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 |   ...   | 5 | 6 ||

Комбинированные методы кюветного и кучного выщелачивания упорного золотосодержащего сырья на основе направленных фотоэлектрохимических воздействий

-- [ Страница 7 ] --

Таблица 4

Зависимость содержания золота в твердой и жидкой фазах

от продолжительности цианирования

Продолжительность цианирования, ч 0 1 2 3 4 5 6
Содержание золота в твердой фазе, г/т 7,5 7,4 7,1 6,8 5,5 3,5 1,7
Содержание золота в жидкой фазе, мг/л 0 0,1 0,8 1,3 1,6 1,8 1,92

Рис. 21. Технологическая схема полупромышленных испытаний выщелачивания золота

из лежалых огарков Дарасунского рудника

Результаты полупромышленных испытаний комбинированных методов кюветного и кучного выщелачивания золота из лежалых огарков Дарасунского рудника доказали эффективность технологии за счет интенсификации процесса и повышения сквозного извлечения золота на 16,6 % (с 75,6 до 92,2 %) по сравнению с сорбционным выщелачиванием.

Технико-экономические показатели переработки огарков по базовому и экспериментальному вариантам представлены в табл. 5.

 Схема цепи аппаратов полупромышленных испытаний-149

 Схема цепи аппаратов полупромышленных испытаний выщелачивания золота -154

Рис. 22. Схема цепи аппаратов полупромышленных испытаний выщелачивания золота

из лежалых огарков Дарасунского рудника:

1 – аэролифт; 2 – аэролифт-электроактиватор; 3 – фотоактиватор воздуха;

4 – компрессор; 5 – блок питания; 6 – контактный чан для культивирования бактерий;

7 – насосный агрегат; 8 – зумпф; 9 – пластинчатый сгуститель; 10 – гидроциклон;

11 – барабанный грохот; 12 – блок-секция выщелачивания (штабель огарков); 13 – сборник золотосодержащих растворов; 14 – сорбционные колонны; 15 – буферная емкость; 16 – промывочный барабанный грохот; 17 – песчаный фильтр.

Таблица 5

Технико-экономические показатели переработки огарков

Наименование показателя, ед. изм. Показатели
ООО «Руссдрагмет» (ООО НПО «Экопромтехнология»)
сорбционное выщелачивание комбинированные методы кюветного и кучного выщелачивания
Эксплуатационные запасы: минерального сырья, тыс. т 50 50
золота, т 327 327
Содержание золота в исходном сырье, г/т 6,54 6,54
Содержание золота в эксплуатационных запасах, г/т 6,54 6,54
Годовая производительность по сырью, тыс. т 50 50
Годовая производительность по товарной продукции, кг/чел 7,97 9,73
Срок отработки запасов, лет 1 1
Срок строительства предприятия, лет 0,5 0,5
Извлечение золота в сплав Доре, % 75,6 92,2
Содержание золота в сплаве Доре, % 80 80
Извлечение золота при аффинаже, % 99,85 99,85
Годовой выпуск товарной продукции, кг 247,21 301,49
Выпуск золота за весь срок эксплуатации, кг 247,21 301,49
Цена 1 г золота, р. 1000 1000
Годовой выпуск товарной продукции, тыс. р. 247210 301490
Общие капитальные вложения, тыс. р. 39989,92 25571,58
Полная себестоимость переработки 1 т сырья, р. 4246,18 4488,29
Себестоимость 1 г металла, р. 858,82 744,35
Балансовая прибыль, тыс. р. 34900,91 77075,34
Налог на прибыль, тыс. р. 6282,16 13873,56
Чистая годовая прибыль, тыс. р. 28618,75 63201,78

КМККВ золота прошли апробацию на техногенной россыпи (гале-эфельных отвалах ООО «Артель старателей «Бальджа»» Au = 0,3 г/т), сквозное извлечение золота по КМККВ составило 91,7 %, в том числе 83,5 % – в кучном варианте песковой фракции, а при прямом цианировании извлечение, полученное экспериментально составило 64,1 %. Полученные результаты позволили доказать преимущества КМККВ. На основании технико-экономических расчетов определено минимальное содержание золота в техногенном сырье гале-эфельных отвалов для рентабельной переработки отходов, которое составило 0,5 г/т. КМККВ золота из техногенных россыпей устраняют недостатки классического кюветного выщелачивания – низкую интенсивность массообменных процессов и кучного выщелачивания – ограниченность проникновения раствора в минеральную матрицу магнититовой фракции с инкапсулированным золотом, а также повышают эффективность и интенсивность процесса извлечения ценного компонента из отходов горных предприятий.

