PL205943B1 - Sposób obróbki cząstek rudy i sposób odzyskiwania wartościowych metali z rudy - Google Patents
Sposób obróbki cząstek rudy i sposób odzyskiwania wartościowych metali z rudyInfo
- Publication number
- PL205943B1 PL205943B1 PL374003A PL37400303A PL205943B1 PL 205943 B1 PL205943 B1 PL 205943B1 PL 374003 A PL374003 A PL 374003A PL 37400303 A PL37400303 A PL 37400303A PL 205943 B1 PL205943 B1 PL 205943B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ore
- particles
- ore particles
- microwave
- energy
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 137
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 17
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 10
- 238000010336 energy treatment Methods 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 8
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 7
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 7
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001608 iron mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 abstract 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 1
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000001499 laser induced fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003947 neutron activation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011176 pooling Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
-
- 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
- C22B15/0002—Preliminary treatment
- C22B15/0004—Preliminary treatment without modification of the copper constituent
-
- 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
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/005—Preliminary treatment of ores, e.g. by roasting or by the Krupp-Renn process
-
- 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
- C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
- C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
- C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
- C22B60/0208—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium preliminary treatment of ores or scrap
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki cząstek rudy i sposób odzyskiwania wartościowych metali z rudy.
Chodzi tu zwłaszcza, chociaż w żadnym razie nie wyłącznie, o zastosowanie energii mikrofalowej do obróbki rud dla ułatwienia dalszego przetwarzania rud w celu uzyskania wartościowych składników, takich jak metale z rud.
Było wiele propozycji zastosowania energii mikrofalowej w szeregu zastosowań w kopalnictwie, takich jak rozdrabnianie rud i trwają poszukiwania, i prace badawcze nad tymi zastosowaniami w kopalnictwie. Jednakże propozycje te nie zostały z powodzeniem zastosowane z powodu trudności z:
a) potrzebną dużą mocą całkowitą,
b) zbudowaniem odpowiedniego układu dla poddania rud działaniu mikrofal i
c) regulowaniem poziomu oddziaływania fal mikrofalowych dla uniknięcia niepożądanych zmian w minerał ach i niepożądanych zmian w samych czą stkach rud.
Zadaniem niniejszego wynalazku jest zapewnienie sposobu obróbki cząstek rudy na bazie energii mikrofal dla ułatwienia dalszego przetwarzania rud celu uzyskania wartościowych składników, takich jak metale z rud.
Sposób obróbki cząstek rudy dla ułatwienia dalszego przetwarzania cząstek rudy dla odzyskania wartościowych składników z rudy, odznacza się według wynalazku tym, że kruszy się rudę w kruszarce wstępnej, a następnie doprowadza się pokruszone cząstki rudy o wymiarze wynoszącym 150 mm lub mniej do stanowiska obróbki energią mikrofalową, poddaje się cząstki rudy działaniu wysokoenergetycznych impulsów mikrofalowych o energii w zasadzie powyżej 1 kW i o czasie trwania każdego impulsu krótszym od 0,1 sekundy, przy czym proces obróbki mikrofalowej prowadzi się ze zmianami strukturalnymi cząstek rudy bez ich katastroficznego zniszczenia lub znaczącej zmiany mineralogii (składu rudy).
Korzystnie, przesiewa się cząstki rudy przed poddaniem ich działaniu energii mikrofalowej usuwając cząstki drobne.
Korzystnie, czas trwania impulsu jest krótszy od 0,001 sekundy.
Korzystnie, cząstki rudy zawierają składniki podatne i niepodatne na działanie promieniowania mikrofalowego, zaś wartościowe składniki w rudzie stanowią metale i metale te stanowią część składników rud podatnych na mikrofale.
Korzystnie, rudę stanowi ruda, w której wartościowe składniki stanowią metale w postaci siarczku.
Korzystnie, ruda jest rudą zawierającą miedź, w której miedź obecna jest w postaci siarczku, takiego jak chalkopiryt lub chalkozyn.
Korzystnie, ruda jest rudą zawierającą nikiel, w której nikiel obecny jest w postaci siarczku.
Korzystnie, ruda zawiera uran.
Korzystnie, rudę stanowi ruda, w której wartościowe składniki stanowi żelazo w postaci minerałów żelaza, z których niektóre mają wysokie poziomy niepożądanych zanieczyszczeń.
Korzystnie, rudę stanowi ruda diamentowa, która zawiera mieszaninę minerałów zawierających diament i minerałów pozbawionych diamentu, takich jak kwarc.
Korzystnie, pokruszone cząstki rudy doprowadza się do stanowiska na przenośniku i cząstki rudy poddane działaniu mikrofal odbiera się na przenośniku.
Korzystnie, przesiewa się pokruszone cząstki rudy przed poddaniem ich działaniu energii mikrofalowej, usuwając cząstki drobne z wytworzeniem frakcji o znaczącym udziale cząstek o wielkości powyżej 50 mm.
