RU2599068C1 - Method of processing phosphorous magnetite ore - Google Patents
Method of processing phosphorous magnetite ore Download PDFInfo
- Publication number
- RU2599068C1 RU2599068C1 RU2015121885/02A RU2015121885A RU2599068C1 RU 2599068 C1 RU2599068 C1 RU 2599068C1 RU 2015121885/02 A RU2015121885/02 A RU 2015121885/02A RU 2015121885 A RU2015121885 A RU 2015121885A RU 2599068 C1 RU2599068 C1 RU 2599068C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetite
- microorganisms
- bioleaching
- processing
- magnetic separation
- Prior art date
Links
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 19
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 14
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 241001061127 Thione Species 0.000 abstract 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 13
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 4
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 3
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 2
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000011365 complex material Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000266272 Acidithiobacillus Species 0.000 description 1
- 241000605222 Acidithiobacillus ferrooxidans Species 0.000 description 1
- 241000409886 Acion Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000272470 Circus Species 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052948 bornite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- -1 martite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052611 pyroxene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052569 sulfide mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к гидрометаллургической переработке железорудного сырья и, в частности, к гидрометаллургической переработке фосфористых магнетитовых руд.The invention relates to ferrous metallurgy, namely to hydrometallurgical processing of iron ore raw materials and, in particular, to hydrometallurgical processing of phosphorous magnetite ores.
Способ может быть использован в горно-обогатительной и металлургической отраслях.The method can be used in mining and metallurgical industries.
Постоянно растущая потребность металлургической промышленности в железорудном сырье ведет к необходимости вовлечения в промышленный оборот труднообогатимых, комплексных и бедных по содержанию железа руд, для переработки которых требуются более сложные технологии обогащения с использованием современного оборудования.The ever-growing demand of the metallurgical industry for iron ore leads to the need to involve in the industrial circulation difficult-to-complex, complex and poor in iron ores, the processing of which requires more complex processing technologies using modern equipment.
Помимо низкого качества руд проблемы переработки фосфористых магнетитовых руд обуславливаются наличием повышенных количеств вредных для металлургического передела примесей (фосфор, медь, цинк), низкой эффективностью магнитной сепарации исходного материала с тонким взаимопрорастанием магнетита с другими рудными и породными минералами, что ведет к образованию значительной доли минеральных сростков даже при тонком измельчении сырья.In addition to the low quality of ores, the problems of processing phosphorous magnetite ores are caused by the presence of increased amounts of impurities harmful to the metallurgical redistribution (phosphorus, copper, zinc), low efficiency of magnetic separation of the starting material with fine intergrowth of magnetite with other ore and rock minerals, which leads to the formation of a significant proportion of mineral splices even with fine grinding of raw materials.
Используемая для «облагораживания» (доводки) концентратов магнитной сепарации флотационная технология не позволяет эффективно удалять присутствующие тонко- и микровкрапленные примеси, входящие в состав попутных сульфидных минералов, апатита и других компонентов руд, в результате чего получают магнетитовые концентраты с повышенными содержаниями фосфора, меди, цинка.The flotation technology used for the “refinement” (refinement) of magnetic separation concentrates does not allow the effective removal of fine and micro-impurities present in associated sulfide minerals, apatite, and other ore components, resulting in magnetite concentrates with elevated levels of phosphorus, copper, zinc.
Известен способ обогащения магнетитовых руд, предусматривающий переработку руды по технологии, включающей магнитную сепарацию с выводом отвальных хвостов и перечисткой грубого концентрата на винтовых сепараторах с получением готового концентрата и промпродукта, пески из которого после гидроциклонирования и доизмельчения идут на 2-ю стадию магнитной сепарации с выводом отвальных хвостов, а слив - на 3-ю стадию магнитной сепарации с выводом отвальных хвостов и перечисткой концентрата, в результате которой выделяют готовый продукт и циркулирующий промпродукт (патент RU №2241544 С2, опубл. 10.12.2004).A known method of enrichment of magnetite ores, involving the processing of ore by technology, including magnetic separation with the removal of tailings and purification of coarse concentrate on screw separators to obtain the finished concentrate and industrial product, the sands from which after hydrocyclone and regrinding go to the 2nd stage of magnetic separation with the conclusion dump tailings, and discharge - to the 3rd stage of magnetic separation with the removal of dump tailings and purification of the concentrate, as a result of which the finished product and circus are isolated Uhlir middlings (RU №2241544 C2 patent publ. 10.12.2004).
