Способ регулирования технологического процесса

 

союз советских социдлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 В 03 0 1/00

НОЕ ПЛТЕНТНОЕ

CCP

СР) АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --:=..: вы те ни эл ва из

Ф лен ва мому материалу, определяют

on имальные значения потенциалов электИзобретение относится к способу регули ования процесса, в ходе осуществления кот рого обрабатываются комплексные руды /или концентраты для выделения и получ ния из этих исходных материалов це ных компонентов в наиболее приемлемо для последующей их обработки форме.

В устности, настоящее изобретение относится к технологическоюу процессу, которы можно будет регулировать с помощью ре кций окисления/восстановления, напр,мер, в процессах флотации, выщелачива ия и осЪждения различных материалов.

Цель изобретения — повышение точности регулирования за счет анализа состоя(21 (22 (46 (71 (72

Юх (56 (54

ГИ (57

4614416/03

06.06.89

23.08.93. Бюл. М 31

Оутокумпу ОЙ (Fl)

Сеппо Олави Хеймала и Карло Матти ни Саари (Fi)

Авторское свидетельство СССР

466637, кл, В 03 0 1/02, 1983.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОЕСКОГО ПРОЦЕССА

Использование: процессы флотации, елачивания и осаждения различных маиалов, в частности способы регулироватехнологического процесса с помощью ктрохимического потенциала обрабатымого материала. Сущность изобретения, еряют потенциалы электродов, изготбвных из материала, аналогичного обрабаты-, rl

„„Я „„1836156 А3 родов и по отклонению измеренных потен-. циалов от оптимальных регулируют парэметры процесса, в котором комплексные руды и/или концентраты обрабатывают до получения в материале ценных компонентов в форме, подходящей для последующей обработки; при измерении потенциалов электродов измеряют также составляющие сопротивления,и емкости импеданса электрода, а величины составляющих сопротивления и емкости электрода используют при регулировании -параметров процесса, для осуществления анализа импеданса необходимо обеспечить подачу импульсов напряжения в материал по меньшей мере на одной частоте, и по меньшей мере на одной частоте и по меньшей мере при одном значении электрохимического потенциала самого материала. 7 з.п. ф., б иИ. ния поверхности твердого материала и/или состояния между твердым и промежуточным материалами.

Сущность изобретения заключается в том, что способ регулирования технологического процесса с помощью электрохимического потенциала обрабатываемого мате)зиала включает измерение потен циалов электродов, изготовленных из материала, аналогичного обрабатываемому материалу, определение оптимальных значений потенциалов электродов и по отклонению измеренных потенциалов от оптимальных регулирование параметров процесса, в котором комплексчые руды

1836156 и/или концентраты обрабатывают до получения в материале ценных компонентов в форме подходящей для последующей обработки; при измерении потенциалов электродов измеряют также составляющие сопротивления и емкости импеданса электрода, а величины составляющих сопротивления и емкости электрода используют при регулировании параметров процесса; измерение составляющих импеданса осуще- 1О ствляют при подаче на электрод импульсов напряжения по крайней мере на одной частоте и по крайней мере при одном значении электрохимического потенциала материала; измерение составляющих импеданса осуществляют при подаче на электрод импульсов тока по крайней мере на одной ча скоте и по крайней мере при одном зйачении электрохимического потенциала;

20 величины составляющих импеданса используют для регулирования замеренной величины pH, величины составляющих импеданса используют для регулирования реагентов, подаваемых в технологический процесс; величины составляющих импедан- 25 са используют для регулирования флотации; величины составляющих импеданса используют для регулирования осаждения; величины составляющих импеданса используют для регулирования выщелачивания.

