Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Бактеріальна інтенсифікація процесів переведення твердої фази в розчин (вилучення міді із забалансових руд і відвалів) — спеціальний метод збагачення корисних копалин.
Загальний опис
Сучасні гідрометалургійні методи, зокрема хімічне, бактерійно-хімічне, купчасте, підземне і чанове вилуговування, дозволяють переробляти з високим економічним ефектом бідні забалансові руди, а в ряді випадків і хвости мідних збагачувальних фабрик. До бідних забалансових відносять руди, що містять 0.3-0.5 %, а іноді 0.1-0.15 % міді. Суть гідрометалургійного методу полягає в наступному:
- вилуговування міді сірчаною кислотою, тобто переведення нерозчинних у воді сполук (сульфідів) в розчинні сполуки (сульфати).
- цементація (осадження) міді.
- екстракція міді.
Застосування мікроорганізмів — тіонових бактерій «тіобацілус феррооксіданс» (Thiobacillus ferrooxidans) і «тіобацілус тіооксіданс» (Thiobacillus thiooxidans) збільшує швидкість окиснення сульфідів за певних умов у десятки, сотні і навіть тисячі разів. Бактерії, адсорбуючись на поверхні сульфіду, сприяють утворенню оксиду сірчанокислого заліза Fe2(SO4)3 — найсильнішого окисника сульфідів.
Протікання процесу вилуговування
Протікання процесу вилуговування ілюструється такими хімічними рівняннями:
FeS2 + 3,5O2 + H2O FeSO4 + H2SO4
Окиснення 2-валентного заліза у 3-валентне за допомогою бактерій Th. fer.:
4 FeSO4 + 2H2SO4 + O2 + 2Fe2(SO4)3 + 2H2O
Fe2(SO4)3 + MeS MeSO4 + 2FeSO4 + So
Сірку, що утворюється, мікроорганізми окиснюють до сірчаної кислоти
Th.thio So +H2O +3/2O2 + H2SO4
Мідні сульфідні руди під дією Fe2(SO4)3 розчиняються з отриманням в розчині CuSO4 за наступною реакцією: 2CuS + 2Fe2(SO4)3 + 2H2O +3O2 2CuSO4 + 4FeSO4 + H2SO4
Розчини, що містять мідь, спрямовують на цементацію залізом з отриманням цементної міді: CuSO4 + Fe Cu + FeSO4
Цементні розчини після регенерації за допомогою бактерій знову подають на вилуговування: FeSO4 + бактерії (Thiobacillus ferrooxidans) Fe2(SO4)3
Схематично процес вилуговування представлений на рисунку.
Купчастому вилуговуванню звичайно піддають бідні забалансові руди або старі відвали, що утворилися внаслідок складування забалансової руди. Бажано, щоб основа відвалу або купи (терикону) була щільною. На підготовлений майданчик в перші шари укладають великі грудки руди (200–300 мм) для кращої аерації купи. Вся купа закладається дрібнішим дробленим матеріалом.
На поверхні відвалу бульдозером роблять канави глибиною до 0,5–1,2 м, через які купа зрошується бактерійними розчинами, що містять 105–106 клітин бактерій в одному мл. Туди ж додають сірчанокисле оксидне залізо і сірчану кислоту для підтримки рН 1,9–2,5.
Навколо купи роблять канави, куди стікає розчин, що містить мідь (який пройшов через відвал). З канави розчин насосом подається в басейн з відстійником для осадження глини і шламів, після чого він надходить на цементаційну установку для вилучення міді. Цементна мідь прямує на міделиварний завод.
Купи зрошують з інтервалом 7–15 днів. Для кращої аерації і окиснення сульфідів у відвалах пробурюють отвори, куди вставляють перфоровані труби діаметром 100 мм.
Відпрацювання купи при бактерійно-хімічному методі вилуговування триває 4–5 років. Цементна мідь містить 70–80 % міді. Витягання міді з розчину становить 95–99 %.
Собівартість міді в 2–5 раз нижча в порівнянні з міддю, що отримується за традиційною технологією.
