В связи с сокращением запасов сплошных сульфидных руд в Уральском регионе увеличиваются масштабы добычи вкрапленных руд, в частности на Михеевском ГОКе (Южный Урал). Флотационное обогащение медно-порфировых руд на Михеевском ГОКе позволяет получать халькопиритные концентраты состава, %: 21,5 Cu; 24,5 Fe; 26,5 S; 0,4 Pb; 17,6 SiO2; 1,8 CaO; 5–7 г/т Au; 12–16 г/т Ag. Действующая технология их переработки включает автогенную плавку, конвертирование штейна и рафинирование черновой меди с характерными для пирометаллургии недостатками. Исследован способ переработки концентратов с применением окислительного автоклавного выщелачивания (АОВ) в качестве головной операции. Процесс
АОВ изучен в следующем диапазоне параметров: t = 130–220 oC, pO2 = (1–7)·105 Па, [H2SO4] = 2–65 г/дм3. Опытные данные обобщены графически и математически. Подобраны параметры АОВ халькопиритного концентрата (t = 190 oC; pO2 = 5·105 Па; [H2SO4] = 15–30 г/дм3; τ = 120 мин), при которых извлечение меди достигает 98,5 %. Приведено сравнение кинетики АОВ при рекомендованных параметрах и условиях, обеспечивающих полное окисление сульфидов. При повышенных температурах (220 oC) длительность операции сокращается со 120 до 90 мин, при этом ионы Fe2+ более полно окисляются до ионов Fe3+, которые количественно гидролизуют, снижая общее содержание железа до долей грамма на литр. При двухстадийном АОВ халькопиритного концентрата удается получать насыщенные по меди растворы (до 70 г/дм3), однако при этом возросли переход железа в раствор и конечная кислотность раствора. Также в раствор переходит большая часть цинка и никеля, 60–70 % магния, 30–40 % кальция и 30–40 % алюминия; благородные металлы в растворе не обнаружены; значительная часть мышьяка остается в кеке выщелачивания. Выход кека — 56–63 % от массы концентрата; кек содержит, %: не более 0,5 Cu; до 40 Fe; 25–35 SiO2; 5–7 S. Выбор способа его утилизации требует целевых исследований.