Недостатки способа заключаются в значительных потерях железа (до 15-18%) с выводимыми в отвал на трех стадиях хвостами магнитной сепарации недостаточно раскрытого по магнетиту материала, а также в низкой эффективности метода винтовой сепарации для перечистки чернового магнетитового концентрата, полученного из тонковкрапленных руд сложного минерального состава. Кроме того, при магнитной и винтовой сепарации не происходит обесфосфоривания руды и продуктов обогащения.The disadvantages of the method are significant losses of iron (up to 15-18%) with the tailings of the magnetic separation in three stages of the magnetic separation of the material that is not sufficiently disclosed by magnetite, as well as the low efficiency of the screw separation method for cleaning rough magnetite concentrate obtained from finely disseminated complex mineral ores composition. In addition, during magnetic and screw separation, no dephosphorization of ore and beneficiation products occurs.
Известен способ обогащения железных руд сложного вещественного состава, включающий магнитную сепарацию, более шести стадий гидравлической классификации, высокочастотное виброгрохочение в режиме виброкипения и сегрегации минеральных фракций по объемной плотности и крупности с направлением подрешетных продуктов виброгрохочения на флотацию или винтовые сепараторы с получением гематитового концентрата (патент RU 2432207 C1, опубл. 27.10.2011).A known method of enrichment of iron ores of complex material composition, including magnetic separation, more than six stages of hydraulic classification, high-frequency vibration screening in the mode of vibration boiling and segregation of mineral fractions by volume density and size with the direction of sublattice vibration screening products for flotation or screw separators to obtain hematite concentrate (RU patent 2432207 C1, publ. 10/27/2011).
Недостаток способа заключаются в невозможности снижения содержания фосфора в продуктах обогащения путем магнитной сепарации, гидравлической классификации и катионной флотации, и, следовательно, задача снижения вредных для металлургии примесей (фосфора, меди, цинка) не решается.The disadvantage of this method lies in the impossibility of reducing the phosphorus content in the products of enrichment by magnetic separation, hydraulic classification and cationic flotation, and, therefore, the task of reducing impurities harmful to metallurgy (phosphorus, copper, zinc) is not solved.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является способ флотационного обогащения гематитсодержащих железных руд и продуктов из тонковкрапленного железорудного сырья с оксидами железа (гематит, мартит, магнетит), включающий флотацию примесей карбонатных, фосфатных (апатит) и железосодержащих силикатов при рН 8-9 с дозировкой жидкого стекла, затем флотацию оксидов железа с использованием в качестве собирателя фосфорорганического соединения при рН 5-6, создаваемом серной кислотой (патент RU 2494818 C1, опубл. 10.10.2013).The closest in technical solution and the achieved result is a method of flotation concentration of hematite-containing iron ores and products from finely disseminated iron ore with iron oxides (hematite, martite, magnetite), including flotation of impurities of carbonate, phosphate (apatite) and iron-containing silicates at pH 8-9 s a dosage of water glass, then flotation of iron oxides using an organophosphorus compound as a collector at pH 5-6 created by sulfuric acid (patent RU 2494818 C1, publ. 10.10.2013).
Недостаток способа заключаются в использовании в качестве флотационного собирателя фосфорорганического соединения, что приведет к повышению содержания фосфорсодержащей составляющей в продуктах обогащения при переработке фосфористых руд, а не к ее снижению и, следовательно, противоречит задаче снижения вредной для металлургического передела примеси - фосфора.The disadvantage of this method is the use of an organophosphorus compound as a flotation collector, which will lead to an increase in the content of the phosphorus-containing component in the beneficiation products during the processing of phosphorous ores, and not to its reduction and, therefore, contradicts the task of reducing an impurity harmful to the metallurgical process - phosphorus.
