Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы): в статье приведены результаты исследования по выщелачиванию меди из хвостов флотационного обогащения золотомедной руды месторождения Кумбель. Для выбора условий процесса выщелачивания меди изучены зависимости расхода серной кислоты, продолжительности, температуры, соотношения Т:Ж. Для интенсификации процесса сернокислотного выщелачивания предложено использование ферромагнитного порошкообразного катализатора, введение которого способствует снижению кинетики выщелачивания и расхода растворителя. Цель работы – определение оптимальных параметров сернокислотного выщелачивания меди из хвостов флотационного обогащения с применением катализатора. Используемые методы: ИК-спектроскопический, рентгенофазовый, спектральный, химический (с применением сертифицированных методик) методы анализа. Новизна: при сернокислотном выщелачивании использован ферромагнитный катализатор, введение которого способствовало повышению скорости выщелачивания и снижению расхода растворителя. Результаты: установлено, что выщелачивание хвостов флотационного обогащения медьсодержащих руд сернокислотными растворами в присутствии ферромагнитного катализатора приводит к повышению уровня извлечения меди. Практическая значимость: результаты исследований могут быть полезными для горно-обогатительных предприятий при вовлечении в переработку техногенных отходов с целью повышения сырьевой базы.
Ключевые слова
Медь, выщелачивание, серная кислота, температура, пульпа, интенсификация, ферромагнитный катализатор, извлечение.
1. Авдохин В.М., Абрамов А.А. Окисление сульфидных минералов в процессах обогащения. М.: Недра, 1989.
2. Галкин А.А., Кастюк Б.Г., Кузнецова Н.Н. и др. // Кинетика и катализ. 2001. Т. 42. №2. С. 172–181.
3. Давыдова Л.А., Таужнянская З.А., Михайлова С.Ф. Зарубежный опыт кучного выщелачивания цветных и драгоценных металлов из забалансовых руд // Бюл. Цветная металлургия. 1982. №19. С. 19–25.
4. Технология переработки медной руды Удоканского месторождения с предварительным сернокислотным выщелачиванием / Денисов М.Э., Руднев Б.П., Крылова Л.Н., Кучмина Ю.С. // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал); ОсОО «Горная книга». 2015. С. 100–104.
5. Джоунс Д.Л. / Способ извлечения меди из сернистой медной руды или концентрата: пат. 2137856 РФ, С22В 15/00, 20.12.1994.
6. Изменение вещественного состава забалансовых медно-порфировых руд отвалов Коунрадского рудника в процессе выщелачивания / Дружинина С.И., Шевелева Л.Д., Храменкова Д.П. и др. // Цветные металлы. 1992. №4. С. 14–17.
7. Иванов В.В. Нанопорошки нужны и востребованы современным рынком // Российские нанотехнологии. 2009. Т.4. №1–2. С. 22–26.
8. О скорости растворения и растворимости халькозина / Каражанов Н.А., Макатова И.Н., Бейсембаев Б.Б. и др. // Комплексное использование минерального сырья. 1980. №6. С. 16–21.
9. Каримова Л.М. Комбинированный метод переработки забалансовой медной сульфидной руды // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. №2. С. 11–14.
10. Керфут Д.Д. Способ выделения, экстракции и извлечения никеля, кобальта и меди из сульфидного концентрата, стимулируемого хлором, путем окислительного выщелачивания серной кислотой под давлением: пат. 2221881 РФ, С22В 3/08.
11. Киореску А.В. Способы интенсификации процессов выщелачивания воздействием микроволнового излучения // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал); ОсОО «Горная книга». 2015. С. 346–350.
12. Перспективы применения комбинированных методов переработки руд цветных металлов / Крушкол О.Б., Павличенко Г.А., Шевелева Л.Д. и др. // Бюл. Цветная металлургия. 1990. №10. С. 36–39.
