ipolytechiPolytech JournaliPolytech Journal2782-40042782-6341Irkutsk National Research Technical University10.21285/1814-3520-2022-3-545-553ipolytech-635Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЯMETALLURGYИсследования по экстракции меди реагентом Acorga M5774 из растворов кучного выщелачивания месторождения СаякStudies into copper extraction by Acorga M5774 from heap leaching solutions of the Sayak deposithttps://orcid.org/0000-0001-6205-6585КаримоваЛ. М.KarimovaL. M.

Каримова Люция Монировна, доктор технических наук, доцент, начальник Лаборатории металлургии

100000, г. Караганда, ул. Московская, 4, Республика Казахстан

Lyutsiya M. Karimova, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Head of the Metallurgy Laboratory

4, Moskovskaya St., Karaganda 100000, Republic of Kazakhstan

utsia.08@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5001-4687АргынА.ArgynA.

Аргын Айдар, докторант

050013, г. Алматы, ул. Сатпаева, 22, Республика Казахстан

Aidar Argyn, Doctoral Student

22, Satbaev St., Almaty 050000, Republic of Kazakhstan

aidar.argyn@solvay.comТОО «КазГидроМедь»КазахстанKazHydroMed LLPKazakhstanSatbayev UniversityКазахстанSatbayev UniversityKazakhstan202208102022263545553Copyright © Каримова Л.М., Аргын А., 20222022Каримова Л.М., Аргын А.Karimova L.M., Argyn A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/635

Цель – проведение исследований по экстракции/реэкстракции меди с применением высокоэффективного экстрагента Acorga M5774 из растворов кучного выщелачивания. Объектом исследований явился экстрагент компании «Solvay» – Acorga M5774 (производитель «Sytec», Бельгия/США), представляющий собой модифицированный альдоксим (5-нонилсалицилальдоксим). Данный экстрагент имеет большую селективность в отношении меди к железу и способствует более быстрому разделению фаз. Для испытаний использовали продуктивный раствор, полученный после перколяционного выщелачивания руды месторождения Саяк (Республика Казахстан), г/дм3: H2SO4 – 11,67; Сu – 2,44; Fe – 2,613; Al – 0,345; Si – 0,127; Zn – 0,05, с рН = 1,85. Изучение показателей и работоспособности экстрагента проводилось путем построения кривых изотерм экстракции и реэкстракции, а также моделирования схемы цепи переделов в закрытом цикле и определением извлечения меди на переделе жидкостной экстракции. Проведены исследования по экстракции/реэкстракции меди из продуктивного раствора. В качестве разбавителя экстрагента использовали Elixore 205 – алифатический продукт компании «Total» (Франция), количество которого в органической фазе составляло 90%. На основании проведенных исследований построены изотермы экстракции и реэкстракции. Смоделирован процесс жидкостной экстракции с использованием данных изотерм, при этом извлечение меди составило 96,18% (при соотношении органическая фаза/водная фаза – 1,1), а насыщение на реагент – 79%. Получена зависимость переноса железа из органической фазы от насыщения органической фазы медью. Таким образом, проведенные исследования подтвердили эффективность использования экстрагента Acorga M5774 для извлечения меди из продуктивных растворов кучного выщелачивания руды месторождения Саяк.

The process of extraction/re-extraction of copper from heap leaching solutions using the Acorga M5774 Solvay extractant (Sytec, Belgium/USA) representing a modified aldoxime (5-nonylsalicylaldoxime) was studied. This extractant is characterized by a high effectiveness and a large selectivity of copper to iron, thus enabling a more rapid phase separation. During experiments, a pregnant leach solution obtained after the percolation leaching of the Sayak deposite ore (Republic of Kazakhstan) was used, g/dm3: H2SO4 – 11.67, Сu – 2.44, Fe – 2.613, Al – 0.345, Si – 0.127, Zn – 0.05, рН = 1.85. The main parameters and effectiveness of the extractant were studied by plotting extraction and re-extraction isotherms, as well as by simulating the closed cycle processing sequence and determining the level of copper extraction at the liquid extraction stage. The extraction/re-extraction of copper from pregnant leach solutions was studied. An aliphatic product of Elixore 205 (Total, France) was used as an extractant diluent, with the amount in the organic phase equal to 90%. Based on the conducted studies, extraction and re-extraction isotherms were plotted. In the liquid extraction process, simulated using the obtained isotherms, the extraction of copper comprised 96.18% (at an organic/aqueous phase ratio of 1.1) with a reagent saturation of 79%. The dependence of iron transfer from the organic phase on the saturation of organic phase with copper was obtained. Thus, the performed studies confirmed the effectiveness of the Acorga M5774 extractant for the purposes of extracting copper from pregnant leach solutions obtained during heap leaching of the Sayak deposit ore.

