według trzeciego alternatywnego wariantu według wynalazku stosuje się stężenie pirytu wynoszące przynajmniej 26,7 gramów na litr roztworu ługującego, albo przynajmniej 40 gramów na litr roztworu ługującego, albo też przynajmniej 60 gramów na litr roztworu ługującego, przy czym przynajmniej część dodawanego pirytu jest pirytem z powtórnego obiegu otrzymanym z roztworu ługującego po etapie rozdzielania ciecz-ciało stałe.
Według drugiego wariantu sposobu według wynalazku utrzymuje się potencjał roztworu ługującego tak, że piryt jest zasadniczo nieutleniony, i korzystnie stosuje się potencjał względem Ag/AgCl wynoszący 520 mV lub mniej, albo w zakresie pomiędzy 350 i 520 mV, albo też stosuje się potencjał względem Ag/AgCl wynoszący 480 mV lub mniej, lub też w zakresie pomiędzy 380 i 480 mV. Korzystnie, według tego wariantu sposobu według wynalazku utrzymuje się potencjał kontrolując jeden lub kilka z wymienionych czynników:
- stosunek koncentratu do pirytu,
- rozmiar czą stek koncentratu oraz pirytu,
- stężenie kwasu, oraz
- temperaturę roztworu ł ugują cego, przy czym sposób obejmuje ponadto etap doboru jednego lub więcej z wymienionych parametrów:
- poziomu gę stoś ci pulpy,
- szybkoś ci przepł ywu tlenu, oraz
- intensywnoś ci mieszania roztworu ł ugują cego, dla kontroli potencjał u.
Korzystnie, według sposobu według wynalazku w drugim jego wariancie cząstki chalkopirytu mają rozmiar P80 równy 210 mikronów lub mniejszy, albo równy 106 mikronów lub mniejszy, albo równy 75 mikronów lub mniejszy, albo równy 38 mikronów lub mniejszy, albo też cząstki chalkopirytu mają rozmiar P80 w zakresie od 38 do 106 mikronów, przy czym cząstki pirytu mają rozmiar P80 równy 106 mikronów lub mniejszy, albo równy 75 mikronów lub mniejszy, albo równy 38 mikronów lub mniejszy, albo też cząstki pirytu mają rozmiar P80 w zakresie od 38 do 106 mikronów.
Korzystnie, według drugiego wariantu sposobu według wynalazku stosunek molowy dodanego do roztworu ługującego kwasu do miedzi odzyskanej z chalkopirytu jest większy lub równy 1 5:1, albo jest większy lub równy 2:1, przy czym jako kwas stosuje się kwas siarkowy, a ługowanie prowadzi się w temperaturze w zakresie od 50 do 120°C, przy czym ługowanie prowadzi się w temperaturze w zakresie od 70 do 120°C, przy czym etap ługowania prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym, albo etap ługowania prowadzi się pod ciśnieniem powyżej ciśnienia atmosferycznego, przy czym etap ługowania prowadzi się przy gęstości pulpy odpowiadającej 9% zawartości substancji stałych lub wyższej, a jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze, lub też, jako gaz zawierający tlen stosuje się tlen lub wzbogacane tlenem powietrze.
Korzystnie, etap odzyskiwania ługowanej miedzi obejmuje ekstrakcję rozpuszczalnikową oraz elektrolityczne otrzymywanie metali, przy czym korzystnie jony żelaza (II) w strumieniu rafinatu z ekstrakcji rozpuszczalnikowej utlenia się gazowym tlenem i wytrąca się, jako stabilną sól żelaza (III).
Według drugiego wariantu sposobu według wynalazku przygotowuje się koncentrat z rudy zawierającej piryt, albo alternatywnie z rudy nie zawierającej pirytu.
Korzystnie w sposobie według trzeciego wariantu realizacji wynalazku utrzymuje się potencjał roztworu ługującego tak, że piryt jest zasadniczo nieutleniony, przy czym stosuje się potencjał względem
PL 205 727 B1
Ag/AgCl wynoszący 520 mV lub mniej, albo w zakresie pomiędzy 350 i 520 mV, albo wynoszący 480 mV lub mniej, albo też w zakresie pomiędzy 380 i 480 mV. Korzystnie, według tego wariantu sposobu według wynalazku utrzymuje się potencjał kontrolując jeden lub kilka z wymienionych czynników:
- stosunek koncentratu do pirytu,
- rozmiar czą stek koncentratu oraz pirytu,
- stężenie kwasu, oraz
- temperaturę roztworu ł ugują cego, przy czym sposób obejmuje ponadto etap doboru jednego lub więcej z wymienionych parametrów:
- poziomu gę stości pulp,
- szybkoś ci przepł ywu tlenu oraz
- intensywnoś ci mieszania roztworu ł ugują cego, dla kontroli potencjał u.
Korzystnie, według sposobu według wynalazku w trzecim jego wariancie ługowanie prowadzi się w temperaturze w zakresie od 50 do 120°C, albo w zakresie od 70 do 120°C, przy czym etap ługowania prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym, albo alternatywnie etap ługowania prowadzi się pod ciśnieniem powyżej ciśnienia atmosferycznego, i przy czym etap ługowania prowadzi się przy gęstości pulpy odpowiadającej 9% zawartości substancji stałych lub wyższej.
W szerokim rozumieniu sposób według wynalazku obejmuje etapy zapewnienia katalizatora do procesu ługowania, np. pirytu (FeS2), oraz ługowania miedzi z zawierających siarczki miedzi koncentratów w obecności katalizatora. Etap ługowania wykonuje się w kwaśnym siarczanowym roztworze ługującym, przykładowo w roztworze ługującym siarczanu żelaza (III), w warunkach, w których piryt nie jest w istotnym stopniu utleniany. Sposób obejmuje zastosowanie czynnika utleniającego, np. tlenu w formie powietrza lub gazowego O2.
Po etapie wyługowania miedzi z koncentratu pożądane jest odzyskanie miedzi z roztworu ługującego. Korzystnie, najpierw przeprowadza się etap rozdzielania ciało stałe-ciecz i oddziela się ciekły roztwór zawierający miedź od stałych pozostałości. Następnie miedź odzyskuje się z ciekłego roztworu za pomocą konwencjonalnych metod, takich jak ekstrakcja rozpuszczalnikowa i elektrolityczne otrzymywanie metali (SX-EW), lub poprzez redukcję gazowym wodorem.
W sposobie znaczne ilości (w procentach wagowych) pirytu obecne są obok koncentratu podczas ługowania. W odpowiednich warunkach, zgodnie ze sposobem/uzyskuje się niemal całkowitą ekstrakcję miedzi w czasie tak krótkim jak cztery godziny. Prawdopodobnie jest to najkrótszy czas, w którym komukolwiek udało się wykonać kompletne ługowanie chalkopirytu w warunkach ciśnienia atmosferycznego, w środowisku siarczanów, bez zastosowania ultradrobnoziarnistego miału.
Według jednej z postaci wykonania wynalazek dotyczy sposobu odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu. Przygotowuje się mieszaninę zawierającą pył koncentratu chalkopirytu oraz pył pirytu. Stosunek wagowy chalkopirytu do pirytu w mieszaninie zawiera się w zakresie mniejszym niż od 3:1 do 1:20. Miedź ługuje się z mieszaniny w kwaśnym roztworze siarczanów, w obecności gazu zawierającego tlen, w warunkach, w których piryt nie utlenia się w znaczącym stopniu, dając roztwór zawierający jony miedzi. Następnie ługowaną miedź odzyskuje się z roztworu.
