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 || 4 |

Повышение извлечения золота из упорного сырья на основе применения магнитно-импульсной обработки

-- [ Страница 3 ] --

Установлено, что под воздействием электромагнитного поля минеральная поверхность концентрата становится рыхлой и пористой, на ней появляются зоны окисления минералов.

Измерение пористости концентрата, до и после магнитно-импульсной обработки, проводилось по ГОСТу 25732-88 (таблица 3). Полученные результаты исследований показывают, что в результате МИО упорного золотосульфидного концентрата пористость увеличивается с 0,12 до 0,18, (на 50%), что свидетельствует о снижении прочности пиритного концентрата и раскрытии минеральных комплексов в процессе МИО. Повышение пористости концентрата является благоприятным фактором для последующего процесса цианирования, поскольку улучшаются условия для проникновения цианистого раствора к вскрытым частицам золота.

Измерения коэффициента термо-ЭДС (ТЭДС) мономинералов пирита (таблица 3), выделенных из концентрата, проводили с использованием двухэлектродной схемы. К поверхности минерального аншлифа на расстоянии 3-4 мм друг от друга прижимали два электрода с разной температурой (один из электродов нагреваемый); возникающая разность потенциалов измерялась микровольтметром, и полученное значение напряжения пересчитывалось в единицы ТЭДС, мкВ/°С.

Данные экспериментальных исследований, приведенных в таблице 3, показывают, что в результате МИО упорного золотосульфидного концентрата коэффициент ТЭДС до и после МИО не изменяется, это, по-видимому, обусловлено отсутствием теплового эффекта в пирите под действием МИО и неизменностью состава структурных примесей в пирите, определенных методом масс-спектрометрического анализа с индуктивно связанной плазмой.

Измерение удельного сопротивления (lnR) мономинералов пирита (таблица 3) проводилось аналогично измерениям термо-ЭДС (только при помощи холодных электродов).

В результате МИО удельное сопротивление пирита увеличивается с 4 до 4,9 кОм*м (на 22,5%), что связано с увеличением числа дислокаций и, как следствие, появлением дополнительных пор и микротрещин в пирите. Результаты исследований по влиянию МИО на пористость и удельное сопротивление концентрата хорошо согласуются между собой и свидетельствуют о снижении прочности минеральных комплексов концентрата.

Таблица 3 - Результаты измерения пористости, термо-ЭДС и удельного сопротивления пирита

Проба Число измере-ний Пористость ТЭДС, мкВ/ °С lnR, кОм*м
Средн Диспер-сия Средн Диспер-сия Средн Диспер-сия
До обработки 35 0,12 8,3.10-5 232 8,27.10-4 4,0 1,12
После обработки 35 0,18 5,0.10-4 242 9,10.10-4 4,9 1,5
Критерий Стьюдента* 35 2,13 (1,69) 1,42 (1,69) 3,29 (1,69)
Критерий Фишера* 35 6,08 (1,79) 1,10 (1,79) 1,34 (1,79)



а) концентрат крупностью 52% -0,074 мм б) концентрат крупностью 83% -0,020 мм


Рисунок 4 – Зависимость электродного потенциала золотопиритного концентрата от рН




Зависимость бесточного электродного потенциала концентрата различной крупности от рН исследовали методом потенциометрического титрования с одновременным контролем изменения потенциала нанесенного на пирографит минерала и рН (рисунок 4). Исследования проводились на концентрате крупностью 52% -0,074 мм и 83% -0,020 мм до и после магнитно-импульсной обработки. Проба концентрата наносилась с помощью связующего вещества на дисковый электрод, изготовленный из пирографита диаметром 8 мм. В качестве связующего, применяли 3%-ную суспензию фторопласта ФП-4 в воде, стабилизированную оксиэтилированными соединениями. В качестве электрода сравнения использовали насыщенный хлорсеребряный электрод (х.с.э.), имеющий потенциал +0,204 В относительно нормального водородного электрода.

Из данных рисунка 4 видно, что величина электродного потенциала, в результате магнитно-импульсной обработки концентрата, увеличилась в обоих случаях, что свидетельствует об окислении поверхности концентрата. Причем концентрат крупностью 52% -0,074 мм (рисунок 4а) окисляется значительно больше, чем концентрат крупностью 83% -0,020 мм (рисунок 4б).

