Евразийское (11) (13)

Описание предпочтительного варианта реализации 
На фиг. 5 прилагаемых чертежей представлена блок-схема установки 10, на которой проводят про-
цесс окисления сульфидного материала путем биовыщелачивания в чановом реакторе, снабженном пе-
ремешивающим устройством, в соответствии с принципами настоящего изобретения. 
Несмотря на то что на фиг. 5 показан только один чановый реактор 12, указанная установка вклю-
чает несколько чановых реакторов, снабженных перемешивающим устройством. Чановый реактор вклю-
чает перемешивающее устройство или импеллер 14 (в настоящем описании эти термины взаимозаменяе-
мы), приводимое в действие электрическим двигателем 16 при помощи способов, известных в данной 
области техники. Электрическую энергию на двигатель подают от источника 18. 
Для подачи барботируемого газа в диффузоры или подобные распыляющие устройства 22 в нижней 
части реактора 12 имеется источник 20 газа. Подаваемый газ может представлять собой воздух, воздух, 
обогащенный кислородом, или, по существу, чистый кислород. Источник 20 может включать один или 
более компрессоров, воздушных насосов и т.п. Для этой цели можно использовать традиционные уст-
ройства. Скорость подачи газа от источника в чановый реактор контролируют при помощи датчика 24, 
информация с которого поступает на управляющий компьютер 26. Входные данные от других источни-
ков поступают на контроллер, который может осуществлять управление, изменяя скорость подачи газа 
от источника в реактор. 
Подачу суспензии 28 в чановый реактор осуществляют контролируемым образом. Суспензия со-
держит воду, питательные вещества и концентрат сульфидного минерала. Способ согласно настоящему 
изобретению не ограничен каким-то определенным видом минерала и, как правило, может быть исполь-
зован для извлечения золота, меди, никеля и цинка. 
Рассматриваемый чановый реактор не обязательно представляет собой первичный реактор; он мо-
жет представлять собой вторичный реактор, в который продукт из первого реактора направляют для 
дальнейшего окисления. 
Чановый реактор 12 содержит самоподдерживающуюся популяцию микроорганизмов, которые вы-
полняют функцию катализатора окисления двухвалентного железа и сульфидного минерала. Для проте-
кания указанных реакций необходим кислород, и, как показано, он поступает от источника 20 газа. 
Концентрацию растворенного в суспензии кислорода в чановом реакторе 12 контролируют при по-
мощи подходящего датчика 30. Состав выходящего газа определяют при помощи датчика 32. Потребле-
ние кислорода рассчитывают либо на основании данных о расходе газа в устройстве 20 подачи газа, по-