Według innej postaci wykonania wynalazek dotyczy kolejnego sposobu odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu. Pył koncentratu chalkopirytu oraz pył pirytu dodaje się do kwaśnego siarczanowego roztworu ługującego. Stosunek wagowy chalkopirytu do pirytu w mieszaninie zawiera się w zakresie mniejszym niż od 3:1 do 1:20. Miedź ługuje się z mieszaniny w kwaśnym roztworze siarczanów, w obecności gazu zawierającego tlen, w warunkach, w których piryt nie utlenia się w znaczącym stopniu, dając roztwór zawierający jony miedzi. Następnie ługowaną miedź odzyskuje się z roztworu.
Według następnej postaci wykonania wynalazek dotyczy kolejnego sposobu odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu. Pył koncentratu chalkopirytu oraz pył pirytu dodaje się do kwaśnego siarczanowego roztworu ługującego. Miedź ługuje się z chalkopirytu w roztworze ługującym, w obecności gazu zawierającego tlen, w warunkach, w których piryt nie utlenia się w znaczącym stopniu, przy czym utrzymuje się stężenie pirytu przynajmniej na poziomie 10 gramów na litr roztworu ługującego poprzez dodanie pirytu do roztworu ługującego. W efekcie uzyskuje się roztwór zawierający jony miedzi i wyługowaną miedź odzyskuje się z roztworu.
Wynalazek został przedstawiony na załączonych figurach rysunku.
Fig. 1 przedstawia schemat sposobu ługowania koncentratów miedzi.
Fig. 2(a) oraz (b) przedstawiają odpowiednio wykresy przetworzenia miedzi w funkcji czasu reakcji oraz potencjału roztworu w funkcji czasu reakcji, dla reakcji ługowania prowadzonej z zastosowaniem i bez zastosowania pirytu.
PL 205 727 B1
Fig. 3(a) oraz (b) przedstawiają wykresy odpowiednio stężenia miedzi w funkcji czasu reakcji oraz potencjału roztworu w funkcji czasu reakcji, ilustrujące wpływ rozmiaru cząstek minerału oraz początkowego potencjału roztworu.
Fig. 4(a) oraz (b) przedstawiają wykresy odpowiednio stężenia miedzi w funkcji czasu reakcji oraz potencjału roztworu w funkcji czasu reakcji, ilustrujące wpływ rozmiaru cząstek minerału oraz początkowego potencjału roztworu w nieobecności pirytu.
Fig. 5(a) oraz (b) przedstawiają wykresy odpowiednio stężenia miedzi w funkcji czasu reakcji oraz potencjału roztworu w funkcji czasu reakcji, ilustrujące wpływ źródła pochodzenia pirytu.
Fig. 6(a) oraz (b) przedstawiają wykresy odpowiednio stężenia miedzi w funkcji czasu reakcji oraz potencjału roztworu w funkcji czasu reakcji, ilustrujące wpływ gęstości pulpy.
Fig. 7(a) oraz (b) przedstawiają wykresy odpowiednio stężenia miedzi w funkcji czasu reakcji oraz potencjału roztworu w funkcji czasu reakcji, ilustrujące wpływ szybkości wirnika oraz wyboru powietrza lub tlenu, jako podstawowy utleniacz.
Fig. 8(a) oraz (b) przedstawiają wykresy odpowiednio stężenia miedzi w funkcji czasu reakcji oraz potencjału roztworu w funkcji czasu reakcji, ilustrujące wpływ stężenia kwasu, gęstości pulpy oraz stosunku wagowego chalkopiryt:piryt.
W sposobie wedł ug wynalazku piryt jest efektywnym i dogodnym ź ródł em alternatywnej powierzchni do redukcji żelaza (III). Efektywność wynika z faktu, iż dodatki pirytu w ilości stanowiącej dwu- oraz czterokrotność masy chalkopirytu dają, w rezultacie końcowy odzysk miedzi dwu- oraz czterokrotnie wyższy niż bez użycia pirytu. Ponadto piryt jest dogodny ze względu na fakt, iż taki poziom zawartości pirytu bardzo często występuje w rudach chalkopirytu. W związku z tym wymagany poziom zawartości pirytu w reaktorze uzyskuje się w wielu przypadkach poprzez flotację masy koncentratu pirytu/chalkopirytu i dostarczenie jej bezpośrednio do układu ługującego. Takie postępowanie ma dodatkową zaletę, ponieważ minimalizuje się straty miedzi w układzie flotacji. Jeśli poziom zawartości pirytu w rudzie jest nieodpowiedni, piryt dodaje się do koncentratu chalkopirytu i/lub wprowadza się piryt ze strumienia powtórnego obiegu. Sposób ługowania według wynalazku wykonuje się z zastosowaniem mieszaniny zawierającej pył koncentratu chalkopirytu oraz pył pirytu, przy czym termin mieszanina obejmuje kompozycje, w których piryt dodaje się osobno do koncentratu, jak i te gdzie jest on od razu obecny w koncentracie w wystarczających ilościach i co za tym idzie nie musi być dodawana dodatkowa ilość pirytu.
Piryt jest najbardziej efektywny, jako katalizator galwaniczny wówczas, gdy zachowuje się ściśle jak katoda. W związku z tym sposób ługowania wykonuje się w warunkach, w których piryt nie jest utleniany w jakimkolwiek znaczącym stopniu, tj. nie jest utleniany w ilościach, które są znaczące dla efektywności procesu, korzystnie nie jest on utleniany wcale. Aby spełnić ten warunek potencjał roztworu utrzymuje się poniżej pewnego określonego poziomu. Maksymalny potencjał roztworu (tj. potencjał, przy którym zachodzi proces) zwykle jest niższy niż około 500 mV względem Ag/AgCl (wszystkie potencjały wymienione w niniejszym tekście są wyrażone względem standardowej elektrody porównawczej Ag/AgCl). Korzystnie, potencjał roztworu jest w zakresie od około 350 mV do 520 mV, bardziej korzystnie w zakresie od około 380 mV do 480 mV. Jeśli potencjał roztworu, (który wykazuje tendencję do wzrostu w trakcie postępu ługowania) przekracza te wartości, szybkość ługowania chalkopirytu zmniejsza się znacząco.
Aby nie przekroczyć określonego potencjału roztworu w reaktorze ługującym zawierającym żelazo (III), należy zapewnić doprowadzenie żelaza (III) w ilościach nieprzekraczających wymaganych.
W niniejszym ukł adzie oznacza to, ż e cał kowita reakcja ł ugowania:
CuFeS2(s) + 2Fe2 (SO4)3(a) CuSO4(a) + 5FeSO4(a) + 2S0 (s) musi być istotnie szybsza niż reakcja utleniania żelaza (II) rozpuszczonym gazowym tlenem:
4FeSO4(a) + O2(a) + 2H2SO4(a) 2Fe2 (SO4)3(a) + 2H2O(1)
Zakładając, że odpowiedni zestaw zmiennych został dobrany w celu zmaksymalizowania rzeczywistej szybkości ługowania (tj. stosunek CuFeS2:FeS2, rozmiar cząstek, zawartość kwasu oraz temperatura), kwestią projektowania technicznego pozostaje wybór odpowiedniego poziomu gęstości pulpy, szybkości przepływu tlenu oraz intensywności mieszania tak, aby ilość dostarczanego żelaza (III) nie przekroczyła żądanej ilości w żadnej części układu ługującego.
Sposób według wynalazku realizuje się, jako proces okresowy lub ciągły, przy czym ten drugi jest korzystny. W trybie okresowym, w związku z tym, że zawartość chalkopirytu w reaktorze ługującym (oraz równolegle żądana ilość utleniacza) zmniejsza się w czasie, reguluje się przepływu tlenu do reaktora, co zapobiega wzrostowi potencjału roztworu powyżej wymaganego maksimum, w szczególności, gdy stosuje
PL 205 727 B1 się gazowy tlen zamiast powietrza. Alternatywnie, w trybie ciągłym gdzie ługowanie przebiega w kilku zbiornikach połączonych szeregowo, tlen dostarcza się do każdego ze zbiorników przy odpowiedniej szybkości. W praktyce czynność tą można usprawnić następująco; czysty tlen lub wzbogacane tlenem powietrze doprowadza się do pierwszego lub pierwszych dwóch zbiorników, natomiast do pozostałych zbiorników dostarcza się powietrze, lub możliwie ostatni zbiornik działa bez tlenu.
