Есть еще 3 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ извлечения металла из содержащего металл материала, включающий в себя следующие операции:

использование содержащего металл материала в химически активном процессе для освобождения по меньшей мере одного металла из указанного содержащего металл материала;

введение по меньшей мере одной затравки в указанный химически активный процесс, причем указанная затравка позволяет создавать центры зародышеобразования для кристаллизации и/или роста твердых частиц в ходе указанного химически активного процесса;

получение продукта из указанного химически активного процесса, причем по меньшей мере один металл присутствует в указанном продукте; и

извлечение указанного по меньшей мере одного металла из указанного продукта.

2. Способ по п.1, в котором затравка содержит по меньшей мере часть остатка из химически активного процесса.

3. Способ по п.2, который дополнительно включает в себя операцию извлечения металлов, которые присутствуют в остатке из химически активного процесса, ранее использования его в качестве затравки.

4. Способ по п.1, в котором затравка не является побочным продуктом указанного химически активного процесса.

5. Способ по п.1, который дополнительно включает в себя операцию добавления множества затравок в указанный химически активный процесс.

6. Способ по п.1, в котором металл выбран из группы, в которую входят медь, золото, серебро, никель, кобальт, молибден, цинк, рений, уран, редкоземельные металлы и металлы группы платины.

7. Способ по п.2, в котором металл, присутствующий в остатке, выбран из группы, в которую входят медь, золото, серебро, никель, кобальт, молибден, цинк, рений, уран, редкоземельные металлы и металлы группы платины.

8. Способ по п.1, который дополнительно включает в себя операцию извлечения металла из продукта указанного химически активного процесса с использованием электролиза.

9. Способ по п.1, в котором химически активный процесс представляет собой автоклавное выщелачивание.

10. Способ по п.9, в котором химически активный процесс представляет собой автоклавное выщелачивание при температуре ориентировочно от 170 до 235шC.

11. Способ по п.1, в котором операция использования содержащего металл материала в химически активном процессе позволяет получить кислоту, причем способ включает в себя дополнительную операцию использования по меньшей мере части кислоты, полученной при помощи указанного химически активного процесса, в операции кучного выщелачивания или в операции чанового выщелачивания.

12. Способ по п.1, в котором операция извлечения по меньшей мере одного металла из продукта предусматривает извлечение по меньшей мере одного драгоценного металла.

13. Способ по п.1, в котором операция извлечения по меньшей мере одного металла из продукта предусматривает извлечение золота.

14. Способ извлечения драгоценного металла из содержащего медь материала, который предусматривает использование содержащего медь материала в химически активном процессе для освобождения меди из указанного содержащего медь материала и образования остатка, который содержит драгоценный металл, отличающийся тем, что вводят затравку в указанный химически активный процесс, чтобы предотвратить пассирование процесса или капсулирование драгоценного металла из-за материалов, присутствующих или вновь создаваемых в ходе химически активного процесса, причем указанная затравка обеспечивает образование центров зародышеобразования для кристаллизации и/или для роста твердых частиц, полученных в указанном химически активном процессе.

15. Способ по п.14, в котором затравка представляет собой материал, позволяющий образовывать центры зародышеобразования для осаждения железа и других металлов.

16. Способ по п.15, в котором затравка представляет собой материал, позволяющий образовывать центры зародышеобразования для гематита.

17. Способ по п.16, в котором указанная затравка представляет собой гематит.

18. Способ извлечения металла, включающий в себя следующие операции:

(a) осуществление химически активного процесса с использованием содержащего металл материала для освобождения указанного по меньшей мере одного металла;

(b) введение затравки в течение этого химически активного процесса для предотвращения пассивирования указанного химически активного процесса или капсулирования указанного по меньшей мере одного металла, причем указанная затравка обеспечивает образование центров зародышеобразования для кристаллизации и/или для роста твердых частиц, полученных в указанном химически активном процессе;

(c) извлечение указанного по меньшей мере одного металла.

19. Способ по п.18, который дополнительно содержит операцию извлечения по меньшей мере одного драгоценного металла из содержащего металл материала.

20. Способ по п.19, в котором операцию извлечения драгоценного металла проводят путем цианирования, в результате чего получают хвосты цианирования с пониженным содержанием цианида.

21. Способ по п.20, в котором операция введения затравки представляет собой повторное введение указанных хвостов цианирования с пониженным содержанием цианида в указанный химически активный процесс.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