Изменения электродного потенциала отмечаются в области изменения рН от 2 до 11. Наиболее эффективно окисление сульфидной поверхности концентрата крупностью 52% -0,074 мм происходит в области при рН ~ 4, при этом электродный потенциал необработанного концентрата составляет порядка исх=178 мВ, обработанного мио=224,9 мВ. Затем наблюдается снижение электродного потенциала исходного и обработанного концентрата. В рабочей области магнитно-импульсной обработки при рН=10-10,5 также идет окисление поверхности пирита, но в значительно меньшей степени. Электродный потенциал не обработанного концентрата практически становится равным нулю, а обработанного концентрата составляет ~ 28 мВ. Для тонкоизмельченного концентрата наблюдается аналогичная зависимость, но со значительно меньшей эффективностью.

Следовательно, под влиянием МИО в щелочных растворах будет протекать процесс анодного окисления пирита с образованием пассивирующей пленки, состоящей из окисленных соединений железа и серы.

FeS2=Fe3++2S0+3e

FeS2+3H2O=Fe(OH)3+2S0+3H++3e

Пассивирование поверхности пирита, как известно, улучшает процесс растворения золота в цианистых растворах.

С использованием рентгенофотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) изучено влияние МИО на изменение химического состояния поверхности пиритного концентрата. На рисунке 5а показаны, соответственно, Fe 2p и S 2p спектры, пиритного концентрата исходной крупности (52% -0,074мм) до и после магнитно-импульсной обработки. Как следует из приведенных спектров, исходная (до обработки), поверхность концентрата (пирита) окислена: в S 2p спектре фиксируется интенсивный пик при энергии связи Есв = 168,3 эВ, который указывает на сульфатное состояние серы. Небольшое превышение над фоном в области 160-162 эВ, соответствующее сульфидной сере, что может быть связано с микросколами на поверхности граней кристаллов пирита. В Fe 2p спектре фиксируются пики, отвечающие оксидному (FeO) состоянию железа, также фиксируются пики и небольшое «плечо» при Есв = 706,5 эВ отвечающему сульфидному состоянию железа. После МИО в S 2p спектре не наблюдается пик, отвечающий сульфидному состоянию серы. Одновременно с этим в Fe 2p спектре исчезает «плечо» отвечающее FeS2. Не исключено наличие небольшого количества нейтральной серы (S0), не фиксируемое прибором. В области сульфидной серы превышение над фоном не отмечено. В Fe 2p спектре появляется плечо с Есв менее 710 эВ, характерное для двухвалентного железа.

На рисунке 5б показаны, соответственно, Fe 2p и S 2p спектры флотоконцентрата крупностью 83% -0,020 мм до и после МИО. Как видно из представленных спектров, при измельчении концентрата, не подвергавшегося МИО, происходит увеличение содержания сульфидной составляющей в S 2p спектре за счет раскрытия минералов при измельчении, что отражается в появлении соответствующих пиков в Fe 2p и S 2p спектрах при энергии связи Есв = 706,7 эВ и Есв = 162,7 эВ, соответственно. При магнитно-импульсной обработке измельченного концентрата в S 2p спектре наблюдается спектр соответствующий элементарной сере (S0) при энергии связи Есв = 164 эВ, что указывает на окисление поверхности сульфидов, на Fe 2p спектре «плечо» соответствующее FeS2 состоянию исчезает.

Выявленные закономерности указывают на то, что под действием магнитно-импульсной обработки изменяется химическое состояние поверхностного слоя пирита, происходит его окисление, в результате которого образуются окисленные соединения железа (Fe-O и Fe-SO4) и серы ((SO3)2-, (SO4)2- и S0), тем самым создаются благоприятные условия для вскрытия упорного золота при последующем цианировании.

а) флотоконцентрат крупностью 52% -0,074 мм
б) флотоконцентрат крупностью 83% -0,020 мм

Рисунок 5 – Влияние МИО на состояние поверхности концентрата

ИССЛЕДОВАНИЯ влияния МИО на извлечение золота из упорного концентрата в процессе цианирования

Изучено влияние крупности доизмельчения концентрата на результаты цианирования в условиях, моделирующих режим фабрики Кумтор (рисунок 6).

Установлено, что с увеличением тонины помола возрастает извлечение золота и соответственно снижается его содержание в хвостах цианирования.

При доизмельчении концентрата до крупности 95% -0,020 мм, извлечение золота возрастает с 63,08% до 84,88%. Содержание золота в хвостах цианирования соответственно снижается с 16,8 до 6,8 г/т, однако остается еще достаточно высоким.