Ponadto w trybie okresowym, korzystnie do zainicjowania ługowania, roztwór ługujący zawiera żelazo w ilości przynajmniej 1 gram na litr. Niemniej jednak nie ma to znaczenia dla trybu ciągłego, gdzie generuje się wystarczającą ilość żelaza w stanie stacjonarnym w wyniku rozkładu chalkopirytu.
Przykładowy schemat sposobu ługowania oparty na trybie ciągłym oraz odzysk ekstrahowanej miedzi zaprezentowano na figurze 1. Sposób obejmuje trzy podstawowe etapy, tj. ługowanie, odzysk miedzi (poprzez SX-EW) oraz usunięcie żelaza oraz opcjonalnie uzupełnienie kwasu (poprzez oksyhydrolizę). Alternatywne strumienie oznaczone są kropkowanymi liniami. W reaktorze ługującym, w etapie 10 sposobu, chalkopiryt ł uguje się selektywnie przy niskim potencjale w obecnoś ci pirytu, jako katalizatora, wytwarzając siarkę w postaci stałej pozostałości, podczas gdy żelazo (II) utlenia się do żelaza (III) rozpuszczonym gazowym tlenem:
Ługowanie: CuFeS2(s) + 2Fe2 (SO4)3(a) CuSO4(a) + 5FeSO4(a) + 2S0 (s)
Utlenianie żelaza (II): 4FeSO4(a) + O2(a) + 2H2SO4(a) 2Fe2 (SO4)3(a) + 2H2O(1)
Sumarycznie: CuFeS2(s) + O2(g) +2H2SO4(a) CuSO4(a) + FeSO4(a) +2S0(s) +2H2O(1)
W związku z tym, ze utrzymuje się niski potencjał roztworu, rozpuszczone żelazo pochodzące z chalkopirytu pozostaje głównie w formie żelaza (II). Reakcja ta pochłania dwa mole kwasu na jeden mol miedzi.
Po procesie ługowania miedź ekstrahuje się z roztworu ługującego. Po rozdzieleniu fazy stałej i ciekłej (etap 12), otrzymuje się ciekły roztwór zawierający miedź, po czym korzystnie ciekły roztwór poddaje się w etapie 14 konwencjonalnej ekstrakcji rozpuszczalnikowej oraz elektrolitycznie uzyskuje się katody z czystej miedzi zgodnie i następującą reakcją sumaryczną:
3X-EW: Cu SO4(a) + H2O(1) Cu(s) + H2 SO4(a) + 1/2 O2(g)
W celu usunięcia żelaza oraz odzyskania pozostałego kwasu strumień odprowadzanego przez otwór spustowy rafinatu poddaje się w etapie 16 oksyhydrolizie za pomocą gazowego tlenu, co prowadzi do utlenienia żelaza(II) do żelaza (III) i utworzenia stabilnego osadu zawierającego żelazo (III). Jedna z korzystnych postaci wykonania wynalazku wymaga utworzenia hematytu:
Oksyhydroliza żelaza: FeSO4(a) + O2(g) + H2O(1) 1/? Fe2O3(s) + H2SO4(a)
Powyższy proces może wymagać niewielkich ilości gazowego tlenu, który dostarcza się z niskonakładowych instalacji absorpcji zmiennociśnieniowej (VPSA). Hematyt przechodzi przez układ do ługowania, po czym usuwa się go do szlamu w etapie 12. Ustalone stężenie żelaza wchodzącego do układu ługującego jest odwrotnie proporcjonalne do stosunku rafinatu wychodzącego z otworu spustowego do oksyhydrolizy (etap 16).
W zasadzie sumaryczna reakcja chemiczna nie wymaga kwasu:
Sumaryczna reakcja: CuFeS2(s) + 5/4 O2(g) Cu(s) + 1/? O2(g) + 1/? Fe2O3 (s) + 2S0 (s) (należy zwrócić uwagę, że tlen po lewej stronie równania musi być dostarczony do układu, podczas gdy tlen z prawej strony równania uwalniany jest do atmosfery). Niemniej jednak uzupełnianie kwasu wymagane jest w celu zniwelowania strat w odpadach oraz strumieniach odprowadzanych z układu. Kwas uzupełnia się w czasie oksyhydrolizy żelaza dodając małą ilość siarki w formie siarczków metalu obejmujących, ale nieograniczających się do wymienionych, chalkopiryt oraz piryt, i/lub elementarną siarkę, lub ich mieszaniny, do reaktora, w którym zachodzi oksyhydroliza:
Utlenianie chalkopirytu: CuFeS2(s) + 5/4 O2(g) + H2O(1) CuSO4(a) + 1/? Fe2O3(s) + H2SO4(a)
Utlenianie pirytu: FeS2(s) + 7/2 O2(g) + 2H2O(1) 1/? Fe2O3 (s) + 2H2SO4(a)
Utlenianie siarki: S0(s) + 3/2 O2(g) + H2O(1) H2SO4(a)
Alternatywnie, dodatkowy kwas wprowadza się manualnie, jeśli zachodzi taka konieczność. Zatem jedyne znaczące koszty działania związane z tym sposobem dotyczą zużycia energii elektrycznej, wymaganej do elektrolitycznego odzyskiwania miedzi oraz generowania tlenu.
W niniejszym sposobie koncentrat zawierający chalkopiryt oraz piryt w stosunku od około 4:1 do około 1:20 poddaje się ługowaniu. Alternatywnie, stosunek chalkopiryt:piryt zawiera się w zakresie od około 1:1 do 1:10, lub od około 1:2 i 1:4. Pochodzenie pirytu zawartego w koncentracie nie jest istotne. Dodatkową ilość pirytu dodaje się z zewnętrznego źródła lub odzyskuje się w celu uzupełnienia jego zawartości do uzyskania pożądanej zawartości w koncentracie, lub, jeśli jest to wymagane, koncentrat przygotowuje się z próbki rudy, która jest naturalnie bogata w piryt, a następnie wzbogaca się ją
PL 205 727 B1 wykorzystując zewnętrzne źródło pirytu w razie konieczności. Zrozumiałe jest, że inne siarczki miedzi oraz metali alkalicznych są obecne w ługowanym koncentracie.
Sposób ługowania wykonuje się w temperaturze pomiędzy około 50°C a temperaturą topnienia siarki (około 110 do 120°C). Alternatywnie, w temperaturze pomiędzy około 70°C a temperaturą topnienia siarki. Sposób ługowania prowadzi się pod dowolnym ciśnieniem zawierającym się pomiędzy ciśnieniem atmosferycznym a ciśnieniem możliwym do otrzymania w autoklawie. Korzystnie, sposób wykonuje się pod ciśnieniem atmosferycznym.
Sposób ługowania przeprowadza się w atmosferze gazu zawierającego tlen takiego jak powietrze, powietrze wzbogacane tlenem, czysty tlen, lub dowolnej kombinacji wymienionych gazów, w szeregu połączonych zbiorników ługujących. W związku z umiarkowanym zużyciem tlenu w procesie ługowania gazowy tlen dostarcza się z niskonakładowych instalacji VPSA, lub z bardziej konwencjonalnych kriogenicznych instalacji tlenowych przy większych zapotrzebowaniach.
