Способ улучшения разделения твердого вещества и жидкости в связи с выщелачиванием латерита
Номер патента: 22190
Опубликовано: 30.11.2015
Авторы: Леппинен Яакко, Хааванламми Лииса, Риихимяки Теппо, Руонала Микко
Формула / Реферат
1. Способ извлечения ценных металлов из латеритной руды, в котором латеритную руду выщелачивают в неорганической кислоте и растворенное при выщелачивании железо осаждают с помощью подходящего нейтрализующего агента, образованный таким образом железосодержащий остаток отделяют путем разделения (4) твердого вещества и жидкости, отличающийся тем, что разделение (4) твердого вещества и жидкости проводят таким образом, что железосодержащие твердые вещества, полученные на отдельной стадии разделения, подают по меньшей мере на одну стадию выщелачивания в качестве осаждающего агента для осаждения железа в виде ярозита, при этом осаждающий агент состоит из кристаллов ярозита и гипса, общее количество которых превышает 90 мас.%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что более 20 мас.%, предпочтительно более 40 мас.% твердых веществ осаждающего агента состоит из кристаллов ярозита.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждающий агент подают на стадию (1) выщелачивания латерита.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждающий агент получают таким образом, что суспензию, выходящую из стадии выщелачивания, направляют на стадию (2) нейтрализации и осаждения для осаждения железа в виде ярозита, первую часть (3) нейтрализованной суспензии направляют на разделение (4) твердого вещества и жидкости, из раствора, являющегося его верхним продуктом (жидкостью), который содержит ценные металлы и железо, осаждают затравочные кристаллы на стадии (5) получения затравочных кристаллов ярозита; осажденные затравочные кристаллы (6) ярозита направляют в виде сгущенной суспензии на стадию выщелачивания (1) или нейтрализации (2) латерита, а вторую часть (7) нейтрализованной суспензии направляют на вторую стадию (8) осаждения для осаждения остатка железа из раствора, после чего выполняют разделение (9) твердого вещества и жидкости для разделения содержащего ценные металлы раствора и остатка железа, подлежащего удалению из процесса.
5. Способ регулирования осаждения растворенного железа в сочетании с выщелачиванием ценных металлов из латеритной руды и улучшения разделения твердого вещества и жидкости, т.е. образовавшегося остатка и содержащего ценные металлы раствора, отличающийся тем, что осаждающий агент подают на стадию (1) выщелачивания латерита для осаждения железа в виде ярозита; суспензию со стадии выщелачивания направляют на стадию (2) нейтрализации и осаждения для осаждения железа в виде ярозита; первую часть (3) нейтрализованной суспензии направляют на разделение (4) твердого вещества и жидкости, из которого полученный в качестве верхнего продукта (жидкости) раствор, содержащий ценные металлы и растворенное железо, нейтрализуют для осаждения железа из раствора в виде затравочных кристаллов ярозита на стадии (5) получения затравочных кристаллов ярозита; содержащий осажденные затравочные кристаллы (6) ярозита раствор направляют на стадию выщелачивания (1) или нейтрализации (2) латерита, а вторую часть (7) нейтрализованной суспензии направляют на вторую стадию (8) осаждения для осаждения из раствора оставшегося железа, после чего выполняют разделение (9) твердого вещества от жидкости, чтобы разделить содержащий ценные металлы раствор и остаток железа, подлежащий удалению из процесса.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что первая часть (3) суспензии, подлежащая отделению для образования затравочных кристаллов ярозита, составляет 10-50%, предпочтительно 20-40% от общего количества суспензии.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что содержащий затравочные кристаллы (6) ярозита раствор направляют на стадию (1) выщелачивания.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что содержащий затравочные кристаллы (6) ярозита раствор направляют на стадию (2) нейтрализации и осаждения.
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что количество затравочных кристаллов (6) ярозита на стадии (1) выщелачивания составляет 1-100 г/л, предпочтительно 10-50 г/л.
10. Способ по п.5, отличающийся тем, что концентрация кислоты в суспензии на второй стадии (8) осаждения составляет 10-20 г/л.
11. Способ по любому из пп.5-10, отличающийся тем, что в конце второй стадии осаждения рН регулируют в интервале, при котором осаждается остаток железа.
12. Способ по п.5, отличающийся тем, что нижний продукт (твердое вещество), образованный при разделении (4) твердого вещества и жидкости первой части (3) нейтрализованной суспензии, удаляют из процесса.

