RU2095438C1

RU2095438C1 - Method of extracting minerals by means of leaching

Info

Publication number: RU2095438C1
Application number: RU95102573A
Authority: RU
Inventors: Валерий Павлович Дробаденко; Николай Григорьевич Малухин; Ольга Александровна Луконина; Григорий Николаевич Малухин
Original assignee: Валерий Павлович Дробаденко; Николай Григорьевич Малухин; Ольга Александровна Луконина; Григорий Николаевич Малухин
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: method includes breaking, grinding, and leaching material in charge-exchange apparatuses, and sorption and cementation deposition from productive solutions. Leaching and depositing mineral is carried out under excessive pressure by alternating static and dynamic conditions. Productive solution is withdrawn into bulk solution by way of pressure volume displacement and replacement of fluidized solid material by solvent from one of charge-exchange apparatuses into another. Leaching, washing, and neutralization processes are carried out successively and circulation-vise throughout closed circuit between two charge-exchange apparatuses, carrying working liquid agent being successively replaced. Leaching is carried out when charging the first apparatus of leaching cycle by way of ejecting with reagent jet by-gravity fed mixture of air and ore material. Leaching, washing, and neutralization processes are carried out in material pressure fluidization mode in full apparatus space using twisted jets of liquid agent in the zone of material pressure displacement into adjacent apparatus. Displacement of material from apparatus after last circulation cycle is performed by water followed by hydraulically transporting leached and neutralized material. Sorption, desorption, cementation, and neutralization are carried out consecutively and as interconnected processes in controlled pressure sorbent-fluidization mode in full volume of apparatus and system of circulation hydraulic transportation in closed circuit between two charge-exchange apparatuses with successively replacing carrying working liquid agent. Sorption begins with charging the first apparatus by way of ejecting with productive solution jet by-gravity fed mixture of air and sorbent. EFFECT: enhanced efficiency of process. 7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидрометаллургии, а именно к технологии извлечения полезных компонентов выщелачиванием и может быть использовано в горнодобывающей промышленности при переработке отвалов добытых забалансовых руд, металлосодержащих пород и хвостов обогатительных фабрик, а также в заводской технологии переработки продуктивных растворов. The invention relates to hydrometallurgy, and in particular to a technology for extracting useful components by leaching and can be used in the mining industry for processing dumps of mined off-balance ores, metal-bearing rocks and tailings of processing plants, as well as in factory technology for processing productive solutions.

Известны способы извлечения металлов из растворов пропусканием продуктивного раствора через две колонны, заполненные неподвижным слоем сорбента [1, 2] Недостатком этих способов является то, что они не обеспечивают полностью извлечение благородных металлов, т.к. при осуществлении этих способов извлекается из растворов либо только тонкая шламовая взвесь, либо только ионная форма благородных металлов. Known methods for the extraction of metals from solutions by passing a productive solution through two columns filled with a fixed bed of sorbent [1, 2] The disadvantage of these methods is that they do not fully recover precious metals, because during the implementation of these methods, only a thin slurry suspension or only the ionic form of noble metals is extracted from solutions.

По известному способу осаждения металлов из растворов солей цементацией металлическим порошком при перемешивании используют порошок цементирующего металла с размером частиц в несколько сотен микрон [3] Недостаток такого способа состоит в большом расходе порошка, значительная часть которого не используется, т.к. порошок в значительных количествах содержится в полученном осадке металла как непрореагировавший цементирующий металл, что требует еще большего измельчения порошка. According to the known method of precipitation of metals from salt solutions by cementation with a metal powder, a cementing metal powder with a particle size of several hundred microns is used with stirring [3] The disadvantage of this method is the high consumption of powder, a significant part of which is not used, because powder in significant quantities is contained in the obtained metal precipitate as unreacted cementitious metal, which requires even greater grinding of the powder.

Известен способ извлечения полезных компонентов из пульп и продуктивных растворов, являющийся наиболее близким по технологической сущности и достигаемым результатом к настоящему изобретению, также включающий подготовку материала путем дробления, измельчения, выщелачивание в аппаратах растворами реагента с перемешиванием и подъемом пульпы, сорбционное осаждение из продуктивных растворов, промывки, обезвреживания маточников и их утилизация [4, 5]
Указанный способ позволяет осуществить процесс сорбции из плотных пульп, содержащих полезный компонент. Все процессы происходят в негерметичных аппаратах и газообразные продукты реакции (например хлор или цианистый водород) поступают в атмосферу, ухудшая тем самым экологическую обстановку. Для выгрузки смолы, пульпы и перемешивании используют три эрлифтные системы, которые являются только подъемными безнапорными аппаратами и не могут производить перемещение пульпы по горизонтальным участкам как при замкнутой циркуляции, так и для утилизации отходов гидротранспортированием. Поскольку при эрлифтировании воздух поднимается отдельными большими пузырями вертикально вверх, поэтому перемешивание пульпы в аппарате не эффективно. Полностью извлечь рабочий агент из аппарата эрлифтом нельзя (т.к. для его работы необходимо постоянное затопление узла ввода воздуха) и поэтому для замены рабочего агента необходим еще насос.A known method of extracting useful components from pulps and productive solutions, which is the closest in technological essence and achieved by the present invention, also including preparing the material by crushing, grinding, leaching in the apparatus with reagent solutions with stirring and raising the pulp, sorption precipitation from productive solutions, washing, disposal of mother liquors and their disposal [4, 5]
The specified method allows the sorption process from dense pulps containing a useful component. All processes take place in leaking apparatuses and gaseous reaction products (for example, chlorine or hydrogen cyanide) enter the atmosphere, thereby worsening the environmental situation. Three airlift systems are used for unloading tar, pulp and mixing, which are only non-pressure lifting devices and can not move the pulp along horizontal sections both in closed circulation and for waste disposal by hydrotransport. Since, during airlift, air rises in separate large bubbles vertically upward, so mixing the pulp in the apparatus is not effective. It is impossible to completely remove the working agent from the apparatus with an airlift (since for its operation it is necessary to constantly flood the air inlet unit) and therefore, to replace the working agent, another pump is needed.

Крупность отрабатываемого материала ограничивается расходом воздуха и диаметром подъемной трубы эрлифта. The size of the processed material is limited by the air flow rate and the diameter of the airlift lifting pipe.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа извлечения полезных компонентов выщелачиванием путем интенсификации массообменных процессов и сокращением времени и числа технологических операций, что обеспечивает ускорение цикла переработки и увеличения извлечения металла из руд. Изобретение позволяет расширить область применения способа извлечения полезных компонентов из руд выщелачиванием. The technical result of the invention is to increase the efficiency of the method of extracting useful components by leaching by intensifying mass transfer processes and reducing the time and number of technological operations, which accelerates the processing cycle and increases the extraction of metal from ores. The invention allows to expand the scope of the method for extracting useful components from ores by leaching.

Указанные технические результаты достигаются тем, что как и в известном способе, осуществляют смещение в первом загрузочно-обменном аппарате пульпы, хвостов обогащения или продуктивного раствора в смеси с сорбентом, перемешивание твердой и жидкой фаз образованной пульпы, перегрузку пульпы из первого загрузочно-обменного аппарата после ее заполнения до заданного уровня в одно или последовательно в несколько дополнительных загрузочно-обменных аппаратов, сообщенных между собой, и перемешивание фаз пульпы в загруженных дополнительных аппаратах. The indicated technical results are achieved by the fact that, as in the known method, the pulp, enrichment tailings or productive solution are displaced in the first loading-exchange apparatus mixed with the sorbent, the solid and liquid phases of the formed pulp are mixed, and the pulp is reloaded from the first loading-exchange apparatus after filling it to a predetermined level in one or sequentially in several additional loading and exchanging devices communicated with each other, and mixing the pulp phases in the loaded additional Paraty.