W niniejszym opisie patentowym oraz zastrzeż eniach termin P80 opisuje rozmiar czą stek, przy którym 80% wagowych materiału przechodzi przez sito o specyficznym rozmiarze. Na użytek ługowania rozmiar cząstek P80 koncentratu chalkopirytu zmienia się w szerokim zakresie. Przykładowo, używa się cząstek o rozmiarze P80 wynoszącym 210 mikronów. Korzystnie, rozmiar cząstek chalkopirytu wynosi poniżej około 106 mikronów, lub alternatywnie poniżej około 75 mikronów, lub alternatywnie poniżej około 38 mikronów. Rozmiar cząstek pirytu jest taki sam jak chalkopirytu lub mniejszy. AlternatywnieA rozmiar cząstek P80 zarówno koncentratu chalkopirytu jak i pirytu jest w zakresie od 38 do 106 mikronów. Ultradrobnoziarnisty miał koncentratu i/lub pirytu nie jest konieczny, niemniej jednak sposób wykonuje się również z ultradrobnoziarnistymi materiałami.
Ługowanie prowadzi się przy dowolnej gęstości pulpy, jaka wydaje się uzasadniona dla fachowca w dziedzinie wiedzy. Przykładowo, gęstość pulpy wynosi około 9% lub więcej. Większa gęstość pulpy ułatwia kontrolę potencjału roztworu poprzez zapewnienie wysokiego zapotrzebowania żelaza, oraz zwiększa skuteczność złącza galwanicznego pomiędzy chalkopirytem i pirytem.
Według sumarycznej stechiometrii ługowania podanej powyżej, przynajmniej dwa mole kwasu siarkowego dodaje się do ługu na każdy mol miedzi odzyskanej z chalkopirytu. W praktyce jednak zapotrzebowanie na kwas może zmieniać się w zależności od dokładnego składu koncentratu, stopnia utlenienia siarki i żelaza (II) oraz od wytrącania żelaza, które zachodzi w trakcie ługowania. Korzystnie, przynajmniej 1,5 mola kwasu siarkowego dodaje się na każdy mol odzyskiwanej miedzi, bardziej korzystnie przynajmniej 2 mole kwasu siarkowego dodaje się na każdy mol miedzi. Wysokie stężenia kwasu siarkowego w roztworze generalnie polepszają kinetykę ługowania.
P r z y k ł a d y
Reakcje ługowania prowadzono pod ciśnieniem atmosferycznym, stosując różne kompozycje koncentrat/piryt oraz różne warunki zgodnie z poniższym opisem. Pomiary odzysku miedzi oraz potencjału roztworu wykonywano w odstępach czasowych do 24 h. Rezultaty przedstawione są w formie graficznej na figurach 2 do 8. Na wymienionych figurach każda krzywa jest oznaczona i opisana w legendzie, gdzie w nawiasach podano źródło, ilość oraz rozmiar cząstek wykorzystanego minerału, jak również warunki, w których przeprowadzono test. Znaczenie opisów w nawiasach jest następujące:
A oznacza minerał chalkopiryt pochodzący z Australii (23,6% Cu, 28,1% Fe, 28,7% S)
O oznacza minerał chalkopiryt pochodzący z Ontario w Kanadzie (24,1% Cu, 32,4% Fe, 31,2% S),
P oznacza minerał piryt pochodzący z Peru (0,3% Cu, 45,3% Fe, 51,4% S),
U oznacza minerał piryt pochodzący z Utah w USA (<0,1% Cu, 42,9% Fe, 47,9% S), oznacza przykładowo 10 g minerału dodanego do reaktora,
F oznacza drobnoziarnistą frakcję cząstek (-38 μm średnicy)
M oznacza frakcję o średnim rozmiarze cząstek (+38-75 μm średnicy),
C oznacza gruboziarnistą frakcję cząstek (+75-106 μ^ι średnicy).
Znaczenie opisów za nawiasami:
E poprzedza początkowy potencjał roztworu (w mV względem elektrody odniesienia Ag/AgCl),
Fe poprzedza całkowitą początkową zawartość Fe w roztworze w g/L (wartość bazowa: 5 g/L),
Ac poprzedza początkową zawartość H2SO4 w roztworze (wartość bazowa: 10 g/L)
V poprzedza początkową objętość roztworu w mL (wartość dla bazowa: 1500 mL)
I poprzedza szybkość obrotów wirnika w rpm (wartość bazowa: 750 rpm),
Oxy oznacza zastosowanie gazowego tlenu zamiast powietrza (utleniacz bazowy: powietrze).
Ostatnie pięć wskaźników pojawia się w opisie tylko wówczas, gdy zastosowano inne wartości niż te, które odpowiadają warunkom bazowym. Przy czym nie oznacza to założenia, że wartości
PL 205 727 B1 bazowe są optymalne, a jedynie odzwierciedla fakt, że większość testów przeprowadzono w takich warunkach. W związku z tym przykładowy opis legendy:
(A30M U60F) E462 Ac20 I1200 Oxy oznacza 30 g średnio rozdrobnionego chalkopirytu pochodzącego z Australii oraz 60 g drobnoziarnistego pirytu z Utah dodanego do 1500 mL roztworu (założona wartość bazowa) o początkowym stężeniu Fe 5g/L (założona wartość bazowa) oraz początkowym stężeniu H2SO4 20 g/L, przy czym początkowy potencjał roztworu wynosił 462 mV względem Ag/AgCl, szybkość obrotów wirnika wynosiła 1200 rpm, jako utleniacza użyto gazowego tlenu.
Na każdej z figur legendy ułożone są od góry do dołu w kolejności odpowiadającej malejącej konwersji miedzi, te same symbole odnoszą się do odpowiednich krzywych potencjałowych.
P r z y k ł a d 1: Wpływ pirytu
Jak zaprezentowano na figurach 2(a) oraz (b), piryt ma znaczący wpływ na końcowy odzysk miedzi z chalkopirytu. W tym szczególnym przypadku stosunek chalkopiryt:piryt równy 1:4 zapewnia całkowity odzysk miedzi w ciągu 24 h w warunkach bazowych, podczas gdy tylko około 50% miedzi jest odzyskiwane w nieobecności pirytu przed całkowitym zakończeniem ługowania. Nawet w warunkach, gdy test z pirytem rozpoczęto przy znacząco wyższym potencjale, obecność pirytu powodowała szybki spadek potencjału do poziomu niższego niż w innych testach, i wartość potencjału utrzymywała się przez czas trwania testu. Inna forma kontroli potencjału nie była wymagana.
P r z y k ł a d 2: Wpływ rozmiaru cząstek oraz wyjściowego potencjału roztworu.
Wyniki testów porównujące wpływ rozmiaru cząstek oraz wyjściowego potencjału roztworu zaprezentowano na figurach 3(a) oraz (b). Zilustrowane pięć testów przeprowadzono w warunkach bazowych z takimi samymi ilościami tych samych minerałów. W związku z tym możliwe jest porównanie wpływu rozmiaru cząstek.
Powyższe testy wskazują, że wpływ rozmiaru cząstek w przypadku pirytu jest znacznie większy niż w przypadku chalkopirytu. W każdym przypadku odzysk miedzi zmniejsza się wraz ze wzrastającym rozmiarem cząstek pirytu. Niemniej jednak, porównując trzecią (gruboziarnisty chalkopiryt średnio rozdrobniony piryt) oraz czwartą (średnio rozdrobniony chalkopiryt - średnio rozdrobniony piryt) krzywą, widać, że zmniejszanie rozmiaru cząstek chalkopirytu bez jednoczesnego zmniejszania rozmiaru cząstek pirytu ma ujemny wpływ na przetwarzanie miedzi. Taki wynik jest nieoczekiwany w świetle dotychczasowej wiedzy dotyczącej wpływu rozmiaru cząstek chalkopirytu na efektywność ługowania (gdzie konieczny jest bardzo drobnoziarnisty lub nawet ultradrobnoziarnisty miał). Przyczyny takiego zachowania są złożone. Jak już wspomniano powodzenie tej technologii zależy od tego czy dostępna jest wystarczająca powierzchnia pirytu, co z kolei wspomaga reakcję katodową na korzyść chalkopirytu. W przypadku niewystarczającej powierzchni pirytu chalkopiryt musi wspomagać przynajmniej część procesu katodowego, w celu zapewnienia wystarczającego odpływu elektronów do reakcji jego anodowego rozkładu. Kiedy powierzchnia pirytu jest nieodpowiednia będzie występował pewien określony potencjały, powyżej którego chalkopiryt również staje się (przynajmniej częściowo) katodą. Jeśli potencjał ten zostanie osiągnięty chalkopiryt zaczyna wykazywać pasywne zachowanie. Tłumaczy to, dlaczego w czwartym teście nastąpiła pasywacja po 8 godzinach, podczas gdy w trzecim teście pasywacja nie zaszła.
