авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Повышение эффективности извлечения золота из техногенного минерального сырья на основе агломерационной флокуляции

-- [ Страница 2 ] --

Как видно, выход класса -0,074мм в пробе - более 48%, в этом продукте находится более 77% металла. Несколько обогащён класс +0,25 мм, но выход его незначителен, потери с ним составляют всего 5,5%.

Из анализа вещественного состава хвостов Коммунаровского рудника следует, что агломерационная флокуляция является перспективным способом извлечения металла из данного продукта.

Хвосты Советской ЗИФ.

Формируются от переработки руд, поступающих из нескольких месторождений: «Эльдорадо», «Татьянинское», «Северо-Западное», «Советское».

Технология переработки на ЗИФ «Советская» гравитационно-флотационно-гидрометаллургическая.

Золото в пробах мелкое, средней крупности, основная его масса находится в тонких классах - минус 0,074 мм (более 50%). На фабрике остро стоит вопрос с расширением рудной базы. Содержание золота в перерабатываемом материале 2,1 г/т. Основная масса золота находится в свободном состоянии (72,9%), в кварце и распределяется по трещинам в сростках 21,9%, связанное с сульфидами - 5,2%.

По данным рационального анализа прямым цианированием в пробе Северо-Западное извлекается 86,8 % (золота), в пробе Эльдорадо – золота в цианируемой форме 88,9 %. В пробе Северо-Западное свободного золота на 7 % меньше, чем в пробе Эльдорадо. Остальное золото в незначительных количествах связано с гидроксидами железа, сульфидами и породообразующими минералами.

Табилца 3. Распределение золота в хвостах флотации

Наименование продукта Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, %
0,3 мм 0,6 0,52 1,4
0,3+0,15мм 7,6 0,23 8
0,15+0,07мм 19,1 0,23 20,0
0,07+0,04 мм 16,3 0,26 19,3
0,04+0мм 56,4 0,2 51,3
Итого: 100,00 0,22 100,0

Как видно из таблицы 3, основное количество золота, теряемое с хвостами флотации, находится в крупности -0,07+0 мм.

Из исходных хвостов флотации и гравитации золото цианированием практически не извлекается. Таким образом, известные методы доизвлечения металла из хвостов Советской ЗИФ малоэффективны.

Проба руды ТП-1.

Среднее содержание золота по данным паспорта пробы составляет 1,48 г/т.

Золото встречается в шлифах достаточно редко. Более крупные зерна золота обнаруживаются в кварце по трещинкам в сопровождении карбонатов. Размеры зерен до 0,37мм, формы его выделений зависят от комбинаций микротрещин. Более мелкие зерна золота имеют размеры до 0,05мм и менее. Формы зерен золота неправильные остроугольные, иногда изометричные и крючковатые. В качестве механической примеси в сульфидах в единичных случаях золото обноружено в пирите и арсенопирите, размеры его выделений до 0,006мм, формы звездчатые и каплевидные.

С целью уточнения форм нахождения золота в исходной руде выполнен рациональный анализ по стандартной методике при крупности – 0,1 мм. Определено, что в самородной форме находится 72,7%, ассоцированного с сульфидами - 26,5% металла. То есть, суммарная доля самородного и ассоциированного с сульфидами золота составляет ~99,2%. Распределение золота по классам крупности в пробе руды ТП-1 показано в таблице 4.

Таблица 4. Распределение золота по классам крупности

Класс, мм Выход, % Содержание Au, г/т Распределение, %
-3+1 50,64 2,0 63,92
-1+0,5 15,44 1,0 9,75
-0,5+0,2 6,64 2,1 12,77
-0,2+0,0,71 16,98 0,6 2,64
-0,071+0 17,30 1,0 10,92
Всего 100,00 1,58 100,00

Как видно, распределение золота по классам крупности пропорционально выходам. Нет ни одного класса крупности с отвальным содержанием в нём металла, основная масса металла находится в крупности -3+0,5 мм: 74%. В сравнении с крупными классами несколько ниже содержание металла в классе -0,074+0 мм.

Таким образом, во всех изучаемых объектах золото находится в тонких классах, хотя фазовый состав его различен. Исключением является проба руды ТП-1 т.к. данная руда не является техногенным сырьем и ранее не подвергалась обогащению.