Отличие заключается в том, что выщелачивание и осаждение полезного компонента проводят под избыточным давлением чередованием сначала в статическом, а затем в динамическом режимах. Отвод продуктивного раствора в общий объем растворителя производят за счет принудительного объемного вытеснения и замещения псевдоожиженного твердого материала растворителем из одного загрузочно-обменного аппарата в другой. The difference is that the leaching and precipitation of the useful component is carried out under excess pressure alternating first in static and then in dynamic modes. The withdrawal of the productive solution into the total volume of the solvent is carried out due to forced volumetric displacement and replacement of the fluidized solid material with a solvent from one loading-exchange apparatus to another.

При этом процессы выщелачивания, промывки и обезвреживания производят последовательно в едином технологическом цикле и циркуляционно по замкнутом контуру между двумя загрузочно-обменными аппаратами с последовательной сменой транспортно-рабочего жидкого агента. In this case, the leaching, washing and neutralization processes are carried out sequentially in a single technological cycle and circulated in a closed circuit between two loading and exchanging apparatuses with a successive change of the transport-working liquid agent.

Выщелачивание равно как и сорбцию начинают с загрузки первого аппарата эжектированием струей реагента смеси воздуха и рудного материала или сорбента при его гравитационной подаче. Leaching, as well as sorption, begins with the loading of the first apparatus by ejection of a mixture of air and ore material or sorbent by gravity feed with a reagent stream.

Выщелачивание, промывку и обезвреживание в предлагаемом изобретении проводят в режиме напорного псевдоожижения материала во всем объеме аппарата закрученными струями жидкого агента в зоне напорного вытеснения материала в смежный аппарат. The leaching, washing and neutralization in the present invention is carried out in the pressure fluidization mode of the material in the entire volume of the apparatus by swirling jets of a liquid agent in the zone of pressure displacement of the material into an adjacent apparatus.

По окончании процесса обезвреживания вытеснение материала из аппарата проводят водой с последующим гидротранспортированием выщелоченного и обезвреженного сырья на утилизацию либо на повторный цикл технологического предела для извлечения второго компонента. At the end of the neutralization process, the material is displaced from the apparatus with water, followed by hydrotransport of the leached and neutralized raw materials for disposal or for a repeated cycle of the technological limit for the extraction of the second component.

Сорбцию, десорбцию, цементацию и обезвреживание производят последовательно и взаимосвязано в управляемом режиме напорного псевдоожижения сорбента во всем объеме аппарата и циркуляционного гидротранспортирования по замкнутому контуру между двумя загрузочно-обменными аппаратами с последовательной во времени сменой транспортно-рабочего жидкого агента. Sorption, desorption, cementation and neutralization are carried out sequentially and interconnected in a controlled mode of pressure fluidization of the sorbent in the entire volume of the apparatus and circulating hydrotransport in a closed circuit between two loading and exchanging apparatuses with a successive change in the transport-working fluid agent.

На чертеже представлена принципиальная схема установки для извлечения полезных компонентов выщелачиванием. Установка содержит герметичных две пары или более загрузочно-обменных аппаратов (в дальнейшем по тексту аппараты). На чертеже изображен вариант из двух пар аппаратов 1, 2, 3, 4. Аппараты содержат в верхней части корпуса патрубок 5 с управляемым устройством 6 (в дальнейшем по тесту задвижка) для аппарата 1 и соответственно патрубок 7 и задвижку 8 для аппарата 2 для первоначальной загрузки (или последующей технологической перегрузки) металлосодержащей дробленой руды, хвостов обогащения или концентрата. К придонным частям аппаратов через патрубок 9 подачи выщелачивающего реагента, воды или извести (в дальнейшем по тесту - рабочий агент) подсоединены напорные трубопроводы 10, 11 с задвижками 12, 13, которые через задвижку 14, насос 15 и всасывающие трубопроводы 16, 17, 18, 19 с задвижками 20, 21, 22, 23 связаны с емкостями 24, 25, 26, 27, содержащими соответственно выщелачивающий реагент, воду, известь, а емкость 27 является резервной. В установке, содержащей ряд аппаратов, патрубком 5 может быть снабжен каждый аппарат для обеспечения управляемого непрерывного процесса загрузки руды в установку и ее перегрузки из аппарата в аппарат в соответствующем процессе выщелачивания, промывки или обезвреживания. The drawing shows a schematic diagram of an installation for the extraction of useful components by leaching. The installation contains pressurized two pairs or more loading and exchange apparatus (hereinafter referred to as apparatus). The drawing shows a variant of two pairs of devices 1, 2, 3, 4. The devices contain a nozzle 5 in the upper part of the body with a controlled device 6 (hereinafter referred to as a valve) for device 1 and, accordingly, pipe 7 and valve 8 for device 2 for the initial loading (or subsequent technological overload) of metal-containing crushed ore, tailings or concentrate. Pressure lines 10, 11 with valves 12, 13, which through a valve 14, pump 15 and suction pipes 16, 17, 18, are connected to the bottom parts of the apparatus through a pipe 9 for supplying a leaching reagent, water or lime (hereinafter referred to as a working agent) , 19 with valves 20, 21, 22, 23 are connected with tanks 24, 25, 26, 27, containing respectively leaching reagent, water, lime, and tank 27 is reserve. In an installation containing a number of apparatuses, each apparatus can be equipped with a nozzle 5 to ensure a controllable continuous process of loading ore into the apparatus and transferring it from the apparatus to the apparatus in the corresponding leaching, washing, or neutralizing process.

