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 | 2 ||

Физико-химическое обоснование рациональной технологии сульфидизирующего обжига труднообогатимой золотосодержащей арсенопиритной руды

-- [ Страница 3 ] --

Таким образом, на основе анализа результатов исследований установлено, что сульфидизирующий обжиг арсенопиритсодержащей руды в атмосфере перегретого водяного пара позволяет максимально удалить мышьяк в малотоксичной сульфидной форме. Степень деарсенизации составляет 99,7-99,9 %, а степень десульфидизации 97-98 %. Высокая степень десульфидизации исходного сырья исключает необходимость доокисления остаточной серы.

Полученные данные рентгенофазового анализа возгонов, с использованием дифрактометра D8 ADVANCE фирмы Bruker AXS, свидетельствуют, что мышьяк удаляется с газовой фазой в форме дисульфида (As2S2). Помимо дисульфида мышьяка идентифицируется фаза элементарной серы (рис. 11).

По данным рентгенофазового и минералогического анализа огарков, конечными железосодержащими фазами являются магнетит (Fe3O4), следы гематита (Fe2O3) и пирротина (Fe1-xS).

 Штрихрентгенограмма возгонов Методика проведения лабораторных исследований-15

Рис. 11. Штрихрентгенограмма возгонов

Методика проведения лабораторных исследований по цианированию заключалась в следующем: масса навески выщелачиваемой пробы составляла по 50,0 г на каждый параллельный опыт, соотношение Ж:Т = 4:1, концентрация цианида NaCN составила 4,0 г/л. Данный процесс проводили в течение 8 часов при комнатной температуре и интенсивном перемешивании. Цианированию подверглись исходная проба и проба, обожженная в атмосфере перегретого водяного пара при температуре 1003 К крупностью -0,5 + 0,25 и класса флотационной крупности (60-70 % класса -0,074 мм).

Определение массовой концентрации золота в растворах осуществлялось с заданной периодичностью, с использованием атомно-адсорбционной спектроскопии.

Из анализа полученных данных установлено, что растворение золота протекает с достаточно высокой скоростью и практически заканчивается в течение первого часа выщелачивания. Степень извлечения золота из огарков для класса крупности -0,5+0,25 составляет 57 % (рис. 12а), а для класса флотационной крупности - 94 % (рис. 12 б) и увеличивается почти на 42-45 % по сравнению с необожженной пробой. Степень извлечения серебра достигает 92 %.

 Выщелачивание золота цианистым раствором: а) для класса крупности -0,5+0,25; б) для-16 Выщелачивание золота цианистым раствором: а) для класса крупности -0,5+0,25; б) для-17

Рис. 12. Выщелачивание золота цианистым раствором:

а) для класса крупности -0,5+0,25; б) для класса флотационной крупности

(60-70 % класса -0,074 мм)

На основании проведенных исследований предложена принципиальная технологическая схема переработки труднообогатимой золотосодержащей арсенопиритной руды, которая представлена на рис. 13. По данным экспериментальных исследований установлено, что наиболее высокие технологические показатели достигаются на классе крупности -0,5 мм, при этом наблюдается незначительный пылеунос. В этой связи, именно руда данного класса крупности направляется на обжиг.

Построение схемы осуществлялось классическим методом. Арсенопиритная руда направляется на дробление и последующее стадиальное измельчение с выделением класса - 0,5 мм, которая в дальнейшем смешивается с пиритным концентратом и направляется на обжиг. Обжиг проводили в печи «кипящего слоя» (КС). Для обжига может использоваться и циклонная печь типа «Кивцет», переоборудованная для обжига. В качестве дутья в данных агрегатах используется перегретый водяной пар. Процесс сульфидизирующего обжига проводили при температуре 1003 К (730 0С), соотношение арсенопиритная руда : пиритный концентрат, равное 3:1. Подачу смеси осуществляли со скоростью, обеспечивающей время обжига не менее 20 мин.

При обжиге сульфиды железа окисляются до магнетита, мышьяк возгоняется в виде дисульфида As2S2 и конденсируется в твердую фазу с парами воды. Полученный огарок направляется на дальнейшее обогащение на концентрационном столе с целью выделения крупного золота. Степень извлечения крупного золота составила 22,19 %. Далее хвосты гравитационного обогащения подвергаются магнитной сепарации для извлечения железа в магнетитовый концентрат. Процесс мокрой магнитной сепарации осуществлялся на магнитном анализаторе типа АМ-1 при напряженности магнитного поля 60 кА/м. Результаты разделения продуктов следующие: магнитная фракция – 50 %, немагнитная фракция – 50 %.