Korzystnie, umożliwia się swobodne opadanie pokruszonych cząstek rudy przy poddawaniu ich działaniu impulsów energii mikrofalowej.
Sposób odzyskiwania wartościowych metali z rudy poddanej działaniu wysokoenergetycznych impulsów mikrofalowych, charakteryzuje się według wynalazku tym, że obrabia się mikrofalowo cząstki rudy sposobem określonym powyżej, a następnie poddaje się cząstki rudy ługowaniu w hałdzie.
Korzystnie, poddane obróbce mikrofalami cząstki rudy doprowadza się do stanowiska rozdrabniania.
Ogólnie, według niniejszego wynalazku zapewniono sposób obróbki cząstek rudy w celu uzyskania wartościowego składnika, takiego jak metal, z cząstek rudy, który to sposób obejmuje poddanie cząstek rudy działaniu energii mikrofalowej i powodowanie zmiany strukturalnej cząstek rudy.
PL 205 943 B1
Zmiana strukturalna cząstek rudy jest wynikiem różnic rozszerzalności cieplnej minerałów w cząstkach rudy, jako nastę pstwo wystawienia na działanie energii mikrofalowej, dając w wyniku obszary o dużym naprężeniu/napięciu w cząstkach rudy i powodując mikropęknięcia lub inne zmiany fizyczne w cząstkach rudy.
W określonym przykładzie zmiana strukturalna cząstek rudy jest wynikiem ogrzewania, a zatem rozszerzalność cieplna tylko części minerałów w cząstkach rudy w odpowiedzi na działanie energii mikrofalowej prowadzi do mikropęknięć i innych zmian fizycznych w cząstkach rudy.
Sposób obejmuje poddawanie cząstek rudy działaniu energii mikrofalowej i powodowanie zmiany strukturalnej cząstek rudy bez znaczącej zmiany mineralogii, to znaczy składu rudy.
Zwłaszcza w przypadkach, w których ruda ma być ługowana w następującym później etapie ługowania, sposób obejmuje korzystnie poddawanie cząstek rudy działaniu energii mikrofalowej i powodowanie zmiany strukturalnej cząstek rudy przy minimalnej zmianie wielkości cząstek rudy.
W tym względzie wynalazek niniejszy oparty jest częściowo na uświadomieniu sobie, ze energia mikrofalowa, zwłaszcza energia mikrofal o dużej energii, może być stosowana wybiórczo do wytwarzania mikropęknięć w cząstkach rudy, które poprawiają podatność rudy na dalsze przetwarzanie, takie jak ługowanie bez znaczącego zmniejszania wielkości cząstek. Ta ostatnia kwestia może być ważna w sytuacjach, gdy w przeciwieństwie do drobnych cząstek w dalszym przetwarzaniu preferowane są grubsze cząstki, i dlatego jest niepożądane, aby obróbka energią mikrofalową powodowała rozdrabnianie cząstek na miał. Jest to również zachęcające, gdy ługowanie stosowane jest do usuwania żądanego składnika z rudy i gdy w rudzie występują niepożądane składniki reaktywne, zużywające nadmierne ilości reagentów, jeśli cząstki są zbyt miałko rozdrobnione. Zdarza się to zwykle w przypadku rud uranu, gdzie uzyskany stopień odzyskania jest często ograniczony potrzebą utrzymania równowagi pomiędzy miałkością rozdrobnienia materiału, w celu umożliwienia ługowania wartościowych minerałów a większym zużyciem reagentów przy drobniejszych rozmiarach cząstek.
Niniejszy wynalazek jest również po części oparty na uświadomieniu sobie, że energia mikrofalowa, zwłaszcza wysokoenergetyczna energia mikrofalowa, może być stosowana do wybiórczego wytwarzania mikropęknięć w cząstkach rudy, co czyni cząstki podatnymi na dalsze rozdrobnienie w celu zmniejszenia wielkości cząstek, które mają mikropęknięcia, aby znalazły się w zakresie wielkości optymalnym dla dalszego przetwarzania rudy. Jest to szczególnie ważne w sytuacjach, gdy cząstki rudy, które zawierają wartościowe składniki, takie jak metale, minerały i kamienie szlachetne, najbardziej ulegają działaniu obróbki energią mikrofalową i rozpadają się korzystnie na cząstki o mniejszej wielkości niż pozostałe cząstki rudy, pozwalając tym samym na oddzielenie wartościowych mniejszych cząstek od pozostałych większych cząstek za pomocą prostych środków fizycznych. Jest to również szczególnie ważne w sytuacjach odwrotnych, gdzie niepożądany materiał jest podatny na rozpad w wyniku poddania działaniu energii mikrofalowej.