В верхней части каждого аппарата смонтирован узел, состоящий из четырех патрубков 28, 29, 30, 31 и соосно с патрубком загрузки 5 патрубок слива 32 в аппарате 1, а также 33, 34, 35, 36 и патрубок слива 37. К патрубкам 31 и 36, содержащим задвижки 38 и 39, подсоединены циркуляционные трубопроводы 40 и 41. Вторые концы этих трубопроводов подсоединены к патрубкам 42 и 43 разгрузки пульпы соответственно 1 и 2 аппаратов. К патрубкам 32 и 37 слива раствора, содержащим задвижки 44 и 45, подсоединены сливные трубопроводы 46, 47, 48 и 49, выведенные через задвижки 50, 51, 52 и 53 в соответствующие емкости 24, 5, 26 и 7. В обоих аппаратах предусмотрены патрубки 30, 35 и 34 с задвижками 54, 55 и 56 для перегрузки пульпы в другие аппараты или вывода отработанной массы из аппарата на утилизацию. В верхней части аппарата, либо в конструктивном единстве с патрубками 29, 30 и 35 предусмотрена загрузочная линия 57 с задвижкой 58 гидроэлеватора 59. Гидроэлеватор, насадок которого через напорный трубопровод 60, задвижку 61 и насос 15 соединен всасывающими патрубками 16, 17, 18 и 9 через задвижки 20, 21, 22 и 23 с емкостями 24, 25, 26 и 27 с соответствующим рабочим агентом, предусмотрен для всасывания сухого рудного материала 62 в смеси с атмосферным воздухом, либо в виде пульпы и загрузки этого материала в верхнюю часть аппаратов через загрузочный патрубок 5 или 7. Гидроэлеватор может работать в режиме эжектирования (всасывания) только воздуха и подавать газожидкостную смесь или аэрозоль по разгрузочной линии 57 с задвижкой 58 патрубку 29 с задвижкой 54, трубопроводу 30 с задвижкой 63, по напорным трубопроводам 10 и 11, а также задвижкам 12 и 13 в нижнюю часть аппаратов. В придонной части аппараты содержат задвижку 64 с трубопроводом слива 65 раствора из аппарата 1 и соответственно 66 и 67 из аппарата 2 в соответствующую процессу емкость 24, 25, 26 или 27 через задвижки 50, 51, 52 и 53. In the upper part of each apparatus, a unit consisting of four nozzles 28, 29, 30, 31 and coaxially with the loading nozzle 5 discharge nozzle 32 in the apparatus 1, as well as 33, 34, 35, 36 and drain nozzle 37 is mounted. To the nozzles 31 and 36, containing valves 38 and 39, are connected to the circulation pipes 40 and 41. The second ends of these pipes are connected to the pipes 42 and 43 of the discharge of the pulp, respectively, 1 and 2 devices. Drain pipelines 46, 47, 48 and 49 connected through the valves 50, 51, 52 and 53 to the corresponding containers 24, 5, 26 and 7 are connected to the discharge pipes 32 and 37 of the solution containing the valves 44 and 45. nozzles 30, 35 and 34 with valves 54, 55 and 56 for overloading the pulp into other apparatuses or withdrawing the spent mass from the apparatus for disposal. In the upper part of the apparatus, or in constructive unity with the nozzles 29, 30 and 35, a loading line 57 with a valve 58 of the hydraulic elevator 59 is provided. A hydraulic elevator, whose nozzles are connected through the suction pipe 60, the valve 61 and the pump 15 to the suction pipes 16, 17, 18 and 9 through valves 20, 21, 22 and 23 with tanks 24, 25, 26 and 27 with the appropriate working agent, it is provided for the suction of dry ore material 62 mixed with atmospheric air, or in the form of pulp and loading this material into the upper part of the apparatus through the loading branch pipe 5 or 7. The hydraulic elevator can operate in the air ejection (suction) mode and supply a gas-liquid mixture or aerosol through the discharge line 57 with a valve 58, a pipe 29 with a valve 54, a pipe 30 with a valve 63, through pressure pipelines 10 and 11, as well as valves 12 and 13 in bottom of the apparatus. In the bottom part of the apparatus, the valve includes a valve 64 with a drain pipe 65 of the solution from the device 1 and, respectively, 66 and 67 from the device 2 into a vessel 24, 25, 26 or 27 corresponding to the process through the valves 50, 51, 52 and 53.

Аппараты 3 и 4 сорбции, десорбции и обезвреживания конструктивно и технологически подобны аппаратам 1 и 2 выщелачивания, в верхней части имеют узел, состоящий из четырех патрубков 90, 91, 92, 93 и соосно с патрубком загрузки 67 патрубок слива 94 в аппарате 3, а также 95, 96, 97, 98 и патрубок слива 99. К патрубкам 93 и 98, содержащим задвижки 100 и 101, подсоединены циркуляционные трубопроводы 102 и 103. Вторые концы этих трубопроводов подсоединены к патрубкам 105 разгрузки пульпы соответственно 3 и 4 аппаратов. К патрубкам 94 и 99 слива раствора, содержащим задвижки 106 и 107,76 подсоединены сливные трубопроводы 108, 109, 110 и 111, выведенные через задвижки 112, 113, 114 и 115 в соответствующие емкости 86, 87, 88 и 89. В обоих аппаратах предусмотрены патрубки 92, 97 и 96 с задвижками 117, 118, 116 и 120 для перегрузки пульпы в другие аппараты или вывода отработанной массы из аппарата. В верхней части аппарата, либо в конструктивном единстве с патрубками 90, 92, 96 и 97 предусмотрена загрузочная линия 119 с задвижкой 120 гидроэлеватора 11. Гидроэлеватор, насадок которого через напорный трубопровод 122, задвижку 123 и насос 77 соединен всасывающими патрубками 78, 79, 80 и 81 через задвижки 82, 83, 84 и 85 с емкостями 86, 87, 88 и 89 с соответствующим рабочим агентом, предусмотрен для всасывания сухого сорбента 14 в смеси с атмосферным воздухом, либо в виде пульпы и загрузки ее в верхнюю часть аппаратов через загрузочные патрубки 67 и 69. В придонной части аппараты содержат задвижку 125 с трубопроводом слива 126 раствора из аппарата 3 и соответственно 127 и 128 из аппарата 3 в соответствующую процессу емкость рабочего агента 86, 87, 88 или 89 через задвижки 112, 113, 114 и 115. Sorption, desorption and decontamination apparatuses 3 and 4 are structurally and technologically similar to leaching apparatuses 1 and 2, in the upper part they have a unit consisting of four nozzles 90, 91, 92, 93 and coaxially with the loading nozzle 67 discharge nozzle 94 in apparatus 3, and also 95, 96, 97, 98 and the discharge pipe 99. Circulation pipes 102 and 103 are connected to the pipes 93 and 98 containing the valves 100 and 101. The second ends of these pipes are connected to the discharge pipes 105 of the pulp 3 and 4, respectively. Drain pipelines 108, 109, 110 and 111 connected through the valves 112, 113, 114 and 115 to the corresponding containers 86, 87, 88 and 89 are connected to the nozzles 94 and 99 of the solution discharge containing the valves 106 and 107.76. In both devices nozzles 92, 97 and 96 with valves 117, 118, 116 and 120 are provided for overloading the pulp into other apparatuses or for withdrawing the spent mass from the apparatus. In the upper part of the apparatus, or in constructive unity with the nozzles 90, 92, 96 and 97, a loading line 119 with a valve 120 of the hydraulic elevator 11 is provided. A hydraulic elevator, the nozzle of which is connected through the suction pipe 122, the valve 123 and the pump 77 to the suction pipes 78, 79, 80 and 81 through valves 82, 83, 84 and 85 with containers 86, 87, 88 and 89 with the corresponding working agent, it is provided for suction of the dry sorbent 14 mixed with atmospheric air, or in the form of pulp and loading it into the upper part of the apparatus through loading pipes 67 and 69. In the bottom part a the apparatuses contain a valve 125 with a drain piping 126 of solution from apparatus 3 and, respectively, 127 and 128 from apparatus 3 into a process agent working tank capacity 86, 87, 88 or 89 through valves 112, 113, 114 and 115.

Сливные патрубки 32 и 37 верхней части аппаратов 1 и 2 через задвижки 44 и 45 соединены с трубопроводами слива 65 и 67 из придонной части этих же аппаратов. То же и для аппаратов 3 и 4, где сливные патрубки 94 и 99 верхней части аппаратов через задвижки 106 и 107 соединены с трубопроводами слива 126 и 128 из придонной части этих же аппаратов. The drain pipes 32 and 37 of the upper part of the apparatus 1 and 2 through the valves 44 and 45 are connected to drain pipelines 65 and 67 from the bottom of the same apparatus. The same is true for apparatuses 3 and 4, where the drain pipes 94 and 99 of the upper part of the apparatus are connected to the drain pipelines 126 and 128 from the bottom part of the same apparatus through valves 106 and 107.

