Евразийское (11) (13)

---

(19)
 
Евразийское 
(11) 
(13)
 
 
патентное 
 
ведомство 
 
(12) 
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ 
(45) 
Дата публикации
(51) Int. Cl.
и выдачи патента: 
 
(21) 
Номер заявки: 
(22) 
Дата подачи:
 
 
 
 
(54) 
 
 
 
(31) 
(56) 
(32) 
(33) 
(43) 
(86) 
(87) 
(71)(73) 
Заявитель и патентовладелец:
(72) 
Изобретатель:
(74) 
Представитель:
 
 
 
 
(57) 
013851
 B1
 
013851 
013851
 B1
2010.08.30 
200800805 
2006.09.15 
C22B 3/18 (2006.01) 
C22B 3/02 (2006.01) 
2005/07453 
2005.09.15 
ZA 
2008.10.30 
PCT/ZA2006/000108 
БИ ЭЙЧ ПИ БИЛЛИТОН СА ЛИМИТЕД 
(ZA) 
Рорке Гари Вернон (ZA) 
Нилова М.И. (RU) 
US-A-5007620 
WO-A-0242504 
WO-A-02081761 
JP-A-11058236 
SU-A1-795960 
US-A-4551663 
Предложен процесс биовыщелачивания суспензии сульфидного минерала в реакторе, при этом 
управление указанным процессом осуществляют путем изменения скорости подачи в реактор 
барботируемого газа и изменения количества энергии, подаваемой на электропривод перемеши-
вающего устройства в реакторе, причем указанное управление осуществляют на основании из-
меренного или расчетного потребления кислорода в суспензии. 
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ БИОВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ 
B1
WO 2008/036985 2008.03.27 

---

013851 
- 1 - 
Уровень техники 
Настоящее изобретение в целом относится к процессу биовыщелачивания, в частности к управле-
нию процессами данного типа, направленному на снижение потребления энергии, при этом указанные 
процессы проводят в снабженном перемешивающим устройством чановом реакторе. 
Биовыщелачивание в чановых реакторах, снабженных перемешивающим устройством, применяют 
для окисления тугоплавких сульфидных золотосодержащих концентратов и сульфидных медных кон-
центратов; кроме того, данный способ подходит для окисления сульфидов никеля и цинка. При проведе-
нии указанных операций затраты на электроэнергию, потребляемую на сжатие подаваемого в реактор 
воздуха или кислорода, и затраты на энергию, необходимую для диспергирования газа в реакторе, пред-
ставляют значительную часть эксплуатационных расходов. 
В ходе процесса биовыщелачивания, проводимом в чановом реакторе, снабженном перемешиваю-
щим устройством, суспензию, состоящую из воды, питательных веществ и сульфидного концентрата, 
подают в реактор, где соответствующие микроорганизмы окисляют двухвалентное железо и сульфиды. 
Для протекания процесса окисления необходим кислород. 
Кислород подают в реактор в газообразном состоянии в виде воздуха, воздуха, обогащенного ки-
слородом, или кислорода. Газ барботируют в часть реактора, находящуюся ниже мешалки, подходящей 
для перемешивания сред с высокой вязкостью, которая при перемешивании обеспечивает течение пото-
ков сверху вниз, или ниже импеллера радиального типа. Такое устройство рассекает суспензию и разби-
вает поток поступающего газа на маленькие пузырьки, что значительно увеличивает площадь поверхно-
сти газового потока и скорость переноса кислорода в суспензию. 
Скорость переноса кислорода пропорциональна: 
a) количеству подаваемого газа, за исключением случаев, когда расход газа превышает способность 
мешалки диспергировать этот газ; 
b) парциальному давлению кислорода в газе и 
с) количеству энергии, передаваемому суспензии перемешивающим устройством. 
В то же время скорость переноса кислорода обратно пропорциональна количеству кислорода, рас-
творенного в суспензии. 
Расход кислорода, потребляемого в ходе реакции (потребление кислорода), зависит от скорости по-
дачи сульфидного материала в реактор, на которую, в свою очередь, может влиять пропускная способ-
ность системы или качество концентрата. 
Типичный процесс биовыщелачивания обычно осуществляют с учетом ряда граничных условий, 
например минимальной и максимальной концентрации растворенного кислорода, ограничений по дис-
пергированию газа, накладываемых перемешивающим устройством, и т.д. В рамках этих граничных ус-
ловий существуют оптимальные условия проведения процесса в зависимости от размещения установки, 
ее размеров и потребления кислорода. Установки обычно конструируют исходя из их проектной мощно-
сти в течение определенного периода работы установки. 
На практике установка часто работает в условиях, когда качество концентрата или скорость подачи 
сырья значительно отличаются от проектных. Это обусловлено рядом факторов, например изменениями 
минералогического состава сырья по мере разработки месторождения, расхождениями между расчетны-
ми и действительными параметрами процесса флотации сульфидных материалов и обработки других 
руд, изменениями тоннажа концентрата по технологическим причинам, скоростью добычи и т.п. 
Если потребление кислорода в реакторе падает, то оборудование, например компрессор или возду-
ходувка, используемые для подачи газа, работает с меньшей мощностью. На фиг. 1 показана зависимость 
потребления энергии на килограмм обрабатываемого сульфидного материала от входной мощности пе-
ремешивающего устройства для установки, в которой процесс проводят с использованием термофиль-
ных микроорганизмов, включающей первичный и вторичный реакторы. Нижняя кривая представляет 
вышеуказанную зависимость для полной загрузки сульфидного материала, подаваемого на установку, 
тогда как верхняя кривая представляет собой эту же зависимость при снижении подачи сульфидного ма-
териала на 50% и при уменьшении мощности на подачу газа, призванном скомпенсировать вышеуказан-
ное снижение. Очевидно, что несмотря на снижение скорости подачи газа на установку, при компенса-
ции снижения скорости подачи сульфидного материала энергозатраты на единицу обрабатываемого 
сульфидного материала увеличиваются с 19 до 39% в зависимости от мощности, подаваемой на переме-
шивающее устройство. 
На фиг. 2 представлены аналогичные графики, полученные для установки с аналогичной произво-
дительностью, в которой процесс проводят с использованием мезофильных микроорганизмов, и подачей 
воздуха. Нижняя кривая показывает полную загрузку сульфидного материала, а верхняя - половинную 
загрузку. В результате снижения загрузки сульфидного материала энергозатраты на единицу обрабаты-
ваемого сульфидного материала увеличиваются с 26 до 60%. 
Таким образом, в соответствии с данными, представленными на фиг. 1 и 2, следует, что энергетиче-
ская эффективность процесса биовыщелачивания может быть существенно повышена при снижении 
мощности, подаваемой на перемешивающее устройство, в условиях, связанных с уменьшением потреб-
ления кислорода в ходе указанного процесса. 

---

013851 
- 2 - 
Настоящее изобретение относится к способу контроля, направленному на снижение энергопотреб-
ления на единицу обрабатываемого сульфидного материала при вышеуказанных условиях.