Текст
СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОГО ВЕЩЕСТВА И ЖИДКОСТИ В СВЯЗИ С ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ ЛАТЕРИТА Изобретение относится к гидрометаллургической обработке латеритных руд с целью извлечения ценных металлов. Более конкретно, представленное изобретение относится к способу улучшения осаждения и разделения твердого вещества и жидкости в связи с выщелачиванием латеритных руд. Согласно способу суспензию, выходящую из выщелачивания латеритных руд, нейтрализуют,после чего часть суспензии направляют на разделение твердого вещества и жидкости. Железо осаждают из верхнего продукта разделения твердого вещества и жидкости путем нейтрализации раствора, и образованный таким образом раствор, который содержит затравочные кристаллы ярозита, направляют на подходящую стадию способа, чтобы регулировать осаждение железа и улучшить фильтруемость твердых веществ. Область техники Изобретение относится к извлечению ценных металлов при гидрометаллургической обработке латеритных руд. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу улучшения осаждения и разделения твердого вещества и жидкости в связи с выщелачиванием латеритных руд. Согласно способу суспензию, выходящую из выщелачивания латеритных руд, нейтрализуют, после чего часть суспензии направляют на разделение твердого вещества и жидкости. Железо осаждают из верхнего продукта разделения твердого вещества и жидкости путем нейтрализации раствора, образующийся таким образом раствор, который содержит затравочные кристаллы ярозита, направляют на подходящую стадию способа,чтобы регулировать осаждение железа и улучшить фильтруемость твердых веществ. Уровень техники Выщелачивание никельсодержащих оксидных руд, таких как латеритные руды, для извлечения ценных металлов, например никеля и кобальта, на практике можно выполнять многими различными способами. Согласно некоторым способам латеритную руду разделяют на фракции лимонита и сапролита,которые обрабатывают по отдельности. В других способах латерит не разделяют на различные фракции,а выполняют общее выщелачивание. Содержание никеля в латеритах составляет примерно 0,5-4%, а содержание кобальта обычно менее 0,2%, однако они также содержат значительное количество железа,магния и силикатов. После стадий выщелачивания железо выпадает в осадок и жидкость отделяют от твердых веществ. Магний растворяется почти полностью, таким образом остаются в основном железо и силикаты, подлежащие осаждению. В US 6680035 описан способ, в котором для извлечения никеля и кобальта из латеритной руды латерит сперва разделяют на лимонитовый и сапролитовый компоненты. Лимонит подвергают выщелачиванию при атмосферном давлении с помощью водного раствора серной кислоты и образующуюся суспензию направляют на следующую стадию, на которой железо осаждают из раствора с помощью подходящего осаждающего агента, такого как ярозит. Наконец, сапролитовую фракцию руды направляют на стадию осаждения, с помощью которой дополнительно нейтрализуют раствор, однако концентрацию кислоты в растворе регулируют так, чтобы она составляла 5-30 г/л, чтобы растворить магний и никель. Часть отработанного остатка со стадии осаждения можно после разделения твердого вещества и жидкости направить рециклом обратно на стадию осаждения в качестве затравочных кристаллов. В WO 2006/029499 описан способ извлечения никеля и кобальта, в котором выщелачивание происходит как при атмосферных условиях, так и под давлением. В этом способе латеритную руду также разделяют на лимонитовый и сапролитовый компоненты. Выщелачивание лимонитовой части происходит при атмосферном давлении неорганической кислотой, которая в основном представляет собой серную кислоту и частично соляную кислоту. После первой стадии выщелачивания суспензию направляют на выщелачивание под давлением, в которую также подают сапролитовую часть руды. После выщелачивания под давлением выполняют разделение твердого вещества и жидкости, чтобы отделить железосодержащий остаток от раствора, содержащего ценные металлы. При условиях выщелачивания под давлением железо выпадает в осадок в виде гематита. В одном применении способа железосодержащий остаток направляют рециклом из первой стадии многостадийного разделения твердого вещества и жидкости на стадию выщелачивания под давлением в качестве затравочных кристаллов. В WO 2006/000098 описан способ, в котором латеритную руду сперва подвергают дроблению, после чего ее приводят во взаимодействие с неорганической кислотой, например,в смесительном барабане. Количество кислоты является достаточным для образования сульфатов отличных от железа