RU2768928C1 - Method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide - Google Patents
Method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768928C1 RU2768928C1 RU2021123091A RU2021123091A RU2768928C1 RU 2768928 C1 RU2768928 C1 RU 2768928C1 RU 2021123091 A RU2021123091 A RU 2021123091A RU 2021123091 A RU2021123091 A RU 2021123091A RU 2768928 C1 RU2768928 C1 RU 2768928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ozone
- metal sulfides
- consumption
- hydrogen peroxide
- oxidizing agents
- Prior art date
Links
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 26
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052569 sulfide mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 11
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- -1 chloride salt ions Chemical class 0.000 description 7
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 229910052950 sphalerite Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001617 alkaline earth metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 229910052948 bornite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052947 chalcocite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-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
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0065—Leaching or slurrying
- C22B15/0067—Leaching or slurrying with acids or salts thereof
- C22B15/0071—Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing sulfur
-
- 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
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0084—Treating solutions
- C22B15/0086—Treating solutions by physical methods
-
- 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
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0095—Process control or regulation methods
-
- 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
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
- C22B19/22—Obtaining zinc otherwise than by distilling with leaching with acids
-
- 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
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидрометаллургическому извлечению цветных, редких и благородных металлов из минерального сырья, содержащего сульфиды металлов, преимущественно из концентратов и промпродуктов обогащения, богатых руд.The invention relates to the hydrometallurgical extraction of non-ferrous, rare and noble metals from mineral raw materials containing metal sulfides, mainly from concentrates and enrichment products, rich ores.
Минеральное сырье, содержащее сульфиды металлов, перерабатывается пирометаллургическими, гидрометаллургическими и комбинированными способами, как хлорирующий или сульфатизирующий обжиг с выщелачиванием огарка.Mineral raw materials containing metal sulfides are processed by pyrometallurgical, hydrometallurgical and combined methods, such as chlorinating or sulfatizing roasting with leaching of the cinder.
Известен способ получения золота из упорных сульфидных руд (US 3764650 опубл. 09.10.1973), заключающийся в выщелачивании руды в растворе кислоты озоном в течение 4-16 часов при рН 0,5-1,8 в присутствии соли хлорида с извлечением золота в виде комплекса хлорида. К недостаткам данного изобретения относится большой расход окислителей, недостаточно высокая окислительная активность реагентов, накопление в растворе ионов соли хлорида, ограничивающее повторное его использование.A known method of obtaining gold from refractory sulfide ores (US 3764650 publ. 10/09/1973), which consists in leaching the ore in an acid solution with ozone for 4-16 hours at pH 0.5-1.8 in the presence of a chloride salt with the extraction of gold in the form chloride complex. The disadvantages of this invention include the high consumption of oxidizing agents, insufficiently high oxidizing activity of the reagents, the accumulation of chloride salt ions in the solution, which limits its reuse.
Известен способ селективного выщелачивания металлов (ЕР 1281779 опубл. 03.02.2003), в котором минеральное сырье контактирует в растворе с кислородом, затем с кислородом и озоном и далее - с кислородом, озоном и третьим реагентом. После применения каждого этапа взаимодействия производится разделение твердой и жидкой фаз. Недостатками способа является большой расход окислителей и недостаточно высокая окислительная активность использованного сочетания реагентов для растворения упорных сульфидов металлов, сложная технология, включающая три операции разделения.A method is known for the selective leaching of metals (EP 1281779 publ. 03.02.2003), in which the mineral raw material is in contact with oxygen in solution, then with oxygen and ozone, and then with oxygen, ozone and a third reagent. After applying each stage of interaction, the separation of the solid and liquid phases is carried out. The disadvantages of this method are the high consumption of oxidizing agents and the insufficiently high oxidative activity of the used combination of reagents for dissolving refractory metal sulfides, a complex technology that includes three separation steps.
Известен способ извлечения золота, серебра, платины в водный раствор сильной кислоты из измельченных сульфидных руд с использованием озона, полученного облучением кислорода источником ультрафиолета, пероксида водорода и персульфат-анионов при рН меньше 0,7, ОВП не менее 2,5 В. (US 2017073794 опубл. 16.03.2017). Недостатками способа является большая продолжительность процесса, невысокая скорость растворения сульфидов и металлов вследствие низкой концентрации окислителей, и большой расход окислителей.A known method of extracting gold, silver, platinum in an aqueous solution of a strong acid from crushed sulfide ores using ozone obtained by irradiating oxygen with an ultraviolet source, hydrogen peroxide and persulfate anions at a pH of less than 0.7, ORP of at least 2.5 V. (US 2017073794 published 03/16/2017). The disadvantages of this method are the long duration of the process, the low rate of dissolution of sulfides and metals due to the low concentration of oxidizing agents, and the high consumption of oxidizing agents.