В третьей главе представлены результаты исследования процесса агломерационной флокуляции на различном сырье.

Первое защищаемое положение:

Оптимально использование в качестве носителя при агломерационной флокуляции синтетического материала, способного к многократному (до 15 циклов) использованию, и обеспечивающего снижение общего расхода носителя до 1 кг/т и повышение извлечения до 75%.

К носителю были предъявлены следующие требования: носитель должен выдерживать знакопеременные нагрузки, должен быть легко доступным, иметь развитую внешнюю поверхность, обладать естественной или приобретённой гидрофобностью, по возможности должен легко и просто отделяться от ценного компонента, и обладать возможностью многократного использования. Поэтому предварительно были выбраны такие материалы как однокомпонентный пенополиуретановый герметик (пена), синтетический носитель, табачная пыль и для сравнения - уголь. Для увеличения силы прилипания частиц носитель обрабатывали аполярным маслом.

Извлечение рассчитывалось по формуле:

,%, (1)

где и – содержание ценного компонента в исходном продукте и в соответствующем продукте обогащения; – выход продукта, %

Процесс оценивался по формуле Хенкока-Люйкена:

,% (2)

По полученным данным были построены графические зависимости эффективности процесса от расхода носителя, которые представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Влияние расхода носителя на эффективность процесса агломерационной флокуляции

На данном этапе исследования были определены оптимальные точки расхода для каждого вида носителя. Так, лучший результат с углем был получен при его расходе 25 кг/т, с однокомпонентным пенополиуретановым герметиком - при расходе 10 кг/т, с синтетическим носителем - при расходе 15 кг/т, с табачной пылью - при расходе 20 кг/т.

Следующий этап исследований был направлен на подбор оптимального расхода аполярного масла. В исследованиях использовались ИМ-50 и трансформаторное масло. При этом эффективность для трансформаторного масла увеличилась на 5%.

Аполярные масла можно эффективно использовать только для природно-гидрофобных или искусственно гидрофобизированных минералах. Для тонкоизмельченных шламистых руд реагентами оптимального действия являются технические аполярные легкие масла плотностью 0,82-0,87 г/см3, которые обладают меньшей вязкостью. В связи с этим для дальнейшего изучения процесса агломерационной флокуляции был вместо ИМ-50 был использован другой аполярный собиратель – трансформаторное масло, обладающее меньшей плотностью и большей текучестью. С учетом оптимального расхода носителя, были проведены исследования по определению оптимального расхода аполярного масла для каждого типа носителя.

Зависимости влияния расхода аполярного собирателя на эффективность процесса, показаны на рисунке 2.

 Зависимость эффективности процесса от расхода аполярного масла -4

Рисунок 2 - Зависимость эффективности процесса от расхода аполярного масла

Изменение расхода аполярного масла с 1000 г/т до 2500 г/т приводит к изменению эффективности извлечения золота при использовании разных носителей от 7,66% до 60,76%. Из всех исследуемых носителей, худшие результаты получены при использовании угля. В гранулах низкая концентрации золота и выход концентрата составил 3,5-4,4%. Более высокие технологические показатели получены при использовании пены: степень концентрации составляет 7-11 при извлечении 49-67%. Следует отметить тенденцию, которая наблюдалась во всех опытах: с увеличением расхода масла увеличивается содержание металла в гранулах. При использовании пены и синтетического носителя получены близкие технологические показатели, но синтетический носитель имеет ряд преимуществ перед пеной: возможность быстрой регенерации поверхности и многократность его использования.

  Зависимость извлечения от расхода аполярного масла Максимальное-5

Рисунок 3 – Зависимость извлечения от расхода аполярного масла

Максимальное значение извлечения (75,47%) и эффективности (55,48%) при использовании синтетического носителя соответствует расходу масла 1500-2000 г/т. При дальнейшем увеличении расхода масла эффективность процесса уменьшается. Это связано с тем, что происходит потеря металла с каплями масла, которые не удержались на носителе в турбулентных потоках при перемешивании.

Методика исследования износостойкости синтетического носителя заключалась в определении количества циклов, которые выдерживает синтетический носитель в процессе флокуляции пирротина. Для учета результатов были выбраны одинаковые кубики данного носителя, которые в дальнейшем изучались при многократном увеличении на оптическом оборудовании с целью определения количества пор. Количество пор считалось как среднеарифметическое. По полученным результатам была построена диаграмма износостойкости носителя.