Технические задачи изобретения - повышение эффективности переработки фосфористых магнетитовых руд; упрощение технологии переработки с повышением качества магнетитовых концентратов и удалением из них примесей фосфора, меди, цинка; сокращение энергозатратных операций доизмельчения; исключение из схемы цикла флотации чернового магнетитового концентрата.The technical objectives of the invention is to increase the processing efficiency of phosphorous magnetite ores; simplification of processing technology with an increase in the quality of magnetite concentrates and the removal of impurities of phosphorus, copper, zinc from them; reduction of energy-consuming operations of regrinding; exception from the scheme of the flotation cycle of draft magnetite concentrate.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности переработки фосфористых магнетитовых руд сложного вещественного состава с упрощением и удешевлением технологии переработки экологически безопасным способом, повышением качества конечных продуктов и снижением затрат на переработку.The technical result of the invention is to increase the efficiency of processing phosphorous magnetite ores of complex material composition with the simplification and cheapening of processing technology in an environmentally friendly way, improving the quality of final products and reducing processing costs.
При изучении биогидрометаллургической технологии (биовыщелачивания) была установлена способность микроорганизмов воздействовать на сульфид- и железосодержащие минералы посредством микроорганизмов Acidithiobacillus, к которым по способности окислять железо относятся Acidithiobacillus ferrooxidans (тионовые железоокисляющие), по способности окислять серу - Acidithiobacillus thiooxidans (тионовые сероокисляющие) и которые присутствуют практически во всех месторождениях железных, серных, сульфидных и других типах руд в широком диапазоне значений рН - от 0,5 до 10. Методы выделения, накопления (культивирования), количественного учета, определения активности и изучения микроорганизмов подробно описаны в соответствующих литературных источниках (например, лит. 1-4).In the study of biohydrometallurgical technology (bioleaching), the ability of microorganisms to act on sulfide and iron-containing minerals was established by means of the microorganisms Acidithiobacillus, which by their ability to oxidize iron include Acidithiobacillus ferrooxidans (thionic iron oxides and acid in almost all deposits of iron, sulfur, sulfide and other types of ores in a wide range of pH values - from 0.5 to 10. Extraction methods lignation, accumulation (cultivation), quantification, determination of activity and the study of microorganisms are described in detail in the relevant literature (for example, lit. 1-4).
В связи с тем, что в естественном минеральном субстрате исходное количество биоклеток недостаточно для эффективного биовыщелачивания или биоокисления, требуется их накопление (культивирование) с достижением необходимого удельного количества биоклеток. Культивирование проводят путем высева на питательные среды проб руд или вод (кислые шахтные и рудничные воды; подотвальные воды; карьерные дренажи; воды хвостохранилищ, шламоотстойников, шлакохранилищ; воды из водоемов, расположенных вблизи месторождений и пр.). Всего разработано около сорока основных рецептур питательных сред, к которым добавляются модифицированные варианты (лит.1; 4; 5).Due to the fact that in the natural mineral substrate the initial number of bio-cells is insufficient for effective bioleaching or biooxidation, their accumulation (cultivation) is required to achieve the required specific number of bio-cells. Cultivation is carried out by sowing ore or water samples on nutrient media (acidic mine and mine waters; subsurface waters; quarry drainage; waters of tailings, sludge traps, slag ponds; water from reservoirs located near deposits, etc.). In total, about forty basic nutrient medium formulations were developed, to which modified versions are added (lit. 1; 4; 5).