Традиционно не представлялось возможным на основе одной суспензии установить непосредственным образом наличие молекул или ионов, которые часто представлены длинным цепочами, слегка растворимыми, а довольно часто и очень поверхностно-активными и которые, по существу, могут оказывать определенное влияние на окислительно/восстановительные и прочие соответствующие процессы. Други- 4О ми словами, было практически невозможно определить молекулы или ионы в виде сернистых комплексов в различных соединениях, гуминовых кислот, а также в виде ионов и гелей. содержащих оксид кремния, В со- 45 ответствии с изобретением, использующим способ анализа импеданса вместе с измере4 ниями потенциалов отдельных минералов, появляется возможность довольно точно определить количества и процентные со- 5О держания компонентов различных типов.

По настоящему изобретению для этого в зависимости от используемой системы необходимо иметь один или более минералов.

В соответствии с изобретением для оп- 55 ределения отношения емкость/индуктивность и значения сопротивления между поверхностью минерала и промежуточным минералом (лучше всего с помощью ультра - звука), а также для осуществления восстановления или регенерации минерального электрода, например, с помощью описанного в патенте Канады N 1243349 способа, необходимо, чтобы анализ импеданса проводился на минеральном потенциале или на основе токовь импульсов с использованием по меньшей мере одной частоты и как минимум одного значения потенциала материала. За счет сравнения измеренных величин друг с другом мы получаем возможность последовательно и практически для всех минералов определить, например, подвергающуюся определенному влиянию длину цепочки ионов нолисульфида-политионата, а также эффективность гуминовых кислот, комплексов оксида кремния и гелей, причем это определение происходит в процессе обработки исходных материалов. На основе полученной в результате измерений информации можно будет автоматически выбрать, например, новый водородный показатель для технологического процесса. обработки.

Более того, полученная в ходе анализа импеданса в процессах флотации и выщелачи; вания информация означает, если говорить, например, о сернистых соединениях, достижение максимаьлно возможной скорости выщелачивания каких-то конкретных минералов, тогда как другие минералы, например, FeSz или И 32 можно было одновременно осаждать или пассивировать, Кроме того, в процессе флотации появляется возможность выбрать эффект образования покрытия, образуемый серой или серосодержащим соединением на каждом минерале, используемого в качестве реагента, например, сульфиды, двуоксид серы или сульфиты. Благодаря этим предварительным этапам получаем возможность осуществить экономически выгодным образом селективную флотацию, выщелачивание или осаждение, а также какой-то комбинированный процесс. В данном случае мы имеем высокую эффективHocTb npu относительно небольшой стоимости реагента. Кроме того, в данном случае использование серы в качестве коллектора будет более эффективным, чем раньше, и по существу оно осуществляется ограниченным образом, т.е. в жестких пределах допуска.

В соответствии с изобретением и íà основе анализа импеданса минеральных электродов в ходе осуществления окислительно/восстановительных процессов (например, в процессе флотации) мы имеем воэможность регулировать количество флотационного агента, а также влияние тонко измельченных материалов на сами процессы окисления/восстановления

183615б

Что же касается влияния второстепенных элементов. то уже доказано, что это влияние способствует достижению оптиальных условий для проведения измереий потенциала, который обычно ревы шает 30 м В, хотя экономическая оптиальность этого процесса предусматривает бязательную степень точности в несколько илливольт. По настоящему изобретению бусловленная наличием второстепенных лементов регулировка реализуется в осуествляемом технологическом процессе в езультате сочетания рентгеновского анаиза непрерывного действия, в ходе котороо тщательно анализируется элемент за лементом или минерал за минералом, с ругими предусмотренными изобретением перациями, например,.с измерениями поенциала и с анализа импеданса, осуществяемыми желательным образом, Среди рочих и эти типы факторов, которые имеют рямое отношение к второстепенным элеентам и примесям в рудах и в прочих соотетствующих материалах, представляют сбой реакции. возникновение которых бусловлено наличием какого-то катализа, а