W przeciwieństwie do tych rezultatów początkowy potencjał moż e mieć dramatyczny wpływ na wynik, jeśli chalkopiryt jest ługowany w nieobecności pirytu, podczas gdy rozmiar cząstek jest ponownie prawdopodobnie nie tak istotny, co zaprezentowano na figurze 4. Testy rozpoczynały się przy takim samym niskim potencjale, nawet, jeśli jeden test wymagał drobnoziarnistego chalkopirytu a pozostałe wymagały średnio rozdrobnionego chalkopirytu, po rozpoczęciu testu przy wysokim potencjale pasywacja następowała o wiele szybciej i uwalniała się mniej niż połowa miedzi w porównaniu do innych testów po czasie 24 godzin.
P r z y k ł a d 3: Wpływ pochodzenia pirytu
Wpływ źródła pochodzenia pirytu zilustrowano na figurach 5 (a) oraz (b) (wyniki testów przeprowadzonych z użyciem pirytu pochodzącego z Peru oznaczono symbolami bez wypełnienia, natomiast wyniki testów z użyciem pirytu pochodzącego z Utah oznaczono symbolami z wypełnieniem).
Porównując dwie serie dla testów oznaczonych kwadratami można zauważyć, iż pochodzenie pirytu ma niewielki wpływ na proces, (pomimo, że zastosowano drobnoziarnisty chalkopiryt z Peru oraz średnio rozdrobniony chalkopiryt z Utah). Niemniej jednak, porównując serie wyników oznaczone trójkątami, widać, iż piryt pochodzący z Peru przewyższa w działaniu piryt pochodzący z Utah. Rzeczywiście, w teście z zastosowaniem tego ostatniego zaobserwowano opóźnienie na początku testu,
PL 205 727 B1 podczas którego potencjał roztworu spadał do bardzo niskich wartości (niemal do 300 mV). Jednak po tym początkowym spadku wydajność była podobna jak w pozostałych testach. Przyczyną takiego zachowania może być obecność pewnej ilości markasytu lub pirotynu w próbce pochodzącej z Utah, przez co początkowo następowało utlenianie. Problem wyeliminowano rozpoczynając eksperymenty z zastosowaniem pirytu z Utah przy nieco wyższym potencjale (około 470 mV zamiast 400 mV). W tych warunkach porównywane próbki pirytu wykazywał y niemal taką samą wydajność.
P r z y k ł a d 4: Wpływ gęstości pulpy
Wpływ gęstości pulpy zilustrowano na figurach 6 (a) oraz (b). Zwiększenie gęstości pulpy uzyskiwano poprzez zastosowanie mniejszych objętości roztworu. W tym przypadku gęstość odpowiadała 6% stałych składników w warunkach, gdy test prowadzono w roztworze o objętości bazowej 1500 mL, natomiast w 1000 mL roztworu gęstość pulpy wynosiła 9%. Rezultaty pokazują nieznaczną korzyść wynikającą ze zwiększenia gęstości pulpy, co jest użyteczną informacją, ponieważ całkowity koszt instalacji do ługowania zmniejsza się proporcjonalnie ze wzrostem gęstości pulpy.
P r z y k ł a d 5: Wpływ szybkości wirnika oraz podstawowego utleniacza.
Wpływ szybkości wirnika oraz doboru podstawowego utleniacza przedstawiono na figurach 7(a) oraz (b). W każdym z testów wykorzystano 30 g średnio rozdrobnionego chalkopirytu oraz 60 g drobnoziarnistego pirytu. W teście przeprowadzonym w warunkach bazowych uzyskano miedź w ilości około 62% po 24 godzinach. Po tym teście stwierdzono, iż szybkość mieszania gazu z cieczą była nieodpowiednia do testu wymagającego tak dużych ilości chalkopirytu. Zwiększając szybkość wirnika do 1200 rpm zwiększono ilość uzyskanej miedzi do blisko 78% po 24 godzinach. Niemniej jednak stwierdzono, że prawdopodobnie szybkość mieszania gazu z cieczą jest ograniczona nie tylko przez szybkość wirnika, ale również poprzez niskie ciśnienie cząstkowe tlenu w powietrzu. Zastosowanie tlenu miało korzystny wpływ, przez co możliwe było wykorzystanie pełnego potencjału kinetycznego ługowania. Jednak ponownie poziom odzysku miedzi ustalał się na poziomie 75%, co z kolei pozwoliło stwierdzić, iż ilość kwasu była niewystarczająca z punktu widzenia stechiometrii procesu do zakończenia ługowania (problem ten dodatkowo pogłębiał się w związku z tym, że zwiększając szybkość mieszania gazu i cieczy jednocześnie zwiększała się wydajność wydzielanej elementarnej siarki kosztem siarczanów). Podwojenie ilości kwasu w roztworze wyeliminowało ten problem. Wreszcie, jak już wcześniej wspomniano, zwiększenie gęstości pulpy poprzez zmniejszenie ilości roztworu dało tylko niewielkie dodatkowe polepszenie.
Jednak nawet w najlepszych warunkach w układzie zaprezentowanym na figurze 7 nie uzyskano kompletnego ługowania. Przyczyną może być fakt, że stosunek chalkopirytu do pirytu (1:2) jest niewystarczający w warunkach wysokiego natlenienia w tym teście. Możliwe są dwa rozwiązania tego problemu. Pierwsze polega na zmniejszeniu szybkości mieszania gazu i cieczy w trakcie końcowych etapów odzyskiwania miedzi, co może zachodzić samoczynnie w ciągłym wielozbiornikowym układzie do ługowania. Drugie oczywiste rozwiązanie polega na dodaniu większej ilości pirytu. Efekt tego drugiego rozwiązania zaprezentowano na figurze 8.
P r z y k ł a d 6: Wpływ pirytu, gęstości pulpy, oraz kwasu.
Testy zilustrowane na figurach 8(a) oraz (b) pokazują rzeczywisty potencjał procesu. Test dający najlepszy wynik na figurze 7 jest jednocześnie najmniej efektywny w niniejszym przykładzie, co może wynikać raczej z ilości kwasu w roztworze, a nie ze stosunku wagowego chalkopirytu i pirytu. W teście oznaczonym „Ac20+” dodatek pirytu był podwojony, ale test rozpoczęto przy takim samym stężeniu H2SO4 (20 g/L, lub około 1,25 mola kwasu na mol miedzi). Wyniki są niemal identyczne do około 4 godzin prowadzenia testu. W czwartej godzinie testu dodatkowo wprowadzono około 7,5 g kwasu do układu oznaczonego „Ac20+” (stąd oznaczenia „+”), w efekcie obserwując pozytywny wpływ na odzysk miedzi. Kolejne 18 g kwasu wprowadzono po 7 godzinach, jednak w tym przypadku nie obserwowano dodatkowych efektów.