Для решения технических задач настоящего изобретения использованы штаммы тионовых ацидофильных микроорганизмов Ac. ferrooxidans и Ac. thiooxidans, выделенные из проб фосфористых магнетитовых руд и присущие естественной биофлоре местности залегания данных руд. Выделение штаммов микроорганизмов Ac. ferrooxidans и Ас. thiooxidans проводили по известной методике высевом материала исходной магнетитовой руды на питательные среды Сильвермана и Люндгрена 9К (№2), модифицированную 9К и Ваксмана (№7), состав которых приведен в таблице. Полученные штаммы смешивали в соотношении 1:1 с созданием биокомплекса микроорганизмов Ac. ferrooxidans и Ас. thiooxidans, который затем культивировали на питательной среде 9К для накопления необходимой удельной концентрации биоклеток. Биокомплекс может храниться до востребования в течение длительного времени и может быть активизирован в любое время.To solve the technical problems of the present invention used strains of thionic acidophilic microorganisms Ac. ferrooxidans and Ac. thiooxidans, isolated from samples of phosphorous magnetite ores and inherent in the natural bioflora of the locality of these ores. Isolation of Ac. ferrooxidans and ac. thiooxidans was carried out according to the known method of sowing the material of the initial magnetite ore on Silverman and Lundgren 9K nutrient media (No. 2), modified 9K and Waxmann (No. 7), the composition of which is shown in the table. The resulting strains were mixed in a ratio of 1: 1 with the creation of a biocomplex of microorganisms Ac. ferrooxidans and ac. thiooxidans, which was then cultured on 9K growth medium to accumulate the required specific concentration of bio-cells. The biocomplex can be stored on demand for a long time and can be activated at any time.
Суть способа переработки фосфористых магнетитовых руд заключается в том, что исходную руду направляют на мокрую магнитную сепарацию с выделением чернового магнетитового концентрата исходной крупности менее 100 микрометров, который идет на биовыщелачивание с последующей магнитной сепарацией кека биовыщелачивания без дополнительного тонкого измельчения и флотационной доводки для снижения содержания в нем нежелательных примесей.The essence of the method for processing phosphorous magnetite ores is that the initial ore is sent to wet magnetic separation with the separation of a rough magnetite concentrate of the initial size less than 100 micrometers, which goes to bioleaching followed by magnetic separation of the bioleaching cake without additional fine grinding and flotation refinement to reduce the content in undesirable impurities.
Выделенный биокомплекс микроорганизмов Ac. ferrooxidans и Ac. thiooxidans привносят в модифицированную питательную среду 9К, которая в своем составе не содержит фосфорного компонента (калия фосфорнокислого двухзамещенного), с доведением удельной концентрации микроорганизмов до уровня n106-n107 клеток/мл в течение 10 суток.Dedicated biocomplex of microorganisms Ac. ferrooxidans and Ac. thiooxidans is introduced into a 9K modified nutrient medium, which does not contain a phosphorus component (potassium phosphate disubstituted), bringing the specific concentration of microorganisms to a level of n10 6 -n10 7 cells / ml for 10 days.
Биовыщелачивание с подачей биокомплекса проводят в чановом проточном режиме при начальных соотношении твердой и жидкой фаз (Т:Ж) 1:10, рН 1,8-2,1, Eh - 640-680 мВ, атмосферном давлении, температуре 33-35°С в течение 3-4 суток. Ежесуточно производится подача в чан свежего чернового магнетитового концентрата и биокомплекса микроорганизмов в количествах, зависящих от производительности и объема чанового оборудования. По мере внесения свежих порций концентрата и биокомплекса микроорганизмов соотношение твердой и жидкой фаз снижают до 1:4.Bioleaching with the supply of the biocomplex is carried out in a tank flow mode with the initial ratio of solid and liquid phases (T: W) 1:10, pH 1.8-2.1, Eh - 640-680 mV, atmospheric pressure, temperature 33-35 ° С within 3-4 days. Every day, fresh crude magnetite concentrate and a biocomplex of microorganisms are fed into the vat in quantities that depend on the productivity and volume of the vat equipment. As fresh portions of the concentrate and the biocomplex of microorganisms are introduced, the ratio of solid and liquid phases is reduced to 1: 4.