металлов, но не железа. После сульфатации затвердевший материал измельчают и выщелачивают. В одном применении способа железосодержащий остаток из первой стадии многостадийного способа разделения твердого вещества и жидкости направляют рециклом на стадию выщелачивания в качестве затравочных кристаллов. В WO 2008/029009 описан способ, в котором лимонитовый и сапролитовый компоненты латерита обрабатывают совместно. Твердые вещества суспендируют в морской воде и выщелачивают с помощью раствора, содержащего серную кислоту. Часть полученной при выщелачивании суспензии подвергают разделению твердого вещества и жидкости, нижний продукт которого подают обратно на выщелачивание для действия в качестве затравочных кристаллов ярозита, и верхний продукт объединяют с суспензией, выходящей из выщелачивания. Суспензию нейтрализуют, чтобы осадить железо, после чего выполняют разделение твердого вещества и жидкости с образованием в качестве верхнего продукта раствора, содержащего ценные металлы, и нижнего продукта, содержащего остаток железа. В описанных выше способах остаток, образованный при разделении твердого вещества и жидкости,направляют рециклом в какую-либо предшествующую стадию в качестве затравочных кристаллов для ускорения осаждения железа. Однако остаток, образовавшийся при отделении твердого вещества, содержит не только соединения железа и гипс, но также компоненты латерита, которые остаются нерастворенными, такие как силикаты, которые препятствуют разделению твердого вещества и жидкости. По этой причине направление рециклом остатка выщелачивания не является наиболее преимущественным способом регулирования осаждения. Цель изобретения Цель изобретения состоит в том, чтобы избежать недостатков описанных выше способов путем подачи твердых веществ, полученных отдельно, в качестве затравочных кристаллов, которые способствуют осаждению железа. Согласно одному воплощению изобретения содержащие железо твердые вещества,такие как кристаллы ярозита, используют в качестве затравочных кристаллов для осаждения. Суспензию или твердое вещество, которое содержит вышеупомянутые железосодержащие затравочные кристаллы для осаждения, получают согласно одному воплощению изобретения из суспензии твердого вещества,образованной в способе, таким образом, что отделяют все или большую часть других остатков выщелачивания, образованных в способе. Таким образом уменьшается количество остатка, подлежащего направлению рециклом, и улучшается отделение образованного железосодержащего остатка от раствора,содержащего ценные металлы. Краткое описание изобретения Существенные признаки изобретения очевидны из приложенной формулы изобретения. Изобретение относится к способу извлечения ценных металлов из латеритной руды, в котором латеритную руду выщелачивают в неорганической кислоте и растворенное при выщелачивании железо осаждают с помощью подходящего нейтрализующего агента, образованный таким образом железосодержащий остаток отделяют путем разделения твердого вещества и жидкости, где разделение твердого вещества и жидкости улучшают таким образом, что железосодержащие твердые вещества подают по меньшей мере на одну стадию способа выщелачивания в качестве осаждающего агента для осаждения железа в виде ярозита. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения осаждающий агент состоит из кристаллов ярозита и гипса, общее количество которых предпочтительно составляет более 90 мас.%. Согласно одному предпочтительному воплощению изобретения более 20 мас.%, предпочтительно более 40 мас.% твердых веществ осаждающего агента состоит из кристаллов ярозита. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения осаждающий агент подают на стадию выщелачивания процесса выщелачивания латерита. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения осаждающий агент получают таким образом, что суспензию, выходящую со стадии выщелачивания, направляют на стадию нейтрализации и осаждения для осаждения железа в виде ярозита, первую часть нейтрализованной суспензии направляют на разделение твердого вещества и жидкости, из раствора, являющегося его верхним продуктом, который содержит ценные металлы и железо, осаждают затравочные кристаллы на стадии получения затравочных кристаллов ярозита, осажденные затравочные кристаллы ярозита направляют в виде сгущенной суспензии на подходящую стадию обработки латерита, а вторую часть нейтрализованной суспензии направляют на вторую стадию осаждения для осаждения остатка железа из раствора, после чего выполняют разделение твердого вещества и жидкости для разделения содержащего ценные металлы раствора и остатка железа, подлежащего удалению из процесса. Согласно одному предпочтительному воплощению изобретения оно дополнительно относится к способу регулирования осаждения растворенного железа в сочетании с выщелачиванием ценных металлов из латеритной руды и улучшения разделения твердого вещества и жидкости, т.