Kolejny test był identyczny pod każdym względem, jednak w tym przypadku na początku testu wprowadzono 30 g kwasu (około 1,9 mola kwasu na mol miedzi). W efekcie zaobserwowano gwałtowny wzrost szybkości ługowania, przy czym proces ługowania był właściwie zakończony w ciągu 4 godzin. Wynik tego testu porównano z jedynym testem wykorzystują cym chalkopiryt z Ontario, który prowadzono przy 11 razy mniejszej gęstości pulpy i takim samym stosunku wagowym chalkopirytu do pirytu równym 1:4, przy bazowym stężeniu kwasu 10 g/L (taki sam stosunek molowy kwasu do miedzi). Wyniki były niemal identyczne. Potwierdza to, iż gęstość pulpy może być dowolnie dobierana w zależ noś ci od wymogów ekonomicznych oraz praktycznych, bez niekorzystnego wpł ywu na wydajność ługowania.
PL 205 727 B1
Nie jest jednak do końca jasne, dlaczego zwiększenie początkowego stężenia kwasu ma tak duży wpływ na kinetykę ługowania. Najprawdopodobniej wyższe stężenie kwasu zwiększa kinetykę redukcji żelaza (III) na powierzchni pirytu, czyli ma katalityczny wpływ na złącze galwaniczne. Istnieją również pewne dowody, iż zwiększenie stężenia kwasu zwiększa potencjał roztworu gdzie piryt zaczyna być utleniany. Kolejna możliwość związana jest z faktem, że wyższe stężenie kwasu zapobiega wytrącaniu zasadowych soli żelaza (III), takich jak jarozyt, na powierzchni minerału, co może prowadzić do zahamowania procesu ługowania.
P r z y k ł a d 7: Optymalizacja wydajności siarki.
Końcowe rozważania dotyczą wydajności elementarnej siarki. Rezultaty niektórych z bardziej pomyślnych testów zestawiono w tabeli 1. Wydajności elementarnej siarki wynoszą powyżej 80%, przy czym niemal ilościowe wydajności uzyskiwano przy zastosowaniu gazowego tlenu, jako głównego utleniacza.
T a b e l a 1 - Wydajności elementarnej siarki obliczone na podstawie wybranych testów
| Legenda testu | Końcowa wydajność S° | Końcowy odzysk Cu |
| (A10F P40F) E538 | 81% | 99% |
| (A10F P40F) E405 | 85% | 98% |
| (A10C P40M) E420 | 80% | 88% |
| (A20M P80M) E538 | 81% | 80% |
| (A10M U40F)E470 | 88% | 78% |
| (A10F U40F) E405 | 77% | 86% |
| (A20C U40F) E470 | 80% | 85% |
| (A20M U60F) E479 | 78% | 83% |
| (O10M U40F) E468 I1200 Oxy | 90% | 98% |
| (A30M U60F) E462 Ac20 I1200 Oxy | 96% | 92% |
| (A30M U60F) E480 Ac20 V1000 I1200 Oxy | 97% | 95% |
Powyżej przedstawiono liczne przykładowe aspekty oraz postaci wykonania wynalazku, przy czym dla fachowców w tej dziedzinie wiedzy oczywiste są pewne ich modyfikacje, zamiany, dodatki oraz kombinacje. W związku z tym, z zamierzenia, załączone oraz wprowadzone poniżej zastrzeżenia obejmują wszystkie tego typu modyfikacje, zamiany, dodatki oraz kombinacje w swoim zakresie.
Claims (52)
1. Sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu, w którym wytwarza się roztwór zawierający jony miedzi i odzyskuje się z tego roztworu wyługowaną miedź, znamienny tym, że obejmuje etapy:
- przygotowania mieszaniny zawierającej pył koncentratu chalkopirytu oraz pył pirytu, w której stosunek wagowy chalkopirytu do pirytu mieści się w zakresie mniejszym niż od 3:1 do 1:20,
- ługowania chemicznego miedzi z mieszaniny w kwaśnym ługującym roztworze siarczanów, w obecności gazu zawierającego tlen, w warunkach, w których piryt nie jest w znaczącym stopniu utleniany, uzyskując roztwór zawierający jony miedzi.
2. Sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu, w którym wytwarza się roztwór zawierający jony miedzi i odzyskuje się z tego roztworu wyługowaną miedź, znamienny tym, że obejmuje etapy:
- dodawania pyłu koncentratu chalkopirytu oraz pył pirytu do kwaśnego siarczanowego roztworu ługującego, przy czym stosunek wagowy dodawanego chalkopirytu do dodawanego pirytu mieści się w zakresie mniejszym niż od 3:1 do 1:20 i
PL 205 727 B1
- ługowania chemicznego miedzi z chalkopirytu w roztworze ługującym, w obecności gazu zawierającego tlen, w warunkach, w których piryt nie utlenia się w znaczącym stopniu, uzyskując roztwór zawierający jony miedzi.
3. Sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu, w którym wytwarza się roztwór zawierający jony miedzi i odzyskuje się z tego roztworu wyługowaną miedź, znamienny tym, że obejmuje etapy:
- dodawania pyłu koncentratu chalkopirytu oraz pyłu pirytu do kwaśnego siarczanowego roztworu ługującego, i
- chemicznego ługowania miedzi z koncentratu chalkopirytu w roztworze ługującym, w obecności gazu zawierającego tlen, w warunkach, w których piryt nie utlenia się w znaczącym stopniu, przy czym utrzymuje się stężenie pirytu przynajmniej na poziomie 10 gramów na litr roztworu ługującego poprzez dodanie pirytu do roztworu ługującego, uzyskując roztwór zawierający jony miedzi.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się stosunek chalkopirytu do pirytu w zakresie od 2:1 do 1:20.
5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się stosunek chalkopirytu do pirytu w zakresie od 1:1 do 1:10.
6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się stosunek chalkopirytu do pirytu w zakresie od 1:2 do 1:4.
7. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się stężenie pirytu wynoszące przynajmniej 26,7 gramów na litr roztworu ługującego.
8. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się stężenie pirytu wynoszące przynajmniej 40 gramów na litr roztworu ługującego.
9. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się stężenie pirytu wynoszące przynajmniej 60 gramów na litr roztworu ługującego.
10. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że przynajmniej część dodawanego pirytu jest pirytem z powtórnego obiegu otrzymanym z roztworu ługującego po etapie rozdzielania ciecz-ciało stałe.
11. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że utrzymuje się potencjał roztworu ługującego tak, że piryt jest zasadniczo nieutleniony.
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że stosuje się potencjał względem Ag/AgCl wynoszący 520 mV lub mniej.
13. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że stosuje się potencjał względem Ag/AgCl w zakresie pomiędzy 350 i 520 mV.
14. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że stosuje się potencjał względem Ag/AgCl wynoszący 480 mV lub mniej.
15. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że stosuje się potencjał względem Ag/AgCl w zakresie pomiędzy 380 i 480 mV.
16. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że utrzymuje się potencjał kontrolując jeden lub kilka z wymienionych czynników:
- stosunek koncentratu do pirytu,
- rozmiar cząstek koncentratu oraz pirytu
- stężenie kwasuA oraz
- temperaturę roztworu ługującego.
17. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że obejmuje ponadto etap doboru jednego lub więcej z wymienionych parametrów:
- poziomu gęstości pulpy
- szybkości przepływu tlenu, oraz
- intensywności mieszania roztworu ługującego, dla kontroli potencjału.
18. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że cząstki chalkopirytu mają rozmiar P80 równy 210 mikronów lub mniejszy.
19. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że cząstki chalkopirytu mają rozmiar P80 równy 106 mikronów lub mniejszy.
20. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że cząstki chalkopirytu mają rozmiar P80 równy 75 mikronów lub mniejszy.
21. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że cząstki chalkopirytu mają rozmiar P80 równy 38 mikronów lub mniejszy.
PL 205 727 B1
22. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że cząstki chalkopirytu mają rozmiar P80 w zakresie od 38 do 106 mikronów.
23. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że cząstki pirytu mają rozmiar P80 równy 106 mikronów lub mniejszy.
24. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że cząstki pirytu mają rozmiar P80 równy 75 mikronów lub mniejszy.
25. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że cząstki pirytu mają rozmiar P80 równy 38 mikronów lub mniejszy.
26. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że cząstki pirytu mają rozmiar P80 w zakresie od 38 do 106 mikronów.
27. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek molowy dodanego do roztworu ługującego kwasu do miedzi odzyskanej z chalkopirytu jest większy lub równy 1.5:1.
28. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosunek molowy dodanego do roztworu ługującego kwasu do miedzi odzyskanej z chalkopirytu jest większy lub równy 2:1.
29. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako kwas stosuje się kwas siarkowy.
30. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że ługowanie prowadzi się w temperaturze w zakresie od 50 do 120°C.
31. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że ługowanie prowadzi się w temperaturze w zakresie od 70 do 120°C.
32. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że etap ługowania prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym.
33. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że etap ługowania prowadzi się pod ciśnieniem powyżej ciśnienia atmosferycznego.
34. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że etap ługowania prowadzi się przy gęstości pulpy odpowiadającej 9% zawartości substancji stałych lub wyższej.
35. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze.
36. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako gaz zawierający tlen stosuje się tlen lub wzbogacane tlenem powietrze.
37. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że etap odzyskiwania ługowanej miedzi obejmuje ekstrakcję rozpuszczalnikową oraz elektrolityczne otrzymywanie metali.
38. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że jony żelaza (II) w strumieniu rafinatu z ekstrakcji rozpuszczalnikowej utlenia się gazowym tlenem i wytrąca się jako stabilną sól żelaza (III).
39. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przygotowuje się koncentrat z rudy zawierającej piryt.
40. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że przygotowuje się koncentrat z rudy nie zawierającej pirytu.
41. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że utrzymuje się potencjał roztworu ługującego tak, że piryt jest zasadniczo nieutleniony.
42. Sposób według zastrz. 41, znamienny tym, że stosuje się potencjał względem Ag/AgCl wynoszący 520 mV lub mniej.
43. Sposób według zastrz. 41, znamienny tym, że stosuje się potencjał względem Ag/AgCl w zakresie pomiędzy 350 i 520 mV.
44. Sposób według zastrz. 41, znamienny tym, że stosuje się potencjał względem Ag/AgCl wynoszący 480 mV lub mniej.
45. Sposób według zastrz. 41, znamienny tym, że stosuje się potencjał względem Ag/AgCl w zakresie pomię dzy 380 i 480 mV.
46. Sposób według zastrz. 41, znamienny tym, że utrzymuje się potencjał kontrolując jeden lub kilka z wymienionych czynników:
- stosunek koncentratu do pirytu,
- rozmiar czą stek koncentratu oraz pirytu,
- stężenie kwasu, oraz
- temperaturę roztworu ł ugują cego.
47. Sposób według zastrz. 41, znamienny tym, że obejmuje ponadto etap doboru jednego lub więcej z wymienionych parametrów:
- poziomu gę stości pulpy,
PL 205 727 B1
- szybkości przepływu tlenu, oraz
- intensywności mieszania roztworu ługującego, dla kontroli potencjału.
48. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że ługowanie prowadzi się w temperaturze w zakresie od 50 do 120°C.
49. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że ługowanie prowadzi się w temperaturze w zakresie od 70 do 120°C.
50. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że etap ługowania prowadzi się pod ciśnieniem atmosferycznym.
51. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że etap ługowania prowadzi się pod ciśnieniem powyżej ciśnienia atmosferycznego.
52. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że etap ługowania prowadzi się przy gęstości pulpy odpowiadającej 9% zawartości substancji stałych lub wyższej.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US57630104P | 2004-06-03 | 2004-06-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL381235A1 PL381235A1 (pl) | 2007-05-14 |
| PL205727B1 true PL205727B1 (pl) | 2010-05-31 |
Family
ID=35462922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL381235A PL205727B1 (pl) | 2004-06-03 | 2005-05-27 | Sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7846233B2 (pl) |
| AP (1) | AP2057A (pl) |
| AU (1) | AU2005250064B2 (pl) |
| BR (1) | BRPI0511767B1 (pl) |
| CA (1) | CA2566596C (pl) |
| ES (1) | ES2301419B2 (pl) |
| MX (1) | MXPA06013742A (pl) |
| PE (2) | PE20060408A1 (pl) |
| PL (1) | PL205727B1 (pl) |
| RU (1) | RU2373298C2 (pl) |
| WO (1) | WO2005118894A1 (pl) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI121713B (fi) * | 2009-06-26 | 2011-03-15 | Outotec Oyj | Menetelmä kalkopyriittirikasteen liuottamiseksi |
| FI118473B (fi) * | 2006-02-17 | 2007-11-30 | Outotec Oyj | Menetelmä kuparin talteenottamiseksi kuparisulfidimalmista |
| WO2007134344A1 (en) | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Bhp Billiton Sa Limited | Chloride tank leaching |
| US8388728B2 (en) * | 2007-06-28 | 2013-03-05 | Technological Resources Pty. Limited | Leaching ores |
| WO2009092023A1 (en) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Freeport-Mcmoran Corporation | Method and apparatus for electrowinning copper using an atmospheric leach with ferrous/ferric anode reaction electrowinning |
| BRPI0912373A2 (pt) * | 2008-05-06 | 2015-10-13 | Univ British Columbia | método de recuperação de cobre a partir de um concentrado de sulfeto de cobre |
| RU2418870C2 (ru) * | 2009-05-12 | 2011-05-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный технологический университет "Московский институт стали и сплавов" | Способ переработки сульфидных минеральных продуктов с применением бактерий для извлечения металлов |
| WO2012000090A1 (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | The University Of British Columbia | Leaching process for copper concentrates containing chalcopyrite |
| RU2468097C1 (ru) * | 2011-04-06 | 2012-11-27 | Сергей Юрьевич Абрамовский | Способ переработки металлсодержащего сульфидного минерального сырья с извлечением металлов |
| RU2468098C1 (ru) * | 2011-07-06 | 2012-11-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ извлечения металлов из сульфидного минерального сырья |
| DE112013002317T5 (de) * | 2012-05-04 | 2015-09-10 | Keith Graham BOWES | Verfahren zur Laugung von Sulfiderzen |
| WO2014074985A1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-05-15 | Flsmidth A/S | Method and process for the enhanced leaching of copper sulfide minerals containing chalcopyrite |
| AU2014231718B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-06-25 | Orway Mineral Consultants (Wa) Pty Ltd | Hydrometallurgical method for the removal of radionuclides from radioactive copper concentrates |
| CN104460721B (zh) * | 2014-09-23 | 2017-01-25 | 北京矿冶研究总院 | 一种湿法冶金浓密洗涤过程底流浓度优化控制方法 |
| EP3578673B1 (en) | 2014-12-15 | 2024-03-20 | Middle East Mine and Industry Company | Tank bioleaching of copper sulfide ores |
| CA3032992C (en) | 2016-10-19 | 2022-04-12 | The University Of British Columbia | Process for leaching metal sulfides with reagents having thiocarbonyl functional groups |