Известен способ переработки продуктов, содержащих сульфиды металлов (RU 2245380 опубл. 27.01.2005), заключающийся в выщелачивании металлов из продуктов в растворе серной кислоты ионами трехвалентного железа и их регенерации соединениями элементов, потенциалы перехода которых из высших степеней валентности в низшие выше, чем у железа, в частности пероксидом водорода или озоном. Недостатками способа являются невысокая скорость растворения сульфидов вследствие не достаточно высокого окислительного потенциала создаваемого ионами железа.There is a known method for processing products containing metal sulfides (RU 2245380 publ. 01/27/2005), which consists in leaching metals from products in a solution of sulfuric acid with ferric ions and regenerating them with compounds of elements whose transition potentials from higher to lower valence degrees are higher than those of iron, in particular hydrogen peroxide or ozone. The disadvantages of this method are the low rate of dissolution of sulfides due to the insufficiently high oxidation potential created by iron ions.
Известен способ переработки упорного минерального сырья, содержащего металлы (RU 2265068 опубл. 27.11.2005), включающий растворение сульфидов и выщелачивание металлов из минерального сырья в водном растворе кислоты активным кислородом и ионами трехвалентного железа и извлечение металлов из получаемых продуктов выщелачивания. Недостатками способа являются недостаточно высокий окислительный потенциал и скорость процесса, которые обеспечивает сочетание окислителей, большой расход реагентов окислителей вследствие отсутствия регулирования расхода окислителей.A method is known for processing refractory mineral raw materials containing metals (RU 2265068 publ. 11/27/2005), including the dissolution of sulfides and leaching of metals from mineral raw materials in an aqueous acid solution with active oxygen and ferric iron ions and the extraction of metals from the resulting leaching products. The disadvantages of this method are insufficiently high oxidizing potential and process speed, which provides a combination of oxidizing agents, high consumption of oxidizing reagents due to the lack of regulation of the consumption of oxidizing agents.
Для извлечения металлов из пиритсодержащего сырья (RU 2627835 опубл. 11.08.2017) применяют обжиг и три последовательных хлоридных выщелачивания, заключительное выщелачивание проводится с использованием раствора хлорида щелочных или щелочноземельных металлов в присутствии сильных окислителей, прежде всего озона, для растворения золота и серебра. Недостатками извлечения металлов из сульфидов является применение обжига, и хлоридов для выщелачивания.To extract metals from pyrite-containing raw materials (RU 2627835 publ. 08/11/2017), roasting and three successive chloride leachings are used, the final leaching is carried out using an alkali or alkaline earth metal chloride solution in the presence of strong oxidizing agents, primarily ozone, to dissolve gold and silver. The disadvantages of extracting metals from sulfides is the use of roasting, and chlorides for leaching.
Наиболее близким по технической сути к изобретению является способ переработки продуктов, содержащих сульфиды металлов (RU 2739492 опубл. 24.12.2020), включающий чановое выщелачивание тонко измельченных продуктов в растворе серной кислоты при перемешивании с одновременным использованием трех окислителей - ионы трехвалентного железа, озон и пероксид водорода. Для высокой скорости извлечения металлов применяется большая концентрация озона, определенное соотношение озона и пероксида водорода, расход озона зависит от содержания сульфидной серы в перерабатываемых продуктах.The closest in technical essence to the invention is a method for processing products containing metal sulfides (RU 2739492 publ. 12/24/2020), including vat leaching of finely divided products in a solution of sulfuric acid with stirring with the simultaneous use of three oxidizing agents - ferric ions, ozone and peroxide hydrogen. For a high rate of extraction of metals, a high concentration of ozone is used, a certain ratio of ozone and hydrogen peroxide, the consumption of ozone depends on the content of sulfide sulfur in the processed products.
В результате применения одновременно трех окислителей повышается окислительный потенциал и скорость растворения сульфидов, уменьшается расход окислителей относительно использования их отдельно.As a result of the simultaneous use of three oxidizing agents, the oxidizing potential and the rate of dissolution of sulfides increase, and the consumption of oxidizing agents decreases relative to using them separately.