W niektórych przypadkach czą stki rudy, które reagują na mikrofale i rozpadają się mogą zawierać niepożądane zanieczyszczenia i mogą być oddzielone w celu poprawienia wartości większej części rudy, tak jak w przypadku rud żelaza, gdzie sposób może być stosowany w celu usunięcia zanieczyszczeń, takich jak fosfor i aluminium.
Określenie „energia mikrofalowa” jest tu rozumiane jako średnie promieniowanie elektromagnetyczne, które ma częstotliwości w zakresie 0,3-300 GHz.
Dalsze przetwarzanie cząstek rudy może obejmować ługowanie cząstek w hałdzie.
Jako kolejny przykład dalsze przetwarzanie cząstek rudy może obejmować rozdrabnianie cząstek dla zmniejszenia wielkości cząstek, aby znalazły się w zakresie wielkości optymalnym dla dalszego przetwarzania rudy. Etap ten jest szczególnie odpowiedni dla rud, gdzie produkt nie stanowi miałkiego proszku, jak w przypadku rud żelaza i diamentów. Może to być również korzystne dla zmniejszenia ilości rudy, która musi być miałko zmielona dla przygotowania produktu końcowego, jeśli skład różnych frakcji może być bezpośrednio zmierzony, a składniki rozdzielone w stanie suchym. Systemy analizy on-line, takie jak Analiza Fluorescencji Indukowanej Laserem, Analiza Dyfrakcji Promieni X czy Aktywacji Neutronowej, są szczególnie odpowiednie do zastosowania w kombinacji z obróbką energią mikrofalową.
Sposób może obejmować przesiewanie cząstek rudy przed wystawieniem cząstek rudy na działanie energii mikrofalowej w celu zapewnienia odpowiedniego rozkładu wielkości cząstek dla następującej potem obróbki za pomocą energii mikrofalowej.
Korzystnie, sposób obejmuje przesiewanie cząstek rudy przed wystawieniem cząstek na działanie energii mikrofalowej w celu usunięcia cząstek drobnych z cząstek rudy.
PL 205 943 B1
W sposobie poddaje się czą stki rudy dział aniu impulsów energii mikrofalowej.
Pod tym względem niniejszy wynalazek jest również częściowo oparty na uświadomieniu sobie, że zastosowanie krótkich impulsów umożliwia zastosowanie do cząstek wysokoenergetycznych pól elektrycznych w prostym, bardziej skutecznym układzie fizycznym, przy całej dostarczonej energii regulowanej za pomocą liczby i czasu trwania impulsów, i że daje to korzystny wynik. W szczególności daje to korzystny rezultat dla niektórych cząstek rudy, gdzie potrzebna jest duża energia do uzyskania dostatecznych mikropęknięć i gdzie, jeśli mikrofale są doprowadzane w sposób ciągły, cząstki muszą być przesuwane w polu mikrofalowym bardzo szybko dla uniknięcia nadmiernej ekspozycji na mikrofale, przy jednoczesnym uzyskaniu pożądanego szybkiego miejscowego ogrzania i mikropęknięć, w którym to przypadku mogą wystąpić ograniczenia co do energii stosowanych mikrofala lub wymagany jest jeszcze skomplikowany drogi sprzęt dla umożliwienia ekspozycji na mikrofale.
Korzystnie, ruda poddawana jest działaniu mikrofal we wnęce takiej, jak ujawniona w międzynarodowym zgłoszeniu patentowym WO 02092162 na rzecz University of Stellenbosch, która wzmacnia siłę pola elektrycznego w celu dalszej poprawy wydajności oddziaływania mikrofal i zwiększa powstawanie mikropęknięć.
Korzystnie, energia mikrofalowa w impulsach jest wysokoenergetyczna, aby powodowała szybkie ogrzanie podatnych minerałów w rudzie.
Określenie „wysoka energia” jest tu rozumiane jako wartości znacznie powyżej wielkości spotykanych dla mikrofal w konwencjonalnym gospodarstwie domowym, to znaczy powyżej 1 kW.
Zastosowanie impulsowej energii mikrofalowej pozwala zminimalizować zapotrzebowanie sposobu na energię i zwiększyć wygrzewanie wahadłowe cząstek rudy.
Poprzez właściwy dobór warunków roboczych impulsowa energia mikrofal minimalizuje ogrzewanie cząstek rudy do temperatur, w których występują zmiany w mineralogii cząstek.
Impulsowa energia mikrofalowa obejmuje impulsy o krótkim czasie trwania.
Określenie „krótkie trwanie” jest tu rozumiane jako oznaczające, że okres czasu każdego impulsu jest krótszy od 1 sekundy.
Korzystnie, czas trwania impulsu jest krótszy od 0,1 sekundy, a jeszcze korzystniej czas trwania impulsu jest krótszy od 0,001 sekundy.
Okres czasu pomiędzy impulsami energii mikrofalowej może być nastawiany według potrzeby zależnie od wielu czynników. Jednym z czynników, który jest relewantny w wielu sytuacjach, jest zapewnienie, że nie ma nadmiernego ogrzewania masy cząstek rudy, które mogłoby spowodować zmiany składu rudy.
