RU2468099C2

RU2468099C2 - Method to extract metals from mill tailings

Info

Publication number: RU2468099C2
Application number: RU2011105254/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Голик; Виталий Иванович Комащенко; Владислав Борисович Заалишвили
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2012-11-27
Also published as: RU2011105254A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: method includes leaching of useful components from open grains of processed raw materials in a cage mill, when loading raw materials and leaching reagent simultaneously in it. Raw materials processed in the cage mill are additionally exposed to vibration in the horizontal plane with its tossing. At the same time exposure to vibration is carried out within the frequency of oscillations from 30 to 1500 Hz at amplitude of horizontal oscillations from 2 to 50 mm and amplitude of vertical tosses of up to 30 mm.

EFFECT: higher efficiency of metals extraction from mill tailings or off-grade raw materials due to considerable increase of leaching speed.

7 dwg

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и, в частности, к технологиям доизвлечения полезных компонентов из хвостов первичного обогащения.The invention relates to the field of mineral processing and, in particular, to technologies for the extraction of useful components from the tailings of primary processing.

В ходе переработки добытых из недр минеральных масс образуются отходы, утилизация которых без ущерба природной среде возможна только после извлечения из них металлов до норм предельно допустимых концентраций. Традиционные обогатительные процессы не обеспечивают полного раскрытия минералов и поэтому не могут быть использованы с высокой эффективностью.In the course of processing the mineral masses extracted from the bowels of the earth, waste is generated, the disposal of which without harming the environment is possible only after extraction of metals from them to the norms of maximum permissible concentrations. Traditional enrichment processes do not provide the full disclosure of minerals and therefore cannot be used with high efficiency.

Технология обогащения, основанная на комбинировании методов магнитного, гравитационного и электрохимического разделения и обогащения (Мейерович А.С., Нарсеев А.В. Современная практика извлечения благородных металлов из забалансовых руд и отвальных продуктов за рубежом. М., 1989), позволяет выделять из хвостов селективные товарные продукты, однако основным недостатком ее является технологическая сложность и низкая производительность, что является препятствием для широкого применения этой технологии.An enrichment technology based on a combination of magnetic, gravitational and electrochemical separation and enrichment methods (Meyerovich A.S., Narseev A.V. Modern practice of extracting precious metals from off-balance ores and dump products abroad. M., 1989), allows to distinguish from tails are selective commercial products, however, its main disadvantage is technological complexity and low productivity, which is an obstacle to the widespread use of this technology.

Эффективность извлечения металлов из хвостов обогащения увеличивается при использовании инновационных технологий выщелачивания. Модернизация традиционных обогатительных процессов осуществляется путем привлечения операций гидрометаллургической и химической переработки, которые повышают эффективность обогащения (Лузин Б.С. Повторная добыча золота из отходов обогащения руд. Алматы, Гылым, 2003, с.35-40). Основным недостатком таких технологий является чрезмерная продолжительность процесса.The efficiency of metal extraction from tailings is enhanced by using innovative leaching technologies. The modernization of traditional beneficiation processes is carried out by involving hydrometallurgical and chemical processing operations that increase the concentration efficiency (B. Luzin. Re-mining of gold from ore processing wastes. Almaty, Gylym, 2003, p. 35-40). The main disadvantage of such technologies is the excessive duration of the process.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ извлечения металлов из хвостов обогащения, предусматривающий выщелачивание полезных компонентов из раскрытых зерен обрабатываемого сырья, при этом выщелачивание осуществляют в дезинтеграторе, загружая в него одновременно исходное сырье и выщелачивающий реагент (Логачев А.В. Научно-методологические основы производства золота на заключительном этапе разработки месторождений. Автореферат диссертации на соискание ученой степени документ. техн. наук. Новочеркасск, 2009, с.3-5, 18-20). Недостатком известного способа является низкая степень раскрытия зерен, получаемая при традиционных технологиях дробления и измельчения, низкая химическая активность извлекаемых компонентов и снижение эффективности выщелачивания со временем, вызываемое постепенной кольматацией пор и трещин в зернах обрабатываемого материала.The closest technical solution to the proposed invention is a method for extracting metals from tailings, envisaging leaching of useful components from open grains of the processed raw materials, while leaching is carried out in a disintegrator, loading both the feedstock and the leaching reagent (Logachev A.V. Scientific and methodological fundamentals of gold production at the final stage of mining. Abstract of dissertation for the degree of a document. technical science. But ocherkassk, 2009 s.3-5, 18-20). The disadvantage of this method is the low degree of disclosure of grains obtained by traditional technologies of crushing and grinding, low chemical activity of the extracted components and the decrease in leaching efficiency over time, caused by the gradual colmatation of pores and cracks in the grains of the processed material.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение эффективности извлечения металлов из хвостов обогащения за счет существенного ускорения выщелачивания, обусловленного дополнительным раскрытием зерен обрабатываемого материала, механохимической активацией поверхности структурных компонентов извлекаемых материалов и предотвращением кольматации обрабатываемых поверхностей.The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of the extraction of metals from tailings due to the significant acceleration of leaching due to the additional opening of grains of the processed material, mechanochemical activation of the surface of the structural components of the materials to be recovered, and the prevention of clogging of the processed surfaces.