Недостатками способа является недостаточно высокая степень использования окислителей на растворение и непроизводительный расход окислителей на растворение сульфидов вследствие отсутствия регулирования расхода окислителей и, соответственно, большой расход электроэнергии на синтез озона и недостаточно высокая экономичность переработки.The disadvantages of this method are the insufficiently high degree of use of oxidizing agents for dissolution and the unproductive consumption of oxidizing agents for dissolving sulfides due to the lack of regulation of the consumption of oxidizing agents and, accordingly, the high energy consumption for ozone synthesis and the insufficiently high efficiency of processing.
Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в повышении степени использования окислителей на растворение сульфидных минералов, снижении непроизводительного расхода окислителей и снижение расхода электроэнергии на переработку, а также повышение экономичности переработки.The technical result achieved by the present invention is to increase the degree of use of oxidizing agents for the dissolution of sulfide minerals, to reduce the unproductive consumption of oxidizing agents and to reduce energy consumption for processing, as well as to increase the efficiency of processing.
Технический результат изобретения достигается следующим образом.The technical result of the invention is achieved as follows.
Способ растворения сульфидов металлов с использованием озона и пероксида водорода включает измельчение сульфидов металлов, растворение измельченных сульфидов металлов в чанах при перемешивании в водном растворе серной кислоты с использованием сочетания трех окислителей - ионов трехвалентного железа, озона и пероксида водорода.A method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide includes grinding metal sulfides, dissolving ground metal sulfides in vats with stirring in an aqueous solution of sulfuric acid using a combination of three oxidizing agents - ferric ions, ozone and hydrogen peroxide.
Отличие способа состоит в том, что в процессе растворения определяют концентрацию озона в выходящем из чана газе, и при повышении концентрации озона в выходящем из чана газе, расход озона и пероксида водорода уменьшают.The difference of the method is that in the process of dissolution, the concentration of ozone in the gas leaving the vat is determined, and with an increase in the concentration of ozone in the gas leaving the vat, the consumption of ozone and hydrogen peroxide is reduced.
В частном случае реализации изобретения растворение сульфидов металлов осуществляют с использованием ультразвукового воздействия.In a particular case of the invention, the dissolution of metal sulfides is carried out using ultrasonic treatment.
Достижение вышеуказанного технического результата с помощью выше перечисленных признаков обеспечивается в изобретении следующим образом.The achievement of the above technical result using the above features is provided in the invention as follows.
Повышение степени использования окислителей на растворение и снижение непроизводительного расхода окислителей на растворение сульфидов металлов достигается за счет снижения расхода окислителей при снижении интенсивности окисления и потребления реагентов на окисление, определяемых по концентрации озона в газе на выходе из чана. Снижение расхода электроэнергии на переработку происходит вследствие уменьшения затрат энергии на синтез озона. Повышение экономичности переработки достигается уменьшением непроизводительного расхода окислителей на растворение сульфидов металлов, и расхода электроэнергии.An increase in the degree of use of oxidants for dissolution and a decrease in the unproductive consumption of oxidants for the dissolution of metal sulfides is achieved by reducing the consumption of oxidants with a decrease in the intensity of oxidation and the consumption of reagents for oxidation, determined by the concentration of ozone in the gas at the outlet of the vat. The reduction in energy consumption for processing is due to a decrease in energy costs for ozone synthesis. Increasing the efficiency of processing is achieved by reducing the unproductive consumption of oxidizing agents for the dissolution of metal sulfides, and the consumption of electricity.
Вначале процесса окисление сульфидов реагентами происходит интенсивно и требуется большой расход окислителей. Со временем скорость растворения снижается, остается меньше сульфидов или они закрыты для взаимодействия с окислителями и потребление окислителей снижается. Если сохранять прежний расход окислителей, то они будут расходоваться непроизводительно, степень использования окислителей снижается. Степень использования окислителей это расход окислителя на извлеченный в результате окисления сульфида в раствор металл или растворенный сульфид.At the beginning of the process, the oxidation of sulfides by reagents occurs intensively and a large consumption of oxidizing agents is required. Over time, the dissolution rate decreases, fewer sulfides remain or are closed to interaction with oxidants and the consumption of oxidants decreases. If you keep the same consumption of oxidants, they will be spent unproductively, the degree of use of oxidants is reduced. The degree of use of oxidizing agents is the consumption of the oxidizing agent for the metal or dissolved sulfide extracted as a result of the oxidation of sulfide into solution.