1 акже реакциями. которые протекают иначе. Что касается именно этих реакций, то ля их регулирования целесообразно исользовать регулирование с прямой связью апример. потенциала) и регулирование с братной связью (например. рентгеновский нализ продуктов), которые будут дополяться и сочетаться с анализом потенциала, редусмотренного изобретением. В качесте наиболее типичного примера этих реакий и их регулирования рассмотрим роцесс флотации минералов солевбго тиа, например, апатита, в ходе которого небходимая регулировка осуществляется ибо за счет поддержания неизменным какого-то конкретного ионного состава по отошению к какому-то конкретному инералу, либо за счет изменения упомянуого ионного состава относительно минераа, Все пригодные для осуществления роцесса ионного обмена ионы являются ионами, которые, например, в процессе лотации образуют в минерале, который редстоит извлечь, по существу, очень прочые связи с коллектором. Кроме того, в со„тветствии с настоящим изобретением астоятел ьно рекомендуется осуществлять контроль и регулирование факторов. котоФ

ые оказывают непосредственное влияние а электролиз и на количество и степень истоты электролита, если электролизу подергаются такие материалы, кэк цинк, медь, икель, кобальт, хром, марганец и золото.

Рекомендуется также использовать способ по изобретению для измерения содержания инертных неионизированных коллекторов. Затем на заранее установленном уровне потенциала используется минеральный электрод, который свободно или регулируемым образом (его регулирование осуществляется каким-то электрическим устройством) действует в условиях суспензии; в качестве электрического устройства можно использовать вольтамметр. Следовательно, анализ импеданса по настоящему изобретению можно осуществлять с помощью по меньшей мере одного электрода с различными потенциалами, но лучше с использованием двух частот. Это прежде всего относится к процессу флотации тонко измельченных материалов, в котором селективная флокуляция минералов используется для проведения анализа импеданса, измерений потенциала, измерений процентного содержания элементов с помощью вольтметра, а в соответствии с настоящим изобретением проводится также анализ минералов и элементов с применением различных рентгеновских устройств, Помимо таких распространенных процессов, как флотация, выщелачивэние и осаждение, в которых можно успешно использовать способ по настоящему изобретению, его также можно испольэовать и для удаления соединений азота и серы из газов, а также- для выщелачивания благородных металлов иэ комковатых минералов и для взаимного разделения материалов, содержащих мышьяк, сурьму, селений, теллурий и фосфор, при этом свойства перечисленных элементов очень близки друг к другу. Более того, способ по изобретению можно использовать и для анализирования и регулирова-. ния процессов окисления восстановления и ионного обмена, которые обычно происходят в органических фазах, в солевых расплавах и в шлаках. Упомянутые выше процессы выщелачивания благородных металлов являются по существу процессами, в которых используют какой-то комплекс серы, например, тиомочевина или гиосульфаты и политионаты. В некоторых из этих процессов довольно трудно регулировать и поддерживать на экономически оправданном уровне химические особенности серы, а, следовательно, и весь процесс выщелачивания без использования способа анализа импеданса, предусмотренного настоящим изобретением, Способ по настоящему изобретению можно также использовать в комбинации со спектрометрическими способами, например, со спектроскопией ультрафиолетового

1836156 вующие потенциалы процесса флотации для

"минерала Cu>,geS находятся между -180 и

140 мВ SCE и между -50 и -О MB SCE.

На фиг, 2 показаны кривые измерения процесса окисление/восстановление, полученные по способу по изобретению в условиях высокотемпературного электролита, В качестве электролита используется ионный расплав на основе FeSi04, полученный в плавильной печи, в которой плавление меди происходит npvi температуре 1300 С и в атмосфере на основе SOz. Анализ расплава дал следующие результаты (в процентах по весу): Cu -. 2,52;

S-0,27; Fe-40.3; Zn-2,74: РЬ-0,56: Ni-0,04; AI-О,ЗО;

Si0z-31,5;Mg0-1,70; AlzOg-4,7; Са0-5,9. В этиЙ

55 и инфракрасного излучения, а также с эф; фектом Рамана в шлаковых материалах;