Задвижка 129 предусмотрена для осуществления слива из придонной части всех аппаратов 1, 2, 3, и 4 в любую из емкостей 24, 25, 26, и 7 аппаратов 1, 2 и 86, 87, 88, 89 аппаратов 3, 4, то же самое задвижка 130 позволяет осуществлять слив из верхней части всех аппаратов в любую емкость, содержащих запас определенного вида рабочего агента. Задвижка 131 позволяет производить всасывание рабочего агента любым из насосов раздельно (или одновременно) 15 или 77 из любой емкости 24, 25, 26 и 27 для аппаратов 1 и 2, а также 86, 87, 88 и 89 для аппаратов 3 и 4, содержащих запас рабочих агентов. Патрубок 132, соединяющий выводной патрубок 34 аппаратов 1 и 2 и выводной патрубок 91 аппаратов 3 и 4, осуществляет общий вид отработанной массы через задвижку 133 из аппаратов. The valve 129 is provided for draining from the bottom of all devices 1, 2, 3, and 4 into any of the tanks 24, 25, 26, and 7 devices 1, 2 and 86, 87, 88, 89 devices 3, 4, the same the valve 130 itself allows discharge from the upper part of all devices to any container containing a stock of a certain type of working agent. The valve 131 allows the working agent to be suctioned by any pump separately (or simultaneously) 15 or 77 from any tank 24, 25, 26 and 27 for devices 1 and 2, as well as 86, 87, 88 and 89 for devices 3 and 4, containing stock of working agents. The pipe 132 connecting the outlet pipe 34 of the apparatus 1 and 2 and the outlet pipe 91 of the apparatus 3 and 4, provides a General view of the spent mass through the valve 133 of the apparatus.

Напорные патрубки 10 и 11 аппаратов 1 и 2 и патрубки 72 и 73 аппаратов 3 и 4 расположены тангенциально (касательно) к соответствующим разгрузочным патрубкам 42 и 43 аппаратов 1 и 2, а также 104 и 105 аппаратов 3 и 4 для создания кольцевой струи рабочего агента в придонной части аппарата. Pressure nozzles 10 and 11 of apparatuses 1 and 2 and nozzles 72 and 73 of apparatuses 3 and 4 are located tangentially (tangentially) to the corresponding discharge nozzles 42 and 43 of apparatuses 1 and 2, as well as 104 and 105 apparatuses 3 and 4 for creating an annular jet of a working agent in the bottom of the apparatus.

Предложенный способ извлечения полезных компонентов выщелачиванием поясняется следующим примером. The proposed method for extracting useful components by leaching is illustrated by the following example.

Взвешенное состояние частиц (руды, концентрата или сорбента), а затем вытеснение псевдоожиженного материала из герметичного аппарата осуществляют напорный подачей рабочего агента в виде спутной или закрученной кольцевой струи. Этим же напором осуществляют разгрузку гидросмеси (смеси соответствующего рабочего агента с гидротранспортируемым материалом рудой, концентратом, хвостами) из придонной области первого аппарата первой напорной установки в смежный (или другой дополнительный) в его верхнюю часть. Таким образом, гравитационно оседающие в придонной части частицы твердого материала в смежном аппарате будут загружаться сверху, и процесс выщелачивания будет продолжаться в этом же режиме, что и в первом аппарате. Далее цикл повторяют, используя первый аппарат, до достижения требуемой степени извлечения полезного компонента. После этого продуктивный раствор сливают в специальную для этого емкость, а оттуда насосом под напором с помощью гидроэлеватора загружают сорбент в смеси с продуктивным раствором в первый загрузочно-обменный аппарат второй пары установки. Изливающийся через верхний слив избыточный продуктивный раствор самотеком поступает в ту же сливную емкость, а затем снова насосом под напором подается в гидроэлеватор и загружает сорбентом первый аппарат второй пары установки. Загрузка первого аппарата с сопровождающимся при этом процессом сорбции продолжается до полного заполнения сорбентом всего объема аппарата в плотной упаковке. Далее продуктивный раствор насосом подается уже в гидроэлеватор, а в виде закрученной или спутной струи в придонную часть первого аппарата, предварительно загерметизированного. Вытеснение псевдоожиженного материала (например, сорбента) из первого герметичного аппарата во второй негерметичный осуществляется тем же продуктивным раствором. Далее цикл перегрузки повторяют из загерметизированного второго аппарата в разгерметизированный первый до требуемой степени осаждения полезного компонента из продуктивного раствора на частице сорбента. После этого обедненный продуктивный раствор сливают из обоих аппаратов второй пары установки в специальную емкость для доукрепления и использования в повторном цикле. Затем в этих аппаратах проводят процесс десорбции, подавая в них соответствующий рабочий агент (серную кислоту, например) из специальной емкости, содержащей его запас. Повторяется цикл, подобный предыдущему процессу сорбции. В конечном итоге в этой паре аппаратов последовательно без выхода рабочих агентов в атмосферу проводят процессы десорбции, промывки, обезвреживания, цементации. The suspended state of the particles (ore, concentrate or sorbent), and then the displacement of the fluidized material from the sealed apparatus, is carried out by the pressurized supply of the working agent in the form of a spiral or swirling ring jet. The same pressure is used to unload the slurry (mixture of the corresponding working agent with hydrotransported material ore, concentrate, tailings) from the bottom region of the first apparatus of the first pressure unit to the adjacent (or other additional) in its upper part. Thus, particles of solid material gravitationally settling in the bottom part in the adjacent apparatus will be loaded from above, and the leaching process will continue in the same mode as in the first apparatus. The cycle is then repeated using the first apparatus until the desired degree of extraction of the useful component is achieved. After that, the productive solution is poured into a container special for this, and from there the sorbent in the mixture with the productive solution is loaded with a pump using a hydraulic elevator into the first loading and exchange apparatus of the second pair of the unit. The excess productive solution poured through the upper discharge flows by gravity into the same drainage tank, and then again it is pumped under pressure into the hydraulic elevator and loads the first apparatus of the second pair of the plant with sorbent. The loading of the first apparatus with the sorption process accompanied by this continues until the sorbent is completely filled with the entire volume of the apparatus in tight packaging. Next, the productive solution is pumped into the hydraulic elevator, and in the form of a swirling or tangled stream into the bottom part of the first apparatus, previously sealed. The displacement of fluidized material (for example, sorbent) from the first sealed apparatus to the second non-sealed is carried out by the same productive solution. Next, the overload cycle is repeated from the sealed second apparatus to the unsealed first to the desired degree of deposition of the useful component from the productive solution on a sorbent particle. After that, the depleted productive solution is poured from both devices of the second pair of the unit into a special container for further strengthening and use in a repeated cycle. Then, in these devices, a desorption process is carried out, feeding them the appropriate working agent (sulfuric acid, for example) from a special container containing its supply. A cycle similar to the previous sorption process is repeated. Ultimately, in this pair of devices, desorption, washing, neutralization, and cementation processes are carried out sequentially without release of working agents into the atmosphere.

Одновременно в первой паре аппаратов выщелоченная руда подобным же образом подвергается промывке, обезвреживанию и утилизации без вредного воздействия отходов выщелачивания на окружающую среду. At the same time, in the first pair of apparatuses, leached ore is likewise subjected to washing, neutralization and disposal without the harmful effects of leaching waste on the environment.