Одним из признаков интенсивности потребления озона и пероксида водорода на окисление является концентрация озона в выходящем из чана газе, которую можно оперативно определять по показаниям прибора для измерения концентрации озона в газе - озонометра. При интенсивном окислении озон и пероксид водорода полностью потребляются, в выходящем из чана газе озон отсутствует. При уменьшении интенсивности окисления снижается потребление окислителей, в выходящем газе возрастает концентрация озона, которая в конце процесса почти сравнивается с концентрацией озона в подаваемом газе. В этом случае можно уменьшать расход озона и пероксида водорода без потери скорости растворения. Снижение расхода озона и пероксида водорода на растворение позволяет повысить степень использования окислителей на растворение сульфидных минералов, снизить непроизводительный расход окислителей и снизить расход электроэнергии на синтез озона, а также повысить экономичность переработки.One of the signs of the intensity of consumption of ozone and hydrogen peroxide for oxidation is the concentration of ozone in the gas leaving the vat, which can be quickly determined from the readings of an instrument for measuring the concentration of ozone in the gas - an ozonometer. With intensive oxidation, ozone and hydrogen peroxide are completely consumed; there is no ozone in the gas leaving the vat. With a decrease in the intensity of oxidation, the consumption of oxidants decreases, and the ozone concentration in the outgoing gas increases, which at the end of the process is almost equal to the ozone concentration in the feed gas. In this case, it is possible to reduce the consumption of ozone and hydrogen peroxide without losing the dissolution rate. Reducing the consumption of ozone and hydrogen peroxide for dissolution makes it possible to increase the degree of use of oxidants for the dissolution of sulfide minerals, reduce the unproductive consumption of oxidants and reduce the consumption of electricity for ozone synthesis, as well as increase the efficiency of processing.
Для достижения максимальной скорости окисления сульфидов металлов при регулировании расхода озона и пероксида водорода на растворение необходимо создавать установленные оптимальные условия: наибольшая концентрация озона в газовой озонокислородной смеси - до 240 мг/л, концентрация серной кислоты 40-100 г/л, температура 45-50°С, концентрация ионов железа(III) 5-15 г/дм3.To achieve the maximum rate of oxidation of metal sulfides when regulating the consumption of ozone and hydrogen peroxide for dissolution, it is necessary to create the established optimal conditions: the highest concentration of ozone in the gas ozone-oxygen mixture is up to 240 mg/l, the concentration of sulfuric acid is 40-100 g/l, the temperature is 45-50 °С, concentration of iron(III) ions 5-15 g/dm 3 .
Ультразвуковое воздействие на пульпу при растворении сульфидов металлов с использованием озона также способствует достижению технического результата изобретения: снижение расхода озона и повышение степени использования озона на растворение, снижение расхода электроэнергии на переработку, повышение экономичности переработки.Ultrasonic impact on the pulp during the dissolution of metal sulfides using ozone also contributes to the achievement of the technical result of the invention: a decrease in ozone consumption and an increase in the degree of ozone use for dissolution, a decrease in energy consumption for processing, and an increase in the efficiency of processing.
Ультразвуковые колебания активизируют массообменные процессы с участием газовой фазы, в частности, за счет сонохимической реакции на воду, способствуют дроблению пузырьков газовой фазы и разрушают частицы минералов. Мощность ультразвукового излучения для увеличения извлечения металлов может составлять 4-10 Вт/см2 с частотой 22 кГц. Звуковод для облучения пульпы может размещаться на дне чана или погружаться сверху чана.Ultrasonic vibrations activate mass transfer processes with the participation of the gas phase, in particular, due to the sonochemical reaction to water, contribute to the crushing of gas phase bubbles and destroy mineral particles. The power of ultrasonic radiation to increase the extraction of metals can be 4-10 W/cm 2 with a frequency of 22 kHz. The sound guide for irradiating the pulp can be placed at the bottom of the vat or immersed on top of the vat.
Исследования растворения сульфидов металлов с использованием озона в растворе серной кислоты показали, что при сонохимической активации повышается извлечение металлов в раствор, особенно в присутствии ионов железа, и снижается с 1,5-3 раза расход озона на извлечение металлов в раствор.Studies of the dissolution of metal sulfides using ozone in a solution of sulfuric acid showed that during sonochemical activation, the extraction of metals into the solution increases, especially in the presence of iron ions, and the consumption of ozone for the extraction of metals into the solution decreases from 1.5-3 times.