Korzystnie, okres czasu pomiędzy impulsami stanowi 10-20-krotność czasu trwania impulsu.
Cząstki mogą być poddane działaniu jednego lub więcej impulsów mikrofalowych dla uzyskania pożądanego poziomu mikropęknięć. Można to uzyskać w pojedynczej instalacji, która uwalnia energię mikrofalową impulsowo. Można to również osiągnąć w instalacji mającej wiele punktów oddziaływania energią rozmieszczonych w odstępach na drodze przemieszczania rudy, przy czym każdy z punktów oddziaływania energią ma swą własną charakterystyczną energię mikrofalową, impulsową lub ciągłą.
W sytuacji, w której dalsze przetwarzanie rudy stanowi ł ugowanie w hał dzie rudy, gł ównym zadaniem wystawienia cząstek rudy na działanie energii mikrofalowej jest strukturalna zmiana cząstek rudy w celu poprawy dostępu roztworu ługującego do cząstek rudy.
Poprawiony dostęp do roztworu ługującego może być wynikiem rozpadu cząstek rudy na mniejsze cząstki. Jednakże w tym zgłoszeniu korzystnie poprawiony dostęp do roztworu ługującego jest wynikiem osłabienia strukturalnego cząstek rudy, które poprawia porowatość cząstek bez powodowania znacznego rozkładu cząstek.
Poprawa porowatości wynikająca z poddania działaniu energii mikrofalowej umożliwia zastosowanie przy ługowaniu w hałdzie cząstek o większych rozmiarach danego rodzaju rudy niż normalnie byłoby to w przypadku tego rodzaju rudy.
Szerokość zakresu wielkości cząstek przedstawiona dla obróbki energią mikrofalową może wpływać na stopień rozpadu cząstek. W szczególności może być większe prawdopodobieństwo rozpadu cząstek dla szerszego rozkładu wielkości cząstek niż przy węższym rozkładzie wielkości cząstek.
Korzystnie, cząstki rudy zawierają składniki podatne na mikrofale i składniki nie podatne na mikrofale, przy czym poprawiony dostęp dla roztworu ługującego jest wynikiem zmian strukturalnych na granicy faz składników rudy podatnych na mikrofale i składników rudy niepodatnych na mikrofale.
Rudy szczególnie interesujące dla zgłaszającego stanowią rudy, które zawierają metale wartościowe i te metale wartościowe są częścią składników rud podatnych na mikrofale.
PL 205 943 B1
Korzystnie, rudy są rudami, w których wartościowy metal jest obecny jako siarczek.
Zgłaszający jest szczególnie zainteresowany rudami zawierającymi miedź, w których miedź obecna jest w postaci siarczku, takimi jak chalkopiryt lub chalkozyn.
Zgłaszający jest również zainteresowany rudami zawierającymi nikiel, w których nikiel obecny jest w postaci siarczku.
Zgłaszający jest również zainteresowany rudami zawierającymi uran.
Zgłaszający jest również zainteresowany rudami zawierającymi minerały żelaza, w których część minerałów żelaza ma nieproporcjonalnie duże poziomy niepożądanych zanieczyszczeń.
Zgłaszający jest również zainteresowany rudami diamentu, w których ruda zawiera mieszankę minerałów zawierających diament i minerałów pozbawionych diamentu, tak jak kwarc.
Korzystnie, cząstki rudy mają większy wymiar wynoszący 15 cm lub mniej przed poddaniem działaniu energii mikrofalowej.
Długość fali energii mikrofalowej i czas działania mogą być dobierane zależnie od relewantnych czynników.
Relewantne czynniki mogą obejmować typ rudy, wielkość cząstek, rozkład wielkości cząstek i wymagania dla dalszego przetwarzania rudy.
Sposób obejmuje dowolne etapy odpowiednie do wystawienia rudy na działanie energii mikrofalowej.
Jedna z odpowiednich możliwości obejmuje umożliwienie rudzie swobodnego opadania w zsypie przenośnym obok generatora energii mikrofalowej.
Opcja swobodnego spadania jest opcją preferowaną względem opcji z wymuszonym zasilaniem w środowisku przemysłu górniczego z uwagi na kwestie manipulowania materiałami, które są często związane z przemysłem górniczym.
Korzystnie, sposób obejmuje przenoszenie rudy do końca wlotowego zsypu przenośnego na przenośniku i przenoszenie rudy obrobionej mikrofalami na przenośniku z końca wylotowego zsypu przenośnego.