е. образовавшегося остатка и содержащего ценные металлы раствора, в котором осаждающий агент подают на стадию выщелачивания латерита для осаждения железа в виде ярозита, суспензию со стадии выщелачивания направляют на стадию нейтрализации и осаждения для осаждения железа в виде ярозита, первую часть нейтрализованной суспензии направляют на разделение твердого вещества и жидкости, из которого полученный в качестве верхнего продукта раствор, содержащий ценные металлы и растворенное железо,нейтрализуют для осаждения железа из раствора в виде затравочных кристаллов ярозита на стадии получения затравочных кристаллов ярозита, содержащий осажденные затравочные кристаллы ярозита раствор направляют на подходящую стадию обработки латерита, а вторую часть нейтрализованной суспензии направляют на вторую стадию осаждения для осаждения из раствора оставшегося железа, после чего выполняют разделение твердого вещества от жидкости, чтобы разделить содержащий ценные металлы раствор и остаток железа, подлежащий удалению из процесса. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения первая часть суспензии,подлежащая отделению для образования затравочных кристаллов ярозита, составляет 10-50%, предпочтительно 20-40% от общего количества суспензии. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения раствор, содержащий затравочные кристаллы ярозита, направляют на стадию выщелачивания. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения раствор, содержащий затравочные кристаллы ярозита, направляют на стадию нейтрализации и осаждения. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения количество затравочных кристаллов ярозита, добавляемых при выщелачивании, составляет 1-100 г/л, предпочтительно 10-50 г/л. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения концентрация кислоты в суспензии на второй стадии осаждения составляет 10-20 г/л. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения рН в конце второй стадии осаждения регулируют с получением величины, лежащей в интервале, в котором осаждается остаток железа. Особенно предпочтительный рН на этой стадии составляет от 3 до 4. В способе согласно одному предпочтительному воплощению изобретения нижний продукт, образованный при разделении твердого вещества и жидкости первой части нейтрализованной суспензии, сбрасывают, т.е. он подлежит удалению из процесса. Список чертежей Чертеж представляет собой технологическую схему одного способа согласно изобретению. Подробное описание изобретения При выщелачивании латеритных руд, в котором используют неорганические кислоты, такие как серная кислота, помимо растворения ценных металлов, также растворяется железо, и железо необходимо отделять от раствора, содержащего ценные металлы, путем осаждения. В описаниях предшествующего уровня техники указано, что осаждению железа способствует направление рециклом части железосодержащего остатка, образованного в процессе в качестве затравочных кристаллов для осаждения, либо на стадию выщелачивания, либо на стадию осаждения металлов, являющихся побочными продуктами, таких как железо. Следовательно, другие компоненты руды, такие как силикаты, также перемещают обратно в процесс вместе с железосодержащим остатком. Фильтруемость силикатов, вообще говоря, является низкой, и целью способа является избежать их повторной циркуляции. Представленный здесь способ согласно изобретению основан на том, что от железосодержащей суспензии, образованной при выщелачивании латеритной руды, отделяют побочный поток, из которого получают твердые вещества, способствующие осаждению железа, на предназначенной для этого стадии способа. В этом случае побочный поток подвергают разделению твердого вещества и жидкости, и раствор, полученный при разделении, нейтрализуют таким образом, что железосодержащее твердое вещество, такое как ярозит, образуется в растворе, и в этом твердом веществе не содержится значительного количества нерастворенных при выщелачивании компонентов руды, таких как силикаты. Когда только ярозит или остаток, образованный при нейтрализующем осаждении ярозита, предпочтительно железногипсовый осадок, содержащий затравочные кристаллы ярозита и гипса, вводят в качестве затравочных кристаллов для осаждения, также уменьшается количество компонентов руды, подлежащих направлению рециклом. Представленное здесь одно