Процессы могут вестись в цикличном или непрерывном режимах с жидким, газожидким рабочим агентом, либо подаваемым в виде аэрозоли, чтобы создать максимально возможный градиент концентрации на поверхности твердого материала и значительно интенсифицировать процессы. The processes can be carried out in cyclic or continuous modes with a liquid, gas-liquid working agent, or supplied in the form of an aerosol to create the maximum possible concentration gradient on the surface of a solid material and significantly intensify the processes.

Обрабатываемый рудный материал можно последовательно выщелачивать на каждый металл, содержащийся в руде в едином технологическом экологически чистом режиме. The processed ore material can be sequentially leached for each metal contained in the ore in a single technological environmentally friendly mode.

При циклической работе достаточно использовать две пары аппаратов, перегружая указанным способом пульпу из единого аппарата в другой. Если же требуется большая производительность или непрерывность технологического процесса, например при использовании в составе оборудования при добыче и извлечением полезных компонентов выщелачиванием, то подбирают необходимое число пар аппаратов, исходя из заданной часовой производительности, состава обрабатываемого материала, требуемой степени извлечения металла. During cyclic operation, it is sufficient to use two pairs of apparatuses, overloading the pulp in the indicated way from a single apparatus to another. If a large productivity or process continuity is required, for example, when leaching is used as part of equipment during extraction and extraction of useful components, then the required number of apparatus pairs is selected based on a given hourly productivity, composition of the processed material, and the required degree of metal extraction.

Согласно предложенному способу псевдоожижение материала и его вытеснение из аппарата происходит при плотной упаковке по всему объему аппарата (чего не может быть при использовании эрлифта, как в прототипе). Обрабатываемый материал вытесняется сверху вниз через придонную часть аппарата, одновременно замещается рабочим агентом, равномерно фильтрующимся снизу вверх по всему объему аппарата. According to the proposed method, the fluidization of the material and its displacement from the apparatus occurs with close packing over the entire volume of the apparatus (which cannot be when using airlift, as in the prototype). The processed material is displaced from top to bottom through the bottom of the apparatus, at the same time it is replaced by a working agent that is uniformly filtered from bottom to top throughout the entire volume of the apparatus.

Поскольку нет принципиальных ограничений в подборе необходимого напора рабочего агента, снимаются ограничения на размер фракций исходной руды в широких пределах. Отдельные детали способа будут раскрыты во взаимосвязи с описанием работы установки, предназначенной для его реализации. Since there are no fundamental restrictions in the selection of the necessary pressure of the working agent, the restrictions on the size of fractions of the initial ore are widely removed. Individual details of the method will be disclosed in conjunction with a description of the operation of the installation, intended for its implementation.

Металлосодержащую дробленую руду, хвосты обогащения или концентрат 62 загружают с помощью гидроэлеватора 59 в аппарат 1 через загрузочный патрубок 5 при открытых задвижках 6 и 58. К насадке гидроэлеватора 59 при открытой задвижке 61 по напорному трубопроводу 60 насосом 15 через открытую задвижку на всасе 20 из емкости 24 подается реагент для загрузки рудным материалом аппарат 1. В процессе заполнения этого аппарата исходным материалом, подлежащим выщелачиванию, часть раствора реагента вытесняется в верх камеры аппарата и далее через патрубок 32 при открытых задвижках 44 и 50 по сливному трубопроводу поступает в емкость 24, содержащей объем реагента, вдвое превышающий объем аппарата, за вычетом объема загружаемой руды в аппарат. При использовании установки в составе оборудования для добычи полезных ископаемых методом выщелачивания к патрубку 5 подводится гидротранспортный трубопровод (не показан). В этом случае в качестве емкости 24, содержащей выщелачивающий реагент, может быть использован зумпф. После полного заполнения аппарата 1 твердым осевшим материалом с плотной упаковкой патрубок 5 запирается задвижкой 6. При этом в закрытом состоянии находятся задвижки 44 патрубка 32 и задвижка 64 патрубка 65, а также задвижка 61 напорной линии гидроэлеватора 59. Crushed metal ore, tailings or concentrate 62 are loaded using a hydraulic elevator 59 into the apparatus 1 through the loading nozzle 5 with open valves 6 and 58. To the nozzle of the hydraulic elevator 59 with an open valve 61 through a pressure pipe 60 by a pump 15 through an open valve on the inlet 20 from the tank 24, the reagent is supplied for loading the ore material of the apparatus 1. In the process of filling this apparatus with the starting material to be leached, a part of the reagent solution is displaced to the top of the chamber of the apparatus and then through the pipe 32 at open valves 44 and 50 through the drain pipe enters the tank 24, containing a volume of reagent twice the volume of the apparatus, minus the amount of ore loaded into the apparatus. When using the installation as part of equipment for mining by leaching to the pipe 5 is supplied hydrotransport pipeline (not shown). In this case, a sump can be used as the tank 24 containing the leaching reagent. After the apparatus 1 is completely filled with solid settled material with tight packing, the nozzle 5 is locked by a valve 6. In this case, the valves 44 of the pipe 32 and the valve 64 of the pipe 65, as well as the valve 61 of the pressure line of the hydraulic elevator 59 are closed.

Затем посредством насоса 15 через напорный трубопровод 10 при открытых задвижках 12 и 4 в аппарат 1 под напором подается реагент из емкости 24 (задвижки 6, 54, 38 и 63 аппарата 1 и задвижки 13, 55, 56 и 66 аппарата 2 при этом закрыты). При подаче реагента в придонную часть аппарата в виде закрученной струи происходит локальное псевдоожижение осевшего твердого материала и одновременное его вытеснение в виде смеси с реагентом через разгрузочный патрубок 42 аппарата 1 в циркуляционный трубопровод 40 и далее через патрубок 36 при открытой задвижке 39, а также патрубок 33 с открытой задвижкой 8 в верхнюю часть аппарата 2. Это синхронно вызывает необходимость замещения вытесненного локально псевдоожиженного рудного материала таким же объемом реагента, подаваемого по трубопроводу 10, что ведет к взвешиванию твердых частиц фильтрующим через этот материал потоком реагента по всему объему аппарата 1 и последующему псевдоожижению всего материала в этом аппарате. Опорожнение аппарата 1 от выщелачиваемого материала и заполнение им аппарата 2 происходит в условиях напорного автомодельного режима интенсивного перемешивания и активного управляемого выщелачивания металлосодержащей руды или концентрата. Then, through the pump 15 through the pressure pipe 10 with the open valves 12 and 4 into the apparatus 1, the reagent from the tank 24 is fed under pressure (valves 6, 54, 38 and 63 of the apparatus 1 and valves 13, 55, 56 and 66 of the apparatus 2 are closed) . When the reagent is fed into the bottom part of the apparatus in the form of a swirling jet, local fluidization of the settled solid material occurs and it is simultaneously displaced as a mixture with the reagent through the discharge pipe 42 of the device 1 into the circulation pipe 40 and then through the pipe 36 with the valve 39 open, and also the pipe 33 with an open valve 8 in the upper part of the apparatus 2. This synchronously necessitates the replacement of locally displaced fluidized ore material with the same volume of reagent supplied through a pipeline 10, which leads to the weighing of solid particles by a reagent stream filtering through this material over the entire volume of apparatus 1 and the subsequent fluidization of all material in this apparatus. The emptying of the apparatus 1 from the leachable material and the filling of the apparatus 2 with it takes place under the conditions of a pressure self-similar regime of intensive mixing and active controlled leaching of metal-containing ore or concentrate.

