СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МОЛИБДЕНА ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
METHOD FOR REMOVING MOLYBDENUM FROM MAN-MADE MINERAL FORMATIONS

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и благородных металлов, а именно к выщелачиванию молибдена из техногенных минеральных образований и предназначено для извлечения промышленно ценных металлов.
Известен способ выщелачивания молибдена из руд, включающий их дробление, измельчение, флотацию с получением из них концентрата и воздействие на него в автоклавах под высоким давлением и при повышенной температуре раствором соды с получением продуктивных растворов (см. Зеликман А.Н. Металлургия редких металлов, Металлургия 1991, с.41-60).
Недостатком данного способа является нецелесообразность его использования при переработке бедных, упорных руд и минеральной массы техногенных образований, что обусловлено значительными удельными затратами на его осуществление.
Наиболее близким к заявляемому является способ выщелачивания молибдена из минерального сырья с электрохимической обработкой приготовленной на его основе пульпы, жидкая фаза которой содержит хлорид и карбонат натрия, которые при ее циркуляции через электролитическую ячейку преобразуются в прианодной зоне в систему высокоактивных окислителей серы и молибдена, что обеспечивает переход последнего из кристаллической решетки молибденита в жидкую фазу пульпы (см. US patent №3849265 Bernard J. Sheiner at al.)
Эффективность данного способа также недостаточно велика вследствие значительных затрат электроэнергии на перекачку пульпы и синтез реагентов.
Техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение эффективности способа извлечения молибдена из техногенных минеральных образований за счет снижения удельных затрат на электроэнергию и реагенты, при обеспечении высокого уровня его извлечения.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>C</mi><mn>2</mn></msub><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>+</mo></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Указанный технический результат достигается тем, что способ извлечения молибдена из техногенных минеральных образований, включающий дробление, измельчение и выщелачивание молибдена выщелачивающим раствором, полученным электрохимическим синтезом, содержащим окислители, отличается тем, что выщелачивание молибдена из минеральной массы производят в два этапа, при этом на первом этапе - полученным при электрохимическом синтезе из раствора соды в анодной камере электролизера анолитом, представляющим собой облученную УФ-светом водно-газовую суспензию, содержащую в жидкой фазе серную и угольную кислоты, пероксид водорода, гидроксил-радикал, а в газовой фазе - углекислый газ, атомарный и двухатомарный кислород, озон, димерные карбоксильные катионы
, на втором этапе - католитом, представляющим собой полученный в катодной камере электролизера содово-щелочной раствор, содержащий карбонат, гидрокарбонат и гидроксид натрия.
Способ отличается также тем, что перед вводом католита его насыщают кислородом и подвергают УФ-облучению.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>C</mi><mn>2</mn></msub><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>+</mo></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что выщелачивание его из минеральной массы производят в два этапа: на первом этапе анолитом, представляющим собой полученную в анодной камере электролизера и облученную УФ-светом водно-газовую суспензию, содержащую в жидкой фазе серную и угольную кислоты, пероксид водорода, гидроксил-радикал, а в газовой фазе - углекислый газ, атомарный и двухатомарный кислород, озон, димерные карбокильные катионы
, на втором этапе - католитом, представляющим собой полученный в катодной камере электролизера содово-щелочной раствор, содержащий карбонат, гидрокарбонат и гидроксид натрия.
Указанная совокупность отличительных признаков позволяет повысить эффективность способа выщелачивания молибдена за счет снижения затрат на электроэнергию и реагенты, поскольку отпадает необходимость циркуляции пульпы через электрохимическую ячейку и возрастает доля активных, выщелачивающих молибден компонентов, синтезируемых в результате совместного использования электрохимических и фотохимических процессов.
Способ осуществляется следующим образом.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>C</mi><mn>2</mn></msub><msubsup><mi>O</mi><mn>4</mn><mo>+</mo></msubsup></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
2
2
3
2
2
2
4
2
2
2
В электрохимический диафрагменный реактор помещают раствор технической соды и подают напряжение на электроды. При этом на аноде начинает выделяться углекислый газ и двухатомарный кислород, а в жидкой фазе образуется угольная кислота, в катодной камере - на катоде выделяется водород, а в жидкой фазе образуется дополнительная (к гидролитической) щелочь. Для повышения выхода кислорода в анодную камеру, через 30-60 мин после начала электролиза добавляют серную кислоту до достижения pH=3-3.5 и облучают прианодную зону источником УФ-излучения, чем формируют активную водно-газовую суспензию, содержащую, кроме угольной и серной кислот, пероксид водорода и гидроксил-радикал, а в газовой фазе выделяющиеся при электролизе углекислый газ, атомарный, синглетный двухатомарный кислород, озон и димерные карбоксильные катионы
. Фотоэлектрохимическую обработку анолита продолжают 15-30 мин. Полученной анолитной суспензией обрабатывают минеральную массу, содержащую молибденит, путем орошения (кучное выщелачивание) или формируя пульпу (чановое и кюветное выщелачивание). В результате чего активные окисляющие и комплексообразующие компоненты газово-жидкой суспензии начинают интенсивно окислять молибден в верхних слоях минеральных матриц молибденита с образованием молибденовой кислоты MOS+HCO+3HO=HMoO+3HO+CO+S,
2
2
4
2
2
4
2
2
3
2
+
+
MoS+(CO)*nHO=HMoO+S+2HCO+(n-6)HO+6H
Параллельно осуществляется кластеризация и частичное окисление серы активным кислородом, с образованием сульфатов, что обеспечивает в целом подготовку следующих слоев минеральной матрицы к выщелачиванию молибдена.
После обработки анолитом осуществляют добавление к водно-минеральной смеси католита и, соответственно, довыщелачивание молибдена активным карбонатом натрия, образуемым при реакции угольной кислоты с гидроксидом натрия (в составе католита). Предварительно, для компенсации потерь активного кислорода в анолите, католит насыщают кислородом и облучают УФ-светом. При обработке минеральной массы смесью анолита и католита, на развитой контактной поверхности частиц молибденита активно протекает реакция молибдена с карбонатом натрия и активным кислородом:
2
2
3
3
2
4
2
2
4
2MoS+6NaCO+3O=2NaMoO+6СО+4NaSO
Таким образом, обеспечивается высокий уровень извлечения молибдена при относительно низких расходах электроэнергии и реагентов.
Пример конкретного использования способа.
Лежалые хвосты обогащения руд Шахтаминского месторождения, в которых находится неизвлеченный в концентрат молибден, преимущественно в составе переизмельченного в процессе рудоподготовки молибденита.
Готовили активный 1.0%-ный содовый раствор путем барботажа воздухом для насыщения кислородом в диафрагменном электрохимическом реакторе электролиза в течение 1 часа, после этого, для повышения выхода кислорода, в анодную камеру добавляли серную кислоту до достижения pH=3 и облучали прианодную зону УФ-светом в диапазоне 180-300 нанометров лампами ДРТ-230 в течение 30 мин. Полученную активную водно-газовую суспензию использовали для приготовления пульпы на основе хвостов обогащения Ж:Т=1:3, выдерживали ее в кювете в течение 3-х суток, после чего добавляли в пульпу католит, дополнительно насыщенный кислородом и прошедшим УФ-облучение. Католит вводили в пульпу до достижения pH=8.5 при Ж:Т=1:1.2 и барботировали ее в течение 2-х часов, после чего вводили ионообменную смолу, селективную по молибдену и продолжали барботаж еще в течение 3-х часов. После этого насыщенную смолу отделяли на сите.
Извлечение молибдена на смолу составило 75%, что для переработки хвостов является достаточно высоким показателем.