книги из ГПНТБ / Набойченко, С. С. Гидрометаллургия меди

Рис. 51. Упрощенная схема разводки трубопроводов для подачи, сбора растворов и обеспе­ чения водой (в скобках указаны диаметры, м, трубопроводов):

У — контроль уровня; А — автоматический контроль; К — приборные щиты; С — устройства сигнализации п оповещения; 1 — транспортный цех; 2 — насосные станции водоснаб­ жения (2' — резервная); 3 — канал для дренажа атмосферных осадков; 4 — сборные прудки медьсодержащего раствора; 5 — напорная башня; 6 — емкость для серной кислоты; 7 — распределитель раствора; 8 — центральная насосная станция; 9 — сгустители; 10 — опе­ раторская; 11 — цементационная установка; 12 — расходный сборник раствора для цемен­ тации; 13 — насосная станция системы орошения1

Рис. 52. Аппаратурная схема производства цементной меди на установке в Юта:

1 — рудный отвал; 2 —желоб; 3 — расходная емкость раствора для цементации; 4 — конусо­ образные цементаторы; 5 ,6 — сита для пульпы цементной меди; 7 — сгуститель; 8 — сбор­

151

Раствор из двух деревянных сборников (объем каждого 760 м3) поступает в конусные осадители (рис. 50). В первой секции содержа­ ние меди снижается до 0,2—0,24 г/л, а во второй секции — до 0,12 г/л. На цементационной установке перерабатывают 38 тыс. м3/сут рас­ твора.

Работу систем орошения, сбора раствора, насосных станций кон­ тролируют с помощью телеметрии и датчиков. Управление насосами, вентилями осуществляется с диспетчерского пункта. Схема разводки трубопроводов приведена на рис. 51.

Для подачи 61 м3/мии свежей воды сооружены три заборных прудка, оборудованных отдельными насосными станциями.

Общая схема установки показана на рис. 52. Ниже приведена

Бисби (шт. Аризона, США) [315, 324]

В 1965 г. вместо ванн для цементации меди были смонтированы три V-образных активированных желоба, работающие в противоточном режиме. Губчатое железо загружали с помощью вибропита­ теля. В связи с получением мелкого цементного осадка слив про­ пускали через емкость с железным скрапом, которую очищали 1 раз в неделю.

Установка полностью автоматизирована, работу ее контролирует один диспетчер.

Багдад {США, шт. Аризона) |262, 314—315, 324—327]

Переработке подвергают забалансовые руды и вскрышные породы, содержащие до 0,45% растворимой меди, основные минералы — азурит, малахит, хризоколла. Схема производства цементной меди приведена на рис. 53.

Отвалы разбиты на участки. После обработки-одного участка.его подсушивают, а орошению подвергают соседний участок. Раствор для выщелачивания в количестве 18,2 м3/мин подают из сборного прудка по трубе длиной 2290 м и диаметром 0,356 м, футерованной пластиком. В прудке проводят корректировку состава и количества растворов.

Обогащенный по меди раствор из отстойника (80,5 X 35 X 2,2 м), облицованного пластиком, через распределительное устройство по­ ступает в цементационные ванны, заполненные консервной жестью. Пульпу цементной меди центрифугируют, конечный раствор направ­ ляют в расходный прудок выщелачивания. Операции загрузки скрапа, выгрузки и обработки цементной меди полностью механизи­ рованы, а объем, состав и скорость потоков раствора тщательно контролируются. Установку обслуживали 5—6 человек в смену.

152

В связи с повышенным расходом кислоты при выщелачивании была сооружена сернокислотная установка производительностью (200 т/сут), работающая на привозной сере.

С 1966 г. организовали переработку цементной меди по серно­ кислотной автоклавной схеме с получением высокочистого порошка,

тельно пропускают через каскад цементационных ванн. Скрап за­ гружают с помощью автомобильного электромагнитного подъем­ ника.

Первые две ванны, в которых осаждается 60% меди, промывают три раза в неделю, третью и четвертую (осаждается 20% меди) — один раз в неделю, пятую и шестую ванну — через две недели, а седь­ мую, восьмую, девятую и десятую — раз в месяц. Цементный осадок смывают брандспойтами в пять отстойных ванн,, а скрап периоди­ чески перегружают.

Цементный осадок влажностью 40% выгружают из отстойников раз в неделю и рассыпают слоем 250 мм на наклонной бетонирован­

153

Бьютт {США, шт. Монтана) [ 106, 329— 332]

Цементация меди из рудничных вод была организована в 1890 г. В 1939 г. установка была полностью механизирована. Перерабаты­ вали около 30 тыс. м3/сут раствора следующего состава: 0,3 г/л Си, 5 г/л Feo6u;, 4,5 г/л Fe3+, 3,8—4,8 г/л шлама. В связи с повышенным содержанием шламов большое внимание приходилось уделять пред­ варительной очистке растворов.

Специальная система шиберов обеспечивала равномерную по­ дачу раствора в каждый цементационный желоб. Ниже приведены показатели цементации меди по длине желоба:

Дополнительно цементный осадок улавливали в отстойной железо­ бетонной ванне. Осадок из желобов смывали брандспойтами, смонти­ рованными на передвижной напольной установке.

С 1963 г. рудничные воды стали использовать для выщелачивания специально подготовленных отвалов руды. Это потребовало более тщательной очистки растворов от шлама. Автоматическое дозирова­ ние .флокулянта и серной кислоты (до pH = 2,1) позволило снизить содержание шламов до 0,046 г/л.