Головний ставок глибиною до 2 метрів, об'ємом 5 тис. м³ має запас розчину на 2 доби. Розчин після вилуговування направляють у ставок-відстійник, а після відстоювання — на цементацію. Витрата залізного скрапу становить 1,3–1,5 кг на 1 кг цементної міді. Тривалість контакту розчину зі скрапом 5–6 хвилин. Вилучення міді з розчину при цементації становить 95 % і більше. Розчин після вилуговування містить близько 1,5 г/л міді, а після цементації — 0,02 г/л міді, 3–4 г/л двовалентного заліза.
Вилучення міді з розчинів після вилуговування
Розчини, отримані після купчастого або підземного вилуговування забалансових руд і відвалів, містять незначну кількість міді (0,3–3 г/л). Вилучення міді з розчинів можливе: цементацією, сорбцією, електролітичним осадженням. З перерахованих методів економічно виправдане вилучення міді з розчинів цементацією залізом. Для цементації використовують залізний брухт, консервну жерсть, обрізки жерсті.
Цементація може здійснюватися в:
- цементаційних жолобах;
- барабанних цементаторах;
- цементаційних ваннах;
- цементаційних чанах;
- конусних цементаторах.
Див. також
Література
- Самилін В., Білецький В. Спеціальні методи збагачення корисних копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2003. — 116 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Bakterialna intensifikaciya procesiv perevedennya tverdoyi fazi v rozchin viluchennya midi iz zabalansovih rud i vidvaliv specialnij metod zbagachennya korisnih kopalin Zmist 1 Zagalnij opis 2 Protikannya procesu vilugovuvannya 3 Viluchennya midi z rozchiniv pislya vilugovuvannya 4 Div takozh 5 LiteraturaZagalnij opisred Suchasni gidrometalurgijni metodi zokrema himichne bakterijno himichne kupchaste pidzemne i chanove vilugovuvannya dozvolyayut pereroblyati z visokim ekonomichnim efektom bidni zabalansovi rudi a v ryadi vipadkiv i hvosti midnih zbagachuvalnih fabrik Do bidnih zabalansovih vidnosyat rudi sho mistyat 0 3 0 5 a inodi 0 1 0 15 midi Sut gidrometalurgijnogo metodu polyagaye v nastupnomu vilugovuvannya midi sirchanoyu kislotoyu tobto perevedennya nerozchinnih u vodi spoluk sulfidiv v rozchinni spoluki sulfati cementaciya osadzhennya midi ekstrakciya midi Zastosuvannya mikroorganizmiv tionovih bakterij tiobacilus ferrooksidans Thiobacillus ferrooxidans i tiobacilus tiooksidans Thiobacillus thiooxidans zbilshuye shvidkist okisnennya sulfidiv za pevnih umov u desyatki sotni i navit tisyachi raziv Bakteriyi adsorbuyuchis na poverhni sulfidu spriyayut utvorennyu oksidu sirchanokislogo zaliza Fe2 SO4 3 najsilnishogo okisnika sulfidiv Protikannya procesu vilugovuvannyared Protikannya procesu vilugovuvannya ilyustruyetsya takimi himichnimi rivnyannyami FeS2 3 5O2 H2O FeSO4 H2SO4 Okisnennya 2 valentnogo zaliza u 3 valentne za dopomogoyu bakterij Th fer 4 FeSO4 2H2SO4 O2 2Fe2 SO4 3 2H2O Fe2 SO4 3 MeS MeSO4 2FeSO4 So Sirku sho utvoryuyetsya mikroorganizmi okisnyuyut do sirchanoyi kisloti Th thio So H2O 3 2O2 H2SO4 Midni sulfidni rudi pid diyeyu Fe2 SO4 3 rozchinyayutsya z otrimannyam v rozchini CuSO4 za nastupnoyu reakciyeyu 2CuS 2Fe2 SO4 3 2H2O 3O2 2CuSO4 4FeSO4 H2SO4 Rozchini sho mistyat mid spryamovuyut na