После биовыщелачивания отделяют раствор выщелачивания, содержащий фосфор, медь, цинк, а образующийся под воздействием микроорганизмов путем раскрытия сростков и разрушения минералов с изменением их структурных свойств кек без доизмельчения направляют на одну стадию мокрой магнитной сепарации с получением высококачественного магнетитового концентрата, немагнитной фракции.After bioleaching, a leaching solution containing phosphorus, copper, zinc is separated, and the cake formed under the influence of microorganisms by opening the splices and destroying the minerals with a change in their structural properties, the cakes are sent to one stage of wet magnetic separation to obtain high-quality magnetite concentrate, non-magnetic fraction.
В результате биогидрометаллургической переработки с последующей магнитной сепарацией содержание железа в кеке выщелачивания повышается на 1,8-2,0% абс, содержание фосфора снижается в 2-2,5 раза с достижением значений, не превышающих 0,3%. Степень снижения содержания меди в концентрате составляет 6 при извлечении в раствор более 80% металла, степень снижения содержания цинка - 10 при извлечении в раствор более 90% металла. Помимо отмеченных компонентов в раствор выщелачивания частично переводятся алюминий, магний, ванадий, хром, магний.As a result of biohydrometallurgical processing followed by magnetic separation, the iron content in the leach cake increases by 1.8-2.0% abs, the phosphorus content decreases by 2-2.5 times with reaching values not exceeding 0.3%. The degree of reduction in the copper content in the concentrate is 6 when more than 80% of the metal is extracted into the solution, the degree of decrease in the zinc content is 10 when more than 90% of the metal is extracted into the solution. In addition to the noted components, aluminum, magnesium, vanadium, chromium, and magnesium are partially transferred to the leach solution.
Способ позволяет:The method allows:
- получать высококачественные магнетитовые концентраты с низкими содержаниями фосфора, меди, цинка, пригодные для металлургического передела, и снижением потерь железа на величину около 30%;- receive high-quality magnetite concentrates with low contents of phosphorus, copper, zinc, suitable for metallurgical processing, and a decrease in iron loss by about 30%;
- снизить тонину измельчения чернового магнетитового концентрата (с 70 до 100-150 микрометров) с исключением из схемы стадии тонкого измельчения чернового концентрата;- reduce the fineness of grinding the draft magnetite concentrate (from 70 to 100-150 micrometers) with the exception of the stage of fine grinding of the draft concentrate;
- полностью исключить из схемы цикл флотации с заменой флотационных машин на агитационные чаны, вместимость которых значительно превышает вместимость камер флотационных машин;- completely exclude from the scheme the flotation cycle with the replacement of flotation machines with agitation tanks, the capacity of which significantly exceeds the capacity of the chambers of flotation machines;
- упростить технологическую схему переработки руды;- to simplify the technological scheme of ore processing;
- повысить эффективность обогащения сырья со снижением капитальных затрат и эксплуатационных расходов на переработку.- increase the efficiency of enrichment of raw materials with a reduction in capital costs and operating costs for processing.
Способ устойчив к изменению вещественного состава сырья.The method is resistant to changes in the material composition of raw materials.
ПримерExample
Фосфористая титаномагнетитовая руда одного из уральских месторождений содержит 13,9% магнетита, 1,17% ильменита и пикроильменита, 2,64% апатита, 0,05% халькопирита, 3,03% гидроксидов и 1,4% оксидов железа. Апатит в руде присутствует в зернах размером 100-250 мкм при неравномерной вкрапленности и гнезд, и линз размером до 5,0 мм, сростков с магнетитом, в виде вкраплений в пироксенах и единичных свободных зернах, что при обогащении ведет к загрязнению магнетитового концентрата фосфором. Основными минералами-носителями меди являются сульфиды (преимущественно халькопирит, реже борнит, халькозин и ковеллин). Исходная руда направляется на три стадии мокрой магнитной сепарации с получением чернового магнетитового концентрата крупностью -100 микрометров, содержащего 59,48% железа общего, 0,53% пентаксида фосфора, 0,12 меди, 0,1% цинка.Phosphorous titanomagnetite ore of one of the Ural deposits contains 13.9% magnetite, 1.17% ilmenite and picroilmenite, 2.64% apatite, 0.05% chalcopyrite, 3.03% hydroxides and 1.4% iron oxides. Apatite in ore is present in grains with a size of 100-250 μm with uneven impregnation of both nests and lenses up to 5.0 mm in size, splices with magnetite, in the form of inclusions in pyroxenes and single free grains, which, when enriched, leads to contamination of the magnetite concentrate with phosphorus. The main copper-bearing minerals are sulfides (predominantly chalcopyrite, less commonly bornite, chalcosine and covellins). The initial ore is sent to three stages of wet magnetic separation to obtain a draft magnetite concentrate with a grain size of -100 micrometers, containing 59.48% of total iron, 0.53% of phosphorus pentaxide, 0.12 copper, 0.1% zinc.