При полном заполнении аппарата 2 гидросмесью реагента (и частично уже продуктивного раствора) и руды излишний раствор через патрубок 37 с открытой задвижкой 45 по сливному трубопроводу через открытую задвижку 50 возвращается в емкость 24. Когда в аппарат 2 полностью перегружена выщелачиваемая руда из аппарата 1, по напорному трубопроводу 11 при открытой задвижке 13 и закрытой 1 в аппарат 2 поступает под напором насоса 15 продуктивный раствор, доукрепленный реагентом из емкости 24, который осуществляет те же процессы, которые проходили перед этим в аппарате 1. Вытеснение смеси продуктивного раствора и выщелачиваемого материала в аппарат 1 осуществляется через патрубок 43 аппарата 2, циркуляционный трубопровод 41 и патрубок 5 с открытой задвижкой 6 аппарата 1. При этом аппарат 2 герметизируется, а аппарат 1 разгерметизируется, задвижка 45 патрубка 37 слива раствора в аппарате 2 закрыта, а задвижка 44 патрубка 32 в аппарате 1 открыта для слива вытесняемого из этого аппарата продуктивного раствора по трубопроводу 46 в емкость 24. When the apparatus 2 is completely filled with a slurry of reagent (and partially already productive solution) and ore, the excess solution through the nozzle 37 with an open valve 45 through a drain pipe through an open valve 50 returns to the tank 24. When the leached ore from the device 1 is completely overloaded, pressure pipe 11 with the open valve 13 and closed 1 into the apparatus 2 is supplied under the pressure of the pump 15 productive solution, reinforced with a reagent from the tank 24, which carries out the same processes that took place before the apparatus 1. The mixture of productive solution and leachable material is displaced into the apparatus 1 through the nozzle 43 of the apparatus 2, the circulation pipe 41 and the nozzle 5 with the open valve 6 of the apparatus 1. At the same time, the apparatus 2 is sealed, and the apparatus 1 is depressurized, the valve 45 of the nozzle 37 of the solution drain in the apparatus 2 is closed, and the valve 44 of the pipe 32 in the apparatus 1 is open to drain the productive solution displaced from this apparatus through the pipeline 46 into the tank 24.

Описанный процесс обработки исходного материала, его перегрузка из одного аппарата в другой циклически (при различном времени выстаивания смеси в аппаратах) повторяют до достижения требуемой степени перевода полезного компонента из руды в продуктивный раствор. The described process of processing the starting material, its overload from one apparatus to another cyclically (at different times of the mixture standing in the apparatus) is repeated until the desired degree of transfer of the useful component from the ore to the productive solution is achieved.

Затем продуктивный раствор из первой пары аппаратов 1 и 2 подают во вторую пару 3 и 4 для извлечения полезного компонента из этого раствора на твердый материал сорбент. Для этого весь продуктивный раствор из аппаратов 1 и 2 при открытых придонных задвижках 64 и 66 и соединительной задвижке 129 поступает через сливной трубопровод 126 аппарата 3 в емкость 86 по патрубку 108 с открытой задвижкой 112. Then the productive solution from the first pair of devices 1 and 2 is fed into the second pair of 3 and 4 to extract the useful component from this solution to the solid material sorbent. For this, the entire productive solution from apparatuses 1 and 2 with open bottom valves 64 and 66 and a connecting valve 129 enters through a drain pipe 126 of apparatus 3 into a container 86 through a nozzle 108 with an open valve 112.

Складированный сорбент 124 загружают с помощью гидроэлеватора 12 в аппарат 3 через загрузочный патрубок 67 при открытых задвижках 68 и 120. К насадке гидроэлеватора 121 при открытой задвижке 123 по напорному трубопроводу 122 насосом 77 через открытую задвижку на всасе 82 из емкости 86 подается продуктивный раствор для загрузки сорбентом аппарат 3. В процессе заполнения этого аппарата сорбентом часть раствора вытесняется вверх камеры аппарата и далее через патрубок 94 при открытых задвижках 106 и 112 по сливному трубопроводу поступает в емкость 86, содержащую количество раствора, соответствующее объему реагента, участвующего при выщелачивании рудного материала в аппаратах 1 и 2. После полного заполнения аппарата 3 твердым осевшим сорбентом с плотной упаковкой патрубок 67 запирается задвижкой 68. The stored sorbent 124 is loaded by means of a hydraulic elevator 12 into the apparatus 3 through the loading nozzle 67 with open valves 68 and 120. To the nozzle of the hydraulic elevator 121 with an open valve 123, a productive solution is fed from the tank 86 through an open valve on the suction 82 from the tank 86 for loading apparatus 3. In the process of filling this apparatus with sorbent, part of the solution is displaced up the chamber of the apparatus and then through the nozzle 94 with open valves 106 and 112 through the drain pipe it enters the tank 86, containing the amount of solution corresponding to the volume of the reagent involved in the leaching of ore material in apparatuses 1 and 2. After the apparatus 3 is completely filled with a solid settled sorbent with a tight packing, the nozzle 67 is closed by a valve 68.

При этом в закрытом состоянии находятся задвижки 106 патрубка 94 и задвижка 125 патрубка 126, а также задвижка 127 патрубка 128, а также задвижка 123 напорной линии гидроэлеватора 121. At the same time, the valves 106 of the pipe 94 and the valve 125 of the pipe 126, as well as the valve 127 of the pipe 128, as well as the valve 123 of the pressure line of the hydraulic elevator 121 are in a closed state.

Затем посредством насоса 77 через напорный трубопровод 72 при открытых задвижках 74 и 76 в аппарат 3 под напором подается продуктивный раствор из емкости 86 (задвижки 68, 117, 100 и 134 аппарата 3 и задвижки 75, 116, 120 и 127 аппарата 4 при этом закрыты). При подаче продуктивного раствора в придонную часть аппарата в виде закрученной струи, происходит локальное псевдоожижение осевшего при заполнении аппарата сорбента и одновременное его вытеснение в виде смеси с раствором через разгрузочный патрубок 104 аппарата 3 в циркуляционный трубопровод 10 и далее через патрубок 98 при открытой задвижке 101, а также патрубок 95 с открытой задвижкой 70 в верхнюю часть аппарата 4. Это синхронно вызывает необходимость замещения вытесненного локально псевдоожиженного закрученной струей раствора сорбента таким же объемом продуктивного раствора, подаваемого по трубопроводу 10, что ведет к взвешиванию частиц сорбента по всему объему аппарата 3 и последующему псевдоожижению всего материала в этом аппарате. Опорожнение аппарата 3 от сорбента и заполнение им аппарата 4 происходит в условиях напорного автомодельного режима интенсивного перемешивания и активного управляемого процесса осаждения растворенного металла. Then, by means of a pump 77, through a pressure pipe 72 with open valves 74 and 76 into the apparatus 3, a productive solution is supplied from the reservoir 86 under pressure (valves 68, 117, 100 and 134 of apparatus 3 and valves 75, 116, 120 and 127 of apparatus 4 are closed ) When a productive solution is supplied to the bottom of the apparatus in the form of a swirling jet, localized fluidization of the sorbent deposited during filling of the apparatus and its simultaneous displacement as a mixture with the solution through the discharge port 104 of the apparatus 3 into the circulation pipe 10 and then through the nozzle 98 with the valve open 101, as well as a nozzle 95 with an open valve 70 to the upper part of the apparatus 4. This synchronously necessitates the replacement of a locally fluidized extruded swirl solution of the sorbent the same volume of productive solution supplied through the pipeline 10, which leads to the weighing of the sorbent particles over the entire volume of the apparatus 3 and the subsequent fluidization of all the material in this apparatus. The apparatus 3 is emptied from the sorbent and apparatus 4 is filled with it under the conditions of a pressure self-similar regime of intensive mixing and an active controlled process of precipitation of dissolved metal.

