Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Физико-химические основы комбинированной технологии переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.13, 05.16.02

Год: 2008

Номер работы: 97767

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Одним из принципов государственной политики в области недропользования является переход на ресурсосберегающие технологии, рациональное и комплексное использование минерального сырья при добыче и переработке, снижение вредного воздействия производства на окружающую среду. Реализация основ государственной политики требует решения задач рационального недропользования на высоком технологическом уровне. При флотационном обогащении смешанной медной руды большое значение на техникоэкономические пок

Для переработки сложных и труднообогатимых технологий, руд необходимо развитие и процессы совершенствование комбинированных сочетающих современные рудоподготовки, физического и химического обогащения и выделения металлов из продуктов. Каждый процесс в комбинированных технологиях переработки руд является подготовкой к последующим процессам, зависит от протекания предьщущих процессов и оказывает влияние на последующие процессы и технологическую схему в целом. Изучение закономерностей процессов

Методы выщелачивания сульфидных медных концентратов в комбинированных флотации, снижение расхода реагентов для флотационного технологиях отличаются применяемыми растворителями, их концентрацией, методом регенерации окислителей, условиями выщелачивания - температурой и давлением, крупностью твердой фазы, методами извлечением металлов из растворов и др. Сернокислотным выщелачиванием при нормальных условиях растворяются вторичные сульфиды меди не более чем на 25+35% и более эффективно в автокла

В научной литературе известны результаты исследований по применению озона в технологиях производства меди, цинка, никеля, золота, серебра, молибдена, кобальта, железа, селена, урана, марганца и др., в' частности, для окисления сульфидов цветных металлов, регенерации окислителей используемых для выщелачивания сульфидов, селективного выщелачивания металлов, выделения металлов из растворов, повышения окислительных свойств других реагентов. Озон может быть использован для извлечения металлов из к

Анализ исследовательских работ и промышленной практики переработки смешанных медных руд и результатов по использованию озона для окислительного выщелачивания минерального месторождения: сырья показал актуальность переработки изучения смешанной физико-химических медной руды основ комбинированной технологии Удоканского - определение крупности руды для сернокислотного выщелачивания окисленных минералов меди в смешанной руде, изучение параметров объемов сброса водной фазы в хвостохрани

Исследованные пробы смешанной медной руды характеризуются содержанием меди общей 0,95-4,46%, железа общего (Fe 2 0 3 ) 4,05-5-4,6%, кремнезема 69,8-70,0%, А1 2 0 3 8,1-11,26%, MgO 0,25-0,5%, СаО 1,9-2,1%, К 2 0 2,82-2,9%, N a 2 0 2,5-2,7%. Содержание свинца и цинка незначительны (<0,01%), серебра 14,6 г/т, золота- 0,27 г/т. Первичная рудная минерализация в виде околожильной вкрапленности включает борнит, халькопирит, ковеллин, халькозин, магнетит, мартит. В зоне окисления вторичная рудная

2.2 Оборудование, использованное для исследований Оборудование для рудоподготовки • Центробежно-ударная дробилка ДЦ-0,36 • Щековая дробилка (входное отверстие 150x70 мм, разгрузочная щель - 7-ь10

мм) • Лабораторный двухситный грохот с ячейками 20 и 10 мм • Лабораторный двухситный грохот с ячейками 5 и 3 мм • Весы платформенные электронные СВП-1,5 и СВП-30 • Набор сит с ячейками 2,5; 1,60; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм по ГОСТ 3584-72. Оборудование для выщелачивания Для исследований выщелач

2.3 Методы определение физико-химических параметров процессов Концентрацию Концентрацию железа меди в в растворе растворе определяли определяли на на атомно-адсорбционном атомно-адсорбционном спектрофотометре и экспресс титрованием трилонометрическим методом. спектрофотометре М-400 и методом йодометрического титрования. Концентрацию кислоты в растворе определяли методом титрования гидроксидом натрия с индикатором тромфеноловый синий в растворе этилового спирта Кислотность (величина

рН)

Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЕ РУДОПОДГОТОВКИ И СЕРНОКИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ СМЕШАННЫХ МЕДНЫХ РУД ПЕРЕД ФЛОТАЦИЕЙ

3.1 Изучение и испытание рудоподготовки Исходным материалом в исследованиях дробления являлась крупнокусковая проба сульфидно-окисленной медной руды Удоканского месторождения. Исследования проведены с целью определения технологических показателей дробимости руды и получения продукта для последующего выщелачивания. Крупность руды определяет раскрытие минералов и их доступность при выщелачи

3.2 Изменение состава поверхности вторичных сульфидов меди при сернокислотной обработке Для исследований из руды Удоканского месторождения отобраны сульфиды меди, которые измельчены до крупности - 0,044 мм, подвергнуты сернокислотной обработке при концентрации кислоты 0,1 моль/л и 1,0 моль/л продолжительностью 1 ч, промыты водой и высушены. Изучение влияния сернокислотной обработки вторичных сульфидных минералов меди на фазовый состав изучали с использованием рентгенодифракционного D8