006276 Область применения изобретения В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ извлечения металлов из содержащих металл материалов, а более конкретно способ извлечения меди и других металлов при помощи высокотемпературного автоклавного выщелачивания в автоклаве для выщелачивания, причем в автоклав добавляют затравку для выщелачивания в ходе процесса окисления. Предпосылки к созданию изобретения Плавление представляет собой один из подходов, которые используют для извлечения металлов,таких как медь, из содержащих металл сульфидных материалов. С учетом высокой стоимости плавления,содержащие медь сульфидные минералы в рудном теле обычно доводят сначала до некоторой концентрации при помощи технологии флотации, чтобы получить меньший объем для плавления. Полученный концентрат загружают в плавильную печь, в которой производят пирометаллургическую обработку концентрата при высокой температуре, чтобы получить неочищенный медный продукт, который затем рафинируют для получения металла высокой чистоты. Извлечение меди из содержащего медь сульфидного концентрата с использованием автоклавного выщелачивания является потенциально экономически привлекательной альтернативой плавлению. Операции автоклавного выщелачивания обычно создают меньше летучих выбросов, чем операции плавления, что приводит к меньшему загрязнению окружающей среды. Кроме того, схемы автоклавного выщелачивания могут быть с меньшими затратами развернуты на месте эксплуатации, рядом с концентратором, что исключает расходы, которые могут потребоваться для транспортировки концентрата к месту проведения операций плавления. Более того, любая побочная кислота, полученная в схеме автоклавного выщелачивания, может быть использована в смежных операциях кучного выщелачивания, что позволяет снизить расходы, связанные с закупкой кислоты. С другой стороны, применение автоклавного выщелачивания может приводить к неприемлемо высоким потерям меди и драгоценных металлов. Существенной причиной таких потерь металла является окклюзия металла материалами, имеющимися в автоклаве для выщелачивания, такими как, например,гематит и/или другие материалы, что делает такие содержащиеся в руде металлы недоступными для последующей обработки, в результате чего эти металлы теряются. Таким образом, существует необходимость в создании эффективного и результативного способа извлечения меди из содержащих медь материалов, в особенности из сульфидов меди, таких как халькопирит и халькоцит, который позволяет достичь высокого извлечения меди при пониженной стоимости по сравнению с известными технологиями обработки и который повышает степень извлечения драгоценных металлов из содержащих металл материалов. Краткое изложение изобретения Далее изложено более подробно, каким образом настоящее изобретение позволяет устранить недостатки известных технических решений. Вообще говоря, в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения предлагается способ извлечения меди и других металлов из содержащего металл материала, который включает в себя различные химически активные процессы и процессы извлечения. В соответствии с предпочтительным аспектом настоящего изобретения в процесс извлечения металла вводят затравку, преимущественно в ходе процесса автоклавного выщелачивания. В соответствии с примерным вариантом настоящего изобретения способ извлечения металла из содержащего металл материала, главным образом, включает в себя следующие операции: (i) использование содержащего металл концентрата для проведения процесса автоклавного выщелачивания, при котором в автоклав для выщелачивания вводят затравку; и (ii) извлечение металла из продукта при помощи химически активного процесса. В соответствии с первым аспектом альтернативного варианта настоящего изобретения затравкой может быть повторно используемый остаток, который вводят в автоклав для выщелачивания. Вообще говоря, затравку выбирают таким образом, чтобы обеспечить образование центров зародышеобразования для кристаллизации и/или для роста твердых частиц, полученных из раствора, в котором протекает химически активный процесс. В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения другой инородный материал может быть использован в качестве затравки в ходе автоклавного выщелачивания. В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения в ходе автоклавного выщелачивания может быть использована комбинация затравок. В соответствии еще с одним вариантом осуществления настоящего изобретения производят извлечение меди из содержащего металл материала. Содержащий медь материал подвергают высокотемпературному автоклавному выщелачиванию в автоклаве для выщелачивания, в ходе которого затравку вводят в автоклав для выщелачивания, который преимущественно представляет собой имеющий несколько отсеков автоклав для выщелачивания. Продукт автоклавного выщелачивания может быть затем подвергнут одному или нескольким процессам приведения в соответствие с нормами (процессам кондиционирования) и/или рафинирования, так чтобы медь и/или другие металлы могли быть извлечены из продукта или продуктов автоклавного выщелачивания. Преимущества способа в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения станут ясны специалистам из дальнейшего описания изобретения, данного со ссылкой на сопроводительные чертежи.-1 006276 Краткое описание чертежей На фиг. 1 показана блок-схема способа извлечения металла в соответствии с примерным вариантом настоящего изобретения. На фиг. 2 показана блок-схема примерного способа извлечения металла в соответствии с альтернативным вариантом настоящего изобретения. На фиг. 3 показана блок-схема дополнительных аспектов примерного способа извлечения металла в соответствии с фиг. 2. Подробное описание примерных вариантов изобретения Настоящее изобретение имеет отношение к способу извлечения металла, в котором используют введение затравки в автоклав для выщелачивания. Как правило, содержащий металл материал подвергают процессу автоклавного выщелачивания, в котором используют затравку. После этого металл может быть извлечен и обработан при помощи различных процессов извлечения. На фиг. 1 показано, что в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения содержащий металл материал 2 используют для обработки. Содержащим металл материалом 2 может быть руда,концентрат или любой другой материал, из которого могут быть извлечены металлы. В соответствии с различными вариантами настоящего изобретения такие металлы, как, например, медь, золото, серебро,цинк, металлы группы платины, никель, кобальт, молибден, рений, уран, редкоземельные металлы и т.