При полном заполнении аппарата 3 гидросмесью сорбента (с уже осажденным на нем металлом) и продуктивного раствора излишний раствор через патрубок 9 с открытой задвижкой 107 по сливному трубопроводу через открытую задвижку 112 возвращается в емкость 86. Когда в аппарат 4 полностью перегружен сорбент из аппарата 3, по напорному трубопроводу 73 при открытой задвижке 75 и закрытой 74 в аппарат 4 поступает под напором насоса 77 продуктивный раствор в смеси со свежим из емкости 86, который осуществляет те же процессы, которые проходили перед этим в аппарате 3. Вытеснение смеси продуктивного раствора и сорбента в аппарат 3 осуществляется через патрубок 105 аппарата 4, циркуляционный трубопровод 103 и патрубок 67 с открытой задвижкой 68 аппарата 3. При этом аппарат 4 герметизируется, а аппарат 3 разгерметизируется, задвижка 107 патрубка 99 слива раствора в аппарате 4 закрыта, а задвижка 105 патрубка 94 в аппарате 3 открыта для слива вытесняемого из этого аппарата продуктивного раствора по трубопроводу 107 в емкость 86. When the apparatus 3 is completely filled with a sorbent slurry (with metal already deposited on it) and the productive solution, the excess solution through the nozzle 9 with the open valve 107 through the drain pipe through the open valve 112 returns to the tank 86. When the sorbent from the device 3 is completely overloaded into the device 4, through a pressure pipe 73 with an open gate valve 75 and a closed valve 74, a productive solution mixed with fresh from a tank 86 enters the apparatus 4 under the pressure of the pump 77, which carries out the same processes that had previously taken place in the apparatus 3. The mixture of the productive solution and the sorbent is displaced into the apparatus 3 through the nozzle 105 of the apparatus 4, the circulation pipe 103 and the nozzle 67 with the open valve 68 of the apparatus 3. At the same time, the apparatus 4 is sealed, and the apparatus 3 is depressurized, the valve 107 of the nozzle 99 of the solution draining in the apparatus 4 is closed, and the valve 105 of the nozzle 94 in the apparatus 3 is open for draining the productive solution displaced from this apparatus through the pipeline 107 into the tank 86.

Описанный процесс осаждения растворенного металла на сорбенте, его перегрузка из одного аппарата в другой циклически (при различном времени выстаивания смеси в аппаратах) повторяют до достижения требуемой степени сорбирования полезного компонента из раствора. The described process of precipitation of dissolved metal on a sorbent, its overload from one apparatus to another cyclically (at different times the mixture is standing in the apparatus) is repeated until the desired degree of sorption of the useful component from the solution is achieved.

Затем истощенный продуктивный раствор из обеих аппаратов 3 и 4 возвращают в емкость 24 для доукрепления реагентом и в очередном порядке, повторном его использованию в процессе загрузки свежей рудой аппарата 1 и выщелачивания в нем с циркуляционной перегрузкой, в аппарат 2 подобно описанному. Для этого весь истощенный продуктивный раствор из аппаратов 3 и 4 при открытых придонных 125 и 127 и соединительных 129 и 130 задвижках поступает через сливной трубопровод 46 при открытой задвижке 50 в емкость 24. Then the depleted productive solution from both apparatuses 3 and 4 is returned to the tank 24 for replenishment with the reagent and in the next order, its reuse in the process of loading apparatus 1 with fresh ore and leaching in it with circulation overload, into apparatus 2 similar to that described. For this, the entire depleted productive solution from apparatuses 3 and 4 with open bottom 125 and 127 and connecting 129 and 130 valves enters through the drain pipe 46 with open valve 50 into the tank 24.

После слива продуктивного раствора (по завершению процесса выщелачивания) из аппаратов 1 и в емкость 86, одновременно начинается процесс сорбции в аппаратах 3 и 4 и затем, в порядке технологической очередности, процесс промывки выщелоченного материала в аппаратах 1 и по описанному способу циркуляционного гидротранспортирования. При промывке используется вода из емкости 25, поступающая по всасу 17 с открытой задвижкой 21 в насос 15 и далее в аппарат 1 или 2 с выщелоченным материалом. По окончании промывки технологическая вода через донные патрубки 65 и 67 при открытых задвижках 64 и 66 аппаратов 1 и 2 возвращается в емкость 25. After draining the productive solution (upon completion of the leaching process) from the apparatuses 1 and into the tank 86, the sorption process in the apparatuses 3 and 4 starts simultaneously and then, in the order of technological priority, the leaching of the leached material in the apparatuses 1 and according to the described method of circulating hydrotransportation. When flushing, water from the tank 25 is used, which flows through the inlet 17 with the open valve 21 to the pump 15 and then to the apparatus 1 or 2 with leached material. At the end of the washing process water through the bottom nozzles 65 and 67 with the open valves 64 and 66 of the apparatus 1 and 2 is returned to the tank 25.

Далее по подобной схеме гидротранспортной циркуляции выщелоченный и уже промытый материал обезвреживается в аппаратах 1 с использованием специального раствора (извести, например). Further, according to a similar scheme of hydrotransport circulation, the leached and already washed material is neutralized in apparatus 1 using a special solution (lime, for example).

Далее искомый обезвреженный материал может быть повторно выщелочен на другой металл в этих же аппаратах с использованием соответствующего реагента из резервной емкости 27, либо оттранспортирован потребителю водой, подаваемой из емкости 25 патрубок 132 при открытой задвижке 133. Further, the desired neutralized material can be re-leached to another metal in the same apparatus using the appropriate reagent from the reserve tank 27, or transported to the consumer by the water supplied from the tank 25 to the pipe 132 with an open gate valve 133.

Параллельно с процессами в аппаратах 1 и 2 происходит технологический процесс обработки сорбента с осажденным на нем металлом (процесс десорбции) в аппаратах 3 и 4 с помощью кислоты (при предварительно слитом истощенном продуктивном растворе после завершения процесса сорбции), подаваемой из емкости 87 через всасывающий трубопровод 72 с открытой задвижкой 83 и далее через насос 77 к придонным частям аппаратов. При обработке золотосодержащего сорбента используют вместо кислоты тиомочевину из емкости 88 с последующей подачей ее через насос 77 к аппаратам 3 и 4 и далее по описанной технологической схеме гидротранспортной циркуляции золотонасыщенного сорбента тиомочевиной. In parallel with the processes in apparatuses 1 and 2, the technological process of processing the sorbent with the metal deposited on it (desorption process) in apparatuses 3 and 4 is carried out using acid (with a previously drained depleted productive solution after completion of the sorption process), supplied from tank 87 through the suction pipe 72 with an open valve 83 and then through a pump 77 to the bottom parts of the apparatus. When processing a gold-containing sorbent, thiourea from tank 88 is used instead of acid, followed by feeding it through pump 77 to apparatuses 3 and 4 and then according to the described technological scheme for hydrotransport circulation of a gold-saturated sorbent with thiourea.