13. Молмакова М.С., Ногаева К.А., Тусупбаев Н.К. Сернокислотное выщелачивание меди из хвостов гравитационно-флотационного обогащения месторождения Кумбель // Известия КГТУ им. И. Раззакова. 2013. №28. С. 278.
14. Молмакова М.С., Ногаева К.А., Тусупбаев Н.К. Способ сернокислотного выщелачивания меди: пат. 1637 КР, 30.05.2014.
15. Набойченко С.С., Смирнов В.И. Гидрометаллургия меди. М.: Металлургия, 1974. 272 с.
16. Подвязкин Ю.А., Шлыгин А.И. Изучение поверхностных свойств порошкообразных металлических катализаторов и адсорбентов методом кривых заряжения // Физ. химия, 1957. Т.31. С.1305–1310.
17. Подвязкин Ю.А., Шлыгин А.И. О кривых заряжения порошкообразных катализаторов и адсорбентов // Труды четвертого совещания по электрохимии. М., 1959. С. 125–128.
18. Рыльникова М.В., Емельяненко Е.А., Ангелова Е.И. Перспективы использования физико-химических методов интенсификации процессов выщелачивания меди и цинка на горнодобывающих предприятиях // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал); ОсОО «Горная книга». 2012. С. 97–102.
19. Cоколов И.В., Горичев И.Г., Кузнецов С.В. Обоснование способов интенсификации выщелачивания медьсодержащего минерального сырья с позиции Модели Лоренца // Вестник РУДН. Сер. Инженерные исследования. 2009. №3.
20. Скопин Ю.А., Сокольский Д.В. Электрохимическое измерение поверхности металлических порошков // Вест.АН КазССР. 1956. №6. С. 89–91.
21. Скорчеллетти В.В. Теоретические основы коррозии металлов. М.: Химия, 1973. 260 с.
22. Сокольский Д.В. Кинетика каталитической гидрогенизации в жидкой фазе // Вопросы химической кинетики, катализа и реакционной способности. М., 1955. С. 588–607.
23. Стороженко П.А. Нанопорошки – технология сегодняшнего дня // Российские нанотехнологии. 2009. Т.4. №1–2. С. 10–15.
24. Фомченко Н.В., Кайнова А.А., Муравьев М.И. Выщелачивание цветных металлов из металлургических шлаков сернокислыми растворами трехвалентного железа, полученными путем биоокисления // Известия МГТУ «МАМИ». 2013. №1 (15). Т.4. С. 119–123.
25. Хопунов Э.А., Гуляев Н.Д. Геохимические аспекты гидрометаллургии техногенного сырья // Изв. вузов. Горный журнал. Уральское горное обозрение. 1995. №55–60.
26. Цефт А.Л. Гидрометаллургические методы переработки полиметаллического сырья. Алма-Ата: Наука, 1976. 332 с.
27. Шо Раймонд Уолтер. Извлечение меди из халькопирита: заявка 2004116335, С22В 3/04, 29.10.2002.
28. Эрик Ландре. Общие направления развития нанотехнологией до 2020 г. // Российские нанотехнологии. 2007. Т.2. №1–2. С. 8–16.
29. Chang Chu Vong, Lawson F. The kinetics of leaching covellite in acidic oxygenated sulfate-chloride soltions // Hydrometallyrgy. 1991. 27. №3. P. 269–284.
30. Complex sulfide ores: processing options // Miner Proctss. Grossroads: Problem and prospects: Proc. NATO Adv. Study Inst. Falmouth; 24 March 4 Apr. 1986. Dordrecht e.a. 1986. P. 157–194.
31. Minoz P.В., Miller J.D., Wodswoth M.E. Reaction Mechnism for the Acid Ferric Sulfate of Chalcopirite & Metall. Trans. 1979. V. 108. №2. V. 1. P. 149–158.
32. Pang Jinhui, Lui Chunpeng. The kinetics of ferric chloride leaching of sphalerite in the microwave field // Trans. Nonferrous Metals Soc. China. 1992. №1. P. 53–57.