cementaciyu zalizom z otrimannyam cementnoyi midi CuSO4 Fe Cu FeSO4 Cementni rozchini pislya regeneraciyi za dopomogoyu bakterij znovu podayut na vilugovuvannya FeSO4 bakteriyi Thiobacillus ferrooxidans Fe2 SO4 3 nbsp Shema vilugovuvannya midnih rud Shematichno proces vilugovuvannya predstavlenij na risunku Kupchastomu vilugovuvannyu zvichajno piddayut bidni zabalansovi rudi abo stari vidvali sho utvorilisya vnaslidok skladuvannya zabalansovoyi rudi Bazhano shob osnova vidvalu abo kupi terikonu bula shilnoyu Na pidgotovlenij majdanchik v pershi shari ukladayut veliki grudki rudi 200 300 mm dlya krashoyi aeraciyi kupi Vsya kupa zakladayetsya dribnishim droblenim materialom Na poverhni vidvalu buldozerom roblyat kanavi glibinoyu do 0 5 1 2 m cherez yaki kupa zroshuyetsya bakterijnimi rozchinami sho mistyat 105 106 klitin bakterij v odnomu ml Tudi zh dodayut sirchanokisle oksidne zalizo i sirchanu kislotu dlya pidtrimki rN 1 9 2 5 Navkolo kupi roblyat kanavi kudi stikaye rozchin sho mistit mid yakij projshov cherez vidval Z kanavi rozchin nasosom podayetsya v basejn z vidstijnikom dlya osadzhennya glini i shlamiv pislya chogo vin nadhodit na cementacijnu ustanovku dlya viluchennya midi Cementna mid pryamuye na midelivarnij zavod Kupi zroshuyut z intervalom 7 15 dniv Dlya krashoyi aeraciyi i okisnennya sulfidiv u vidvalah proburyuyut otvori kudi vstavlyayut perforovani trubi diametrom 100 mm Vidpracyuvannya kupi pri bakterijno himichnomu metodi vilugovuvannya trivaye 4 5 rokiv Cementna mid mistit 70 80 midi Vityagannya midi z rozchinu stanovit 95 99 Sobivartist midi v 2 5 raz nizhcha v porivnyanni z middyu sho otrimuyetsya za tradicijnoyu tehnologiyeyu Golovnij stavok glibinoyu do 2 metriv ob yemom 5 tis m maye zapas rozchinu na 2 dobi Rozchin pislya vilugovuvannya napravlyayut u stavok vidstijnik a pislya vidstoyuvannya na cementaciyu Vitrata zaliznogo skrapu stanovit 1 3 1 5 kg na 1 kg cementnoyi midi Trivalist kontaktu rozchinu zi skrapom 5 6 hvilin Viluchennya midi z rozchinu pri cementaciyi stanovit 95 i bilshe Rozchin pislya vilugovuvannya mistit blizko 1 5 g l midi a pislya cementaciyi 0 02 g l midi 3 4 g l dvovalentnogo zaliza Viluchennya midi z rozchiniv pislya vilugovuvannyared Rozchini otrimani pislya kupchastogo abo pidzemnogo vilugovuvannya zabalansovih rud i vidvaliv mistyat neznachnu kilkist midi 0 3 3 g l Viluchennya midi z rozchiniv mozhlive cementaciyeyu sorbciyeyu elektrolitichnim osadzhennyam Z pererahovanih metodiv ekonomichno vipravdane viluchennya midi z rozchiniv cementaciyeyu zalizom Dlya cementaciyi vikoristovuyut zaliznij bruht konservnu zherst obrizki zhersti Cementaciya mozhe zdijsnyuvatisya v cementacijnih zholobah barabannih cementatorah cementacijnih vannah cementacijnih chanah konusnih cementatorah Div takozhred Vilugovuvannya Vilugovuvannya bakterialne Specialni metodi zbagachennya korisnih kopalinLiteraturared Samilin V Bileckij V Specialni metodi zbagachennya korisnih kopalin Doneck Shidnij vidavnichij dim 2003 116 s Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Bakterialna intensifikaciya procesiv perevedennya tverdoyi fazi v rozchin amp oldid 42976280