Указанная техническая задача решается тем, что в способе извлечения металлов из хвостов обогащения, предусматривающем выщелачивание полезных компонентов из раскрытых зерен обрабатываемого сырья, при котором выщелачивание осуществляют в дезинтеграторе, загружая в него одновременно исходное сырье и выщелачивающий реагент, на обрабатываемый в дезинтеграторе материал дополнительно воздействуют вибрацией в горизонтальной плоскости с его подбрасываем.The specified technical problem is solved by the fact that in the method of extracting metals from tailings, leaching useful components from the open grains of the processed raw materials, in which the leaching is carried out in a disintegrator, loading both the feedstock and the leaching reagent, the material processed in the disintegrator is additionally exposed to vibration in the horizontal plane with his toss.

Такое совмещение различных видов воздействия на обрабатываемый материал существенно повышает эффективность процесса по следующим причинам. Известно, что при обработке в специальном аппарате - дезинтеграторе, где частицы вещества получают быстро следующие друг за другом удары при скорости соударения до 450 м/с вещества, приобретают новые технологические свойства, обусловленные механической активацией поверхностей частиц измельчаемого материала, рациональное использование которых обеспечивает технологический и экономический эффект. Однако этот эффект ранее использовался лишь в последующих технологических операциях, что при значительном разрыве между последними существенно снижает эффективность процесса за счет падения активности поверхностей обработанных в дезинтеграторе частиц со временем. Поскольку предлагаемый способ предусматривает одновременную загрузку хвостов обогащения и выщелачивающего реагента, возникает синергетический эффект, обусловленный воздействием реагента на выщелачиваемый материал непосредственно в момент раскрытия зерен, т.е. в момент максимальной механо-химической активации.Such a combination of various types of impact on the processed material significantly increases the efficiency of the process for the following reasons. It is known that when processed in a special apparatus - a disintegrator, where particles of a substance quickly receive successive strokes at a collision speed of up to 450 m / s of substance, they acquire new technological properties due to the mechanical activation of the surfaces of the particles of the crushed material, the rational use of which ensures technological and economic effect. However, this effect was previously used only in subsequent technological operations, which, with a significant gap between the latter, significantly reduces the efficiency of the process due to a decrease in the activity of the surfaces of the particles treated in the disintegrator over time. Since the proposed method provides for the simultaneous loading of enrichment tailings and leaching reagent, a synergistic effect arises due to the effect of the reagent on the leached material immediately at the time of opening of the grains, i.e. at the time of maximum mechanochemical activation.