На фиг. 1 изображен вариант изобретения для измерения содержания коллекторов в процессе флотации; на фиг, 2 — 5 вариант изобретения для измерения процесса окисления/восстановления в условиях действия высокотемпературного электролита; на фиг. 3 и 4 — вариант изобретения для определения количественной ха- 10 рактеристики цинкового электролита; на фиг. 5 и 6 — варианты изобретения для определения полимеров, образуемых в процессе выщелачивания — осаждения и использующих различные величины частоты. 15

На фиг. 1 показаны кривыереакции коллектора, используемого в процессе флотации с электродом типа Cu<,мЯ, когда потенциал электрода уже изменился от величины потенциала в -600 MB насышенного 20 каломельного электрода (SCF) до величины

+100 мВ SCE с последующим возвратом до величины -600 мВ СЕ. Показанные на фиг, 1 изменения измеряли на частоте 130 Гц для емкости (ЛС) (кривая 1) и для сопротивле- 25 ния (М)(кривая 2); следовательно; эти изменения демонстрируют изменения импеданса, которые имеют непосредственное отношение к коллектору и к предназначенному для флотации материалу. В связи с 30 информацией фиг, 1 можно упомянуть о том, что в точках 3 и 4, в которых происходит уменьшение емкости и увеличение сопротивления, коллектор прилипает к поверхности предназначенного для флотации 35 материала. В точках 5 и 6 коллектор ЕХ в форме иона близко подходит к поверхности слоя, где происходят следующие реакции;

EX -+ (EX)z; (1)

52, 5о, (2) 40

Идентичным образом протекают реакции 1 и 2, но в других направлениях в точках

7 и 8, где потенциал изменяется на обратный, На фиг. 1 также видно, что соответстизмерениях использовали оксидные электроды, например, (Fe, Me> )з04. а значения емкости (кривая 8) и сопротивления (кривая

9) определяли на частоте 130 Гц.

В. показанном на фиг, 2 случае технологический процесс был незначительно изменен по обе стороны от оптимальных условий за счет подачи небольших количеств а медного концентрата (1 — 5 от общего количества шлака).

Благодаря измерению коэффициента окисления шлака и изменений в емкости и сопротивлении между электродом и шлаком, мы имеем возможность осуществить анализ импеданса по настоящему изобретению, что, в сваю очередь, дает возможность регулировать коэффициент окисления шлака, например, при производстве меди, на основе результатов измерения количеств подаваемого ° в печь материала и отношения воздух/кислород. Аналогичным образом этот принцип регулирования можно использовать и для производства стали, причем в последнем случае используются шпинельные электроды на основе MgO СггОз или

Mg0 (Al, Сг)20з.

Способ по настоящему изобретению можно также использовать для определения количества и степени чистоты различных электролитов, На фиг. 3 и 4 показаны кривые на частоте 330 Гц для изменений сопротивления (Лр) и емкости (ЛС) в процессе проведения анализа потенциала чистого (кривая 11) и нечистого (кривая 12) цинкового электролита.

Из данных фиг. 3 ясно видно, чту величина сопротивления (потенциал -1150 мВ) для увеличения цинка в нечистом электролите существенно отличается от величины сопротивления в чистом растворе. Подобным же образом и в,соответствии с данными фиг.

4 величина емкости для чистого раствора будет намного меньше, чем в нечистом растворе. Точно также и в выщелачиваемой области цинка (потенциал -950 мВ) емкость чистого раствора будет намного больше, чем у нечистого цинкового электролита. В случае использования способа анализа импеданса по изобретению появляется возмо>кность определять часть нечистого и чистого цинкового электролита и повысить эффективность или

КПД регенерации электричества технологического процесса от 89.30 для нечистого раствора до 94,7 для чистого раствора.

На фиг. 5 показан момент выполнения анализа потенциала для политиосульфатного полимера S40e за счет изменения частоты

2в диапазоне между 10 Гц и 20 Гц.

