Васюнина Наталья Валерьевна, к.т.н., доцент, доцент кафедры металлургии цветных металлов
660041, г. Красноярск, Свободный просп., 79
Natalya V. Vasyunina, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Non-Ferrous Metals Metallurgy
79 Svobodny pr., Krasnoyarsk 660041
Дружинин Константин Евгеньевич, ведущий инженер-металлург
660025, г. Красноярск, ул. Вавилова, 56/197
Konstantin E. Druzhinin, Lead Metallurgical Engineer
56/197 Vavilova St., Krasnoyarsk 660025
Бурдакова Екатерина Александровна, к.т.н., доцент, заведующий кафедрой обогащения полезных ископаемых
660041, г. Красноярск, Свободный просп., 79
Ekaterina A. Burdakova, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Head of the Mineral Processing Department
79 Svobodny pr., Krasnoyarsk 660041
Дубова Ирина Владимировна, к.т.н., доцент, доцент кафедры фундаментального естественнонаучного образования
660041, г. Красноярск, Свободный просп., 79
Irina V. Dubova, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Department оf Fundamental Science Education
79 Svobodny pr., Krasnoyarsk 660041
Бакшеев Сергей Пантелеймонович, независимый исследователь
660041, г. Красноярск, Свободный просп., 79
Sergey P. Baksheev, Independent Researcher
79 Svobodny pr., Krasnoyarsk 660041
Иванова Ирина Константинова, инженер-исследователь
660025, г. Красноярск, ул. Вавилова, 56/197
Irina K. Ivanova, Research Engineer
56/197 Vavilova St., Krasnoyarsk 660025
Богданов Евгений Вячеславович, студент
660041, г. Красноярск, Свободный просп., 79
Evgeniy V. Bogdanov, Student
79 Svobodny pr., Krasnoyarsk 660041
Бакшеева Ирина Игоревна, к.т.н., доцент, доцент кафедры обогащения полезных ископаемых
660041, г. Красноярск, Свободный просп., 79
Irina I. Baksheeva, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Mineral Processing Department
79 Svobodny pr., Krasnoyarsk 660041
Цель – разработка технологических решений, позволяющих полностью исключить цикл экстракции в технологической схеме переработки руд Удоканского месторождения с полным выводом ценного элемента в катодную медь. Оценку эффективности внедрения в цикл флотации двух перечисток проводили на пробе окисленной медной руды с исходным содержанием меди 1,1%. Флотацию осуществляли на флотомашинах ФМП-Л1, ФМП-Л3. Для проработки предлагаемого металлургического цикла сульфидный концентрат с содержанием меди 12,2% получали из сульфидной руды с исходным содержанием меди 2,5%. Обжиг сульфидного концентрата осуществляли в трубчатой вращающейся печи. Сернокислотное выщелачивание огарка с барботажем воздуха вели с концентрацией 3 г/дм3 при Ж:Т=5:1, содержании кислоты 3 г/дм3 и температуре 60–70°C. Фазовые и элементные составы твердых продуктов определяли комплексным методом рентгенофазового и рентгеноспектрального анализов. Предложенные технологические решения включают в себя: получение коллективного концентрата с более высоким содержанием меди (до 15% и выше) путем введения в цикл коллективной флотации двух перечистных операций; проведение сульфатизирующего обжига полученного концентрата; сернокислотное выщелачивание огарка при интенсивном барботаже пульпы воздухом (или воздухом, обогащенным кислородом) с последующим осаждением железа, фильтрацией пульпы и электролизом раствора с получением катодной меди. Выявлено, что внедрение предварительного сульфатизирующего обжига перед гидрометаллургическим циклом позволяет получить извлечение меди (от операции) в раствор при атмосферном выщелачивании в районе 95–97%, снизить расход серной кислоты на побочные реакции, исключить переделы сульфидной флотации и экстракции/реэкстракции, получить на выходе катодную медь и анодный шлам, направляемый на аффинажное производство. Модернизация схемы переработки руд Удоканского месторождения с исключением цикла экстракции приведет к упрощению технологической схемы, повышению показателей обогащения в цикле флотации, снижению расхода реагента и значительному снижению себестоимости получения флотоконцентрата и катодной меди.
This study aims to develop engineering solutions that would facilitate the elimination of the extraction stage from the processing of Udokan ore (Russia), while ensuring complete recovery of the target element into copper cathode. The efficiency of incorporating two cleaning stages into the flotation cycle was evaluated using a sample of oxidized copper ore with an initial copper content of 1.1%. The flotation was carried out using FMP-L1 and FMP-L3 flotation units. To develop the proposed metallurgical process, we obtained a sulfide concentrate with a copper content of 12.2% from sulfide ore containing 2.5% copper. The concentrate was roasted in a tubular rotary furnace. The sulfuric acid leaching of the roasted product was carried out using bubbling with air at a liquid-to-solid ratio (L/S) of 5:1, an acid concentration of 3 g/L, and a temperature of 60–70°C. The phase and elemental compositions of the solid products were determined using a combined X-ray diffraction and X-ray spectroscopy method. The proposed process solutions include: (1) production of a bulk concentrate with a copper content exceeding 15% through two additional cleaning stages during bulk flotation; (2) sulphatising roasting of the resulting concentrate; (3) sulfuric acid leaching of the roasted product under intensive bubbling with air or oxygen-enriched air, followed by iron precipitation, pulp filtration, and solution electrolysis to produce copper cathodes. It was established that the introduction of a preliminary sulfatizing roasting stage prior to the hydrometallurgical cycle results in 95–97% copper extraction into solution under atmospheric leaching conditions. Furthermore, this approach reduces sulfuric acid consumption in side reactions and eliminates the need for sulfide flotation and extraction/re-extraction stages. copper cathode and anode slime for subsequent refining. The exclusion of the extraction cycle from the Udokan ore processing scheme simplifies the process, improves flotation performance and reduces reagent consumption, thereby resulting in a significant decrease in production costs for both flotation concentrate and copper cathode.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.