п.,могут быть извлечены из содержащих металл материалов в соответствии с различными вариантами настоящего изобретения. Однако различные аспекты и варианты настоящего изобретения оказались особенно предпочтительными для извлечения меди и золота из содержащих золото руд сульфида меди, таких как, например, содержащий золото халькопирит (CuFeS2), халькоцит (Cu2S), борнит (Сu5FеS4) и ковеллит (CuS). Таким образом, содержащий металл материал 2 преимущественно представляет собой содержащую золото медную руду или концентрат, а еще лучше содержащую золото руду или концентрат сульфида меди. Содержащий металл материал 2 может быть подготовлен для автоклавного выщелачивания любым образом, который позволяют параметры содержащего металл материала 2, такие как, например, размер частиц, состав и концентрация компонентов, и который подходит для выбранного способа обработки, так как указанные параметры могут влиять на полную эффективность и производительность операций обработки. Желательные характеристики состава и концентрации компонента могут быть обеспечены при помощи различных химических и/или физических стадий обработки, выбор которых зависит от рабочих параметров выбранной схемы обработки, стоимости оборудования и технических характеристик материала. Например, содержащий металл материал 2 может проходить измельчение, флотацию, перемешивание и/или образование суспензии, а также химическое и/или физическое приведение в соответствие с нормами. Обратимся вновь к рассмотрению фиг. 1, на которой показано, что, после того как содержащий металл материал 2 был надлежащим образом подготовлен для обработки, его направляют на технологическую операцию 4. В качестве технологической операции 4 могут быть использованы любой подходящий процесс или реакция, которые приводят металл в содержащем металл материале 2 в такое состояние, что он может быть подвергнут дальнейшим операциям извлечения. Например, в качестве подходящих примерных операций можно привести химически активные процессы, которые позволяют освобождать желательный металл из содержащего металл материала 2. В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения технологическая операция 4 представляет собой автоклавное выщелачивание, как при средних температурах (например, ориентировочно от 120 до 190 С), так и при высоких температурах (например, ориентировочно выше 200 С). В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения технологическая операция 4 представляет собой процесс высокотемпературного автоклавного выщелачивания, проводимый при температуре в диапазоне ориентировочно от 170 до 235 С, преимущественно ориентировочно от 200 до 230 С, а оптимально ориентировочно выше 200 С. Технологическая операция 4 может быть проведена в любом автоклаве для выщелачивания, который позволяет создавать желательные температуру и давление для смеси автоклавного выщелачивания, в течение времени обработки, необходимого для осуществления автоклавного выщелачивания. Автоклав для выщелачивания, который используют в технологической операции 4, преимущественно представляет собой имеющий несколько отсеков автоклав для выщелачивания с мешалкой. Однако следует иметь в виду, чтоза рамки настоящего изобретения не выходит использование любого автоклава для выщелачивания, который позволяет подготовить надлежащим образом содержащий металл материал для извлечения металла. В ходе технологической операции 4, металлы могут быть растворены или освобождены иным образом для подготовки к последующим процессам извлечения. При этом может быть использовано любое вещество, которое содействует растворению металла и за счет этого освобождению металла из содержащего металл материала. Например, при способе извлечения металла, в котором медь представляет собой металл, который должен быть извлечен, кислота, такая как серная кислота, может быть введена в контакт с содержащим медь материалом, для того чтобы растворить медь для последующих операций извлече-2 006276 ния. Однако следует иметь в виду, что за рамки настоящего изобретения не выходит любой подходящий способ растворения металлов для подготовки к последующим операциям извлечения. В соответствии с предпочтительным аспектом настоящего изобретения затравку вводят в химически активный процесс в ходе технологической операции 4, ранее извлечения металла. Однако при использовании затравки следует принять меры для того, чтобы она не оказала отрицательного влияния на полный процесс извлечения металла. Подходящая затравка преимущественно представляет собой любой такой материал, который позволяет образовать центры зародышеобразования для кристаллизации и/или для роста твердых веществ. Например, в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения,которые обсуждались здесь выше, подлежащий извлечению металл может быть освобожден за счет использования химически активного процесса. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что часто материалы, которые выпадают в осадок или кристаллизуются из раствора, стремятся пассивировать химически активный процесс и/или калсулировать металл или металлы, подлежащие извлечению. За счет использования предлагаемой здесь затравки такие материалы побуждаются кристаллизоваться, выпадать в осадок или иным образом выделяться у затравки или в непосредственной близости от нее, вместо капсулирования металла, в результате чего металл остается открытым и поддающимся последующему выщелачиванию или другому процессу извлечения. Таким образом, затравкой может быть любая частица, которая действует в качестве центра для накопления частиц и/или для осаждения, причем эта затравка может быть получена из повторно используемых материалов других стадий процесса извлечения металла или может быть получена за счет добавления веществ, которые являются инородными для процесса извлечения. В некоторых случаях затравка может содержать любой материал, который содействует кристаллизации, осаждению и/или росту нежелательных материалов, - например, в предпочтительном случае извлечения меди, гематит, пустые породы и т.п., - которые в противном случае могли бы частично или полностью капсулировать желательные металлы, что делало бы желательные металлы (например, медь и золото), главным образом, недоступными или менее доступными для перехода в раствор. Как известно, при осаждении размер частиц затравки растет за счет выделения материалов из раствора. Поэтому может происходить не предпочтительное осаждение на поверхностях других (то есть не затравки) материалов. Одним из источников подходящих затравок, полезных в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, являются такие материалы, которые находятся в выгрузке (сбросе) автоклава для выщелачивания, причем эти материалы могут быть использованы повторно для введения затравки. Повторное использование выгрузки автоклава для выщелачивания может быть желательно по экономическим причинам, причем использование затравки, которая является подобной или идентичной нежелательным частицам в суспензии процесса автоклавного выщелачивания, может способствовать накоплению нежелательного материала. Например, в процессах извлечения металла, в которых нежелательный материал, такой как гематит, присутствует в содержащем металл материале или же его получают как побочный продукт, введение повторно используемого содержащего гематит