Дополнительное воздействие на обрабатываемый материал вибрацией с подбрасыванием обеспечивает очистку поверхностей зерен от налипания продуктов дезинтеграции и кольматации микротрещин, повышая степень контакта выщелачивающего реагента с обрабатываемым материалом и таким образом еще больше повышает эффективность процесса. Опытным путем было установлено, что наиболее заметное повышение эффективности выщелачивания при наложении на него вибрации происходит в пределах частоты колебаний от 30 до 1500 Гц при амплитуде горизонтальных колебаний от 2 до 50 мм и амплитуде вертикальных подбрасываний до 30 мм.An additional effect on the material being processed by vibration with a tossing ensures the cleaning of the grain surfaces from sticking of the products of disintegration and micro-crack colmatation, increasing the degree of contact of the leaching reagent with the material being processed and thus further increasing the efficiency of the process. It was experimentally established that the most noticeable increase in the leaching efficiency when vibration is applied to it occurs within the range of the oscillation frequency from 30 to 1500 Hz with an amplitude of horizontal oscillations from 2 to 50 mm and an amplitude of vertical tosses up to 30 mm.

Для определения эффективности предлагаемого способа в опытном порядке активировали упорные многокомпонентные хвосты обогащения Урупской фабрики, содержащие 50-60% пирита, до 0,2% цинка, до 0,5% меди и до 0,5% других металлов. Наличие остаточных металлов помимо их прямых потерь препятствует использованию отходов в строительстве, т.к. поверхности зерен хвостов покрыты пленками окислов, толщина которых зависит от времени хранения хвостов. В связи с этим, полнота извлечения остаточного металла из хвостов обогащения в значительной степени влияет на прочность бетона, изготовленного с применением оставшихся отходов. Прочность бетонов при соединении возможностей химических и механических активаторов при одинаковом соотношении цемента и хвостовой добавки, количестве воды, заполнителя, тонкости помола добавки увеличивается на 30-40%.To determine the effectiveness of the proposed method experimentally activated persistent multicomponent tailings of the enrichment of the Urup factory, containing 50-60% pyrite, up to 0.2% zinc, up to 0.5% copper and up to 0.5% other metals. The presence of residual metals in addition to their direct losses prevents the use of waste in construction, as the surface of the grains of the tailings are covered with films of oxides, the thickness of which depends on the storage time of the tailings. In this regard, the completeness of the extraction of residual metal from the tailings significantly affects the strength of concrete made using the remaining waste. The strength of concrete when combining the capabilities of chemical and mechanical activators with the same ratio of cement and tailings, the amount of water, aggregate, fineness of grinding additives increases by 30-40%.

Результаты опытов по реализации предлагаемого способа приведены на чертежах, где показаны:The results of experiments on the implementation of the proposed method are shown in the drawings, which show:

Фиг.1. Диаграмма степени извлечения металлов в раствор из хвостов обогащения при различной частоте и амплитуде горизонтальных вибраций при амплитуде горизонтальных подбрасываний 0 мм.Figure 1. Diagram of the degree of extraction of metals into the solution from the tailings at different frequencies and amplitudes of horizontal vibrations with an amplitude of horizontal tossings of 0 mm.

Фиг 2. Диаграмма степени извлечения металлов в раствор из хвостов обогащения при различной частоте и амплитуде горизонтальных вибраций при амплитуде горизонтальных подбрасываний 10 мм.Fig 2. The diagram of the degree of extraction of metals into the solution from the tailings at different frequencies and amplitudes of horizontal vibrations with an amplitude of horizontal tosses of 10 mm.

Фиг 3. Диаграмма степени извлечения металлов в раствор из хвостов обогащения при различной частоте и амплитуде горизонтальных вибраций при амплитуде горизонтальных подбрасываний 20 мм.Fig 3. The diagram of the degree of extraction of metals into the solution from the tailings at different frequencies and amplitudes of horizontal vibrations with an amplitude of horizontal tosses of 20 mm.

