Modernizized technological scheme for ore processing of the Udokan deposit

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

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.

About the authors

N. V. Vasyunina

Siberian Federal University

Email: vvasyunina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4334-3914

K. E. Druzhinin

Indast-PRO LLC

Email: bearget@mail.ru

E. A. Burdakova

Siberian Federal University

Email: kate-groo@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2167-7216

I. V. Dubova

Siberian Federal University

Email: idubova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3910-7513

S. P. Baksheev

Siberian Federal University

Email: bsp77@yandex.ru

I. K. Ivanova

Indast-PRO LLC

Email: irinaswix11@gmail.com

E. V. Bogdanov

Siberian Federal University

Email: bogdanov295@yandex.ru

I. I. Baksheeva

Siberian Federal University

Email: Irina__igorevna@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3838-7429

References

  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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).