Измерение осуществляется с помощью электрода CuzS при величине потенциала в

-52 мВ SCE из раствора, водородный показатель которого равен 8,2 и который вклю1836156

10 чал в себя 7,42 г/л гидра ированного сульфата меди CuSO4 5Н20 и 22,0 г/л тиосульl фата натрия йа2820з. Из данных фиг. 5 идно. что в случае присутствия полит- .

l осульфагного полимера S4OI. происходят 5 овольно значительные изменения в емко-. ти и сопротивлении, когда частота превышает 3 Гц.

На фиг. 6 схематически показан момент пределения влияния частоты на полит- 10

1 осульфатный полимер S406. Для проведения анализа потенциала по изобретению кружающий электрод CuzS рас вор содер ал 11,1 г/л гидратированного сульфата меи 2СыЯ04 5HzO и 22 г/л гидратированного 15 иосульфата натрия 4Na2SzOz 5Н20. Водоодный показатель этого раствора и испольуемый потенциал были идентичны начениям, показанным на фиг. 5. Кроме ого. в показанном на фиг. 6 варианте изо- 20 ретения увеличение частоты вызывает изенение величин емкости и сопротивления а поверхности слоя, сам этот факт можно спользовать в ходе определения качества концентрации политиосульфатного пол- 25 мерз в условиях саь ого технологического процесса.

Ниже на конкретных примерах будет

6опее детально описан способ по настоящеу изобретени о, предназначенный для об- 30 работки различных материалов.

Пример 1. Гидратированную руду с, льфида никеля, в которой содерЖание ник ля в различных частях руды колеблется ежду высоким содержанием никеля (более 35

1 мас.%) и низким содержанием никеля (менее 0,6 мас.%). обрабатывали по методу нас оящего изобретения. Довольно з ачительное колебание содержания никел в руде обьясняется тем, что эта руда 40 в лючала в себя различные никелевые соед нения, нап.ример, пенталандит и виолар т, в которых отмечалось высокое и оцеíTíое содержание никеля, или, наи имер,халькопйрит, кубанит и магнетит, в 45 к торых отмечался низкий процент содержания никеля. С целью регенерации этих р зличных рудных компонентов, предназн ченную для обработки руду прежде всего п двергали рентгеноструктурному анализу 50 с омощью рентгеновской установки непрер вного действия. Результаты этого анализ помогали прояснить картину о носительно химических соединений, прис тствующих в руде в данный момент, 55 !

Предназначенную для обработки руду, к )торую предваригсльно измельчали до образования 60%,ктиц размером менее 200 м ш, подвергали сперва процессу флотаIjIIIM. Электрохими Il .Ой потенциал измеряли с пОмОщью пентландитного электрода.

Если предназначенная для обработки руда по своему никелевому содержанию по существу приближалась к пентландитному концентрату, тогда ее можно было использовать в качестве водородного показателя в диапазоне рН 10,0-10,5. И напротив, если предыдущий рентгеноструктурный анализ в течение 10 — 30 мич явно свидетельствовал о том. что содержание руды по существу сильно отличалось от пентландита, а используемый в процессе флотации пентландитный электрод демонстрировал по отношению к оптимальной ситуации негативные потенциаль с их самыми низкими значениями от -180 до -229 м В SCE, то это означало, что используемый в процессе флотации кондиционирующий агент не в состоянии улучшить ситуацию, В данной ситуации в соответствии с изобретением на пентландутный электрод подаются иМпульсы напряжения, что дает возможност o осуществить анализ импеданса для данного минерала; в данном случае использовали спектр импеданса пентландитного электрода. На основе спектра импеданса, который состоит из импедансных значений, измеренных в различных потенциальных значениях, можно видеть, что сопротивление слоя, находящегося ближе к поверхности пентландитного электрода, увеличивалось на 15 — 28% по сравнению с величиной, измеренной для пентландитного минераЛа.