Вначале орошение куч осуществляли с помощью каналов (46 X X 46 см), проложенных канавокопателем. Позднее подачу раствора и аэрацию отвалов стали проводить через глубинные скважины.

Работа установки Бьютт — пример успешной практики выщела­ чивания в северных районах.

Бассейн Бор (Югославия) [28, с. 116—124; 259; 333]

Выщелачиванию подвергают хвосты обогащения, потерянную ■руду в подземных выработках, вскрышные отвалы.

Основные медьсодержащие минералы — халькопирит, халько­ зин, ковеллин, борнит, энаргит. Для сырья характерно высокое со­ держание пирита и кремнезема, а также неравномерное распределе­ ние меди в объеме руды.

Первые испытания по подземному выщелачиванию старого забоя дали обнадеживающие результаты: за шесть месяцев извлекли до 50% меди от предполагаемого ее количества в обрабатываемом участке. Начальная скорость перколяции 0,24 л/(мин-м2) в дальней­ шем была повышена до 0,8 л/(мин-м2) за счет создания мелких шур­ фов (глубиной 0,5—0,7 м) по поверхности забоя. Позднее выщелачи­ вание организовали еще в шести забоях.

После успешных испытаний на одном из участков было организо­ вано выщелачивание всего отвала, в котором до 29% меди представ-

154

лено окисленными минералами. Предварительно был удален заилен­ ный верхний слой (толщиной 0,3—0,5 м), а поверхность отвала вспа­ хали для образования оросительных каналов. Умелое использование естественных условий, местности позволило значительно сократить капитальные затраты.

Магистрали для подачи, перекачки и подачи раствора выпол­ нены из полиэтиленовых труб.

Большое внимание уделяется организации бактериального ре­ жима выщелачивания.

Практика кучного выщелачивания

Рио-Тинто (Испания) [106, 334]

Первые сообщения об использовании кучного выщелачивания на этом предприятии относят к XVIII веку. В настоящее время выщела­ чивают пиритные руды, содержащие 1,26% Си, 42% Fe, 47% S. Медь представлена халькопиритом, халькозином. Сооружают отно­ сительно небольшие кучи по 90—140 тыс. т, оборудованные венти­ ляционными каналами. После 2—2,5 лет выщелачивания кучу раз­ бирают, материал дробят до 9,5 мм и направляют его на сернокислот­ ную установку. В остатках от выщелачивания содержится: 0,4% Си, 0,9% Zn, 41,7% Fe, 48% S.

Раньше раствор для орошения поступал через перфорированные трубы, однако из-за недостаточной равномерности орошения стали использовать переносные разбрызгиватели. Обработку поверхности кучи производят периодически, орошая каждый участок в течение

7дней.

Всвязи с большим содержанием пирита возможное разогревание кучи, которое приводит, к значительным потерям серы, предотвра­ щают изменением количества раствора для орошения и организован­ ной вентиляцией. По этой же причине высота куч ограничена и не превышает 4,6—9,2 м.

Всутки получают около Л6,5 тыс. м3 раствора, который перед цементацией обрабатывают сернистым газом для восстановления трех­ валентного железа. Цементацию проводят в ваннах емкостью 1000 м3. После промывки и просеивания получают осадки двух сортов, со­ держащих 75—80% и 62% Си.

Завод Мангула (Ю. Родезия) [261, 335]

Основные медные минералы в перерабатываемой руде—хризокол- ла, ма'лахит, азурит, борнит и халькозин; среднее содержание меди 1,25%. Особенностью технологии является тщательная подготовка руды путем двустадийного дробления с промежуточным выводом шламов (рис. 54). Отсыпка кучи осуществляется с помощью ленточ­ ного транспортера. Основание кучи имеет поперечный уклон 4% в обе стороны от продольной оси и продольный уклон 0,5%. Куча оборудована продольными бетонными дренажерами. Исходный рас­

155

твор подается через полихлорвиниловые трубы и разбрызгивается. На переработку поступает 200 т руды в час, цикл выщелачивания 50 сут. Отработанные слои руды удаляют с кучи и используют для заполнения подземных выработок.

Состав раствора, поступающего на цементацию, регулируют сме­ шиванием богатых (от выщелачивания новой порции руды) и бедных растворов. В связи с высоким содержанием железа в растворе после цементации (до 30 г/л) часть его после глубокого обезмеживания (до 0,1 г/л Си) направляют на выпарную установку.

Руда

\

ПерВое дробление (-1 3 0 мм)

Гот овая продукция

Рнс. 54. Технологическая схема производства цементной меди на установке в Мангула

Завод Элефант {Замбия) [336]

На этой установке организована эффективная технология пере­ работки окисленных руд, несмотря на небольшой масштаб произ­ водства.

Руду, содержащую не менее 2% меди, дробят до крупности — 19 мм и укладывают на шести бетонированных площадках. Из шести куч одновременно работают три по пятидневному циклу. Для выщела­ чивания используют раствор, содержащий до 30 г/л H 2S04, который закачивают на кучу. Раствор собирают в 3 зумпфах, имеющих длину 2,74 м, ширину 2,44 м и глубину 1,52 м, и вновь возвращают на выще­ лачивание, пока содержание в нем меди не достигнет 30 г/л. Тща­ тельно следят за содержанием в растворе железа,

156