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem zapewniono również sposób uzyskiwania wartościowych składników, takich jak metale z rudy obejmujący etapy obróbki cząstek rudy przez poddanie cząstek rudy działaniu energii mikrofalowej i spowodowanie zmiany strukturalnej cząstek, przy czym zmiana strukturalna cząstek rudy stanowi rezultat różnic rozszerzalności cieplnej minerałów w cząstkach rudy, w następstwie wystawienia na działanie energii mikrofalowej, dając w wyniku obszary o dużym naprężeniu/napięciu w cząstkach rudy i powodując mikro-pęknięcia lub inne zmiany fizyczne w cząstkach rudy oraz przetwarzania obrobionych cząstek rudy dla uzyskania wartościowych metali poprzez ługowanie w hałdzie.
Etap przetwarzania może obejmować także rozdrabnianie, a następnie fizyczne rozdzielenie cząstek rudy na frakcje o różnych rozmiarach.
Niniejszy wynalazek jest dalej opisany za pomocą przykładów z odniesieniem do załączonego rysunku, który stanowi schemat technologiczny kolejnych etapów korzystnego przykładu realizacji sposobu uzyskiwania wartościowego składnika w postaci miedzi z rud zawierających miedź, w których jest ona obecna jako minerały chalkopiryt lub chalkozyn.
Powołując się na schemat technologiczny, cząstki rudy doprowadzane są do kruszarki wstępnej 1 i rozdrabniane do wielkości cząstek 10-15 cm.
Rozdrobnione cząstki wyładowane z kruszarki wstępnej 1 doprowadzane są przez przenośnik (lub inne odpowiednie środki przenoszące) do stanowiska 3 obróbki energią mikrofalową i pozwala im się swobodnie spadać obok generatora energii mikrofalowej (nie pokazanego), który oddziałuje na cząstki rudy wysokoenergetycznymi impulsami energii mikrofalowej.
Energia mikrofalowa powoduje miejscowe nagrzewanie składników podatnych rudy, takich jak minerały chalkopirytu i chalkozynu w rudzie, zaś różnice rozszerzalności cieplnej składników rudy wytwarzają obszary o dużym naprężeniu/napięciu w cząstkach rudy i powodują powstawanie mikropęknięć w cząstkach, zwłaszcza cząstkach zawierających minerały chalkopirytu i chalkozynu.
Warunki robocze, takie jak poziom energii, czas trwania impulsu, i długość ekspozycji na mikrofale, wybiera się dla zagwarantowania, żeby nagrzewanie miejscowe miało minimalny, jeśli w ogóle jakikolwiek, wpływ na skład cząstek rudy i nie powodowało katastroficznego rozkładu cząstek. W odniesieniu do tej ostatniej kwestii, zadaniem etapu obróbki za pomocą energii mikrofalowej w większości zastosowań jest wytwarzanie mikropęknięć, które osłabiają cząstki, ale ich nie niszczą. Zwykle
PL 205 943 B1 przy zasilaniu wejściowym cząstkami o wielkości 10-15 cm większość cząstek na wyjściu ma wielkość cząstek od 1 do 15 cm, przy czym znaczący jest udział cząstek większych od 5 cm.
Zależnie od warunków, rudy poddane obróbce mikrofalowej są doprowadzane do stanowiska 5 ługowania w hałdzie i poddawane ługowaniu w celu odzyskania miedzi do roztworu lub do stanowiska 7 rozdrabniania i dalej rozdrabniane, i w miarę potrzeby mielone dla wybiórczego zmniejszenia rozmiaru cząstek. Mikropęknięcia w cząstkach rudy poprawiają dostęp dla roztworu ługującego w etapie ługowania w hałdzie i zmniejszają energie wymaganą dla wytworzenia optymalnego zakresu wielkości cząstek w następujących potem etapach kruszenia i mielenia.
W szczególności, w sytuacjach takich jak przetwarzanie rud zawierających minerały chalkopirytu i chalkozynu, gdzie wartościowe metale są skoncentrowane w materiałach podatnych, etapy kruszenia i mielenia wytwarzają frakcję o mniejszej wielkości cząstek, która zawiera stosunkowo większe stężenie wartościowych metali i frakcję o większej wielkości cząstek, która zawiera materiał bez wartości.
Zmielona ruda doprowadzana jest ze stanowiska 7 rozdrabniania do separatora fizycznego 9, który rozdziela frakcje o większym i mniejszym rozmiarze cząstek dla ułatwienia uzyskiwania miedzi z frakcji o mniejszej wielkości cząstek.
Można dokonać wielu modyfikacji opisanego powyżej korzystnego przykładu realizacji niniejszego wynalazku bez odchodzenia od istoty i zakresu niniejszego wynalazku.
