Разработка подхода к извлечению цветных металлов из лежалых медно-никелевых хвостов методом кучного выщелачивания

Исследованы инженерно-геологические свойства поверхностного слоя хвостохранилища, минеральный и химический составы хвостов, показана вероятность миграции ионов никеля в прилегающие водоемы, предложена схема переработки хвостов посредством предварительной грануляции и последующего выщелачивания с применением воды, раствора серной кислоты и бактериального раствора. Подтверждено, что применение 10 %-ного раствора серной кислоты в качестве связующего с использованием нитрит-иона в качестве окислителя позволяет извлечь свыше 50 % никеля и 47,8 % меди на стадии кучного выщелачивания. Показано, что методом биовыщелачивания предварительно укрепленных полимерным связующим гранул хвостов извлекается 11,6 % никеля и 13,5 % меди.

1. Shi J., Qian W., Jin Z., Zhou Z., Wang X., Yang X. Evaluation of soil heavy metals pollution and the phytoremediation potential of copper-nickel mine tailings ponds. Plos one. 2023. V. 18. No. 3. P. e0277159.

2. Макаров В.Н., Васильева Т.Н., Макаров Д.В., Алкацева А.А., Фарвазова Е.Р., Нестеров Д.П., Лащук В.В. Потенциальная экологическая опасность выведенных из эксплуатации хранилищ хвостов обогащения медно-никелевых руд. Химия в интересах устойчивого развития. 2005. Т. 13. № 1. С. 85—93.

3. Селезнев С.Г. Отвалы Аллареченского месторождения сульфидных медно-никелевых руд — специфика и проблемы освоения. Дисс. ... канд. геол.-минерал. наук. Екатеринбург, 2013. 22 с.

4. Петрова Т.А., Корельский Д.С. Разработка способа снижения опасности техногенных массивов. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № 10. С. 294—300.

5. Thenepalli T., Chilakala R., Habte L., Tuan L. Q., Kim C.S. A brief note on the heap leaching technologies for the recovery of valuable metals. Sustainability. 2019. V. 11. No. 12. P. 3347.

6. Watling H.R. The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides–a review. Hydrometallurgy. 2006. V. 84. No. 1—2. P. 81—108.

7. Chen K., Yin W., Rao F., Wu J., Zhu Z., Tang Y. Agglomeration of fine-sized copper ore in heap leaching through geopolymerization process. Minerals Engineering. 2020. V. 159. P. 106649.

8. Thrall B. Heap leaching in extreme northern climates — overview of Brewery Creek Mine, Yukon, Canada. Mining in the Arctic. 2020. P. 161—164.

9. Tuovinen H., Pelkonen M., Lempinen J., Pohjolainen E., Read D., Solatie D., Lehto J. Behaviour of metals during bioheap leaching at the talvivaara mine. Finland. Geosciences. 2018. V. 8. No. 2. P. 66.

10. Маркович Т.И., Павлюкова В.А., Эпова Е.С., Птицын А.Б. К вопросу о механизме криогенного выветривания сульфидов в зоне окисления с участием кислородных соединений азота. Минералогия техногенез. 2003. Т. 4. С. 109—121.

11. Маркович Т.И., Разворотнева Л.И. Окислительное выщелачивание сульфидной удоканской руды с участием кислородных соединений азота в криогенных условиях. Вестник ОНЗ РАН. 2011. № 3. P. NZ6071.

12. Goryachev A., Svetlov A., Kompanchenko A., Makarov D. Sulfuric Acid Granulation of Copper–Nickel Ore Tailings: Leaching of Copper and Nickel in the Presence of Sulfide Oxidation Activators. Minerals. 2022. V. 12. No. 2. P. 129.

13. Кондратьева Т.Ф., Булаев А.Г., Муравьев М.И. Микроорганизмы в биогеотехнологиях переработки сульфидных руд. М., Наука, 2015. 212 c.

14. Ghazi A.B., Jamshidi-Zanjani A., Nejati H. Utilization of copper mine tailings as a partial substitute for cement in concrete construction. Construction and Building Materials. 2022. Т. 317. С. 125921.

15. Latyuk E., Goryachev A., Melamud V., Bulaev A. Hydrometallurgical processing of a low-grade sulfide copper-nickel ore containing Pt and Pd. Processes. 2024. V. 12. No. 6. P. 1213.