остатка от предыдущих процессов автоклавного выщелачивания будет приводить к образованию преимущественных центров зародышеобразования вновь образованного или освобожденного гематита. При отсутствии таких центров зародышеобразования не вступившие в реакцию частицы могут окклюдировать желательные металлы от растворения за счет осаждения на поверхности металлов, в результате чего ухудшается извлечение металлов. Следовательно, введение затравки для предотвращения такой окклюзии может приводить к улучшению извлечения металла. Другим источником подходящих затравок, полезных в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, являются побочные продукты способа извлечения. Например, в том случае, когда содержащий металл материал, выбранный для применения способа извлечения в соответствии с настоящим изобретением, содержит множество металлов, например медь, золото и/или серебро, может быть желательно производить извлечение металлов в последовательных операциях извлечения. Например,если сначала извлекают медь за счет использования процесса автоклавного выщелачивания, то золото и серебро могут быть затем извлечены, например, за счет использования процесса цианирования. В таком случае, имеющие пониженное содержание цианида хвосты цианирования преимущественно могут быть использованы в качестве затравки в соответствии с настоящим изобретением. Подходящей затравкой в соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения может быть материал, который не является побочным продуктом какой-либо химически активной обработки. Например, могут быть использованы инородные для процесса извлечения частицы, такие как гематит,песок, кварцевый песок, глина и/или ярозит. Кроме того, главным образом, не вступившие в реакцию порошковые материалы, такие как, например, мелкий концентрат, хвосты или потоки промежуточного продукта из процессов обработки минерала, могут быть добавлены в автоклав для выщелачивания. Однако следует иметь в виду, что в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения любой материал, который способен образовывать центры зародышеобразования для кристаллизации и/или роста твердых частиц, не выходит за рамки настоящего изобретения. В соответствии с другими аспектами настоящего изобретения затравка может быть выбрана соответствующим образом и изменена в ходе операции непрерывного способа извлечения. Например, только-3 006276 в качестве примера, можно указать, что если выбранный содержащий металл материал содержит медь и драгоценные металлы, такие как золото и/или серебро, то материалом затравки сначала может быть,главным образом, не вступившая в реакцию добавка, например гематит, а после этого побочные продукты обработки, такие как, например, остаток разделения твердой и жидкой фаз, имеющие пониженное содержание цианида хвосты цианирования и т.п., которые могут быть повторно введены в химически активный процесс и могут служить в качестве затравки в ходе непрерывной операции процесса извлечения. После того как содержащий металл материал 2 претерпевает химически активную обработку в соответствии с операцией 4, металлы, которые подготовлены за счет проведения химически активного процесса, могут подвергаться различным процессам извлечения. На фиг. 1 показан способ извлечения 6,которым может быть любой способ извлечения металлов, который включает в себя любое число подготовительных операций или операций приведения в соответствие с нормами. Например, содержащий металл раствор может быть подготовлен и приведен в соответствие с нормами для извлечения металла за счет использования одной или нескольких химических и/или физических технологических операций. Содержащий металл раствор может быть приведен в соответствие с нормами за счет изменения его состава, концентрации компонентов, содержания твердых веществ, объема, температуры, давления и/или других физических и/или химических параметров, до желательных значений. Как правило, содержащий металл раствор, приведенный в соответствие с нормами надлежащим образом, имеет относительно высокую концентрацию растворенного металла, например ионов меди и сульфата меди в растворе, и преимущественно содержит мало примесей. Более того, характеристики такого содержащего металл раствора преимущественно поддерживаются постоянными, чтобы улучшить качество и однородность продукта в виде металла, который получают в конечном счете. В соответствии с первым аспектом предпочтительного варианта настоящего изобретения приведение в соответствие с нормами содержащего медь раствора, предназначенного для извлечения меди в контуре электролиза, начинают путем регулирования некоторых физических параметров суспензии продукта из химически активной технологической операции. В соответствии с предпочтительным аспектом этого варианта осуществления настоящего изобретения, в котором химически активной операцией является высокотемпературное автоклавное выщелачивание, желательно понижать температуру и давление суспензии продукта. Предпочтительным способом такого регулирования характеристик температуры и давления содержащей медь суспензии продукта из стадии высокотемпературного автоклавного выщелачивания является атмосферное мгновенное испарение. В соответствии с другими аспектами этого предпочтительного варианта настоящего изобретения после проведения атмосферного мгновенного испарения суспензии продукта, например, в резервуаре для мгновенного испарения суспензия продукта может быть дополнительно кондиционирована для подготовки к дальнейшим операциям извлечения металла. Например, могут быть использованы одна или несколько стадий разделения твердой и жидкой фаз, чтобы разделить раствор солюбилизированного металла от твердых частиц. Это может быть осуществлено любым известным образом, в том числе с использованием систем фильтрации, контуров декантации в противотоке (CCD), концентраторов (сгустителей), центрифуг и т.п. Различные факторы, такие как баланс обрабатываемого материала, требования охраны окружающей среды, состав остатка, экономические соображения и т.п., могут влиять на принятие решения относительно использования контура CCD, концентратора, фильтра или любого другого подходящего устройства в устройстве для разделения твердой и жидкой фаз. Однако следует иметь в виду, что использование любой технологии кондиционирования суспензии продукта для последующего извлечения металла не выходит за рамки настоящего изобретения. Как это обсуждается далее более подробно, отделенные твердые частицы могут быть подвергнуты дополнительным технологическим операциям, в том числе и операциям извлечения драгоценного металла или другого металла, таким как, например, операциям извлечения золота, серебра, металлов группы платины, никеля, кобальта, молибдена, цинка, рения, урана, редкоземельных металлов и т.