предпочтительное воплощение изобретения показано более подробно на чертеже. Данный способ также можно использовать, когда латеритную руду разделяют на отдельные фракции, которые выщелачивают на различных стадиях. Способ можно приспособить как для конфигураций реакторов периодического действия, так и для конфигураций реакторов непрерывного действия. Для простоты технологические операции размещены на чертеже в различных циклах или стадиях, однако согласно предпочтительному воплощению изобретения обработка латерита от выщелачивания до разделения твердого вещества и жидкости происходит в последовательных реакторах, в которых суспензия перетекает в виде верхнего продукта из одного реактора в следующий. Согласно чертежу латеритную руду не разделяют на различные фракции, а всю выщелачивают предпочтительно с помощью неорганической кислоты, предпочтительно серной кислоты, или неорганической кислоты, содержащей серную кислоту в качестве основного компонента. В воплощении, показанном на чертеже, неорганическая кислота представляет собой серную кислоту при выщелачивании при атмосферном давлении. На стадии 1 выщелачивания латерит подают в раствор так, что содержание твердых веществ в растворе составляет примерно 300-500 г/л, обычно 400-450 г/л. На стадию выщелачивания подают от 500 до 1000 г серной кислоты на 1 кг латерита в зависимости от состава латерита. Предпочтительно ее подают в первые реакторы в начале выщелачивания. В зависимости от свойств латерита, время выщелачивания составляет от 6 до 20 ч. Железо в латерите в основном находится в форме гтита, и он растворяется при концентрации кислоты стадии выщелачивания. При осаждении железа в виде ярозита,соответствующий осаждающий агент подают еще на стадии 1 выщелачивания. Осаждающий агент предпочтительно представляет собой растворимое в воде соединение натрия, калия, магния или аммиака. Для простоты на чертеже показано применение сульфата натрия в качестве осаждающего агента. Когда концентрация серной кислоты в подлежащей обработке суспензии падает до уровня 10-70 г/л вследствие реакций растворения, ценные металлы в основном растворяются и железо начинает осаждаться в виде ярозита. Нейтрализацию суспензии начинают на последующих стадиях способа. Стадией нейтрализации называют стадию 2 нейтрализации и осаждения ярозита на технологической схеме (см. чертеж), даже если выщелачивание и осаждение происходят в последовательных реакторах без разделения твердого вещества и жидкости, которое обычно выполняют между стадиями. На стадии 2 нейтрализации подходящий нейтрализующий агент подают в суспензию таким образом, что концентрация кислоты в суспензии падает до значения 10-20 г/л, которое является благоприятным для осаждения ярозита. Температуру устанавливают на уровне от 75 С до температуры кипения раствора. Одним предпочтительным нейтрализующим агентом является известняк СаСО 3, однако, естественно, также можно использовать другие нейтрализующие агенты. В результате нейтрализации эффективно продолжается осаждение содержащегося в растворе трехвалентного железа в виде ярозита, кото-3 022190 рое началось на стадии выщелачивания. Первую часть 3 суспензии, предпочтительно 20-40%, отбирают в побочный поток и направляют на разделение 4 твердого вещества и жидкости. Разделение твердого вещества и жидкости представляет собой, например, фильтрацию. Раствор, полученный в качестве верхнего продукта при разделении твердого вещества и жидкости, содержит достаточное количество железа и его осаждают на стадии 5 получения затравочных кристаллов ярозита путем подачи на стадию нейтрализующего агента, который предпочтительно является таким же, как вещество, подаваемое на стадию 2 фактической нейтрализации, однако он может представлять собой, например, другой нейтрализующий агент на основе кальция или натрия. Так как сульфат натрия, который подавали на стадию выщелачивания, также присутствует в растворе, железо осаждается в форме натриевого ярозита. Когда образовавшиеся кристаллы ярозита направляют рециклом на стадию получения затравочных кристаллов, кристаллы укрупняют, что облегчает осаждение ярозита на поверхности затравочных кристаллов. Полученную при получении затравочных кристаллов сгущенную суспензию, в которой обычно присутствуют от 300 до 600 г затравочных кристаллов ярозита на 1 л и гипс, образованный при реакции нейтрализации, направляют на подходящую стадию процесса, которой в воплощении на чертеже является стадия 1 выщелачивания. Если в качестве нейтрализующего агента используют не содержащий кальция осаждающий агент, в растворе не образуется гипс. Нижний продукт разделения твердого