Claims (15)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób obróbki cząstek rudy dla ułatwienia dalszego przetwarzania cząstek rudy dla odzyskania wartościowych składników z rudy, znamienny tym, że kruszy się rudę w kruszarce wstępnej (1), a następnie doprowadza się pokruszone cząstki rudy o wymiarze wynoszącym 150 mm lub mniej do stanowiska (3) obróbki energią mikrofalową, poddaje się cząstki rudy działaniu wysokoenergetycznych impulsów mikrofalowych o energii w zasadzie powyżej 1 kW i o czasie trwania każdego impulsu krótszym od 0,1 sekundy, przy czym proces obróbki mikrofalowej prowadzi się ze zmianami strukturalnymi cząstek rudy bez ich katastroficznego zniszczenia lub znaczącej zmiany mineralogii (składu rudy).
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przesiewa się cząstki rudy przed poddaniem ich działaniu energii mikrofalowej usuwając cząstki drobne.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czas trwania impulsu jest krótszy od 0,001 sekundy.
- 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że cząstki rudy zawierają składniki podatne i niepodatne na działanie promieniowania mikrofalowego, zaś wartościowe składniki w rudzie stanowią metale i metale te stanowią część składników rud podatnych na mikrofale.
- 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rudę stanowi ruda, w której wartościowe składniki stanowią metale w postaci siarczku.
- 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że ruda jest rudą zawierającą miedź, w której miedź obecna jest w postaci siarczku, takiego jak chalkopiryt lub chalkozyn.
- 7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że ruda jest rudą zawierającą nikiel, w której nikiel obecny jest w postaci siarczku.
- 8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że ruda zawiera uran.
- 9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że rudę stanowi ruda, w której wartościowe składniki stanowi żelazo w postaci minerałów żelaza, z których niektóre mają wysokie poziomy niepożądanych zanieczyszczeń.
- 10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 4, znamienny tym, że rudę stanowi ruda diamentowa, która zawiera mieszaninę minerałów zawierających diament i minerałów pozbawionych diamentu, takich jak kwarc.
- 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pokruszone cząstki rudy doprowadza się do stanowiska (3) na przenośniku i cząstki rudy poddane działaniu mikrofal odbiera się na przenośniku.
- 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przesiewa się pokruszone cząstki rudy przed poddaniem ich działaniu energii mikrofalowej, usuwając cząstki drobne z wytworzeniem frakcji o znaczącym udziale cząstek o wielkości powyżej 50 mm.
- 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że umożliwia się swobodne opadanie pokruszonych cząstek rudy przy poddawaniu ich działaniu impulsów energii mikrofalowej.PL 205 943 B1
- 14. Sposób odzyskiwania wartościowych metali z rudy poddanej działaniu wysokoenergetycznych impulsów mikrofalowych, znamienny tym, że obrabia się mikrofalowo cząstki rudy według sposobu określonego w jednym z zastrzeżeń o nr 1-13, a następnie poddaje się cząstki rudy ługowaniu w hał dzie.
- 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że poddane obróbce mikrofalami cząstki rudy doprowadza się do stanowiska rozdrabniania (7).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPS2734A AUPS273402A0 (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Microwave treatment of ores |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL374003A1 PL374003A1 (pl) | 2005-09-19 |
| PL205943B1 true PL205943B1 (pl) | 2010-06-30 |
Family
ID=3836297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL374003A PL205943B1 (pl) | 2002-05-31 | 2003-05-30 | Sposób obróbki cząstek rudy i sposób odzyskiwania wartościowych metali z rudy |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7678172B2 (pl) |
| CN (1) | CN1668769B (pl) |
| AU (1) | AUPS273402A0 (pl) |
| BR (1) | BR0311496A (pl) |
| CA (1) | CA2487743C (pl) |
| ES (1) | ES2241501B1 (pl) |
| PL (1) | PL205943B1 (pl) |
| RU (1) | RU2329310C2 (pl) |
| WO (1) | WO2003102250A1 (pl) |
| ZA (1) | ZA200410374B (pl) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006030327A2 (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-23 | Sishen Iron Ore Company (Proprietary) Limited | Microwave liberation system |
| PL207219B1 (pl) * | 2004-09-30 | 2010-11-30 | Tech Resources Pty Ltd | Sposób i zespół do obróbki minerałów z użyciem energii mikrofalowej |
| US20060266956A1 (en) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Vladislav Sklyarevich | Method of expanding mineral ores using microwave radiation |
| CN101573607B (zh) * | 2006-08-11 | 2013-07-10 | 昆士兰大学 | 岩石分析装置和方法 |