Введение двух перечисток в процессе магнитной сепарации обеспечивает получение магнетитового концентрата (магнитной фракции) с извлечением в него железа 90,47 %.

Немагнитная фракция направляется на дальнейшую переработку для извлечения золота по традиционной технологической схеме переработки (цианированием) с получением золото-серебряного концентрата.

Газы и пыль из печи подаются на циклоны. При охлаждении газов происходит конденсация дисульфида мышьяка и серы, которые отделяют фильтрацией. Полученные дисульфид мышьяка и серу направляют на складирование. Вода находится в обороте.

Внедрение данной технологической схемы позволит решить ряд задач:

- комплексно использовать минеральное сырье – вовлечь в переработку труднообогатимые золотосодержащие арсенопиритные руды, утилизировать некондиционной пиритный концентрат с получением дополнительной товарной продукции – магнетитового концентрата, соответствующего ТУ 47-73.060.20-01-02;

Рис. 13. Технологическая схема переработки золотосодержащих

арсенопиритных руд

- снизить экологическую нагрузку на природную среду за счет перевода токсичных соединений мышьяка в малотоксичную сульфидную форму;

- повысить извлечение валютного металла – золота, за счет мелкого и тонкого золота.

Проведен расчет основных технико-экономических показателей предложенной технологии переработки золотосодержащей арсенопиритной руды с применением сульфидизирующего обжига в атмосфере водяного пара. В результате внедрения предлагаемой технологии, при объеме производства 100 000 т в год, можно получить 3,1377 т золота, 1,8078 т серебра и 33 900 т магнетитового концентрата, что с учетом эксплуатационных затрат, даст прибыль 1 203 713,6 тыс. руб. в год, за счет повышения извлечения золота и серебра. Срок окупаемости капитальных вложений составляет 1,4 года.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научно-практической задачи, имеющей важное значение для горноперерабатывающей отрасли – вовлечение в эксплуатацию труднообогатимых золотосодержащих руд с повышенным содержанием мышьяка и серы.

Основные выводы работы заключаются в следующем:

1. Термодинамическим моделированием процесса сульфидизирующего обжига арсенопирита, с использованием программного комплекса «Астра-4/рс», показана возможность образования соединений мышьяка в малотоксичной сульфидной форме – As2S3 (трисульфид) и As4S4 (тетрасульфид), что позволит перевести соединения мышьяка из одного класса опасности в другой, менее опасный.

2. Экспериментально доказано, что при обжиге арсенопиритсодержащей руды в атмосфере перегретого водяного пара эффективность удаления мышьяка зависит от температуры и продолжительности процесса и определяется эффективностью физико-химических процессов в диффузионной области.

3. Установлено, что зависимость степени деарсенизации от продолжительности обжига удовлетворительно описывается уравнением Ерофеева – Колмогорова.

4. Определены рациональные режимы обжига арсенопирита в атмосфере перегретого водяного пара с сульфидизатором (пиритным концентратом с содержанием серы не менее 35 %), обеспечивающие максимальную возгонку и выделение мышьяка в сульфидной форме: температура 973-1073 К; продолжительность обжига 20-25 мин, соотношение арсенопиритная руда : пиритный концентрат (FeAsS : FeS2), равное 3:1.

5. Экспериментальными исследованиями доказано, что перевод мышьяка в малотоксичную сульфидную форму позволит снизить экологическую нагрузку на окружающую среду и изменить построение технологической схемы с учетом требований экологической безопасности.

6. Обоснована и разработана принципиальная технологическая схема, отличающаяся от традиционной тем, что после измельчения руды до класса - 0,5 мм, она подвергается обжигу с сульфидизатором в атмосфере перегретого водяного пара в специальных печах с последующим выделением гравитацией свободного золота, улавливанием и отделением малотоксичных соединений мышьяка в отдельный продукт, что позволяет, наряду с повышением извлечения золота, снизить экологическую нагрузку на окружающую природную среду и дополнительно выделить магнетитовый концентрат, соответствующий ТУ 47-73.060.20-01-02.

7. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предложенной технологии, при переработке 100 000 т/год, равен 1 203 713,6 тыс. руб. в год (в ценах на II квартал 2008 г.). Предотвращенный эколого-экономический ущерб за счет снижения нагрузки на окружающую среду составляет 8 743,73 тыс. руб. в год.

Основные положения диссертации опубликованы

в следующих работах:

1. Палеев П.Л., Хантургаева Г.И., Гуляшинов А.Н. Обжиг золотосодержащего арсенопиритного концентрата в атмосфере перегретого водяного пара // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - № 1. - С. 91-92.