вещества и жидкости можно удалить из способа (сброс I) или направить на вторую стадию 8 осаждения, на которой улучшают его свойства в отношении разделения твердого вещества и жидкости и извлекают содержащиеся в нем ценные вещества. В зависимости от способа выщелачивания и типа латерита образованные кристаллы ярозита также можно подавать на стадию 2 фактической нейтрализации и осаждения. Когда затравочные кристаллы ярозита подают на стадию выщелачивания или осаждения, они образуют поверхность, которая облегчает осаждение трехвалентного железа из раствора, и осаждение железа может начаться еще на стадии выщелачивания. Поэтому на чертеже стадия 1 выщелачивания также описана как стадия осаждения. Вторую часть 7 нейтрализованной суспензии, выходящей из стадии 2 нейтрализации, подают далее на вторую стадию 8 осаждения, на которой почти все железо, содержащееся в растворе, осаждают из суспензии с помощью нейтрализующего агента. Однако необходимо отметить, что некоторая часть железа была уже осаждена в виде ярозита на стадии 2 нейтрализации и осаждения, и на второй стадии 8 осаждения осаждение ярозита при оптимальных для этого условиях представляет большой вопрос. Количество нейтрализующего агента подбирают с помощью измерения рН, так что в конце стадии величина рН составляет от 3 до 4, посредством чего дополнительно улучшают фильтруемость суспензии. В конце стадии количество железа в растворе составляет только несколько десятков миллиграммов на литр. Когда суспензия нейтрализована до величины рН, составляющей от 3 до 4, железо осаждается в основном в виде гидроксида железа (III), но в небольшом количестве, от 1 до 5% по сравнению с количеством остатка железа, образованным на стадии осаждения ярозита. При условиях второй стадии осаждения алюминий также в основном осаждается из раствора. Суспензию со второй стадии осаждения направляют на разделение 9 твердого вещества и жидкости,из которого верхний продукт направляют на извлечение ценного металла, а нижний продукт представляет собой отходы процесса, которые подлежат удалению (сброс II). Когда в качестве затравочных кристаллов ярозита используют ярозит, в котором отсутствует остаток от выщелачивания или остаток от выщелачивания в основном удален, получают следующие преимущества. Чистые затравочные кристаллы ярозита улучшают осаждение ярозита, которое происходит в течение выщелачивания. В выполненных экспериментах было обнаружено, что при подаче чистых затравочных кристаллов ярозита на стадию выщелачивания в течение стадии выщелачивания осаждалось 30% железа, тогда как при использовании на этой стадии остатка от выщелачивания осаждалось только 5% железа, даже несмотря на то, что количество затравочных кристаллов, направленных рециклом в остатке от выщелачивания, было во много раз больше, чем количество чистых затравочных кристаллов. Выщелачивание можно выполнять с большим содержанием твердого вещества относительно подачи латерита, так как количество остатка, которое необходимо добавлять на выщелачивание, является небольшим. Это уменьшает требуемую при выщелачивании емкость реактора и уменьшает общий расход кислоты, а также нейтрализующего агента в процессе, в результате чего также уменьшается количество конечных отходов. При использовании чистых затравочных кристаллов ярозита достигают лучшей фильтруемости конечной суспензии по сравнению с использованием остатка от выщелачивания. В выполненных испытаниях было обнаружено, что фильтруемость возрастала почти вдвое. При приготовлении затравочных кристаллов ярозита на отдельной стадии в способе можно достичь укрупнения затравочных кристаллов при намного меньшей внутренней циркуляции, чем при укрупнении затравочных кристаллов путем направления рециклом остатка от выщелачивания. Примеры Состав латерита. В испытаниях данного примера исследуемый латерит принадлежал к типу, промежуточному между нонтронитом и лимонитом. Массовое процентное содержание металлов в латерите представлено в таблице. Латерит содержит приблизительно 28% оксидов железа, в основном гтита, 25% смектита и других глинистых минералов, 25% кварца, 16% серпентинитовых минералов, 3% кальцита, 2,3% асболана и 1,5% хромита. Глинистые минералы содержат 48% никеля и остальное преимущественно представляет собой асболан и гтит, при этом асболан содержит большую часть кобальта. Содержание металлов в используемом в испытаниях латерите, мас.