Разработана методология выбора рациональных схем переработки труднообогатимого золотосодержащего сырья. КМККВ имеют большие перспективы применения на золотодобывающих предприятиях России и, в частности, Забайкалья. В Забайкалье открыто и в различной степени изучено более 1000 месторождений и рудопроявлений коренного и россыпного золота. Причем доля коренного золота составляет около 90 %. Минеральные объекты золотодобычи имеют различный вещественный состав и представлены 41 месторождением, из которых 22 собственно золоторудных и 19 комплексных с доминированием пирита, арсенопирита, галенита, сфалерита, золота в упорной форме. Кроме того, для КМККВ может быть использовано техногенное сырье, представленное отвалами бедных и забалансовых руд, хвостами обогатительных фабрик, гале-эфельными отвалами переработки россыпей. Для россыпных месторождений гале-эфельных отвалов, хвостов ШОУ характерно тонкое и чешуйчатое золото, золото в «рубашке» и также его ультрадисперсные включения в окислы железа и сульфидные шлиховые минералы. Например, на основании опубликованных материалов подсчитаны для Забайкалья следующие потенциальные запасы золота: 1) 152 т – техногенное сырье по 12 золотосодержащим объектам (Au= 0,2-6,2 г/т, Auср= 0,63-1,5 г/т); 2) 96 т – бедные руды по 10 золотосодержащим объектам (Auср= 1,0-2,0 г/т).

Для промышленной реализации технологии КМККВ, в том числе в условиях Забайкалья, где сконцентрировано большое количество золоторудных месторождений, как текущей добычи, так и потенциально перспективных, а также некондиционных руд, техногенных отходов с большим периодом консервации, необходимо классифицировать упорное минеральное сырьё в зависимости от вещественного состава на технологические типы и складировать на специальных площадках, а затем последовательно перерабатывать по гибкой оперативно перестраивающейся технологии КМККВ. Следует также отметить высокую экологичность КМККВ за счет применения активного кислорода как экологически безвредного соединения, снижение токсичности реагентов в жидкой фазе хвостов и их миграционной активности, рациональное использование природных ресурсов при переработке техногенного, некондиционного сырья и уменьшение потерь золота.

Заключение

В диссертации на основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны эффективные комбинированные методы кюветного и кучного выщелачивания упорного золотосодержащего сырья на основе направленных фотоэлектрохимических воздействий, позволяющие решить крупную хозяйственную проблему в горной отрасли и вовлечь в переработку упорное и техногенное минеральное сырьё.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

  1. Дано теоретическое обоснование физико-химической модели и механизма процессов двухстадийного окисления минеральной матрицы для эффективной подготовки упорного сырья к выщелачиванию, которое осуществляется в две стадии: первая – первичное окисление поверхности сульфидных минералов физико-химическим методом на основе направленных фотоэлектрохимических воздействий с развитием контактной поверхности, концентрированием растворенного кислорода, ионов водорода и двухвалентного железа в пленочной воде, контактирующей с минеральными частицами, и формированием микроучастков с элементной серой; вторая – доокисление кислород – и (или) хлорсодержащими реагентами, синтезируемыми в электрохимическом и (или) фотоэлектрохимическом реакторах, и (или) бактериями Acidithiobacillus ferrooxidans и Acidithiobacillus thiooxidans. Обоснованы регулируемые параметры двухстадийного окисления для интенсификации процесса извлечения золота из упорного сырья.
  2. Выявлено, что уровень извлечения золота определяется выбором эффективных окисляющих агентов, способом проведения активации и наличием сорбционно-активных компонентов, усложняющих процесс извлечения металла. Установлено, что направленные фотоэлектрохимические воздействия изменяют вещественно-структурные параметры матрицы сульфидных минералов, что сопровождается существенным увеличением концентрации Fe3+ с 5,0 до 70,0 г/л и мышьяка с 110 до 180 мг/л в жидкой фазе и степени окисления сульфидов на 19,9-26,1 % и сульфидной серы на 15,9-21,9 %, Eh с 480 до 780 мВ. При этом наблюдается снижение рН с 4,5 до 2,0, образование новых минеральных фаз – магнетита, гематита, скородита, элементной серы.
  3. Установлена высокая эффективность пероксидной и хлоридно-пероксидной подготовки упорного сырья двухстадийным окислением (фотоэлектрохимическим и бактериальным) к выщелачиванию с учетом особенностей вещественного состава и форм нахождения золота. При этом прирост извлечения золота составил: огарков 21,8 % (с 70,3 до 92,1 %) в жидкую фазу и 18,4 % (с 76,8 до 95,2%) на смолу; отвальных хвостов 13,6 % (с 30,1 до 43,7 %) в жидкую фазу и 11,6 % (с 35,2 до 46,8 %) на смолу; сульфидной руды 46,9 % (с 40,2 до 87,1 %) в жидкую фазу и 41,1 % (с 48,4 до 89,5 %) на смолу.