В случае использования автоматической системы регулирования, предназна.ченной конкретно для процесса флотации, водородный показатель флотационного процесса изменялся на основе измеренных значений импеданса по отношению к кислотной области с рН 3,5 — 6.5 в результате добавления в процессе кислоты. С помощью этих изменений процесса предназначенные для обработки потенциалы минерала регулировали таким образом, чтобы они были приемлемыми для уровня содержания коллектора, который для насыщеного каломельного электрода равен 35 — 30 MB. Далее, если результаты структурного анализа исходного (подаваемого в технологический процесс обработки) материала свидетельствуют о том, что руда в основном включает в себя пентландит, тогда водородный показатель процесса флотации вновь возвращается к диапазону от 10,0 до 10,5.

С помощью способа по настоящему изобретение в процессе флотации регенерация или восстановление никеля составило

76%. тогда как по уже известному -.Ппсобу восстанавливалось лишь 69% никеля

1836156

25

35

45

55

Пример 2, В данном примере способом по изобретению обрабатывали фосфатную руду. Находящийся в руде фосфэт кальция в оснОвном можно подразделить нэ две части, одна из которых включала в себя примеси в виде Fe (от 1 до 6%), Мп (от 0,5 до

3%) и СаСОз (от 2 до 4%), а другая была представлена по существу чистым апэтитом кальция, Руду измельчали до образования частиц размером менее 100 микрон, а затем доводили до требуемого состояния и подвергали процессу флотации, Для регулирования этих двух процессов обработки использовали два различных типа апатитных электродов, которые на 82 мас . % состояли из апатита (один тиа) и на 96 мас.% из апатита (второй тиа); в качестве дополнительного варианта использовали кальцитовый электрод, который на 98% состоял из СаСОз, В данном случае в качестве коллектора использовали реагент Hoechst 2818, в качестве флотационного агента использовали

Dегоfroth 250 и в качестве подавителя (флотационный реагент) использовали жидкое стекло.

Перед моментом выполнения операций по доведению руды до требуемого состояния и флотации проводили рентгеновский анализ предназначенной для обработки руды, чтобы определить тип фосфатэ кальция, который доминирует в руде. На основе результатов рентгеновского анализа выбира- ли наиболее подходящий способ регулирования процесса флотации, обращая особое внимание на выбор типа электрода, который по своему составу был бы максимально близким содержанию самой руды, Независимо от типа используемого электрода проводили тщательное измерение и регулирование физико-химического состояния поверхностей минералов в руде, используя для этого анализ импеданса. суть которого сводилась к измерениям на различных частотах: 0,2 и 2,7 кГц, На основе результатов измерения апатитных и кальцитовых электродов флотацию апэтитных типов в руде осуществляли таким образом, чтобы исключить возможность флотации кальцита s руде. В процессе обработки содержащего большие количества примесей апатита потенциал апатита регулировали путем добавления в процесс флотации восстановительных агентов, подавляющих агентов и активирующих ионов которые так или иначе оказывали

1 свое влияние на процесс флотации. Более того, с целью достижения на основе результатов анализа импеданса кэльцитэ исполь зовали наиболее приемлемые для флотэции апатита значения емкости и сопротивления, а чтобы исключить вероятность флотации кальцита, добавляли в процессе жидкое стекло, которое в данном случае выступает в качестве агента подавления.

В случаеиспользования способа по изобретению восстановление Р205 составляло

88,6%. а содержание Р205 в концентрате было равно 35,3 мас.%, В случае использования способа по уже известному уровню техники, который предусматривает регулирование водородного показателя и подсчет постоянных количеств реагентов на каждую единицу веса, восстановление Р205 составляло 83,9%, а содержание PgOg в концентрате было равно 33,2%.

Пример 3, Чтобы добиться соответствующего восстановления ценных компонентов из суп ьфидной руды на основе пирротина, имеющей низкое процентное содержание силикат и которая включает в себя 1,8 мас.% меди, 2,6 мас.% никеля, 0.7 мэс,% кобальта и 31% по весу железа, этэ руда должна подвергаться обработке по способу по настоящему изобретению, в том числе выщелачиванию в автоклаве при температуре 140 С и в присутствии кислорода, Перед моментом загрузки руды в автоклав проводили рентгЕновский анализ материала, который предварительно измельчали до образования частиц, 70% которых имеют размер меньше 200 меш, причем упомянутый анализ проводили в анализаторах непрерывного действия, а его конечной целью является определение относительных пропорций различных соединений в материале.