% Пример 1. Латерит, который был измельчен в шаровой дробилке в течение 3 мин, смешивали с водой так, что содержание твердых веществ составляло 400 г/л, затем подвергали выщелачиванию при атмосферном давлении и температуре 95-100 С с перемешиванием со скоростью 800 об/мин. Выщелачивание начинали путем подачи 760 г кислоты на 1 кг латерита в течение 1 ч. Время выщелачивания составляло 12 ч,после чего эксперимент продолжали путем разделения суспензии, содержащей остаток от выщелачивания, на две части, которые нейтрализовали, и железо осаждали в виде ярозита с помощью 300 г/л суспензии карбоната кальция. 75 г/л чистых затравочных кристаллов ярозита добавляли в одну часть и 100 г/л состава, аналогичного конечному остатку эксперимента по выщелачиванию, содержащего 30-35% ярозита, причем остальное представляло собой остаток от выщелачивания и гипс, добавляли в другую часть. В испытаниях железо осаждали в виде натриевого ярозита, используя сульфат натрия в качестве добавки. Исходя из эксперимента, после выщелачивания относительная фильтруемость остатка от выщелачивания составляла примерно 20 кг/м 2 ч. Когда железо осаждали в виде ярозита с помощью карбоната кальция,смешанного с остатком от выщелачивания, достигали относительной фильтруемости 980 кг/м 2 ч при добавлении затравочных кристаллов ярозита и 510 кг/м 2 ч при добавлении конечного остатка. Пример 2. Латерит, который был измельчен в шаровой дробилке в течение 1 мин, смешивали с водой так, что содержание твердых веществ составляло 500 г/л, и подвергали выщелачиванию при атмосферном давлении и температуре 95-100 С с перемешиванием со скоростью 800 об/мин. Выщелачивание начинали путем подачи 660 г кислоты на 1 кг латерита в течение 1 ч. При выщелачивании общее количество 10 г/л затравочных кристаллов ярозита и гипса, полученных из оригинального раствора, добавляли в суспензию в начале испытания, из которых 6 г/л представляли собой ярозит и 4 г/л представляли собой гипс, а также сверх того приблизительно 15% сульфата натрия. Время выщелачивания составляло 16 ч, после чего суспензию нейтрализовали и железо осаждали в виде ярозита с помощью остатка от выщелачивания. Используемый осаждающий агент представлял собой карбонат кальция. В качестве сравнительного эксперимента тот же латерит, который был измельчен в течение одной минуты в шаровой дробилке, подвергали выщелачиванию при атмосферном давлении, при котором латерит выщелачивали до содержания твердых веществ 350 г/л, и 75 г/л остатка от выщелачивания из эксперимента, осуществленного ранее с затравочными кристаллами чистого ярозита и гипса, содержащего 36% ярозита, 26% гипса и 38% остатка от выщелачивания и других осажденных веществ, добавляли в начале выщелачивания. Время выщелачивания составляло 16 ч и в течение первого часа испытания в раствор подавали 500 г кислоты на 1 кг латерита. В течение выщелачивания концентрацию кислоты поддерживали на уровне приблизительно 60 г/л, что соответствует концентрации кислоты для эксперимента,осуществленного с чистыми затравочными кристаллами. Общий расход кислоты при выщелачивании составил 760 г/кг латерита. Также использовали сульфат натрия в качестве осаждающего агента. Исходя из сравнительного эксперимента, достигали относительной фильтруемости приблизительно 450 кг/м 2 ч с чистыми затравочными кристаллами, тогда как направление рециклом остатка от выщелачивания приводило к относительной фильтруемости 380 кг/м 2 ч. Выход выщелачивания для чистых затравочных кристаллов составлял 93,6%, а при направлении рециклом остатка от выщелачивания выход составлял 94,6%. При использовании чистых затравочных кристаллов приблизительно 25% железа осаждалось в течение выщелачивания, при этом содержание железа в растворе снижалось от 64 до 50 г/л и концентрация железа в остатке возрастала от 5,8 до 9,2%, тогда как при направлении рециклом остатка от выщелачивания содержание железа в растворе оставалось на уровне 50 г/л и концентрация железа в остатке оставалась на уровне 6,4%. Расход кислоты составлял примерно 15% и был более низким при использовании затравочных кристаллов благодаря более высокому содержанию твердых веществ, используемому при выщелачивании, и осаждению железа, которое происходило при выщелачивании. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ извлечения ценных металлов из латеритной руды, в котором латеритную руду выщелачивают в неорганической кислоте и растворенное при выщелачивании железо осаждают с помощью подходящего нейтрализующего агента, образованный таким образом железосодержащий остаток отделяют путем разделения (4) твердого вещества и жидкости, отличающийся тем, что разделение (4) твердого вещества и жидкости проводят таким образом, что железосодержащие твердые вещества, полученные на отдельной стадии разделения, подают по меньшей мере на одну стадию выщелачивания в качестве осаждающего агента для осаждения железа в виде ярозита, при этом осаждающий агент состоит из кристаллов ярозита и гипса, общее количество которых превышает 90 мас.