Черновой магнетитовый концентрат без тонкого измельчения поступает на биовыщелачивание в чановом проточном режиме с использованием комплекса тионовых ацидофильных микроорганизмов Ac. ferrooxidans и Ac. thiooxidans, полученного при накоплении в течение 10 суток необходимой концентрации биоклеток на рудном субстрате (n106-n107 клеток/мл) на модифицированной питательной среде 9К без использования в ее составе фосфорсодержащих компонентов.Draft magnetite concentrate without fine grinding is fed to bioleaching in a tank flow mode using a complex of Acion thionic acidophilic microorganisms. ferrooxidans and Ac. thiooxidans obtained by accumulating within 10 days the required concentration of bioccells on an ore substrate (n10 6 -n10 7 cells / ml) on a modified 9K nutrient medium without the use of phosphorus-containing components in its composition.
Условия биовыщелачивания: Т:Ж=1:5, атмосферное давление, температура 35°С, начальные рН 1,9 и Eh - 655 мВ, время выщелачивания - 4 суток (96 ч).Bioleaching conditions: T: W = 1: 5, atmospheric pressure, temperature 35 ° С, initial pH 1.9 and Eh - 655 mV, leaching time - 4 days (96 hours).
Кек биовыщелачивания без доизмельчения направляют на одну стадию мокрой магнитной сепарации с получением магнитной и немагнитной фракций. Содержание железа общего в магнитной фракции повысилось на 1,7% с одновременным снижением содержания пентаксида фосфора до 0,23% (степень снижения - 2,3), меди с 0,12 до 0,02% (степень снижения - 6), цинка - с 0,1 до 0,011% (степень снижения - 9). Извлечение фосфора в раствор выщелачивания составляет 40%, меди - более 80%, цинка - 90%. Также в магнитной фракции из кека выщелачивания на более чем на 40% снижается содержание кремнезема, почти вдвое - алюминия и хрома и на треть - титана, марганца и магния.The bioleaching cake without regrinding is sent to one stage of wet magnetic separation to obtain magnetic and non-magnetic fractions. The total iron content in the magnetic fraction increased by 1.7% with a simultaneous decrease in the content of phosphorus pentaxide to 0.23% (a decrease of 2.3), copper from 0.12 to 0.02% (a decrease of 6), zinc - from 0.1 to 0.011% (reduction rate - 9). Extraction of phosphorus into the leach solution is 40%, copper - more than 80%, zinc - 90%. Also, in the magnetic fraction from the leach cake, the content of silica is reduced by more than 40%, aluminum and chromium almost by half, and titanium, manganese and magnesium by a third.
Таким образом, биовыщелачивание чернового магнетитового концентрата позволяет улучшить качество конечного концентрата за счет повышения в нем содержания железа, снижения содержаний примесей - фосфора, меди, цинка и др., снизить тонину измельчения чернового магнетитового концентрата с исключением из схемы стадии тонкого измельчения чернового концентрата, полностью исключить из схемы цикл флотации, упростить технологическую схему переработки руды, снизить эксплуатационные расходы и капитальные затраты на переработку руды. Способ устойчив к изменению вещественного состава исходного минерального сырья.Thus, bioleaching of crude magnetite concentrate improves the quality of the final concentrate by increasing the iron content in it, reducing the content of impurities such as phosphorus, copper, zinc, etc., and reducing the fineness of grinding of magnetite concentrate with the exception of the stage of fine grinding of crude concentrate, completely exclude the flotation cycle from the scheme, simplify the technological scheme of ore processing, reduce operating costs and capital costs of ore processing. The method is resistant to changes in the material composition of the original mineral raw materials.