На основе результатов рентгеновского анализа, которые в основном зависят от пиритного количества в материале, исходный материал суспендировали с конечным образованием суспензии плотностью, 200-400 г/л твердого материала.

Для оптимального регулирования процесса выщелачивания в автоклэве по настоящему изобретению используются электроды, которые представлены материалами, состоящими по существу из таких соединений, как FeSz, NiSz, NiS, CuS, Cu2S и

Fe>-xS. Далее в автоклэве устанавливается платиновый электрод, а в качестве дополнительного электрода используется элемент с твердый электролитом, который используется для определения водородного показателя раствора. В процессе выщелачивания водородный показатель изменяется между

1,5-4,0. В качестве реагентов процесса выщелачивания используются кислород и двуоксид серы. а иногда и серная кислота

В соответствии с изобретением и на основе результатов анализа импеданса, в хо13

1836156

10

20

30

40. де которого проводятся измерения-.импе; данса с помощью различных электродов и на различных потенциалах (например, с по, мощью электрода FeSz s диапазоне значе ний потенциал от + 40 мВ до + 120 мВ насыщенного каломельного электрода (SCE) и с помощью электрода CuS в диапа зоне значений потенциала от +20 мВ до

+250 мВ (SCE). проводится сравнение зна чений емкости и сопротивления различных электродов друг с другом, а процесс выщелачивания регулируется с помощью соединений серы таким образом, чтобы на . поверхностях электродов.Ге1-x Su FeSz обра 1 зовался слой элементарной серы, тогда как на поверхностях других электродов не допускается образование слоя элементарной се,ры. Например. потенциал электрода NiSz

1находился в диапазоне от+180 до +230 MB ! SCE, а потенциал электрода CuS находился в пределах 220 мВ SCE, тогда как потенциал ! электрода Cus находился в пределах 220 мВ, S CE, тогда как потенциал электрода Уе -х$, находился в диапазоне от +80 до +130 мВ

I SCE, а потенциал электрода FeSz находился

; в пределах от+190 до+240 мВ SCE.

После автоклавного выщелачивания в :течение 30 минут эффективность восстанов ленияя из раствора меди равна 89%. никеля -97% и кобальта -90,3%.

Чтобы реализовать все преимущества способа по изобретению,он должен осуще:,ствляться при определенной температуре в

;процессе автоклавного выщелачивания, в . ходе которого вместо давления кислорода, ,регулируемого потенциалами и анализом импеданса, используется постоянное даЬление кислорода в 10 бар. После заверше ния процесса выщелачивания были йолучены следующие результаты по восста:,íoâëåíèþ: меди 43%, никеля 74% и кобаль та 38%.

Пример 4, Чтобы отделить содержа щие мышьяк и сурьму медные минералы от

Ino существу чистых медных минералов, не обходимо будет исходную медную руду, со держащую минералы из группы калкозит и

;ковеллит(Со2$2, CuS). а также халькопирит

СцЕе$2, пирит FeSz, энаргит СизАз$4, тен, натит(Сц, Fe)>zAs4S>g, борнит СщРе$4 и мо,либденит MoSz, измельчить таким образом, ;чтобы 65% частиц имели размер менее 37 микрон. Еще до момента загрузки измель,ченного материала в технологический процесс осуществляется рентгеновский анализ непрерывного действия, чтобы определить, относительные пропорции различных соединений этого материала. После довольно длительной процедуры кондиционирования (доведения до нужного состояния) прошедшего. рентгеновский анализ материала (от

30 до 60 минут) его вводят в процесс флотации, в котором водородный показатель поддерживается на уровне 9,0-11 с помощью строго. регулируемой атмосферы, которая на

15% состоит из воздуха, а остальная часть приходится на азот. В ходе осуществления этого процесса водородный показатель был более высоким и поэтому потребовалось введение большего количества прошедшего рентгеновский анализ материала, включавшего в себя пирит FeSz.