д. Альтернативно, отделенные твердые частицы могут быть использованы для введения в качестве затравки в ходе описанной выше химически активной обработки или могут быть направлены в отходы. Жидкость, полученная из устройства для разделения твердой и жидкой фаз, также может быть подвергнута операциям кондиционирования для подготовки растворенных в ней компонентов металлов для извлечения металла. Например, жидкость после разделения может проходить стадии введения различных дополнительных реагентов и/или жидкостной экстракции, чтобы привести растворенные металлы в состояние, позволяющее применять технологии извлечения металла. Кроме того, могут быть проведены дополнительные операции кондиционирования и/или обработки, чтобы повысить, насколько это возможно, степени извлечения. После проведения желательных операций подготовки поток продукта автоклавного выщелачивания может быть направлен на желательную операцию извлечения металла. Способом извлечения металла может быть любой обычный способ извлечения желательных металлов из растворов, такой как, например, электролиз, осаждение, жидкостная экстракция, планирование, ионообмен и/или ионофлотация, что преимущественно приводит к извлечению относительно чистого металла в виде продукта.-4 006276 В соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, показанным на фиг. 2, содержащий медь питающий поток 4 содержащего медь материала 2 поступает на операции извлечения металла. Медь в содержащем медь материале 2 может находиться в любом виде, из которого может быть извлечена медь, например, в виде оксида меди или сульфида меди, такого как, например,халькопирит (CuFeS2), халькоцит (Cu2S), борнит (Cu5FeS4) и ковеллит (CuS). Содержащий медь материал 2 может также содержать любое число различных других металлов, таких как золото, серебро, металлы группы платины, цинк, никель, молибден, кобальт, редкоземельные металлы, рений, уран и/или их смеси. В соответствии с первым вариантом настоящего изобретения питающий поток 4 объединяют с жидкостью 6, которой может быть вода, для образования питающей суспензии 5. Питающая суспензия 5 затем может быть направлена на операцию 10 автоклавного выщелачивания. Альтернативно, питающий поток 4 может быть непосредственно направлен в устройство для автоклавного выщелачивания (операция 10), такое как автоклав для выщелачивания, вместе с другими питающими потоками, а именно с питающим потоком 6. В соответствии с одним из вариантов (на фиг. 2 не показан) питающий поток 4 содержащего медь материала подготавливают для автоклавного выщелачивания путем измельчения содержащего медь материала и проведения флотации. В данном случае питающий поток 4 объединяют с жидкостью, а преимущественно с водой, чтобы образовать питающую суспензию 5, которую направляют на автоклавное выщелачивание (операция 10 на фиг. 2). Объединение жидкости с питающим потоком 4 может быть осуществлено с использованием одной или нескольких различных технологий или одного или нескольких различных устройств, таких как, например, поточное смешивание или же использование смесительного резервуара или другого подходящего резервуара. Объединенный материал затем может быть направлен на технологическую операцию флотации (не показана), а продукт после флотации затем может быть отфильтрован, высушен на воздухе и подвергнут репульпации ранее проведения автоклавного выщелачивания. На фиг. 2 показано далее, что питающую суспензию вводят в автоклав для выщелачивания, чтобы провести высокотемпературное автоклавное выщелачивание; причем сам по себе автоклав для выщелачивания преимущественно представляет собой герметичный, имеющий несколько отсеков автоклав для выщелачивания 10. Питающая суспензия 5 может содержать твердые частицы с размером ориентировочно менее 100 мкм, а преимущественно в диапазоне ориентировочно от 45 до 60 мкм. Размеры твердых частиц в питающей суспензии 5 преимущественно распределены таким образом, что ориентировочно не более 20% частиц концентрированного содержащего медь материала имеют размер более 60 мкм. В соответствии с предпочтительным аспектом этого варианта изобретения питающая суспензия 5 имеет предпочтительное отношение твердой и жидкой фаз в диапазоне ориентировочно от 5 до 50 вес.% твердых частиц, а преимущественно ориентировочно от 10 до 35 вес.% твердых частиц. Любое вещество, которое может содействовать солюбилизации металла, подлежащего извлечению(например, меди), такое как, например, серная кислота, может быть введено в ходе процесса автоклавного выщелачивания различными путями. Например, такие добавки могут быть введены в поток охлаждения, полученный за счет повторного использования раствора рафината 32 из операции 30 жидкостной экстракции (до или после солюбилизации, см. фиг. 3), и/или за счет повторного использования порции жидкой фазы суспензии продукта 18, и/или за счет производства (получения), в ходе автоклавного выщелачивания, серной кислоты при помощи окисления сульфидных минералов в питающей суспензии. Однако следует иметь в виду, что любой способ обеспечения солюбилизации не выходит за рамки настоящего изобретения. В соответствии с первым аспектом этого примерного варианта изобретения процесс высокотемпературного автоклавного выщелачивания в автоклаве для выщелачивания 10 преимущественно проводят таким образом, чтобы содействовать солюбилизации подлежащего извлечению металла (например, меди). Различные параметры могут влиять на процесс высокотемпературного автоклавного выщелачивания. Например, в ходе автоклавного выщелачивания может быть желательно введение соответствующих материалов для усиления процесса автоклавного выщелачивания. В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения в ходе автоклавного выщелачивания в автоклаве для выщелачивания достаточное количество кислорода 14 может быть введено в автоклав, чтобы поддерживать парциальное давление кислорода на уровне ориентировочно от 50 до 200 psi (фунт на квадратный дюйм), преимущественно ориентировочно от 75 до 150 psi, а еще лучше ориентировочно от 100 до 125 psi. Более того, за счет природы высокотемпературного автоклавного выщелачивания полное рабочее давление в автоклаве для выщелачивания обычно выше атмосферного, а преимущественно составляет ориентировочно от 250 до 750 psi,предпочтительно ориентировочно от 300 до 700 psi, а еще лучше ориентировочно от 400 до 600 psi. Время пребывания в процессе высокотемпературного автоклавного выщелачивания может варьироваться в зависимости от ряда факторов, таких как, например, характеристики содержащего металл материала, а также рабочие давление и температура реактора. В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения время пребывания в процессе высокотемпературного автоклавного выщелачивания составляет ориентировочно от 30 до 120 мин.