---

013851 
- 3 - 
ступающих от датчика 24 и датчика 32, либо с помощью соответствующего алгоритма на основании дан-
ных о мощности, поступающих с информационных выходов перемешивающего устройства 18, а также 
данных с информационных выходов устройства 20 подачи газа и датчика 30, или же скорость потребле-
ния кислорода вручную измеряет оператор. 
Рассчитанную или измеренную, в зависимости от обстоятельств, скорость потребления кислорода 
используют в соответствующем алгоритме для определения наиболее эффективного значения энергии, 
подаваемой на двигатель 16, с учетом полной энергии, потребляемой на подачу газа во все реакторы ус-
тановки, и любых ограничений подачи газа. Указанный алгоритм может быть реализован как осуществ-
ляемый автоматически, с помощью управляющего компьютера 26, или вручную, путем введения исход-
ных данных квалифицированным оператором. Общее потребление энергии всеми перемешивающими 
устройствами реакторов и компрессорами подачи газа измеряется и записывается для обеспечения воз-
можности последующего анализа. 
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности процесса окисления путем 
регулирования мощности, подаваемой на перемешивающее устройство, и количества газа, подаваемого в 
суспензию. 
В одном варианте реализации настоящего изобретения предложен способ, направленный на реше-
ние вышеуказанной задачи. В частности, предложен способ проведения процесса биовыщелачивания, 
который включает следующие операции: 
подачу суспензии сульфидного минерала в реактор, 
барботирование газа через указанную суспензию, находящуюся в реакторе, 
перемешивание суспензии в реакторе с помощью перемешивающего устройства с электроприво-
дом, обеспечивающее биоокисление сульфидного минерала, и 
регулирование скорости подачи барботируемого газа в реактор и энергии, подаваемой на привод 
мешалки, в зависимости по меньшей мере от одного из следующих факторов: 
измеренного потребления кислорода и 
расчетного потребления кислорода, 
отличающийся тем, что мощность, подаваемую на привод мешалки, и/или мощность, подаваемую на ис-
точник газа, снижают, если указанное измеренное либо расчетное потребление кислорода уменьшается. 
На фиг. 3 показаны три точки, характеризующие протекание процесса, а именно точка 40 нормаль-
ного функционирования, точка 42, показывающая влияние снижения качества сульфидного материала 
вдвое в отсутствие снижения мощности перемешивающего устройства, и точка 44, показывающая влия-
ние снижения качества сульфидного материала вдвое при соответствующем снижении мощности пере-
мешивающего устройства. 
Из фиг. 3 видно, что при сниженном вдвое качестве сульфидного материала энергозатраты, т.е. 
энергия, потребляемая двигателем 16 и источником 20 газа, примерно на 35% больше, чем в случае, ко-
гда подачу энергии на перемешивающее устройство снижают. Однако при снижении расхода энергии 
энергопотребление на единицу обрабатываемого сульфидного материала возрастает примерно на 21%. 
При снижении качества сульфидного материала эффективность процесса окисления снижается, как 
было указано в пояснениях к фиг. 1-3. Следует иметь в виду, что для установок, на которых осуществля-
ют процессы с использованием микроорганизмов, снижение качества материала не всегда приводит к 
снижению времени протекания процесса при одном и том же заданном процентном содержании ценного 
минерала, которое должно быть достигнуто после извлечения. 
Часто именно уменьшение загрузки концентрата приводит к снижению производительности уста-
новки. На фиг. 4 показана производительность установки при нормальной эксплуатации (точка 48), при 
эксплуатации на 2/3 от проектной мощности с (точка 50) и без (точка 52) сокращения потребления энер-
гии перемешивающим устройством. Уменьшение скорости подачи концентрата приводит к увеличению 
энергопотребления на единицу обрабатываемого сульфидного материала на 24% при снижении одной 
только мощности, потребляемой источником 20 газа. Однако если при помощи процессора 30 осуществ-
ляют оптимизирующий контроль работы двигателя 16 и источника 20 для регулирования энергии, затра-
чиваемой на перемешивание, и энергии, затрачиваемой на аэрацию, то увеличение энергопотребления на 
единицу обрабатываемого сульфидного материала составляет примерно 14%. 
Настоящее изобретение направлено на оптимизацию работы участка биовыщелачивания установки. 
Аспекты, относящиеся к контролю потребления энергии, могут быть реализованы путем применения 
электроприводов с регулируемой частотой вращения, которые, как правило, выполнены с возможностью 
автоматического регулирования. Также для оптимизации всего процесса или параметров отдельного ре-
актора можно использовать измеренные или расчетные скорости потребления кислорода наряду с прове-
дением математической корреляции и использованием математических моделей. В отношении оптими-
зации параметров отдельного реактора следует иметь в виду, что изобретение описано на примере от-
дельного реактора или чана, но на практике используют группу реакторов. 
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает повышение общей эффективности при соот-
ветствующем снижении энергопотребления. 
Снижение энергопотребления достигают путем использования взаимозависимости между энергией, 

---

013851 
- 4 - 
подаваемой на двигатель, и энергией, подаваемой на источник газа. При этом производят оптимизацию 
совокупного количества подаваемой энергии в отличие от оптимизации энергопотребления одного лишь 
двигателя. 
Информация, поступающая в ходе процесса, обрабатывается в автоматическом режиме или может 
быть передана управляющему персоналу, который затем может производить надлежащие регулирующие 
действия вручную. 
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 
1. Способ проведения процесса биовыщелачивания, который включает следующие операции: 
подачу суспензии сульфидного минерала в реактор, 
барботирование газа через суспензию, находящуюся в реакторе, 
перемешивание суспензии в реакторе с помощью перемешивающего устройства с электроприво-
дом, обеспечивающее протекание процесса биоокисления указанного сульфидного минерала, и 
регулирование скорости подачи барботируемого газа в реактор и энергии, подаваемой на привод 
мешалки, в зависимости от скорости потребления кислорода, определенной по меньшей мере по одному 
из следующих факторов: измеренного потребления кислорода и расчетного потребления кислорода, 
отличающийся тем, что мощность, подаваемую на привод мешалки, и/или мощность, подаваемую на 
источник газа, снижают, если указанное измеренное либо расчетное потребление кислорода уменьшает-
ся. 
2. Способ по п.1, включающий операцию сбора данных, характеризующих скорость подачи в реак-
тор барботируемого газа и состав газа, выходящего из реактора, а также расчет потребления кислорода 
на основании полученных данных. 
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что потребление кислорода зависит от мощности, развиваемой 
перемешивающим устройством с электроприводом, скорости подачи в реактор барботируемого газа и 
содержания в суспензии растворенного кислорода. 
4. Способ по п.1, включающий операцию снижения скорости подачи суспензии в реактор при сни-
жении качества сульфидного материала, из которого получена суспензия. 
Фиг. 1 
Фиг. 2 

---

013851 
- 5 - 
Фиг. 3 
Фиг. 4 

---

013851 
- 6 - 
Фиг. 5 
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2 

---

Document Outline

• Bibliographic data
• Abstract
• Description
• Claims
• Drawings