3.3 Изучение режимов сернокислотного выщелачивания смешанных медных руд Состав и свойства медных минералов руды Удоканского месторождения определяют технологические качества руды и способы ее обогащения. Халькопирит (первичный сульфид меди), содержится в руде в небольших количествах, физически и химически устойчив, содержит небольшое количество примесей, характеризуется низкой пористостью (скважностью) и, следовательно, минимальной проводимостью растворов. Вторичные сульфиды меди (халькозин,

4.2 Изучение режимов флотационного обогащения кеков выщелачивания смешанных медных руд Изучение обезвоживания сульфгидрильный флотационного и промывки. обогащения При кеков сернокислотного исследованиях выщелачивания использовались технологических проб пр.29 и 5пп удоканских смешанных медных руд проводили после флотационных собиратель бутиловый ксантогенат калия, 0,5% раствор; собиратель аполярный - керосин, 0,5% эмульсия; сульфидизатор - сернистый натрий, 5% раствор; пенообразователь — Т-80

Анализ хвостов флотации кека выщелачивания (проба пр.29) показал, что содержание меди в них независимо от используемой схемы и реагентного режима флотации составляет не менее 0,11 %. В хвостах флотации большая часть (около 90%) минералов меди присутствуют в виде сростков или внутри силикатов, алюмосиликатов, остатков карбонатов, гидрооксидов железа и магнетита (рисунки 43^-49). У халькопирита из сростковых агрегатов зачастую не находится вскрытой поверхности для контакта с флотореагентами.

4.5 Анализ влияния сернокислотной обработки вторичных сульфидов меди и смешанной медной руды на их флотационное обогащение Исследования флотационного обогащения вторичных сульфидов меди, смешанной медной руды Удоканского месторождения и кека ее выщелачивания показали, что в результате предварительной сернокислотной обработки изменяется реагентный режим, кинетика и технологические показатели флотации (таблица 17). Уменьшение расхода ксантогената, сернистого натрия, продолжительности флотации к

Исследование окислительного выщелачивания сульфидных медных концентратов в комбинированной технологии переработки руды медистых песчаников проведено с использованием наиболее экологически безопасных реагентов - озона, сернокислого закисного железа и пероксида водорода. В исследованиях окислительного выщелачивания использован сульфидный медный концентрат флотационного обогащения руды Удоканского месторождения с содержанием меди 24,5%, в ней меди в окисленных минералах 1,5%, полученный флотацио

5.1 Изучение растворимости озона в условиях выщелачивания Выщелачивание с участием газов, как правило, сопровождается взаимодействием твердой фазы с растворенным газом. Растворимость газов во многом определяет кинетику процесса. Озон растворяется в воде в больших количествах, по сравнению с такими атмосферными газами как азот и кислород. Большинство результатов по растворимости озона и влиянию на нее примесей и температуры получены для воды. Расхождение в численных значениях растворимости озо

Озон обладает слабой связью между атомами кислорода 0 - 0 (энергия связи 146 кДж/моль, в кислороде 0 = 0 493,6 кДж/моль), что является причиной его нестабильности - в воздухе, в воде и в водных растворах, особенно при действии квантов света, повышении температуры и взаимодействии с различными веществами озон разлагается. Выяснение механизма разложения озона в водных растворах и образующихся в этом продуктов важно, так как позволяет определить роль озона в механизме выщелачивания сульфидных ми

(24) В процессе выщелачивания железосодержащих минералов концентрата озоном в раствор выделяется железо, которое может окисляться до Fe(III), значительно влияющих на систему в процессе окисления сульфидных минералов. Изучено влияние физико-химических условий на окисление Fe(II) в водном растворе серной кислоты с концентрацией 40,0 г/л озоном с концентрацией 180 мг/л, при расходе ОКС 5 мл/с. Изменение концентрации озона на выходе из реактора (озонограммы) от времени при окислении Fe(II) предс

5.4 Окисление сульфидного медного концентрата железом(1П) Оксидное железо окисляет сульфидные минералы меди в соответствии с обобщенным уравнением реакции: MeS + Fe 2 (S0 4 ) 3 -> MeSQ 4 + FeS0 4 + S c (31) Окисляя сульфидные минералы, Fe(III) восстанавливается до железа Fe(II) (29), которое при участии озона окисляется до Fe(III) в соответствии с уравнением (30), т.е. создаются условия для непрерывного окислительно-восстановительного катализа, при котором происходит непрерывная регенераци

Вторичные сульфидные медные минералы окисляются в некоторой степени раствором серной кислоты по обобщенному уравнению: MeS + H 2 S0 4 = MeS0 4 + Н 2 0 + S° (32) Выщелачивание сульфидного медного концентрата Удоканского месторождения в течение 3 часов раствором серной кислоты концентрацией в пределах 40-^-60 г/л при температуре 50°С, перемешивании, подаче кислорода концентрацией 97-^99%, позволяет извлечь максимально меди 33,4%, при этом содержание меди в твердой фазе снижается с 24,5% до 20,5