Фиг 4. Диаграмма степени извлечения металлов в раствор из хвостов обогащения при различной частоте и амплитуде горизонтальных вибраций при амплитуде горизонтальных подбрасываний 30 мм.Fig 4. The diagram of the degree of extraction of metals into the solution from the tailings at different frequencies and amplitudes of horizontal vibrations with an amplitude of horizontal tossings of 30 mm.

Фиг 5. Диаграмма степени извлечения металлов в раствор из хвостов обогащения при различной частоте и амплитуде горизонтальных вибраций при амплитуде горизонтальных подбрасываний 40 мм.Fig 5. The diagram of the degree of extraction of metals into the solution from the tailings at different frequencies and amplitudes of horizontal vibrations with an amplitude of horizontal tossings of 40 mm.

Фиг 6. Диаграмма степени извлечения металлов в раствор из хвостов обогащения при различной частоте и амплитуде горизонтальных вибраций при амплитуде горизонтальных подбрасываний 50 мм.Fig 6. The diagram of the degree of extraction of metals into the solution from the tailings at different frequencies and amplitudes of horizontal vibrations with an amplitude of horizontal tossings of 50 mm.

Фиг.7. Принципиальная схема механо-химической активации процесса выщелачивания в дезинтеграторе на вибрационной площадке.7. Schematic diagram of the mechanochemical activation of the leaching process in a disintegrator on a vibration platform.

Устройство для реализации предлагаемого способа представляет собой дезинтегратор, состоящий из электродвигателей 1, корзины 2 и загрузочных приспособлений (не показаны). Дезинтегратор установлен на виброплощадку, состоящую из вибровозбудителя 3, короба 4 и виброизолирующих опор 5.A device for implementing the proposed method is a disintegrator consisting of electric motors 1, basket 2 and loading devices (not shown). The disintegrator is installed on a vibration platform, consisting of a vibration exciter 3, duct 4 and vibration isolating supports 5.

Предлагаемая технология осуществляется следующим образом. При включении вибровозбудителя короб, установленный на упругую систему, совершает направленное возвратно-поступательное колебание. Хвосты, поступающие в дезинтегратор вместе с реагентом, дополнительно к основным процессам механохимической активации и выщелачивания, совершают еще и поступательное движение с подбрасыванием. В процессе вибрации, контактируя с рабочими поверхностями дезинтегратора, хвостовые частицы лишаются возможности слипаться между собой и прилипать к рабочим поверхностям. Все это обеспечивает повышение эффективности комбинированной механохимической активации хвостов. Наилучшие результаты описанная технология дает в пределах частоты колебаний от 30 до 1500 Гц при амплитуде горизонтальных колебаний от 2 до 50 мм и амплитуде вертикальных подбрасываний до 30 мм.The proposed technology is as follows. When the vibration exciter is turned on, the box mounted on the elastic system performs a directional reciprocating oscillation. The tails entering the disintegrator together with the reagent, in addition to the main processes of mechanochemical activation and leaching, also perform translational motion with a tossing. In the process of vibration, in contact with the working surfaces of the disintegrator, the tail particles lose the ability to stick together and stick to the working surfaces. All this provides an increase in the efficiency of combined mechanochemical activation of tails. The described technology gives the best results within the range of oscillation frequency from 30 to 1500 Hz with an amplitude of horizontal oscillations from 2 to 50 mm and an amplitude of vertical tosses up to 30 mm.

Claims

A method of extracting metals from tailings, including leaching of useful components from open grains of processed raw materials in a disintegrator when loading both raw materials and a leaching reagent, characterized in that the raw materials processed in the disintegrator are additionally exposed to vibration in a horizontal plane with their tossing, while exposure to vibration is carried out within the frequency range from 30 to 1500 Hz with an amplitude of horizontal vibrations from 2 to 50 mm and an amplitude of vertics throws up to 30 mm.