2. Гуляшинов А.Н., Антропова И.Г., Палеев П.Л. Разработка технологии вывода мышьяка при переработке упорных золотосодержащих руд // Тез. докл. II школы-семинара молодых ученых «Проблемы устойчивого развития региона». - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2001. - С.33-35.

3. Гуляшинов А.Н., Хантургаева Г.И., Палеев П.Л., Ратушная С.В., Антропова И.Г. Термодинамическое моделирование деарсенизации арсенопирита // Тез. докл. в материалах научной конференции «Природные ресурсы Забайкалья и проблемы природопользования». - Чита: ЧИПР СО РАН, 2001. - С.58.

4. Антропова И.Г., Гуляшинов А.Н., Палеев П.Л., Калинин Ю.О. Термодинамическое моделирование процесса сульфидизирующего обжига арсенопиритсодержащего сырья в атмосфере водяного пара. // Сб. трудов. Всероссийского симпозиума (ХИФПИ-02). «Химия: фундаментальные и прикладные исследования, образование». - Хабаровск: Дальнаука, 2002. Т.1. - С.39-41.

5. Антропова И.Г., Гуляшинов А.Н., Никифоров К.А., Палеев П.Л. Роль водяного пара в пирометаллургических процессах переработки окисленных и сульфидных руд тяжелых цветных металлов // Материалы годичного Собрания ВМО. - Москва: ВИМС, 2002. - С. 13-15.

6. Палеев П.Л., Гуляшинов А.Н. Вывод мышьяка при переработке упорных золотосодержащих руд // Материалы III школы-семинара молодых ученых России. «Проблемы устойчивого развития региона». - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2004. - С.238-240.

7. Палеев П.Л., Гуляшинов А.Н. Удаление мышьяка при переработке упорных золотосодержащих руд и концентратов // Материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений». - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2004. - С.48-50.

8. Палеев П.Л., Гуляшинов А.Н. Извлечение золота из упорных арсенопиритных руд // Материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Анализ состояния Байкальской природной территории: минерально-сырьевой комплекс». - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2006. - С. 84-86.

9. Палеев П.Л. Кинетика деарсенизация золотосодержащих арсенопиритных руд / П.Л. Палеев, Г.И. Хантургаева, А.Н. Гуляшинов, И.Г. Антропова, В.П. Мязин, А.В. Татаринов, Г.И. Хараев // Вестник БГУ. Серия 9: Физика и техника, Улан-Удэ: БГУ, 2006.- Вып. 5 - С. 216-221.

10. Палеев П.Л. Переработка упорных золотосодержащих руд и концентратов // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые Сибири». - Улан-Удэ: ВСГТУ, 2006. - С. 6-9.

11. Палеев П.Л., Гуляшинов А.Н. Переработка упорных золотосодержащих руд // Материалы IV школы-семинара молодых ученых России. «Проблемы устойчивого развития региона». - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2007. - С. 147-149.

12. Палеев П.Л., Гуляшинов А.Н. Обжиг золотосодержащих арсенопиритных руд в атмосфере перегретого водяного пара // Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию Бурятского ордена Трудового Красного Знамени геологического управления «Проблемы геологии, минеральных ресурсов и геоэкологии Западного Забайкалья». - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2007. - С. 126-128.

13. Палеев П.Л., Гуляшинов А.Н., Антропова И.Г., Хантургаева Г.И. Технология переработки золотосодержащих арсенопиритных руд // Материалы III Международной научно-практической конференции, посвященной году планеты Земля и 85-летию Республики Бурятия «Приоритеты и особенности развития Байкальского региона». - Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2008. - С. 275-277.

14. Гуляшинов А.Н., Палеев П.Л., Хантургаева Г.И., Антропова И.Г. Обжиг золотосодержащего арсенопиритного концентрата в атмосфере перегретого водяного пара // Материалы международного совещания (Плаксинские чтения) «Современные проблемы обогащения и глубокой комплексной переработки минерального сырья». Владивосток: Тихоокеанская академия наук экологии и безопасности жизнедеятельности, 2008. - С. 395-397.

15. Пат. 2309187 Российская Федерация, МПК7 С 22 В 11/00. Способ переработки золотосодержащих арсенопиритных руд и концентратов / Гуляшинов А.Н., Палеев П.Л., Антропова И.Г., Хантургаева Г.И. - № 2006101025/02; заявл. 10.01.2006; опубл. 27.10.2007. Бюлл. № 30. - 3 с.

Подписано в печать 12.11.2008 г. Формат 60х84 1/16

Бумага офсетная. Объем 1,3 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ N 32

Отпечатано в типографии Изд-ва БНЦ СО РАН

670047 г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6.



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 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.