Экспериментально установлены рациональные параметры фотоэлектрохимических воздействий: продолжительность облучения (5-8 мин), продолжительность барботажа (1,5-2 ч), напряжение на электродах в электролизере (20-30В), концентрация раствора H2SO4 (3-4 %), расход NaCl (10-20 г/т).

Впервые на основании обработки экспериментальных данных двухстадийного окисления с использованием математической статистики по методу Протодьяконова получены следующие зависимости для сульфидных руд и техногенного сырья: уравнения, характеризующие степень окисления сульфидных минералов и сульфидной серы, от продолжительности фотоэлектрохимического окисления; обобщенные уравнения связи (степени двухстадийного окисления) от нескольких переменных (параметров фотоэлектрохимических воздействий). На основании математической обработки экспериментальных данных, полученных в ходе лабораторных исследований, выведена эмпирическая формула зависимости извлечения золота из упорного сырья от геолого-минералогических и технологических параметров.

  1. Обоснованы и разработаны комбинированные методы кюветного и кучного выщелачивания упорного золотосодержащего сырья с двухстадийным окислением в зависимости от вещественного состава. Реализацию технологии предложено осуществлять в два этапа: первый этап – в кювете с локальной активацией пульпы физико-химическими методами, последующим доокислением мелкодробленой руды бактериями Acidithiobacillus ferrooxidans и Acidithiobacillus thiooxidans или химическими методами с применением сильных окислителей, обеспечивающими полноценное проникновение реагентов в минеральную матрицу; второй этап – выщелачивание песковой фракции в кучном варианте и раздельным извлечением золота из глинисто-шламистой фракции. Физико-химическая интенсификация процесса кучного выщелачивания достигается путем подачи вторичного активного раствора, образуемого в процессе выщелачивания глинисто-шламовой фракции. Рекомендуемые режимные параметры и аппаратурное оформление для осуществления процесса защищены Патентом 2350665.
  2. Достигнута эффективная подготовка следующих типов упорного золотосодержащего сырья к выщелачиванию на основе учета особенностей вещественного состава и форм нахождения золота:

- сложных сульфидных руд и техногенного сырья с включениями сульфосолевых и сульфоарсенидных микроминералов – пероксидной подготовкой, интенсифицирующей процесс окисления минералов-носителей золота бактериями Acidithiobacillus ferrooxidans и Acidithiobacillus thiooxidans за счет создания благоприятных условий для развития микроорганизмов на основе фотоэлектрохимических воздействий. В результате окисления снижется рН с 4,5 до 2,0, увеличивается Eh с 490 до 760 мВ, повышается концентрация Fe3+ с 5,1 до 63,9 г/л, количество окисленной серы увеличивается в 4,25 раза, что уменьшает продолжительность последующего доокисления по сравнению с технологией без предварительной подготовки с пяти суток до двух. Содержание золота в хвостах переработки уменьшается в 2,8 раза (с 5,0 до 1,7 г/т), а прирост извлечения золота по твердой фазе возрастает на 18 % (с 78,26 до 96,26 %) – Патент 2361937;