 Рисунок 4– Диаграмма износостойкости синтетического носителя Исследованиями-6

Рисунок 4– Диаграмма износостойкости синтетического носителя

Исследованиями показано (рисунок 4), что с увеличением количества циклов уменьшается количество пор на единицу площади. Это связано с тем, что происходит механический износ носителя, т.к. на него действуют абразивный материал, перемешивающее устройство, нагрузки при регенерации носителя. Зависимость технологических показателей процесса извлечения золота от числа циклов использования синтетического носителя представлена на рис 5.

  Зависимость технологических показателей обогащения от количества циклов-7

Рисунок 5 – Зависимость технологических показателей обогащения от количества циклов

Как видно, при повторном использовании носителя (до 20 циклов) выход концентрата практически не изменяется.

Увеличение циклов с 1 до 10 приводит к повышению эффективности на 13%. Поверхность носителя в этом случае ещё не изменилась, а остаточная концентрация аполярного масла способствует повышению эффективности процесса. При увеличении циклов использования носителя с 10 до 20 происходит уменьшение эффективности на 28,77%. Объяснить это можно изменением состояния поверхности носителя, которая определяет прочность закрепления аполярного масла, и в конечном счете устойчивость агломерата. Изменение состояния поверхности показано на рисунке 6.

 а) б) в) Поверхность носителя а – 0 циклов, б – 10 циклов, в – 20-8

а) б) в)

Рисунок 6 - Поверхность носителя а – 0 циклов, б – 10 циклов, в – 20 циклов

Определено, что поверхность носителя изнашивается к двадцатому циклу. Размер пор сильно увеличивается, между порами нет четкой границы. Поры занимают более 50% от общей площади поверхности носителя.

В качестве синтетического носителя используется эластичный пенополиуретан с количеством ячеек на 1 мм2 в среднем 5.

На основании результатов исследований можно утверждать, что оптимальным носителем в процессе извлечения золота, является синтетический, т.к. при его использовании в процессе агломерационной флокуляции достигаются высокие технологические показатели. Синтетический носитель выдерживает знакопеременные нагрузки, имеет развитую внешнюю поверхность, что дает возможность его регенерировать и использовать многократно.

Второе защищаемое положение:

Максимальная эффективность процесса агломерационной флокуляции достигается при его оптимизации на основе установленных зависимостей технологических показателей от расхода и соотношения собирателей, причем наибольшая эффективность достигается при соотношении: ксантогенат : ГФУ 1:1; ксантогенат : ТАА 1:3; ксантогенат : каптакс 2:3

Для успешного ведения процесса агломерационной флокуляции зерна ценного компонента должны быть гидрофобные для последующего перехода их в гранулы. С целью усиления гидрофобных свойств минералов в процессе агломерационной флокуляции используется как основной (ксантогенат) так и дополнительный реагент-собиратель. В качестве сочетаний реагентов собирателей были испытаны: ксантогенат и каптакс, тиоациалнилид (ТАА) и ксантогенат; ГФУ и ксантогенат.

В настоящее время отсутствуют комплексные исследования закономерностей соотношения доли ионогенного и неионогенного сульфгидрильных собирателей в сочетании с флотируемостью минералов, их окисляемостью, образованием объемных и поверхностных соединений; нет полного представления о механизме взаимодействия с поверхностью минералов.

В работах О.С. Богданова, В.А. Конева, А.К. Поднека, В.И. Рябого, Н.А. Янис показано, что перспективным является ряд реагентов, в число которых входит тиоациалнилид, содержащий в своем составе электроноакцепторные заместители. Тиоациалнилид прошел успешную опытно-промышленную проверку при флотации медно-молибденовых и свинцово-цинковых руд.

При применении сочетаний реагентов наблюдается синергетический эффект, т.е. смешивание двух заявляемых реагентов, приводит к взаимному усилению собирательных свойств. Бутиловый ксантогенат калия – классический реагент-собиратель для сульфидов и золота. Эффективным собирателем свободного тонкого золота и сульфидов с измененной поверхностью является реагент R-404 (меркаптобензотиазол) производства США. Отечественный аналог этого реагента – каптакс.