Далее, используя щелочь из емкости 89 и подавая ее под напором в аппараты 3 и 4 по описанной технологии, нейтрализуют оставшуюся на сорбенте тиомочевину, предварительно перелив ее из аппаратов 3 и 4 в емкость 88. Next, using alkali from the tank 89 and feeding it under pressure to the apparatuses 3 and 4 using the described technology, they neutralize the thiourea remaining on the sorbent, having previously transferred it from the apparatuses 3 and 4 into the tank 88.

После слива щелочи из аппаратов 3 и 4 водой из емкости 25 по описанной выше технологии гидротранспортируют обезвреженный от тиомочевины сорбент либо на его регенерацию, либо на утилизацию через патрубок 133. After draining the alkali from the apparatuses 3 and 4 with water from the tank 25 according to the technology described above, the sorbent that is safe from thiourea is hydrotransported either for its regeneration or for utilization through the nozzle 133.

Физический процесс, сопровождающий описанные циклы выщелачивания и сорбции в циркуляционно-обменных гидротранспортных аппаратах, происходит благодаря созданию разности давлений (путем нагнетания в герметично закрытый предварительно заполненный твердым материалом аппарат рабочего агента), образуется пара неравновесных областей, имеющих между собой гидравлическую связь и стремящаяся возвратиться к первоначальному равновесному состоянию, возникает поток пульпы в разгрузочном трубопроводе с определенными расходно-напорными характеристиками смеси. Искомую систему транспортирования можно представить в виде модели сообщающегося сосуда, геометрические и расходные параметры одной ветви определены используемым силовым жидкостным реагентным насосом, другая определяет напорные возможности этого гидротранспортного комплекса (патент США N 4978251 Метод и аппарат для транспортирования материала посредством давления жидкости). The physical process that accompanies the described leaching and sorption cycles in the circulation-exchange hydrotransport apparatuses occurs due to the creation of a pressure difference (by pumping the working agent apparatus into a hermetically sealed pre-filled with solid material), a pair of nonequilibrium regions are formed that have a hydraulic connection with each other and tend to return to initial equilibrium state, there is a flow of pulp in the discharge pipe with certain flow-pressure characteristics istics of the mixture. The desired transportation system can be represented as a model of a communicating vessel, the geometric and flow parameters of one branch are determined by the power liquid reagent pump used, the other determines the pressure capabilities of this hydrotransport complex (U.S. Patent No. 4,978,251 Method and apparatus for transporting material by means of fluid pressure).

Особенностью процесса интенсивного выщелачивания с сопутствующими при этом процессами и последующего вытеснения твердого материала напорным раствором реагента, подаваемого в герметичную емкость с твердым насвязным материалом, является непрерывный установившийся взаимообмен равными объемами подаваемого напорного рабочего агента и вытесняемого из герметичной емкости потока гидросмеси. Таким образом, часть объема напорного рабочего агента, поступающего в емкость, расходуется на процесс напорной фильтрации через пористое пространство твердого материала восходящими потоками, а оставшийся объем напорного рабочего агента участвует в местном псевдоожижении твердого материала у разгрузочного отверстия пульпопровода в виде спутной или закрученной струй. Причем поровый объем твердого рабочего агента в силу закона неразрывности в этом локальном процессе псевдоожижения пульпоприготовления не участвует. A feature of the intensive leaching process with the accompanying processes and the subsequent displacement of solid material by a pressure solution of a reagent fed into a sealed container with a solid cohesive material is a continuous steady exchange of equal volumes of the supplied pressure working agent and the hydraulic mixture displaced from the sealed container. Thus, a part of the volume of the pressure working agent entering the tank is spent on the pressure filtration process through the porous space of the solid material in ascending flows, and the remaining volume of the pressure working agent is involved in local fluidization of the solid material at the discharge opening of the slurry pipeline in the form of a spiral or swirling stream. Moreover, the pore volume of a solid working agent, by virtue of the law of continuity, is not involved in this local process of fluidization of pulp preparation.

При небольших расходах рабочий агент фильтруется через слой в промежутках между частицами (через поровое пространство). Как только расход жидкости будет достаточен для создания перепада давления, соответствующего весу слоя (что для каждого выщелачиваемого или сорбируемого материала определяется расчетом), то дальнейшее повышение расхода приведет к взвешиванию всего объема твердого в емкости и интенсивному выщелачиванию даже крупных кусков рудной массы. Скорость потока, при повышении которой происходит взвешивание всего объема твердого, соответствует режиму извлечения оптимальных полезных компонентов в условиях псевдоожижения при значительном масштабе турбулентности, что создает еще более благоприятные условия напорного перемешивания твердой и жидкой фаз пульпы и перегрузку ее из камеры в камеру. At low costs, the working agent is filtered through a layer in the gaps between the particles (through the pore space). As soon as the liquid flow rate is sufficient to create a pressure drop corresponding to the weight of the layer (which is determined by calculation for each leachable or sorbed material), a further increase in the flow rate will lead to the weighing of the total volume of solid in the tank and intensive leaching of even large pieces of ore mass. The flow rate, with an increase in which the entire volume of solid is weighed, corresponds to the regime of extracting optimal useful components under fluidization conditions with a significant scale of turbulence, which creates even more favorable conditions for pressure mixing of solid and liquid pulp phases and its overload from chamber to chamber.

Claims

1. The method of extracting useful components by leaching, including the preparation of material by crushing and grinding, leaching in loading and exchange apparatus with reagent solutions with stirring and raising pulp, sorption and cementation deposition from productive solutions, washing, neutralization of mother liquors and leaching tails and their disposal, characterized the fact that the leaching and precipitation of the useful component is carried out under excess pressure, alternating first in static and then in dynamic mode x, and the withdrawal of the productive solution into the total volume of the solvent is carried out due to forced volumetric displacement and replacement of the fluidized solid material with a solvent from one loading-exchange apparatus to another.

2. The method according to claim 1, characterized in that the leaching, washing and neutralization processes are carried out sequentially in a single technological cycle and circulated in a closed circuit between two loading and exchanging apparatuses with a successive change of a transport-working liquid agent.

3. The method according to claim 1, characterized in that the leaching is carried out during loading of the first apparatus of the leaching cycle by ejecting a mixture of air and ore material by gravity feed by a reagent jet.

4. The method according to claim 1, characterized in that the leaching, washing and neutralization is carried out in the mode of pressure fluidization of the material in the entire volume of the apparatus by swirling jets of a liquid agent in the zone of pressure displacement of the material into an adjacent apparatus.

5. The method according to claim 4, characterized in that the displacement of the material from the apparatus after the last circulation cycle is carried out with water, followed by hydrotransportation of the leached and neutralized raw materials for disposal or for a repeated cycle of the technological redistribution to extract the second component.

6. The method according to claim 1, characterized in that sorption, desorption, cementation and neutralization are carried out sequentially and interconnected in a controlled mode of pressure fluidization of the sorbent in the entire volume of the apparatus and circulating hydrotransport in a closed circuit between two loading-exchange devices with a time-varying change transport-working liquid agent.

7. The method according to p. 6, characterized in that the sorption begins with the loading of the first apparatus by ejection by a stream of a productive solution of a mixture of air and sorbent with its gravitational supply.