- сульфидно-углистых руд – хлоридно-пероксидной подготовкой, обеспечивающей интенсивное окисление поверхности сульфидных минералов и органических (углистых) золотосодержащих включений, увеличение контактной поверхности и скорости последующего биоокисления. Установлено, что при применении комплекса управляемых фотоэлектрохимических воздействий на минеральную, водную, реагентную среды с использованием последующего биоокисления извлечение золота в кюветном варианте увеличилось на 28 % (с 40 до 68 %) в сравнении с контрольным вариантом (только биоокисление). Сквозное извлечение золота с применением комбинированных методов кюветного и кучного выщелачивания составило 89,2 %;

- техногенного сырья, образованного в процессе обогащения россыпей с ультрадисперсными включениями золота в магнетитовой фракции – хлоридно-пероксидной подготовкой на основе направленных фотоэлектрохимических воздействий и порционной активации пульпы с последующей обработкой растворами, содержащими активный кислород;

- окисленных золото-кварцевых руд и техногенного сырья – предварительной подготовкой пероксидом водорода с последующей обработкой кислородом воздуха. Установлено оптимальное значение соотношения окислителя и комплексообразователя, которое составило Н2О2 : NaCN = 10 : 1. Извлечение металла увеличилось на 15,3 % (составило 79,5 %) по сравнению с экспериментальным цианидным выщелачиванием (63,2 %), сократился расход цианида натрия на 25 % (с 0,1 до 0,08 %) – Патент 2361076.

  1. Получен прирост извлечения золота КМККВ из сульфидной руды 25 % (с 67,0 до 92,0 %) по сравнению с классическим методом кучного выщелачивания (данные укрупненных лабораторных испытаний).
  2. Получен прирост извлечения золота КМККВ (полупромышленные испытания) из техногенного сырья лежалых огарков 16, 6 % (с 75,6 до 92,2 %) по сравнению с сорбционным выщелачиванием и гале-эфельных отвалов - 27,6 % (с 64,1 до 91,7 %) по сравнению с прямым цианированием.
  3. Предложены технические решения интенсификации кучного выщелачивания металла из упорных руд КМККВ, позволяющие увеличить извлечение золота на 5-10 %:

- в совместном окомковании забалансовой руды и лежалых хвостов в соотношении 1:1 при рудоподготовке (Патент 2283883);

- в специальной отсыпке штабеля путем выделения однородных по фракциям кусков руды с наклоном слоёв от центра к боковым поверхностям и орошением кучи под водорастворонепроницаемой светопрозрачной пленкой и ориентацией штабеля руды широкой частью на юг (Патент 2283879);

- в отсыпке слоев руды, предварительно выделенной по фракциям крупности, и последующей обработкой каждого слоя выщелачивающим раствором цианида повышенной концентрации до полного влагонасыщения и выстаивания в течение нескольких суток с последовательным уменьшением концентрации реагента и времени выщелачивания от нижнего слоя к верхнему (Патент 2351664).

  1. Доказана технологическая (Au=92,2 %) и экономическая эффективность применения КМККВ (полупромышленные испытания) при переработке лежалых огарков (50 тыс. т) с получением чистой годовой прибыли 63,2 млн р., а также технологическая эффективность (Au=91,7 %) КМККВ (полупромышленные испытания) золота из гале-эфельных отвалов с возможностью рентабельной переработки при минимальном содержании ценного компонента 0,5 г/т. Разработана методология выбора рациональной технологической схемы переработки упорного золотосодержащего сырья с учетом особенностей применяемых окисляющих агентов и способов проведения активации. Рассмотрены перспективы применения КМККВ для переработки бедного и техногенного сырья.
  2. Результаты исследований внедрены на объектах золотодобычи ООО «Руссдрагмет» (ООО НПО «Экопромтехнология») для извлечения золота из лежалых огарков (протокол № 25 от 10.06.2010 г.) и ООО «Артель старателей «Бальджа» (протокол № 5 от 12.01.2010 г.); рекомендованы к использованию при разработке технологических регламентов: ООО «ЗабНИИ-технология» на переработку золотосодержащих руд Кондуякского месторождения и Петровской техногенной россыпи (акт внедрения от 12 сентября 2008 г.), а также ОАО «Ново-Широкинский рудник» и ООО «Тасеевское» на переработку техногенных отходов (лежалых хвостов) обогащения руд Балейского и Тасеевского месторождений Балейской золотоизвлекательной фабрики (акт внедрения от 16 ноября 2009 г.).
  3. Резул

    Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 ||
     





 
© 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.