После окислительного растворения сульфидов металлов раствор содержит кислоту и ионы трехвалентного железа, являющиеся окислителем. После разделения твердой и жидкой фаз и извлечения из раствора металлов раствор может повторно использоваться для растворения сульфидов, это снижает расходы на реагенты и позволяет повысить экономичность переработки.After the oxidative dissolution of metal sulfides, the solution contains an acid and ferric ions, which are an oxidizing agent. After separating the solid and liquid phases and extracting metals from the solution, the solution can be reused to dissolve sulfides, which reduces the cost of reagents and improves the efficiency of processing.
Примеры реализации способа.Examples of the implementation of the method.
Пример 1. Измельченный сфалерит растворялся в чане с механическим перемешиванием в растворе серной кислоты с концентрацией 40 г/дм3, концентрации ионов железа(III) 10 г/дм3, при Т:Ж=1:10, температуре 45°С с непрерывной подачей озонокислородной газовой смеси 360 мл/мин с концентрацией озона 160 мг/дм3 и водного раствора пероксида водорода 0,23 мл/мин с концентрацией 219 г/дм3. Без регулирования расхода окислителей за 8 часов сульфид растворился на 98%, всего расход озона составил ~ 28 г, пероксида водорода - ~24 г. Через 60 мин концентрация озона на выходе составляла 6 мг/дм3, 90 мин - 34 мг/дм3, 120 мин - 90 мг/дм3, 180 мин - 98 мг/дм3 и далее увеличивалась незначительно. При ручном регулировании расхода окислителей - уменьшении расхода окислителей на около 5-10% после достижения концентрации озона в газе на выходе из чана >60-80 мг/дм3 извлечение цинка в раствор составило ~97,5%, расход озона ~24 г, пероксида водорода - ~20,5 г. В результате использования регулирования расхода окислителей повысилась степень использования окислителей на растворение сфалерита и снизился расход озона на ~14%.Example 1. Crushed sphalerite was dissolved in a vat with mechanical stirring in a solution of sulfuric acid with a concentration of 40 g/dm 3 , concentration of iron(III) ions 10 g/dm 3 , at T:W=1:10, temperature 45°C with continuous by supplying an ozone-oxygen gas mixture of 360 ml/min with an ozone concentration of 160 mg/dm 3 and an aqueous solution of hydrogen peroxide 0.23 ml/min with a concentration of 219 g/dm 3 . Without regulating the consumption of oxidizing agents, sulfide dissolved by 98% in 8 hours, the total consumption of ozone was ~ 28 g, hydrogen peroxide - ~ 24 g. , 120 min - 90 mg/dm 3 , 180 min - 98 mg/dm 3 and then increased slightly. With manual regulation of the consumption of oxidants - reducing the consumption of oxidants by about 5-10% after reaching the concentration of ozone in the gas at the outlet of the vat > 60-80 mg/dm hydrogen peroxide - ~20.5 g. As a result of the use of regulation of the consumption of oxidizers, the degree of use of oxidizers for the dissolution of sphalerite increased and the consumption of ozone decreased by ~14%.
Пример 2. Медный сульфидный концентрат флотационного обогащения, содержащий халькозин и борнит, после сухой механоактивации выщелачивался в чане с механическим перемешиванием, при соотношении Т:Ж=1:5, концентрации серной кислоты 80 г/л, температуре 50°С, исходной концентрации ионов железа(III) 10 г/дм3, с непрерывной подачей озонокислородной газовой смеси 120 мл/мин с концентрацией озона 190 мг/дм3 и водного раствора пероксида водорода 0,5 мл/мин концентрацией 87 г/дм3. Растворение сульфидов составило 99,1% за 4 часа, без регулирования расход озона составил 5,5 г, пероксида водорода -10,44 г, с регулированием расход окислителей снизился на ~11%. При использовании ультразвукового воздействия на пульпу выщелачивания частотой 22 кГц и мощностью 8 Вт/см2 извлечение меди в раствор 99% достигнуто за ~3,5 ч, расход окислителей на растворение с использованием регулирования снизился на ~15%.Example 2. Copper sulfide concentrate of flotation enrichment containing chalcocite and bornite, after dry mechanical activation, was leached in a vat with mechanical stirring, at a ratio of T:W=1:5, a sulfuric acid concentration of 80 g/l, a temperature of 50°C, an initial concentration of ions iron(III) 10 g/dm 3 , with a continuous supply of an ozone-oxygen gas mixture of 120 ml/min with an ozone concentration of 190 mg/dm 3 and an aqueous solution of hydrogen peroxide 0.5 ml/min with a concentration of 87 g/dm 3 . The dissolution of sulfides was 99.1% in 4 hours, without regulation, the consumption of ozone was 5.5 g, hydrogen peroxide - 10.44 g, with regulation, the consumption of oxidants decreased by ~11%. When using ultrasonic action on the leaching pulp with a frequency of 22 kHz and a power of 8 W/cm 2 , the extraction of copper into a solution of 99% was achieved in ~3.5 h, the consumption of oxidizing agents for dissolution using regulation decreased by ~15%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021123091A RU2768928C1 (en) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | Method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021123091A RU2768928C1 (en) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | Method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2768928C1 true RU2768928C1 (en) | 2022-03-25 |