-5 006276 Управление процессом автоклавного выщелачивания, в том числе контроль температуры в автоклаве для выщелачивания 10, может производиться при помощи любого известного или специально разработанного способа. Например, в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения температуру в автоклаве для выщелачивания 10 поддерживают на уровне ориентировочно от 200 до 235 С, а преимущественно ориентировочно от 215 до 230 С. За счет экзотермической природы автоклавного выщелачивания различных сульфидов металлов теплота, получаемая за счет высокотемпературного автоклавного выщелачивания, обычно более чем достаточна для нагревания питающей суспензии 5 до желательной рабочей температуры. Поэтому для поддержания предпочтительной температуры питающей суспензии охлаждающая жидкость может быть введена в контакт с питающей суспензией в ходе автоклавного выщелачивания. В соответствии с первым аспектом этого варианта настоящего изобретения охлаждающую жидкость преимущественно вводят в контакт с питающей суспензией в автоклаве для выщелачивания 10 в ходе автоклавного выщелачивания. Охлаждающая жидкость может содержать добавочную воду, но может быть также любой подходящей охлаждающей жидкостью, полученной внутри процесса или от внешнего источника, такой как повторно используемая жидкая фаза суспензии продукта, нейтрализованный раствор рафината 32 или смесь охлаждающих жидкостей. Охлаждающая жидкость может быть введена в автоклав для выщелачивания 10 через тот же самый впуск, что и питающая суспензия, или, альтернативно, любым образом, позволяющим охлаждать питающую суспензию 5. Количество охлаждающей жидкости, добавляемой в питающую суспензию 5 в ходе автоклавного выщелачивания, может варьировать в зависимости от количества сульфидных минералов в питающей суспензии 5 и от плотности питающей суспензии 5, а также от других параметров процесса автоклавного выщелачивания. В соответствии с предпочтительным аспектом этого варианта изобретения достаточное количество охлаждающей жидкости добавляют в автоклав для выщелачивания 10, чтобы получить содержание твердых веществ в суспензии продукта 18 ориентировочно менее 50 вес.%, а преимущественно в диапазоне ориентировочно от 3 до 35 вес.% твердых веществ. В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения не химически активную затравку вводят в процесс высокотемпературного автоклавного выщелачивания для усиления извлечения металла. Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 2 и 3, где в соответствии с предпочтительным аспектом этого варианта настоящего изобретения остаток 22 может быть повторно направлен в автоклав для выщелачивания 10 и использован в качестве затравки. Остаток 22 может быть разделен таким образом, что одна его часть направляется назад в автоклав для выщелачивания 10, а другая часть может быть направлена в отходы или на операцию дополнительного извлечения металла (как это показано, например, в примерном варианте на фиг. 3). Например, и как это показано на фиг. 3, часть потока остатка 22, которая не была повторно использована в качестве затравки в автоклаве для выщелачивания 10, может быть направлена на операцию извлечения драгоценного металла с использованием цианирования или с использованием любой другой технологии извлечения драгоценного металла. Частицы в той части потока остатка 22, которую повторно направляют в автоклав для выщелачивания 10, могут служить в качестве центров накопления (зародышеобразования) для осаждения других материалов, таких как гематит, как уже было упомянуто здесь ранее, в результате чего увеличивается количество меди, которое может быть извлечено. Повторно используемый остаток 22 может быть направлен в автоклав для выщелачивания 10 за счет накачки по трубам из другого автоклава для выщелачивания, питающего резервуара или другого средства промежуточного хранения. Следует иметь в виду, что различные другие не химически активные и/или химически активные материалы могут быть использованы в качестве затравок в соответствии с настоящим изобретением, причем они могут быть введены в питающий поток автоклава для выщелачивания. В соответствии с предпочтительным аспектом варианта изобретения, который показан на фиг. 2,суспензия продукта 18 из автоклава для выщелачивания 10 может быть подвергнута мгновенному испарению в атмосферном резервуаре для мгновенного испарения 16 или в любом другом резервуаре, который позволяет сбросить давление и произвести испарительное охлаждение суспензии продукта 18 за счет выпускания пара и образования при мгновенном испарении суспензии продукта 24. В зависимости от специфической конфигурации технологического оборудования и технических требований, может быть использовано несколько стадий мгновенного испарения. Образованная при мгновенном испарении суспензия продукта 24 преимущественно имеет температуру в диапазоне ориентировочно от 90 до 105 С,концентрацию меди ориентировочно от 35 до 60 г/л и концентрацию кислоты ориентировочно от 10 до 60 г/л. Обратимся опять к рассмотрению фиг. 2, на которой показано, что образованная при мгновенном испарении суспензия продукта 24 может быть направлена в устройство 20 разделения твердой и жидкой фаз, такое как контур декантации в противотоке (CCD). Альтернативно, устройство для разделения твердой и жидкой фаз может быть выполнено, например, в виде концентратора или фильтра. В соответствии с первым аспектом предпочтительного варианта настоящего изобретения операция 20 разделения твердой и жидкой фаз может быть проведена в обычном контуре CCD с использованием обычной промывки в противотоке потока остатка, чтобы перевести выщелоченную медь в содержащий медь раствор продукта и снизить до минимума количество растворимой меди, поступающей на процессы извлечения драгоценного металла или на хранение. Преимущественно используют высокие степени промывки для повы-6 006276 шения эффективности стадии разделения твердой и жидкой фаз, а именно относительно большие количества промывочной воды добавляют в поток остатка в контуре CCD 20. Образованную при мгновенном испарении суспензию продукта 24 преимущественно разбавляют промывочной водой в CCD контуре 20,чтобы получить содержащий медь раствор, имеющий концентрацию меди ориентировочно от 15 до 60 г/л. В зависимости от его состава, поток остатка 22 из устройства 20 разделения твердой и жидкой фаз,как уже было упомянуто здесь ранее, может быть использован в качестве затравки в ходе автоклавного выщелачивания, может быть направлен в отходы или подвергнут дополнительной обработке, такой как,например, операции извлечения драгоценного металла. Например, если поток остатка 22 содержит экономически существенную фракцию золота, может быть желательно извлечь эту фракцию золота при помощи процесса цианирования или другого подходящего способа извлечения. Если золото и/или другие драгоценные металлы извлекают из потока остатка 22 при помощи процесса цианирования, то содержание загрязняющих веществ в потоке, таких как элементарная сера, осадок железа и не вступившие в реакцию медные минералы, преимущественно снижается до минимума. Такие материалы обычно повышают потребление реагента в процессе планирования, в результате чего повышается стоимость извлечения драгоценного металла. Альтернативно, как уже было упомянуто здесь ранее, выгодно использовать большие количества промывочной воды или другого разбавляющего раствора в ходе процесса разделения твердой и жидкой фаз, чтобы поддерживать низкие уровни меди и кислоты в CCD остатке и за счет этого пытаться оптимизировать характеристики потока остатка для извлечения драгоценного металла. Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 3, на которой показано, что остаток 22 от операции разделения твердой и жидкой фаз 20 может быть подвергнут различным другим обработкам. В зависимости от характеристик остатка 22, он преимущественно может быть подвергнут нейтрализации и/или регулированию рН, как это показано при помощи операции 60. После такой обработки остаток может быть повторно направлен на автоклавное выщелачивание 10 или направлен на дальнейшую обработку. Такой дополнительной обработкой может быть, как это показано на фиг. 3, возможная операция известкового кипения (операция 62), с последующей операцией извлечения драгоценного металла (операция 66), проводимой за счет использования обычного цианирования (операция 64), после чего проводят разделение твердой и жидкой фаз (операция 68). Если используют цианирование, то полученные в результате хвосты могут быть повторно направлены на автоклавное выщелачивание 10, как это показано на фиг. 3, для использования в качестве затравки, преимущественно после разрушения или уменьшения количества цианида (операция 70), или, альтернативно, могут быть направлены в отходы (операция 72). Как это показано на фиг. 3, могут быть использованы различные альтернативные технологические маршруты. В соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, даже если малое количество золота имеется в остатке, все равно использование затравки в процессе автоклавноговыщелачивания может повысить степень извлечения золота, которое имеется в потоке остатка. Например, несмотря на то,что степень извлечения золота из остатка в экспериментах на опытной установке составляла ориентировочно от 73 до 82%, когда затравку не вводили в автоклав для выщелачивания, использование затравки(например, гематита) в ходе автоклавного выщелачивания позволяет довести в лаборатории степень извлечения золота ориентировочно до 89-91%. Обратимся вновь к рассмотрению фиг. 2, на которой показано, что в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения извлечение желательного металла (например, меди) может быть осуществлено за счет использования обычных технологий жидкостной экстракции и электролиза (SX/EW). Например, разбавленный раствор 26 может быть введен в контакт с разделенной жидкостью 28 из устройства 20 разделения твердой и жидкой фаз, чтобы понизить концентрацию кислоты разделенной жидкости 28 в достаточной степени для создания желательных условий равновесия для жидкостной экстракции 30. Раствором 26 может быть любая подходящая жидкость, например вода или атмосферный раствор выщелачивания, который преимущественно снижает концентрации меди и кислоты до желательных уровней. В соответствии с предпочтительным аспектом этого варианта изобретения достаточное количество раствора 26 следует ввести в контакт с потоком разделенной жидкости 28, чтобы получить концентрацию кислоты в разбавленном содержащем медь растворе преимущественно в диапазоне ориентировочно от 7 до 25 г/л, а еще лучше ориентировочно от 4 до 7 г/л, и рН преимущественно в диапазоне ориентировочно от рН 1,5 до рН 2,5, а еще лучше ориентировочно от рН 1,8 до рН 2,2, и оптимально около рН 2,0. Разбавленный содержащий медь раствор 29 может быть направлен далее на операцию жидкостной экстракции 30. В ходе жидкостной экстракции 30 медь из содержащего медь раствора 29 может быть избирательно загружена в органическую хелатную добавку, например в смесь алдоксима с кетоксимом, в результате чего получают содержащий медь органический поток 34 и раствор рафината 32. Рафинат 32 из операции жидкостной экстракции 30 может быть использован различным образом. Например, весь рафинат 32 или его часть могут быть повторно направлены в автоклав для выщелачивания 10 для регулирования температуры, могут быть использованы в операциях кучного выщелачивания или могут быть использованы в их комбинации. Использование рафината 32 в операциях кучного выщелачивания может быть выгодным, так как содержащиеся в рафинате 32 кислота, а также трехвалентное и двухвалентное железо позволяют оптимизировать выщелачивание оксидных и/или сульфидных руд, которые являются-7 006276 преобладающими в операциях кучного выщелачивания. Таким образом, содержащиеся в рафинате 32 кислота, а также трехвалентное и двухвалентное железо могут быть использованы для оптимизации Eh и рН в операциях кучного выщелачивания. Следует иметь в виду, что свойства рафината 32, такие как концентрации его компонентов, могут быть отрегулированы в соответствии с желательным применением рафината 32. Содержащий медь органический поток 34 затем направляют на операцию отгонки 40, в которой более кислотные условиям могут сдвигать состояния равновесия и вызывать замену кислоты в реагентах на медь в высококислотном растворе отгонки. Как это показано на фиг. 2, содержащий кислоту реагент 38,а преимущественно серная кислота, и, возможно, обедненный электролит 48 входят в контакт с содержащим медь органическим потоком 34 в ходе фазы отгонки раствора 40. Серная кислота является предпочтительным содержащим кислоту реагентом и желательной матрицей меди для операций электролиза. Содержащий кислоту реагент вводят в контакт с содержащим медь органическим потоком для того, чтобы произвести обмен кислоты на медь, необходимую для операции извлечения металла 46. На фиг. 2 показано, что содержащий медь поток раствора 42 из фазы отгонки раствора 40 может быть направлен в бак рециркуляции электролита 44. Использование бака рециркуляции электролита позволяет упростить управление процессом на стадии электролиза 46, что обсуждается далее более подробно. Содержащий медь поток раствора 42, который обычно содержит ориентировочно от 35 до 50 г/л меди и ориентировочно от 10 до 180 г/л кислоты, преимущественно смешивают с обедненным электролитом 48 (то есть с электролитом, который уже прошел фазу извлечения металла и из которого уже была удалена часть растворенной меди) и с добавочной жидкостью 52, такой как, например, вода, в баке для рециркуляции электролита 44, при соотношении, которое позволяет создавать в потоке продукта 50 условия для оптимизации извлечения металла 46 в виде продукта. Состав меди в потоке продукта 50 преимущественно поддерживают, главным образом, постоянным,при концентрации ориентировочно от 20 до 60 г/л, а преимущественно ориентировочно от 30 до 50 г/л. Медь извлекают из содержащего медь потока продукта 50 в ходе операции извлечения 46, преимущественно с использованием электролиза, что позволяет получить продукт в виде чистой катодной меди. Следует иметь в виду, что в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения может быть осуществлен процесс, в