| US7304020B1 (en) * | 2006-08-21 | 2007-12-04 | Dmitry Tananko | Nano-particle metal treatment composition for creating a ceramic-metal layer |
| BRPI0716146B1 (pt) | 2006-08-28 | 2015-08-18 | Ore Pro Pty Ltd | Método para produção de pelotas de minério de ferro de hematita |
| BRPI0717648A2 (pt) | 2006-10-16 | 2013-12-24 | Tech Resources Pty Ltd | Método de separação de material minerado e método para recuperação de material valioso, tal como metais valiosos, a partir de material minerado, tal como minério minerado. |
| GB2457493B (en) | 2008-02-15 | 2013-03-06 | E2V Tech Uk Ltd | Apparatus and method for comminution of mineral ore |
| WO2010025519A1 (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-11 | The University Of Queensland | Method and apparatus for separating clay from ore fragments |
| US8443980B2 (en) | 2008-09-11 | 2013-05-21 | Technological Resources Pty. Limited | Sorting mined material |
| AU2009291513B2 (en) | 2008-09-11 | 2015-01-15 | Technological Resources Pty. Limited | Sorting mined material |
| DE102011011132B4 (de) | 2011-02-10 | 2014-09-04 | Hochschule Mittweida (Fh) | Verwendung von NIR-Strahlung, mindestens einem elektrischen Wechselfeld, mindestens einem magnetischen Wechselfeld, mindestens einem elektromagnetischen Wechselfeld oder einer Kombination daraus zum Aufschluss von Erz |
| CA2854865A1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-05-16 | Technological Resources Pty Limited | A method for the treatment of ore material |
| WO2013112993A2 (en) * | 2012-01-26 | 2013-08-01 | Microcoal, Inc. | Apparatus and methods for treating solids by electromagnetic radiation |
| US9184593B2 (en) | 2012-02-28 | 2015-11-10 | Microcoal Inc. | Method and apparatus for storing power from irregular and poorly controlled power sources |
| WO2014066941A1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | Technological Resources Pty. Limited | An apparatus and a method for treatment of mined material with electromagnetic radiation |
| WO2014074985A1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-05-15 | Flsmidth A/S | Method and process for the enhanced leaching of copper sulfide minerals containing chalcopyrite |
| WO2014075129A1 (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-22 | Technological Resources Pty. Limited | An apparatus for treatment of mined material |
| AU2013344830B2 (en) * | 2012-11-15 | 2018-05-31 | Technological Resources Pty. Limited | Heap leaching |
| WO2014094058A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Technological Resources Pty. Limited | A recovery process |
| WO2014094063A1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Technological Resources Pty. Limited | Treatment of mined material |
| DE102013020365A1 (de) | 2013-11-30 | 2015-06-03 | Hochschule Mittweida (Fh) | Einrichtung zum Zerkleinern von Erz und Verwendung von nichtkohärenter elektromagnetischer Strahlung dazu |
| KR101804662B1 (ko) * | 2015-03-17 | 2017-12-05 | 고려대학교 산학협력단 | 마그네타이트계 소결광 및 그 제조방법 |
| US9810480B2 (en) | 2015-06-12 | 2017-11-07 | Targeted Microwave Solutions Inc. | Methods and apparatus for electromagnetic processing of phyllosilicate minerals |
| RU2605012C1 (ru) * | 2015-07-23 | 2016-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") | Способ и устройство для обработки руд, содержащих благородные металлы |
| CL2015002874A1 (es) * | 2015-09-25 | 2016-06-10 | Hornos Ind Oven Spa | Un sistema para ablandar, provocar microgrietas, disminuir la dureza, fragmentar y/o romper rocas de mineral en el campo de la minería, explotación minera, procesos de chancado y molienda de rocas de minerales, así como para todo tipo de material como lodos industriales y/o mineros, riles y relaves. |
| CN106916944B (zh) * | 2017-03-09 | 2018-01-12 | 昆明理工大学 | 一种固体包裹体氧化铜矿选冶联合回收利用的方法 |
| RU2677391C1 (ru) * | 2018-02-19 | 2019-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ переработки слабомагнитного углеродсодержащего сырья |
| US20210024785A1 (en) * | 2018-03-14 | 2021-01-28 | Pimea 6 | Detachable adhesive composition systems and methods |
| CL2018002460A1 (es) * | 2018-08-28 | 2018-12-14 | Platinum Group Chile Spa | Sistema y método para solubilizar en un medio acuoso elementos contenidos en un concentrado mineral del tipo sulfuro |
| CN109536747B (zh) * | 2019-01-08 | 2020-11-03 | 常熟理工学院 | 一种低品位铀矿的预处理方法 |
| CN109798117A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-05-24 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 有色金属矿的电磁辐射开采方法和冶炼工艺 |
| CN111054506A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-04-24 | 昆明理工大学 | 一种脉冲微波预处理提高包裹型矿物助磨效率的方法 |
| AU2020410394A1 (en) | 2019-12-19 | 2022-07-14 | Anglo American Technical & Sustainability Services Ltd | Gangue rejection from ores |
