СПОСОБ БРИКЕТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ
BRIQUETTE LEACHING METHOD

Изобретение относится к области физико-химических методов извлечения полезных компонентов и может быть использовано при изоляции токсичных отходов.
Известны способы кучного выщелачивания полезных компонентов, включающие укладку материала на площадках; его орошение выщелачивающим раствором; дренаж; сбор продукционных растворов и извлечение металла из раствора (Г.Д. Лисовский, Д.П. Лобанов, В.П. Назаркин и др., Под ред. Волощука С.Н. Кучное и подземное выщелачивание металлов. - М., Недра, 1982. - 113 с.).
Недостатком способов является высокая трудоемкость подготовки герметичных оснований для штабеля и проблем повторного использования, в том числе при переукладке.
Более близким аналогом по технической сущности является технологическое решение по кучному выщелачиванию металлов (см. патент Российской Федерации №2283879 С22В 3/04 (2006.01), С22В 11/00 (2006.01), 20.09.2006), включающий подготовку исходного материала посредством разделения на узкие фракции и последовательную укладку по фракциям в штабель.
Недостатком кучного выщелачивания в едином штабеле является трудоемкость подготовительных операций и низкая эффективность при глинистом материале.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости и повышение эффективности извлечения полезных компонентов.
3
Задача решается тем, что из исходного рудного материала формируют брикеты, фиксируют его форму. Форму (куб, призма, цилиндр и т.д.) и объем (0,1÷10 м и т.д.) брикетам можно придавать различную в зависимости от параметров рабочей площадки, технического оснащения и производительности технологической линии. Форму брикета фиксируют жестким каркасом для обеспечения сохранности ее на весь период выщелачивания. Внутри каждого брикета устанавливают перфорированную трубу с выступающим на поверхность соединительным патрубком. Это обеспечивает подведение выщелачивающего раствора к объему каждого брикета, что обусловливает автономность и надежность проведения процесса выщелачивания в каждом единичном объеме (брикете) независимости от совокупной производительности. Затем укладывают брикеты на гидроизолированное основание, и подсоединяют их к магистральной подачи реагента через патрубок, после этого подают под давлением реагент внутрь брикета. Реагент фильтрационно проходит по материалу брикета в направлении к поверхности вследствие градиента давления внутри брикета и на его поверхности. Далее продукционный раствор по поверхности брикета самотеком поступает на основание и откуда направляется на извлечение полезных компонентов.
Форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в форму, созданную мелкоячеистой сеткой. Изначально из мелкоячеистой сетки создают форму брикета и заполняют его рудным материалом. Размер ячеи сетки исключает просыпание рудного материала наружу.
Форму брикету из рудного материала придают засыпкой его в объем, сформированный крупноячеистой сеткой с проложенным по внутренней его поверхности прочным материалом. Для мелкого материала исключение просыпание материала обеспечивают прокладыванием прочного с хорошими фильтрационными свойствами материала по внутренней поверхности сетки;
Поверхность брикета покрывают слоем гигроскопического материала. Для выщелачивания полезных компонентов из тонкодисперсного материала, к примеру, глинистого, поверхность брикета покрывают гигроскопическим материалом для создания дополнительного градиента давления (свойства гигроскопического материала) в приповерхностной зоне брикета.
Поверхность брикета покрывают слоем сорбционного материала. Сорбционный слой на поверхности брикета позволяет исключить операции сбора продукционного раствора и подачу раствора на извлечение, поскольку полезный компонент будет накапливаться в сорбционном слое. Это повысит автономность и индивидуальность выщелачивания для руд разного качества и, кроме того, позволит использовать метод в различных условиях, в том числе на неподготовленных площадках.
Поверхность брикета покрывают двойным слоем, внутренний - фильтрационный, внешний - герметичный, при этом удаляют продукционный раствор из межслойного пространства. Сбор продукционного раствора от каждого брикета повышает мобильность и автономность процесса выщелачивания.
Рассмотрим способ на примере конкретного исполнения.
На фиг. 1 показана схема брикета, на фиг. 2 показана схема формирования штабеля из брикетов, где 1 - рудный материал, 2 - каркас брикета, 3 - мелкоячеистая сетка, 4 - перфорированная труба, 5 - магистральный трубопровод подачи реагента, 6 - поддон сбора продукционного раствора.
Для формирования брикета исходный дробленый рудный материал 1 засыпают в каркас брикета, плоскости которого выполнены мелкоячеистой сеткой 3. Перед заполнением устанавливают перфорированную трубу 4 в центральную часть пространства будущего брикета. Перфорированная труба 4 выступает соединительным патрубком за пределы плоскости брикета. Этот патрубок предназначен для соединения с магистральным трубопроводом 5 подачи реагента. Один или несколько брикетов укладывают на герметичный поддон сбора продукционного раствора 6. Все перфорированные трубы 4 брикетов соединяют с магистральным трубопроводом 5 через выступающие патрубки. В магистральный трубопровод 5 подают под давлением выщелачивающий реагент. Реагент поступает внутрь брикета и за счет градиента давления фильтруется по материалу внутри брикета по всем направлениям к поверхностям брикета. Проходя по материалу брикета, реагент производит выщелачивание полезных компонентов. По поверхности брикета продукционный раствор стекает в герметичный поддон сбора продукционного раствора 6. Из поддона сбора продукционного раствора 6 раствор с полезным компонентом подают на извлечение. Раствор восстанавливают и вновь подают в магистральный трубопровод 5.
Технический результат представленного способа брикетного выщелачивания полезных компонентов, заключается в:
- повышении эффективности извлечения за счет использования круглогодичного режима работы;
- улучшении организации работ;
- повышении механизации и автоматизации процесса выщелачивания;
- увеличении скорости и полноты извлечения полезных компонентов за счет гарантированного охвата всего объема обрабатываемого материала;
- снижении риска остановки процесса выщелачивания при обработке тонкодисперсного материала.