Список литературыBibliography
1. Биотехнология металлов. Практическое руководство (Науч. редакторы: Г.И. Каравайко (СССР), Дж. Росси (Италия), А. Агате (Индия), С. Грудев (Болгария), З.А. Авакян (СССР). М.: Центр Международных проекта ГКНТ в соответствии с программой международного проекта СССР/ЮНЕП «Биотехнология металлов как экономически приемлемый метод рационального использования минеральных ресурсов», 1989. 375 с. 1. Biotechnology of metals. Practical Guide (Scientific editors: G.I. Karavayko (USSR), J. Rossi (Italy), A. Agate (India), S. Grudev (Bulgaria), Z.A. Avakyan (USSR). M: Center The international project of the State Committee for Science and Technology in accordance with the program of the international project of the USSR / UNEP "Biotechnology of metals as an economically acceptable method of rational use of mineral resources", 1989. 375 p.
2. Полькин С.И., Адамов Э.В., Панин В.В. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов. М.: «Недра», 1982. 288 с. 2. Polkin S.I., Adamov E.V., Panin V.V. The technology of bacterial leaching of non-ferrous and rare metals. M .: "Nedra", 1982.288 s.
3. Васючков Ю.Ф. Биотехнология горных работ: Учебник. М.: Изд-во «Горная книга», 2011. 351 с. 3. Vasyuchkov Yu.F. Mining Biotechnology: Textbook. M.: Publishing House "Mountain Book", 2011. 351 p.
4. Каравайко Г.И. Микроорганизмы рудных месторождений, их физиология и использование в гидрометаллургии. Автореф. дисс.на соискание учен, степени докт. биол. наук. М., 1973.4. Karavayko G.I. Microorganisms of ore deposits, their physiology and use in hydrometallurgy. Abstract. Thesis for the degree of Doctor. biol. sciences. M., 1973.
5. Каравайко Г.И., Кузнецов С.И., Голомзик А.И. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд. М.: «Наука», 1972.5. Karavayko G.I., Kuznetsov S.I., Golomzik A.I. The role of microorganisms in the leaching of metals from ores. M .: "Science", 1972.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015121885/02A RU2599068C1 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Method of processing phosphorous magnetite ore |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015121885/02A RU2599068C1 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Method of processing phosphorous magnetite ore |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2599068C1 true RU2599068C1 (en) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015121885/02A RU2599068C1 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Method of processing phosphorous magnetite ore |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2599068C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109954580A (en) * | 2019-03-29 | 2019-07-02 | 中冶北方（大连）工程技术有限公司 | Three product ore-dressing technique of apatite vanadium titano-magnetite |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1293280A (en) * | 1970-02-06 | 1972-10-18 | Cebal Gp | Hermetically fixing a member made of a plastics material in an opening in a sheet or panel |
| US4067953A (en) * | 1972-02-15 | 1978-01-10 | Etienne Roux | Process for upgrading ores containing baddeleyite |
| US4132635A (en) * | 1977-01-13 | 1979-01-02 | Michigan Technological University | Beneficiation of iron ores by froth flotation |
| RU2241544C2 (en) * | 2003-01-14 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество "Высокогорский горно-обогатительный комбинат" | Method of enrichment of magnetite ores |
| AU2006312941A1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | Vale S.A. | The combined leaching process |
| RU2388544C1 (en) * | 2009-03-11 | 2010-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского" (ВИМС) | Procedure for production of collective concentrate out of mixed fine ingrained iron ore |
| RU2443474C1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Михайловский ГОК" | Method of increasing iron-ore concentrate production efficiency |