раствормедьэкстракцияэкстрагент Acorga M5774диаграммаsolutioncopperextractionAcorga M5774 extractantdiagramReferencesАлтушкин И. А., Череповицын А. Е., Король Ю. А. Практическая реализация механизма устойчивого развития в создании и становлении горно-металлургического холдинга медной отрасли России. М.: Из-во «Руда и Металлы», 2016. 227 с.Altushkin I. A., Cherepovicyn A. E., Korol' Yu. A. Practi-cal implementation of the sustainable development mechanism in the creation and development of a mining and metallurgical holding of the copper industry in Russia. Moscow: Ruda i Metally; 2016, 227 р. (In Russ.).Селезнев А. И., Балинов С. В., Емельянов Ю. Е., Шкетова А. Е., Копылова Н. В. Оценка возможности извлечения меди и никеля из сульфидных продуктов методом кучного бактериального выщелачивания // Перспективы развития технологии переработки углеводородных, растительных и минеральных ресурсов: материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (г. Иркутск, 24–25 апреля 2014 г.). Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2014. С. 13–14.Seleznev A. I., Balinov S. V., Emel'yanov Yu. E., Shketova A. E., Kopylova N. V. Evaluation of the recovery possibility of copper and nickel from sulfide products by heap bacterial leaching. In: Perspektivy razvitiya tekhnologii pererabotki uglevodorodnyh, rastitel'nyh i mineral'nyh resursov: materialy IV Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem = Development prospects of the processing technology of hydrocarbon, plant and mineral resources: materials of the 4th All-Russian scientific and practical conference with international participation. 24–25 April 2014, Irkutsk. Irkutsk: Irkutsk National Research Technical University; 2014, р. 13-14. (In Russ.).Мартиросян В. А., Лисовская Ю. О., Сасунцян М. Э. Комплексное минералогическое исследование медных и молибденовых шлаков действующих металлургических заводов Армении // Вестник государственного инженерного университета Армении (политехник). Серия: Химические и природоохранные технологии. Архив 2014. Вып. 17. № 1. С. 86–95.Martirosyan V. A., Lisovskaya Yu. O., Sasuntsyan M. E. A complex mineralogical investigation of copper and molybdenum slags in the functioning metallurgical plants of Armenia. Vestnik gosudarstvennogo inzhenernogo uni-versiteta Armenii (politekhnik). Seriya: Himicheskie i priro-doohrannye tekhnologii = Proceedings of State Engineering University of Armenia. Series: Chemical and environ-mental technologies. 2014;17-1:86-95.Ritcey G. M., Ashbrook A. W. Solvent extraction: principles and applications to process metallurgy. Part I. Amsterdam: Elsevier, 1984. P. 172–206.Ritcey G. M., Ashbrook A. W. Solvent extraction: principles and applications to process metallurgy. Part I. Am-sterdam: Elsevier; 1984, р. 172-206.Меретуков М. А. Процессы жидкостной экстракции в цветной металлургии. М.: Изд-во «Металлургия», 1985. 222 с.Meretukov M. A. Liquid extraction processes in non-ferrous metallurgy. Moscow: Metallurgiya; 1985, 222 р. (In Russ.).Меретуков М. А. Процессы жидкостной экстракции и ионообменной сорбции в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1978. 120 с.Meretukov M. A. Liquid extraction processes and an ion-exchange sorption in non-ferrous metallurgy. Moscow: Metallurgiya; 1978, 120 p. (In Russ.).Гиндин Л. M. Экстракционные процессы и их применение. М.: Изд-во «Наука», 1984. 144 с.Gindin L. M. Extraction processes and their application. Moscow: Nauka; 1984, 144 p. (In Russ.).Травкин В. Ф., Заставный A. M. Экстракционные и сорбционные методы переработки окисленных медных руд. М.: Изд-во ЦНИИЦветмет экономики и информации, 1980. 47 с.Travkin V. F., Zastavny A. M. Extraction and sorption processing methods of oxidized copper ores. Moscow: Tsniitsvetmet Economics and Information; 1980, 47 p. (In Russ.).Трейбал Р. Жидкостная экстракция / пер. с англ. М.: Изд-во «Химия», 1966. 724 с.Treybal R. Liquid extraction, 1966, 724 р. (Russ. ed.: Zhidkostnaya ekstrakciya. Moscow, Himiya; 1966, 724 р.)Хансон К. Последние достижения в области жидкостной экстракции / пер. с англ. М.: Изд-во «Химия», 1974. 448 с.Hanson K. Recent advances in liquid extraction, 1974. 448 р. (Russ. ed.: Poslednie dostizheniya v oblasti zhidkostnoj ekstrakcii. Moscow, Himiya; 1974, 448 р.)Коренман И. М. Экстракция в анализе органических веществ. М.: Изд-во «Химия», 1977. 200 с.Korenman I. M. Extraction in the organic substance analysis. Moscow, Himiya; 1977, 200 р. (In Russ.).Dreisinger D. В. Copper leaching from primary sulfides: Options for biological and chemical extraction of copper // Hydrometallurgy. 2006. Vol. 83. Iss. 1. P. 10–20. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2006.03.032.Dreisinger D. В. Copper leaching from primary sulfides: Options for biological and chemical extraction of copper. Hydrometallurgy. 2006;83(1):10-20. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2006.03.032.Rodrigues L. E. O. С., Mansur M. B. Hydrometallurgical separation of rare earth elements, cobalt and nickel from spent nickel–metal–hydride batteries // Journal of Power Sources. 2010. Vol. 195. Iss. 11. P. 3735–3741. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.12.071.Rodrigues L. E. O. С., Mansur M. B. Hydrometallurgical separation of rare earth elements, cobalt and nickel from spent nickel-metal-hydride batteries. Journal of Power Sources. 2010;195(11):3735-3741. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.12.071.Xia Yun, Xiao Liansheng, Tian Jiying, Li Zhaoyang, Li Zeng. Recovery of rare earths from acid leach solutions of spent nickel-metal hydride batteries using solvent extraction // Journal of Rare Earths. 2015. Vol. 33. Iss. 12. P. 1348–1354. https://doi.org/10.1016/S1002-0721(14)60568-8.Xia Yun, Xiao Liansheng, Tian Jiying, Li Zhaoyang, Li Zeng. Recovery of rare earths from acid leach solutions of spent nickel-metal hydride batteries using solvent extraction // Journal of Rare Earths. 2015;33(12):1348-1354. https://doi.org/10.1016/S1002-0721(14)60568-8.Вольдман Г. М. Основы экстракционных и ионообменных процессов гидрометаллургии. М.: Изд-во «Металлургия», 1982. 376 с.Vol'dman G. M. Fundamentals of extraction and ion exchange processes in hydrometallurgy. Moscow: Metal-lurgiya; 1982, 376 р. (In Russ.).Barnard K. R., Kelly N. J. Effect of long term exposure of aliphatic ELIXORE 205 diluent to acidic and oxidising conditions on copper extraction // Hydrometallurgy. 2017. Vol. 169. P. 362−371. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.02.025.Barnard K. R., Kelly N. J. Effect of long term exposure of aliphatic ELIXORE 205 diluent to acidic and oxidising conditions on copper extraction. Hydrometallurgy. 2017;169:362-371. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.02.025.Reddy B. R., Priya D. N. Solvent Extraction of Ni(II) from Sulfate Solutions with LIX 84I: Flow-Sheet for the Separation of Cu(II), Ni(II) and Zn(II) // Analytical Sciences. 2004. Vol. 20. Iss. 12. P. 1737–1740. https://doi.org/10.2116/ANALSCI.20.1737.Reddy B. R., Priya D. N. Solvent extraction of Ni(II) from sulfate solutions with LIX 84I: flow-sheet for the sep-aration of Cu(II), Ni(II) and Zn(II). Analytical Sciences. 2004;20(12):1737-1740. https://doi.org/10.2116/ANALSCI.20.1737.Campderrós M. E., Acosta A., Marchese J. Selective separation of copper with Lix 864 in a hollow fiber module. 1998. Vol. 47. Iss. 1. P. 19–24. https://doi.org/10.1016/s0039-9140(98)00048-4.Campderrós M. E., Acosta A., Marchese J. Selective separation of copper with Lix 864 in a hollow fiber module. 1998;47(1):19-24. https://doi.org/10.1016/s0039-9140(98)00048-4.Каримова Л. М., Кан Д. Л., Кайралапов Е. Т. Изучение влияния природы разбавителей в экстракционной переработке раствора выщелачивания руды месторождения Нурказган Северного участка // Современные технологии производства цветных металлов: матер. Междунар. науч. конф., посвященной 80-летию С. С. Набойченко (г. Екатеринбург, 24−25 марта 2022 г.). Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2022. С. 93−98.Karimova L. M., Kan D. L., Kajralapov E. T. Studying the effect of the diluter nature in the leaching solution ex-traction processing of the ore from the Nurkazgan deposit of the Northern section. In: Sovremennye tekhnologii pro-izvodstva cvetnyh metallov: materialy Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii, posvyashchennoj 80-letiyu S. S. Nabojchenko = Modern production technologies of non-ferrous metals: materials of the International scientific conference dedicated to the 80th anniversary of S.S. Na-boychenko. 24−25 March 2022, Ekaterinburg. Ekaterin-burg: 2022, р. 93-98. (In Russ.).Cheng C. Y., Hughes C. A., Barnard K. R., Larcombe K. Manganese in copper solvent extraction and electrowinning // Hydrometallurgy. 2000. Vol. 58. Iss. 2. Р. 135–150. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(00)00120-1.Cheng C. Y., Hughes C. A., Barnard K. R., Larcombe K. Manganese in copper solvent extraction and elec-trowinning. Hydrometallurgy. 2000;58(2):135-150. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(00)00120-1.Золотов Ю. А., Кузьмин Н. М. Экстракционное концентрирование. Л.: Изд-во «Химия», 1971. 272 с.Zolotov Yu. A., Kuz'min N. M. Extraction concentration. Leningrad: Himiya; 1971, 272 р. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.