Модернизация технологической схемы переработки руд Удоканского месторождения

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.

1. Сизяков В.М., Власов А.А., Бажин В.Ю. Стратегические задачи российского металлургического комплекса // Цветные металлы. 2016. № 1. С. 32–37. https://doi.org/10.17580/tsm.2016.01.05. EDN: VWTIRH.

2. Харченко Е.М., Ульева Г.А., Егорова Т.Г., Рахимбеков С.С. Переработка шлаков медеплавильного производства // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 7-1. С. 30–33. EDN: TVZOTL.

3. Котельникова А.Л. Исследование подвижности загрязняющих веществ при кислотном выщелачивании хвостов переработки медеплавильных шлаков // Инженерная экология. 2006. № 1. С. 54–62.

4. Sarfo P., Young Jamie, Ma Guojun, Young Courtney А. Characterization and recovery of valuables from waste copper smelting slag // Advances in Molten Slags, Fluxes, and Salts: Proceedings of the 10th International Conference on Molten Slags, Fluxes and Salts. Cham: Springer, 2016. Р. 889-898. https://doi.org/1007/978-3-319-48769-4_95.

5. Davenport W.G., King M.J., Schlesinger M.E., Biswas A.K. Extractive metallurgy of copper. Great Britain: Pergamon, 2002. 452 р.

6. Шнеерсон Я.М., Иванова Н.Ф. Применение автоклавных методов для рафинирования труднообогатимых медных полиметаллических концентратов // Цветные металлы. 2003. № 7. С. 63–67. EDN: QAEYGT.

7. Чантурия В.А. Инновационные процессы в технологиях переработки минерального сырья сложного вещественного состава // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № S15. С. 9–25. EDN: LAKAFD.

8. Манцевич М.И., Малинский Р.А., Лапшина Г.А., Херсонский М.И., Бочаров В.А., Игнаткина В.А. Комбинированные технологии переработки руд цветных металлов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № S15. С. 529–538. EDN: LAKBDJ.

9. Зиновьев Ю.И. Закономерности пространственного размещения окисленных руд Удоканского месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. № S4. С. 180–185. EDN: MUPCDH.

10. Сенченко А.Е., Куликов Ю.В., Аксенов А.В. Технологические особенности руд Удоканского месторождения меди, определяющие рациональную схему переработки, и перспективные направления совершенствования технологии // Цветные металлы. 2017. № 10. С. 105–120. https://doi.org/10.17580/tsm.2017.10.04. EDN: ZXAMRH.

11. Зиновьев Ю.И. Геохимические особенности сакуканских отложений и медных руд Удокана // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № S3. С. 63–68. EDN: LASVRH.

12. Денисов М.Э., Руднев Б.П., Крылова Л.Н., Кучмина Ю.С. Технология переработки медной руды Удоканского месторождения с предварительным сернокислотным выщелачиванием // Цветная металлургия. 2014. № 3. С. 25–30. EDN: TGWFEN.

13. Золотова Е.С., Рябинин В.Ф., Котельникова А.Л., Иванова Н.С. Оценка мобильности элементов из отходов переработки медеплавильных шлаков в лесные почвы // Литосфера. 2020. Т. 20. № 5. С. 717–726. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2020-20-5-717-726. EDN: ZSABLA.

14. Зайцев П.В., Плешков М.А., Шнеерсон Я.М. Разработка автоклавной технологии переработки медно-золотого сырья // Золото и технологии. 2016. № 1. С. 157–167.

15. Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд: в 2 т., т. 2. Иркутск: ОАО «Иргиредмет», 1999. С. 343-785.

16. Горлова О.Е., Шадрунова И.В., Синянская О.М. Разработка комбинированной флотационно-гидрометаллургической некислотной технологии переработки отвалов забалансовых медных руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 12. С. 157–167. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-12-0-151-167. EDN: YOPAPJ.

17. Фатьянова А.В., Щеглова С.А. Оптимизация технологии переработки медных руд Удоканского месторождения // Вестник Забайкальского государственного университет. 2021. Т. 27. № 7. С. 33–40. https://doi.org/10.21209/2227-9245-2021-27-7-33-40. EDN: MMHGUF.

18. Лапшин Д.А., Простакишин М.Ф., Золотарев В.Н., Храмцова И.Н. Разработка технологии переработки руд Удоканского месторождения. Ч. 1. Лабораторные исследования по определению основных технических решений // Цветные металлы. 2014. № 8. С. 14–19. EDN: SNNDRP.

19. Лапшин Д.А., Простакишин В.Н. Разработка технологии переработки руд Удоканского месторождения. Ч. 2. Особенности технологических свойств руд // Цветные металлы. 2015. № 2. С. 21–25. EDN: TNISPL.

20. Васюнина Н.В., Иванова И.К., Дружинин К.Е., Сысоева Я.С., Иванова И.К. Исследование возможности установки флотомашин струйного типа при обогащении медно-молибденовых руд // Металлургия цветных, редких и благородных металлов: сб. докл. XVI Междунар. конф. имени члена-корреспондента РАН Г.Л. Пашкова (г. Красноярск, 5–8 сентября 2023 г.). Красноярск: Красноярский краевой Дом науки и техники Российского союза научных и инженерных общественных объединений, 2023. С. 202–209. https://doi.org/10.47813/sfu.mnfrpm.2023.202-209.

21. Bennett D., Crnkovic I., Walker P. Recent process developments at the Phu Kham copper-gold concentrator, Laos // 11th AusIMM Mill Operators’ Conference 2012 (Hobart, 29–31 October 2012). Hobart, 2012. Р. 257–272.