-
2015
- 2015-06-05 RU RU2015121885/02A patent/RU2599068C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1293280A (en) * | 1970-02-06 | 1972-10-18 | Cebal Gp | Hermetically fixing a member made of a plastics material in an opening in a sheet or panel |
| US4067953A (en) * | 1972-02-15 | 1978-01-10 | Etienne Roux | Process for upgrading ores containing baddeleyite |
| US4132635A (en) * | 1977-01-13 | 1979-01-02 | Michigan Technological University | Beneficiation of iron ores by froth flotation |
| RU2241544C2 (en) * | 2003-01-14 | 2004-12-10 | Открытое акционерное общество "Высокогорский горно-обогатительный комбинат" | Method of enrichment of magnetite ores |
| AU2006312941A1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-18 | Vale S.A. | The combined leaching process |
| RU2388544C1 (en) * | 2009-03-11 | 2010-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского" (ВИМС) | Procedure for production of collective concentrate out of mixed fine ingrained iron ore |
| RU2443474C1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Михайловский ГОК" | Method of increasing iron-ore concentrate production efficiency |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109954580A (en) * | 2019-03-29 | 2019-07-02 | 中冶北方（大连）工程技术有限公司 | Three product ore-dressing technique of apatite vanadium titano-magnetite |
| CN109954580B (en) * | 2019-03-29 | 2020-09-08 | 中冶北方（大连）工程技术有限公司 | Mineral separation process for apatite vanadium titano-magnetite three products |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2829964A (en) | Cyclic leaching process employing iron oxidizing bacteria | |
| JP5550933B2 (en) | Separation of arsenic minerals from high arsenic copper-containing materials | |
| RU2483127C1 (en) | Method of processing refractory gold-bearing pyrrotine-arsenopyrite ore | |
| CN103866120B (en) | Zinc sulfide concentrates pressurised oxygen Leaching Zinc reclaims the method for valuable metal simultaneously | |
| Chen et al. | Effects of forced aeration on community dynamics of free and attached bacteria in copper sulphide ore bioleaching | |
| US20170368480A1 (en) | Selective Flocculants for Mineral Ore Benefication | |
| MX2012009361A (en) | Sulfide flotation aid. | |
| Koizhanova et al. | Hydrometallurgical studies on the leaching of copper from man-made mineral formations | |
| RU2592656C1 (en) | Method of processing refractory pyrite-arsenopyrite-pyrrhotite-antimonite gold ore (versions) | |
| RU2603934C1 (en) | Method of cleaning quartz sands from iron | |
| Souza et al. | Effect of iron in zinc silicate concentrate on leaching with sulphuric acid | |
| CN101768662A (en) | Utilization method of sulfur-containing magnetite | |
| Patra et al. | Microbially induced flotation and flocculation of pyrite and sphalerite | |
| RU2599068C1 (en) | Method of processing phosphorous magnetite ore | |
| JP5774374B2 (en) | Method for separating arsenic mineral from copper-containing material containing arsenic mineral | |
| RU2388546C1 (en) | Method for extraction of fine gold in process of gold-bearing sands concentration in gravel deposits | |
| RU2624497C2 (en) | Method for flotation of refractory complex ores of noble metals | |
| RU2601526C1 (en) | Combined method of rebellious lead-zinc ores processing | |
| RU2413012C1 (en) | Procedure for purification of iron containing material from arsenic and phosphorus | |
| CN104946892B (en) | Method for enriching valuable components from micro-fine particle settled sludge | |
| RU2500822C2 (en) | Iron ore benefication method | |
| RU2468098C1 (en) | Method to extract metals from sulphide mineral raw materials | |
| RU2471006C1 (en) | Method for extracting copper from sulphide-bearing ore | |
| RU2337156C1 (en) | Method of vat bacterial leaching of sulphide containing products | |
| Klyushnikov | Study of Copper and Zinc Extraction from Underspoil Water |