котором, за счет надлежащего приведения в соответствие с нормами (кондиционирования) содержащего медь раствора, можно получать продукт высокого качества в виде равномерно осажденной катодной меди, без проведения жидкостной экстракции содержащего медь раствора ранее ввода в контур электролиза, что не выходит за рамки настоящего изобретения. Специалистам хорошо известно, что различные способы и устройства могут быть использованы для электролиза меди и других металлов, любые из которых могут быть применены в соответствии с настоящим изобретением, при условии соответствия параметров процесса выбранному способу или устройству. Несмотря на то что были описаны предпочтительные примерные варианты осуществления изобретения, совершенно ясно, что они не носят ограничительного характера и в них специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят, однако, за рамки приведенной далее формулы изобретения. Например, несмотря на то, что в данном описании были сделаны ссылки на различные примеры извлечения металла, следует иметь в виду, что настоящее изобретение также может быть использовано для извлечения других материалов при помощи химически активной обработки с использованием затравки. Кроме того, несмотря на то, что в соответствии с некоторыми предпочтительными аспектами настоящего изобретения материалы для введения затравки в химически активный процесс были описаны здесь в виде примерных вариантов, указанные аспекты изобретения могут быть обеспечены за счет использования любых других известных или специально разработанных материалов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ извлечения металла из содержащего металл материала, включающий в себя следующие операции: использование содержащего металл материала в химически активном процессе для освобождения по меньшей мере одного металла из указанного содержащего металл материала; введение по меньшей мере одной затравки в указанный химически активный процесс, причем указанная затравка позволяет создавать центры зародышеобразования для кристаллизации и/или роста твердых частиц в ходе указанного химически активного процесса; получение продукта из указанного химически активного процесса, причем по меньшей мере один металл присутствует в указанном продукте; и извлечение указанного по меньшей мере одного металла из указанного продукта. 2. Способ по п.1, в котором затравка содержит по меньшей мере часть остатка из химически активного процесса. 3. Способ по п.2, который дополнительно включает в себя операцию извлечения металлов, которые присутствуют в остатке из химически активного процесса, ранее использования его в качестве затравки.-8 006276 4. Способ по п.1, в котором затравка не является побочным продуктом указанного химически активного процесса. 5. Способ по п.1, который дополнительно включает в себя операцию добавления множества затравок в указанный химически активный процесс. 6. Способ по п.1, в котором металл выбран из группы, в которую входят медь, золото, серебро, никель, кобальт, молибден, цинк, рений, уран, редкоземельные металлы и металлы группы платины. 7. Способ по п.2, в котором металл, присутствующий в остатке, выбран из группы, в которую входят медь, золото, серебро, никель, кобальт, молибден, цинк, рений, уран, редкоземельные металлы и металлы группы платины. 8. Способ по п.1, который дополнительно включает в себя операцию извлечения металла из продукта указанного химически активного процесса с использованием электролиза. 9. Способ по п.1, в котором химически активный процесс представляет собой автоклавное выщелачивание. 10. Способ по п.9, в котором химически активный процесс представляет собой автоклавное выщелачивание при температуре ориентировочно от 170 до 235 С. 11. Способ по п.1, в котором операция использования содержащего металл материала в химически активном процессе позволяет получить кислоту, причем способ включает в себя дополнительную операцию использования по меньшей мере части кислоты, полученной при помощи указанного химически активного процесса, в операции кучного выщелачивания или в операции чанового выщелачивания. 12. Способ по п.1, в котором операция извлечения по меньшей мере одного металла из продукта предусматривает извлечение по меньшей мере одного драгоценного металла. 13. Способ по п.1, в котором операция извлечения по меньшей мере одного металла из продукта предусматривает извлечение золота. 14. Способ извлечения драгоценного металла из содержащего медь материала, который предусматривает использование содержащего медь материала в химически активном процессе для освобождения меди из указанного содержащего медь материала и образования остатка, который содержит драгоценный металл, отличающийся тем, что вводят затравку в указанный химически активный процесс, чтобы предотвратить пассирование процесса или капсулирование драгоценного металла из-за материалов, присутствующих или вновь создаваемых в ходе химически активного процесса, причем указанная затравка обеспечивает образование центров зародышеобразования для кристаллизации и/или для роста твердых частиц, полученных в указанном химически активном процессе. 15. Способ по п.14, в котором затравка представляет собой материал, позволяющий образовывать центры зародышеобразования для осаждения железа и других металлов. 16. Способ по п.15, в котором затравка представляет собой материал, позволяющий образовывать центры зародышеобразования для гематита. 17. Способ по п.16, в котором указанная затравка представляет собой гематит. 18. Способ извлечения металла, включающий в себя следующие операции:(a) осуществление химически активного процесса с использованием содержащего металл материала для освобождения указанного по меньшей мере одного металла;(b) введение затравки в течение этого химически активного процесса для предотвращения пассивирования указанного химически активного процесса или капсулирования указанного по меньшей мере одного металла, причем указанная затравка обеспечивает образование центров зародышеобразования для кристаллизации и/или для роста твердых частиц, полученных в указанном химически активном процессе;(c) извлечение указанного по меньшей мере одного металла. 19. Способ по п.18, который дополнительно содержит операцию извлечения по меньшей мере одного драгоценного металла из содержащего металл материала. 20. Способ по п.19, в котором операцию извлечения драгоценного металла проводят путем цианирования, в результате чего получают хвосты цианирования с пониженным содержанием цианида. 21. Способ по п.20, в котором операция введения затравки представляет собой повторное введение указанных хвостов цианирования с пониженным содержанием цианида в указанный химически активный процесс.

МПК / Метки

МПК: C22B 3/04

Метки: извлечения, металлов, способ

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/11-6276-sposob-izvlecheniya-metallov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ извлечения металлов</a>

Похожие патенты