Для оценки влияния концентрации озона в озоно-кислородной смеси (ОКС) на извлечение меди из сульфидного концентрата, выщелачивание проводили при концентрации озона 85 мг/л и 180 мг/л, постоянном расходе ОКС равном 2 мл/с, температуре 50°С, концентрации серной кислоты 80 г/л, Т:Ж=1:5. При увеличении концентрации озона в ОКС в 2,1 раза с 85 мг/л до 180 мг/л скорость извлечения меди из сульфидного медного концентрата значительно повышается в среднем почти в 3 раза и соответственно снижается длит

Пероксид водорода имеет окислительный потенциал 1,77 В, что в 1,3 раз больше чем у хлора и в зависимости от условий может выступать либо в роли восстановителя, либо в роли окислителя. С большинством органических и со многими неорганическими соединениями пероксид водорода не взаимодействует и его роль в таких случаях сводится к роли конкурирующего вещества с основным растворенным соединением за радикалы ОН и НОг в соответствии с уравнениями (19), (20). Пероксид водорода как соединение со слабо

5.8 Механизм и кинетика выщелачивания пероксоном и пероксон-солевым методом При применении в растворе озона (окислительный потенциал 2,07

В) совместно с пероксидом водорода (потенциал 1,7

В) называемого реактивом пероксон (регохопе) изменяется механизм окислительного процесса, реализуется так называемый АОР-режим (Advanced Oxidation Process) [129, 130], при котором образуются химически более активные ОНрадикалы с потенциалом 2,9 В и радикалы НО2 с потенциалом 1,7 В: 0 3 + Н 2 0 2

Озонное и пероксон-солевое выщелачивание оказывает значительное действие на состав сульфидного медного концентрата. Зерен сульфидов не наблюдается, только в виде реликтов "захороненных" в агрегатах слюды, сильно изъеденных и замещенных продуктами разложения, которые в виде темных масс проникают вглубь зерна сульфида или окаймляют его, и встречается не измененный или частично замещенный пирит. Сера также часто присутствует в таких псевдоморфозах, но находится не в каймах, а в ослабле

С целью определения кинетических параметров окисления сульфидного медного концентрата и халькозина, основного минерала в руде Удоканского месторождения, изучено изменение оптических спектров поглощения озона в водном растворе серной кислоты при небольшом содержании минеральных продуктов при выщелачивании (рисунки 73, 74 и 75). т 240 Т 300 Длина волны, нм 1 - спектр озона в растворе 0,1 Н H 2 S0 4 2 - спектр озона через 1 мин после добавления концентрата 3- через 3 мин; 4 - через 6 мин; 5 -

При выщелачивании сульфидных руд и концентратов цветных металлов сульфидная сера окисляется до элементной, которая находится в растворе или на поверхности твердой фазы в коллоидном состоянии. Образующаяся коллоидная сера может существенно влиять на кинетику, эффективность выщелачивания и на последующую переработку кека. При выщелачивании сульфидных продуктов в растворе серной кислоты с применением озона и пероксида водорода, образующаяся мелкодисперсная сера подвергается окислению и может уча

5.12 Изучение механизма взаимодействия коллоидной серы с озоном Разложение озона при взаимодействии с коллоидной серой изучалось по изменению оптической плотности поглощения озона в водном растворе 0,1 н серной кислоты в зависимости от содержания серы. Оптическое поглощение озона имеет характерную полосу с максимумом при 258 нм и коэффициентом экстинкции е = 3000 моль/л^см" (рисунок

80) [132]. Оптическое поглощение коллоидной серы в 0,1 н растворе серной кислоты носит бесструктурн

Глава 6 КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ СМЕШАННЫХ МЕДНЫХ РУД УДОКАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Озон и пероксид водорода в процессе выщелачивания сульфидного медного концентрата в растворе серной кислоты расходуется:

- на непосредственное окисление сульфидов;

- регенерацию из образующегося двухвалентного железа трехвалентного, которое окисляет сульфиды;

- окисление образующейся при окислении сульфидов серы до серной кислоты участвующей в реакциях окисления. Для технико-экономических расчетов взята проба сульфидной медной руды с и пирит присутствуют в содержанием хальк

Изучение физико-химических основ процессов выщелачивания и флотационного обогащения позволили обосновать комбинированную технологию переработки смешанных медных руд Удоканского месторождения с окислительным выщелачиванием концентратов, максимально учитывающая особенности вещественного состава и структуры руды [14,15,133-^146] (рисунок 85). Параметры и режимы процессов технологии разработаны с учетом их взаимного влияния для получения максимального извлечения меди и наименьших затрат на перера