| AU2018248023C1 (en) | 2017-04-06 | 2025-04-17 | Technological Resources Pty. Limited | Leaching copper-containing ores |
| RU2659502C1 (ru) * | 2017-09-22 | 2018-07-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ получения окислителя для выщелачивания металлов из сульфидного минерального сырья |
| RU2732781C1 (ru) * | 2019-08-13 | 2020-09-22 | Владимир Иванович Лунев | Способ селективного извлечения металлов из жидкого коллективного концентрата полезных компонентов руды на добычном участке при подземном выщелачивании и автоматическое устройство для его реализации |
| US11286540B2 (en) | 2020-07-31 | 2022-03-29 | Rio Tinto Technological Resources Inc. | Method of processing a pyrite-containing slurry |
| US11236407B1 (en) | 2020-07-31 | 2022-02-01 | Rio Tinto Technological Resources Inc. | Metal recovery by leaching agglomerates of metal-containing material/pyrite |
| WO2022056621A1 (en) | 2020-09-18 | 2022-03-24 | The University Of British Columbia | Extraction of base metals using carbonaceous matter and a thiocarbonyl functional group reagent |
| AU2021345381A1 (en) * | 2020-09-18 | 2023-05-04 | Jetti Resources, Llc | Extracting base metals using a wetting agent and a thiocarbonyl functional group reagent |
| NL2031328B1 (en) | 2022-03-18 | 2023-09-29 | Univ Wageningen | Process for the generation of hydrogen sulfide in the presence of pyrite as catalyst |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3103414A (en) | 1960-02-25 | 1963-09-10 | Recovery of metals from solutions | |
| US3264099A (en) | 1964-01-28 | 1966-08-02 | Howard E Johnson & Associates | Hydro-metallurgical method and apparatus |
| US3544306A (en) | 1969-01-21 | 1970-12-01 | Patrick J Mcgauley | Concentration of copper from copper ores,concentrates and solutions |
| US4331635A (en) * | 1972-03-07 | 1982-05-25 | Atlantic Richfield Company | Recovery of copper and/or nickel and/or zinc |
| US3959436A (en) * | 1974-09-26 | 1976-05-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for leaching sulfide minerals |
| US4091070A (en) | 1976-08-25 | 1978-05-23 | Inspiration Consolidated Copper Company | Recovery of copper |
| US4152142A (en) | 1977-02-28 | 1979-05-01 | Kennecott Copper Corporation | Recovery of copper values from iron-containing ore materials as mined and smelted |
| US4236918A (en) | 1979-01-15 | 1980-12-02 | Cyprus Metallurgical Processes Corporation | Recovery of elemental sulfur and metal values from tailings from copper recovery processes |
| US4243411A (en) | 1979-05-14 | 1981-01-06 | Parlee-Anderson Corporation | Reduction of metal sulfides |
| US4256553A (en) * | 1980-01-23 | 1981-03-17 | Envirotech Corporation | Recovering copper from chalcopyrite concentrate |
| US4634467A (en) | 1985-07-30 | 1987-01-06 | Duval Corporation | Hydrometallurgical process for copper recovery |
| AUPN191395A0 (en) * | 1995-03-22 | 1995-04-27 | M.I.M. Holdings Limited | Atmospheric mineral leaching process |
| CA2151316C (en) | 1995-06-08 | 1999-06-15 | Sadan Kelebek | Process for improved separation of sulphide minerals or middlings associated with pyrrhotite |
| US6159435A (en) | 1996-05-06 | 2000-12-12 | Atomaer Pty Ltd | Leaching of mineral ores |
| WO1998039491A1 (en) * | 1997-03-03 | 1998-09-11 | Mintek | A process for the leaching of chalcopyrite |
| AUPP484498A0 (en) * | 1998-07-24 | 1998-08-20 | Aberfoyle Resources Limited | Processing minerals |
| US6110253A (en) | 1998-12-14 | 2000-08-29 | Geobiotics, Inc. | High temperature heap bioleaching process |
| AUPQ045699A0 (en) * | 1999-05-19 | 1999-06-10 | Bactech (Australia) Pty Limited | An improved method for heap leaching of chalcopyrite |
| MXPA01013311A (es) | 1999-06-22 | 2002-07-30 | Paques Bio Syst Bv | Procedimiento para inmovilizar material residual de arsenico. |
| CA2388990C (en) * | 1999-10-28 | 2009-09-01 | Mintek | A method of operating a bioleach process with control of redox potential |
| US6319389B1 (en) | 1999-11-24 | 2001-11-20 | Hydromet Systems, L.L.C. | Recovery of copper values from copper ores |
| DE19960132A1 (de) | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Alexander Beckmann | Verfahren zur Gewinnung von Kupfer und anderen Metallen |
| US6607474B2 (en) | 2000-06-30 | 2003-08-19 | Rmt, Inc. | Method for stabilizing chromium-contaminated materials |
-
2005
- 2005-05-27 ES ES200650084A patent/ES2301419B2/es not_active Expired - Fee Related
- 2005-05-27 MX MXPA06013742A patent/MXPA06013742A/es active IP Right Grant
- 2005-05-27 CA CA2566596A patent/CA2566596C/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-05-27 AU AU2005250064A patent/AU2005250064B2/en not_active Expired
- 2005-05-27 RU RU2006146663/02A patent/RU2373298C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-05-27 PL PL381235A patent/PL205727B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2005-05-27 BR BRPI0511767-4B1A patent/BRPI0511767B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-05-27 AP AP2006003826A patent/AP2057A/xx active
- 2005-05-27 WO PCT/CA2005/000814 patent/WO2005118894A1/en not_active Ceased
- 2005-05-31 PE PE2005000614A patent/PE20060408A1/es not_active Application Discontinuation
- 2005-05-31 PE PE2010000523A patent/PE20100756A1/es active IP Right Grant
- 2005-06-01 US US11/141,043 patent/US7846233B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL381235A1 (pl) | 2007-05-14 |
| AP2057A (en) | 2009-10-21 |
| AU2005250064A1 (en) | 2005-12-15 |
| AU2005250064B2 (en) | 2010-09-09 |
| ES2301419A1 (es) | 2008-06-16 |
| RU2006146663A (ru) | 2008-07-20 |
| BRPI0511767B1 (pt) | 2014-02-25 |
| PE20100756A1 (es) | 2010-11-11 |
| AP2006003826A0 (en) | 2006-12-31 |
| CA2566596C (en) | 2011-09-27 |
| RU2373298C2 (ru) | 2009-11-20 |
| MXPA06013742A (es) | 2007-03-15 |
| US7846233B2 (en) | 2010-12-07 |
| CA2566596A1 (en) | 2005-12-15 |
| BRPI0511767A (pt) | 2008-01-08 |
| PE20060408A1 (es) | 2006-06-01 |
| WO2005118894A1 (en) | 2005-12-15 |
| US20050269208A1 (en) | 2005-12-08 |
| ES2301419B2 (es) | 2009-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL205727B1 (pl) | Sposób odzyskiwania miedzi z koncentratu chalkopirytu | |
| AU669906C (en) | Production of metals from minerals | |
| US5104445A (en) | Process for recovering metals from refractory ores | |
| US10662502B2 (en) | Systems and methods for improved metal recovery using ammonia leaching | |
| BG63315B1 (bg) | Метод за излугване на минерали при атмосферно налягане | |
| US8795612B2 (en) | Leaching process for copper concentrates containing chalcopyrite | |
| PL178355B1 (pl) | Sposób hydrometalurgicznego ciągłego wytwarzania osadów zawierających miedź i/lub cynk do otrzymywania tych metali | |
| US8277539B2 (en) | Leaching process for copper concentrates containing arsenic and antimony compounds | |
| US8968442B2 (en) | Leaching process for copper concentrates with a carbon catalyst | |
| Venkatachalam | Treatment of chalcopyrite concentrates by hydrometallurgical techniques | |
| MXPA01003809A (es) | Un proceso para biolixiviar concentrados de cobre. | |
| US4483827A (en) | Hydrometallurgical process for the recovery of valuable metals from sulfidic, silicate-containing raw materials | |
| JP3991934B2 (ja) | 黄銅鉱を含む硫化銅鉱から銅を浸出する方法 | |
| US9175366B2 (en) | Systems and methods for improved metal recovery using ammonia leaching | |
| MXPA97007161A (en) | Mineral lixiviation process at atmospheric pressure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RECP | Rectifications of patent specification | ||
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20140527 |