В соответствии с изобретением для регулирования процесса флотации и для измерения поверхностной структуры минералов. а также для регулирования некоторых других параметров используются электроды, изготовлейные из соединений калькозита, ковеллита, пирита молибденита и теннантита. В данном случае на основе результатов измерения анализа импеданса и с помощью соответствующей регулировки, которая предусматривает помимо всего прочего и регулирование содержания коллектора (дитиофосфата) и флотационного агента, появляется возможность регулировать с помощью потенциалов и серных соединений (NaHS, $02, флотационный процесс таким образом, чтобы-коллектор прилипал к энергиту и теннантиту (EscE- 50 мВ), но не прилипал бы к другим медным минералам., В соответствии со способом по изобретению эффективность восстановления и извлечения мышьяка из мышьякового концентрата, содержащего 5,2 мас,% мышьяка, достигала 65%, Одновременно из остаточного количества было извлечено

89,5%, в которой содержание мышьяка составляло 0,4 мас,%. В соответствии со способом по известному уровню техники, в ходе осуществления которого используется постоянное значение водородного показа теля на уровне 10,3 для наиболее типичного материала, эффективность восстановления

45 мышьяка из содержащего "„6 мас.% мышьяка мышьякового концентрата составляла только 53%.

Формула изобретения

1. Способ регулирования технологиче50 ского процесса с помощью электрохимического потенциала обрабатываемого материала, включающий измерение потенциалов электродов, изготовленных из материала; аналогичного обрабатываемому

55 материалу, определение оптимальных значений потенциалов электродов и по отклонению измеренных потенциалов от оптимальных регулирование параметров процесса, в котором комплексные руды и/или концентраты обрабатывают до пол15

1836156

16 лС

-лй о о о о o o o o 8 Е !!т!Ч) ! + ! " 1 !

Ю Ю Ю

o o o

1 г! < 4

o o о ж а! !

Фиг / учения в материале ценных компонентов вформе. подходящей для последующей обработки, отличающийся тем, что. с целью повышения точности регулирования за счет анализа состояния поверхности твердого 5 материала и/или состояния между твердым и промежуточным, материалами. при измерении потенциалов электродов измеряют также составляющие сопротивления и емкости импеданса электрода, а величины со- 10 стэвляющих сопротивления и емкости электрода используют при регулировании параметров процесса.

2, Способ по и, 1, о т л и ч э ю шийся тем, что измерение составляющих импедан- 15 са осуществляют при подаче на электрод импульсов напряжения по крайней мере на одной частоте и по крайней мере при одном значении электрического потенциала материала, 20

3, Способ по и. 1, отличающийся тем, что измерение составляющих импеданса осуществляют при подаче на электрод импульсов тока по крайней мере на одной частоте и по крайней мере при одном значении злектрохимического потенциала материала.

4, Способ по пп.1 — 3, о тл и ч э ю щи йс я тем, что величины составляющих импеданса используют для регулирования замеренной величины рН, 5. Способ по пп. 1-3. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что величины составляющих импеданса используют для регулирования реагентов, подаваемых в технологический процесс.

6. Способ по пп, 1-3. о тл и ч а ю щи йс я тем, что величины составляющих импеданса используют для регулирования флотации.

7. Способ по пп, 1 — 3, о тл и ч а ю щи йс я тем, что величины составляющих импедэнса используют для регулирования осаждения.

8. Способ по пп. 1 — 3. о тл и ч а ю щи йс я тем, что величины составляющих импеданса используют для регулирования выщелачивания.

1836156 дй

Efmv)

SCE о о о о о

4 гЗ

1 2 3 4 5 б 836156

183615б

Составитель М.Калугина

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Кешеля, Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 2994 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5