%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что более 20 мас.%, предпочтительно более 40 мас.% твердых веществ осаждающего агента состоит из кристаллов ярозита. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждающий агент подают на стадию (1) выщелачивания латерита. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждающий агент получают таким образом, что суспензию, выходящую из стадии выщелачивания, направляют на стадию (2) нейтрализации и осаждения для осаждения железа в виде ярозита, первую часть (3) нейтрализованной суспензии направляют на разделение (4) твердого вещества и жидкости, из раствора, являющегося его верхним продуктом (жидкостью),который содержит ценные металлы и железо, осаждают затравочные кристаллы на стадии (5) получения затравочных кристаллов ярозита; осажденные затравочные кристаллы (6) ярозита направляют в виде сгущенной суспензии на стадию выщелачивания (1) или нейтрализации (2) латерита, а вторую часть (7) нейтрализованной суспензии направляют на вторую стадию (8) осаждения для осаждения остатка железа из раствора, после чего выполняют разделение (9) твердого вещества и жидкости для разделения содержащего ценные металлы раствора и остатка железа, подлежащего удалению из процесса. 5. Способ регулирования осаждения растворенного железа в сочетании с выщелачиванием ценных металлов из латеритной руды и улучшения разделения твердого вещества и жидкости, т.е. образовавшегося остатка и содержащего ценные металлы раствора, отличающийся тем, что осаждающий агент подают на стадию (1) выщелачивания латерита для осаждения железа в виде ярозита; суспензию со стадии выщелачивания направляют на стадию (2) нейтрализации и осаждения для осаждения железа в виде ярозита; первую часть (3) нейтрализованной суспензии направляют на разделение (4) твердого вещества и жидкости, из которого полученный в качестве верхнего продукта (жидкости) раствор, содержащий ценные металлы и растворенное железо, нейтрализуют для осаждения железа из раствора в виде затравочных кристаллов ярозита на стадии (5) получения затравочных кристаллов ярозита; содержащий осажденные затравочные кристаллы (6) ярозита раствор направляют на стадию выщелачивания (1) или нейтрализации (2) латерита, а вторую часть (7) нейтрализованной суспензии направляют на вторую стадию (8) осаждения для осаждения из раствора оставшегося железа, после чего выполняют разделение (9) твердого вещества от жидкости, чтобы разделить содержащий ценные металлы раствор и остаток железа, подлежащий удалению из процесса. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что первая часть (3) суспензии, подлежащая отделению для образования затравочных кристаллов ярозита, составляет 10-50%, предпочтительно 20-40% от общего количества суспензии. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что содержащий затравочные кристаллы (6) ярозита раствор направляют на стадию (1) выщелачивания. 8. Способ по п.5, отличающийся тем, что содержащий затравочные кристаллы (6) ярозита раствор направляют на стадию (2) нейтрализации и осаждения. 9. Способ по п.5, отличающийся тем, что количество затравочных кристаллов (6) ярозита на стадии(1) выщелачивания составляет 1-100 г/л, предпочтительно 10-50 г/л. 10. Способ по п.5, отличающийся тем, что концентрация кислоты в суспензии на второй стадии (8) осаждения составляет 10-20 г/л. 11. Способ по любому из пп.5-10, отличающийся тем, что в конце второй стадии осаждения рН регулируют в интервале, при котором осаждается остаток железа. 12. Способ по п.5, отличающийся тем, что нижний продукт (твердое вещество), образованный при разделении (4) твердого вещества и жидкости первой части (3) нейтрализованной суспензии, удаляют из процесса.
МПК / Метки
МПК: C22B 3/06, C22B 3/20, C22B 3/46, C22B 23/00
Метки: выщелачиванием, связи, способ, улучшения, твердого, латерита, вещества, жидкости, разделения
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-22190-sposob-uluchsheniya-razdeleniya-tverdogo-veshhestva-i-zhidkosti-v-svyazi-s-vyshhelachivaniem-laterita.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ улучшения разделения твердого вещества и жидкости в связи с выщелачиванием латерита</a>
Предыдущий патент: Композиция шампуня
Следующий патент: Способ изготовления трехслойного стеклопакета, заполненного газом
Случайный патент: Способы применения рецептора gpr119 для идентификации соединений, которые можно использовать для увеличения костной массы субъекта