Family
ID=80820124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021123091A RU2768928C1 (en) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | Method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2768928C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114990350A (en) * | 2022-03-29 | 2022-09-02 | 呼伦贝尔驰宏矿业有限公司 | Method for deeply removing TOC and residual organic matters in zinc sulfate solution |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2339708C1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) | Leaching method for products, containing metals sulfides |
| CN101717857A (en) * | 2009-08-18 | 2010-06-02 | 江苏大学 | Method for rapidly and directly dipping nickel sulfide concentrate under action of ultrasonic wave |
| RU2739492C1 (en) * | 2020-07-24 | 2020-12-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of processing mineral raw material containing metal sulphides |
-
2021
- 2021-08-03 RU RU2021123091A patent/RU2768928C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2339708C1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) | Leaching method for products, containing metals sulfides |
| CN101717857A (en) * | 2009-08-18 | 2010-06-02 | 江苏大学 | Method for rapidly and directly dipping nickel sulfide concentrate under action of ultrasonic wave |
| RU2739492C1 (en) * | 2020-07-24 | 2020-12-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of processing mineral raw material containing metal sulphides |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КРЫЛОВА Л.Н. и др. Выщелачивание сульфидных концентратов цветных металлов с применением новых реагентов. "Обогащение", 2007, N4, с.21-24. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114990350A (en) * | 2022-03-29 | 2022-09-02 | 呼伦贝尔驰宏矿业有限公司 | Method for deeply removing TOC and residual organic matters in zinc sulfate solution |
| CN114990350B (en) * | 2022-03-29 | 2024-04-26 | 呼伦贝尔驰宏矿业有限公司 | Method for deeply removing TOC and residual organic matters in zinc sulfate solution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5993635A (en) | Atmospheric mineral leaching process | |
| FI118386B (en) | Procedure for extracting the calcopyrite | |
| Hedjazi et al. | Industrial application of ammonia-assisted cyanide leaching for copper-gold ores | |
| WO2011116426A1 (en) | Process for leaching refractory uraniferous minerals | |
| RU2265068C1 (en) | Method of treating heat-resisting mineral metal-containing raw | |
| EP0115500A1 (en) | Recovery of silver and gold from ores and concentrates | |
| RU2768928C1 (en) | Method for dissolving metal sulfides using ozone and hydrogen peroxide | |
| RU2245380C1 (en) | Method for reprocessing of metal sulfide-containing products | |
| US5529606A (en) | Oxidation process and the separation of metals from ore | |
| RU2403301C1 (en) | Method of active leaching of metals from ores and concentrates | |
| Srithammavut | Modeling of gold cyanidation | |
| RU2428493C1 (en) | Procedure for extaction of metals from gold containing sulphide-oxidised copper ores | |
| WO2023186027A1 (en) | Environmentally friendly gold leaching method for gold ore containing carbon, sulfur and arsenic | |
| RU2739492C1 (en) | Method of processing mineral raw material containing metal sulphides | |
| RU2439177C2 (en) | Processing method of sulphide-oxidated copper ores with copper and silver extraction | |
| RU2336340C1 (en) | Method of leaching of sulphide containing products | |
| RU2749310C2 (en) | Method for pocessing sulphide gold and copper float concentrate | |
| RU2350665C2 (en) | Method for cuvette-heap leaching of metals from mineral mass | |
| RU2339708C1 (en) | Leaching method for products, containing metals sulfides | |
| RU2354819C1 (en) | Method for leaching of oxidised and mixed copper-bearing ores and products of their enrichment | |
| RU2841274C1 (en) | Method of heap leaching of refractory complex ores | |
| AU2015303354B2 (en) | Process, assembly and plant using hydrogen peroxide | |
| RU2754726C1 (en) | Method for recovering gold from refractory ores | |
| RU2339706C1 (en) | Method for hydrometallurgical reprocessing of sulfide concentrates | |
| RU2465354C1 (en) | Method for extracting gold from sulphide ores |