В исследованиях, выполненных на пробе ТП-1, было изучено влияние сочетания каптакса и ксантогената на эффективность процесса. Суммарный расход реагентов, подаваемых в процесс, составлял 150 г/т. Доля каптакса в сочетании-собирателей изменялась от 0 до 1.

 Зависимость эффективности гидрофобизации поверхности от увеличения доли-9

Рисунок 7 - Зависимость эффективности гидрофобизации поверхности от увеличения доли ксантогената в сочетании реагентов-собирателей (ксантогенат и каптакс)

Как видно из рисунка 7, при доле ксантогената 0,4 ед. наблюдается синергетический эффект сочетания каптакса и ксантогената и эффективность процесса увеличивается с 55,5% до 59,5%.

На рисунке 7 представлены результаты флокуляции при использовании ксантогената и тиоациланилида на хвостах Коммунаровского рудника.

Тиоациланилид был предложен в качестве реагената-собирателя сульфидов в свинцово-цинковой подотрасли цветной металлургии, а впоследствии, показал хорошие результаты при флотации золотосодержащих руд. Активная часть тиоациланилида – смесь тиоациланилидов валерьяновой, капроновой, энантовой и каприловой кислот. По внешнему виду тиоациланилид – вязкий маслообразный продукт темнокоричневого цвета с плотностью – 1,025 г/см3, практически нерастворим в воде, ограниченно растворим в щелочных растворах. Реагент малотоксичен, ПДК в воздухе рабочих помещений – 25 мг/м3, в сточных водах – 1 мг/л.

При расходе ксантогената – 100 г/т, было достигнуто извлечение металла 60,83 %, эффективность составила 47,07 %.

Лучший результат при гидрофобизации сочетанием реагентов Ксантогенат (100 г/т) и ТАА (300 г/т), при этом извлечение золота в гранулы составляло 82,26 %, а содержание золота в гранулах 1,47 г/т.

  Зависимость эффективности от расхода собирателя Таким образом, при-10

Рисунок 8 – Зависимость эффективности от расхода собирателя

Таким образом, при переработке хвостов рудника Коммунар наилучшим сочетанием реагентов-собирателей является сочетание ксантогенат бутиловый и ТАА 400 г/т в соотношении 1:3.

Рядом учёных (Белецкий В.С., Рашковский Г.Б., Елишевич А.Т., Q.Wu, A.J. Monhemius, R.J.Gochin) для селективной флокуляции предлагается использовать поверхностно-активные вещества (ПАВ). При исследованиях, выполненных на лежалых хвостах Артёмовской ЗИФ, дозировали в процесс полиакриламид (ПАА) и сочетание реагентов-собирателей. Расход флокулянта ПАА составлял -5г/т, а гидрофобизатора - 150 г/т. В качестве гидрофобизаторов поверхности использовали бутиловый ксантогенат индивидуально и в сочетании с ГФУ. Результаты исследований представлены в таблице 6. ГФУ - концентрат кетосульфидов. Характеристика образца следующая: жидкость темно-желтого цвета со специфическим запахом. Плотность -1,061 г/см3. Температура кипения 150-260oС. Средняя молекулярная масса 190. Содержание сульфидной серы 15,0 мас.%. Продукт термически стабилен до 150oС.

Таблица 5. Результаты исследований по гидрофобизации поверхности извлекаемых зерен

Продукты Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, % Примечание
Концентрат Хвосты Исходный 4,7 95,3 100,0 4,8 2,2 2,3 9,9 90,1 100,0 98% класса -0,074 мм Без гидрофобизатора.
Концентрат Хвосты Исходный 16,7 83,3 100,0 10,6 0,6 2,3 77,2 22,8 100,0 80 % класса -0,074 мм, ксантогенат бутиловый
Концентрат Хвосты Исходный 10,4 89,6 100,0 18,0 0,5 2,3 81,4 18,6 100,0 80% класса -0,074 мм, ксантогенат бутиловый в сочетании с ГФУ в соотношении 1:1
Концентрат Хвосты Исходный 11,7 88,3 100,0 15,5 0,6 2,3 78,8 21,2 100,0 98 % класса -0,074 мм, ксантогенат бутиловый
Концентрат Хвосты Исходный 8,8 91,2 100,0 21,3 0,5 2,3 81,4 18,6 100,0 98 % класса -0,074 мм, ксантогенат бутиловый в сочетании с ГФУ в соотношении 1:1


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.