| CN112827624B (zh) * | 2021-01-06 | 2022-11-25 | 昆明理工大学 | 一种间歇式微波预处理提高包裹型矿物磨矿效率的方法 |
| CN116174133A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-05-30 | 重庆大学 | 一种微波辅助粉碎的矿石粉碎方法和矿石粉碎机 |
| CN118169173B (zh) * | 2024-05-16 | 2024-07-02 | 太原理工大学 | 一种基于岩石热膨胀系数确定矿物成分的方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3261959A (en) * | 1962-02-20 | 1966-07-19 | F H Peavey & Company | Apparatus for treatment of ore |
| US4313573A (en) * | 1980-02-25 | 1982-02-02 | Battelle Development Corporation | Two stage comminution |
| US4324582A (en) * | 1980-06-11 | 1982-04-13 | Kruesi Paul R | Process for the recovery of copper from its ores |
| EP0041841B1 (en) * | 1980-06-11 | 1984-09-26 | Cato Research Corporation | Process for the recovery of metals from their ores |
| SU1326334A1 (ru) * | 1985-05-05 | 1987-07-30 | Институт Геотехнической Механики Ан Усср | Способ обработки материалов |
| GB2198242B (en) * | 1986-11-28 | 1990-10-17 | De Beers Ind Diamond | Method and apparatus for sorting particulate ore by microwave attenuation |
| WO1992018249A1 (en) * | 1991-04-10 | 1992-10-29 | The Broken Hill Proprietary Company Limited | The recovery of a valuable species from an ore |
| RU2026991C1 (ru) * | 1992-04-06 | 1995-01-20 | Инженерный центр Московского государственного горного университета | Способ обработки горных пород и устройство для его осуществления |
| US5824133A (en) * | 1996-03-12 | 1998-10-20 | Emr Microwave Technology Corporation | Microwave treatment of metal bearing ores and concentrates |
| CA2277383C (en) * | 1999-07-15 | 2009-11-24 | Roland R.H. Ridler | Microwave thermal shock metallurgy |
| DE19960132A1 (de) * | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Alexander Beckmann | Verfahren zur Gewinnung von Kupfer und anderen Metallen |
| US20030029944A1 (en) * | 2000-03-09 | 2003-02-13 | Darrin Flinn | Method and apparatus for facilitating recovery of desired materials from ore |
| US20040245483A1 (en) | 2001-05-15 | 2004-12-09 | Smit Berend Jakobus | Radiation application method and device |
| GB0207530D0 (en) * | 2002-04-02 | 2002-05-08 | Univ Nottingham | High field strength microwave production and microwave processing of materials e.g. weakening of multi-phase materials |
-
2002
- 2002-05-31 AU AUPS2734A patent/AUPS273402A0/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-05-30 US US10/516,431 patent/US7678172B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-30 CA CA2487743A patent/CA2487743C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-30 PL PL374003A patent/PL205943B1/pl unknown
- 2003-05-30 CN CN038166305A patent/CN1668769B/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-30 RU RU2004139108/02A patent/RU2329310C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-05-30 ES ES200450081A patent/ES2241501B1/es not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-30 BR BR0311496-1A patent/BR0311496A/pt not_active Application Discontinuation
- 2003-05-30 WO PCT/AU2003/000681 patent/WO2003102250A1/en not_active Ceased
-
2004
- 2004-12-23 ZA ZA2004/10374A patent/ZA200410374B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR0311496A (pt) | 2005-03-29 |
| CA2487743A1 (en) | 2003-12-11 |
| RU2329310C2 (ru) | 2008-07-20 |
| CN1668769B (zh) | 2011-06-15 |
| ES2241501B1 (es) | 2006-08-01 |
| WO2003102250A1 (en) | 2003-12-11 |
| CN1668769A (zh) | 2005-09-14 |
| AUPS273402A0 (en) | 2002-06-20 |
| PL374003A1 (pl) | 2005-09-19 |
| ZA200410374B (en) | 2005-10-26 |
| US20060096415A1 (en) | 2006-05-11 |
| CA2487743C (en) | 2011-05-24 |
| RU2004139108A (ru) | 2005-07-20 |
| ES2241501A1 (es) | 2005-10-16 |
| US7678172B2 (en) | 2010-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL205943B1 (pl) | Sposób obróbki cząstek rudy i sposób odzyskiwania wartościowych metali z rudy | |
| AU2007312937B2 (en) | Sorting mined material | |
| RU2501613C2 (ru) | Способ и устройство для сортировки добытого ископаемого материала | |
| CN102143809B (zh) | 对开采材料进行分类 | |
| CN102076431B (zh) | 分选开采材料 | |
| CA2582927C (en) | Microwave treatment of minerals | |
| CN102869459A (zh) | 对开采的材料进行分类 | |
| US8443980B2 (en) | Sorting mined material | |
| US20220325374A1 (en) | Gangue rejection from ores | |
| ZA200702767B (en) | Method for comminution of material | |
| Grigg et al. | The pre-concentration of precious and base metal deposits using the inline pressure jig (IPJ), higher feed grades and more metal | |
| WO2014094063A1 (en) | Treatment of mined material | |
| AU2003229402B2 (en) | Microwave treatment of ores | |
| Batchelor et al. | Doing things differently: Addressing the comminution energy challenge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RECP | Rectifications of patent specification |