 Результаты цианирования флотоконцентрата различной крупности Проведена-34

Рисунок 6 – Результаты цианирования флотоконцентрата различной крупности

Проведена обработка МИО перед измельчением исходного концентрата, а также перед цианированием концентрата, доизмельченного до 95% -0,020 мм.

На рисунке 7 показано, что предварительная МИО перед измельчением вызывает разупрочнение концентрата, в результате чего выход готового класса -0,020 мм увеличивается с 20 до 25%. При этом продолжительность измельчения сокращается со 165 до 120 минут (рисунок 8), что приведет к снижению расхода электроэнергии на доизмельчение концентрата.

В лабораторных условиях исследована зависимость извлечения золота при цианировании концентрата в зависимости от технологических режимов МИО: количества импульсов (рисунок 9) и продолжительности магнитно-импульсной обработки перед цианированием концентрата (рисунок 10) исходной крупности и с разной степенью измельчения 40, 76, 83 и 95% -0,020 мм.

 Сравнительные результаты гранулометрического анализа флотационного-35

Рисунок 7 - Сравнительные результаты гранулометрического анализа флотационного концентрата исходной крупности (52 % -0,074 мм) без МИО и после МИО

 Влияние предварительной магнитно-импульсной обработки на-36

Рисунок 8 - Влияние предварительной магнитно-импульсной обработки на продолжительность измельчения флотационного концентрата

С учетом конструктивных особенностей установки количество импульсов электромагнитного поля в процессе МИО составляло 30 и 3000 импульсов в минуту.

  Влияние количества импульсов на извлечение золота при цианировании-37

Рисунок 9 – Влияние количества импульсов на извлечение золота при цианировании флотационного концентрата различной крупности после МИО

Из данных рисунка 9 видно, что использование МИО перед цианированием повышает извлечение золота из концентрата во всем изученном диапазоне крупности его измельчения. Положительный эффект влияния количества импульсов МИО значительнее проявляется на более крупном материале. При исходной крупности концентрата 20% -0,020 мм извлечение золота увеличивается с 63,08% до 64,84% при 30 импульсах в течение 60 секунд обработки и до 67,03% при 3000 импульсах. С повышением тонины помола с 40 до 95% -0,020 мм влияние количества импульсов на эффективность действия МИО снижается. Так, извлечение золота, из концентрата обработанного в режиме 30 импульсов, при крупности 40% -0,020 мм увеличивается с 74% до 75,63%, при 3000 импульсах - до 76,26%, а при крупности 76% -0,020 мм в режиме 30 импульсов извлечение золота увеличивается с 80,65% до 82,07%, в режиме 3000 импульсов - 82,5%.

Извлечение золота с использованием МИО, в режиме 30 импульсов перед цианированием концентрата крупностью 83% -0,020 мм и 95% -0,020 мм, по сравнению с необработанным материалом, увеличивается с 84,07% до 85,31% и с 84,88% до 86,1%, соответственно, а в режиме 3000 импульсов извлечение золота увеличивается до 85,76% и 86,25% также соответственно. Полученные экспериментальные данные по влиянию МИО на снижение эффекта разупрочнения частиц с уменьшением их размера согласуются с теорией П.А. Ребиндера о том, что чем меньше частицы, слагающие твердое вещество, тем прочнее межмолекулярные связи в теле и тем меньше микротрещиноватость и прочие нарушения, которые являются основной причиной разрушения твердого тела.

Сравнительный анализ результатов исследований свидетельствует о большем эффекте повышения извлечения золота при количестве импульсов в минуту равном 3000.

Определена зависимость извлечения золота при цианировании концентрата от продолжительности магнитно-импульсной обработки (рисунок 10).

  Влияние продолжительности МИО на показатели извлечения золота при-38

Рисунок 10 – Влияние продолжительности МИО на показатели извлечения золота при цианировании

Данные приведенные на рисунке 10, показывают, что с увеличением продолжительности МИО до 60 секунд наблюдается увеличение извлечения золота из золотосульфидного концентрата крупностью 83% -0,020 мм с 84,07% до 85,76% (на 1,69%) и при крупности 95% -0,020 мм с 84,88% до 86,26% (на 1,37%). Однако дальнейшее увеличение времени МИО до 180 секунд к увеличению извлечения золота не приводит; наблюдается снижение извлечения золота с 85,76% до 84,75% из концентрата крупностью 83% -0,020 мм и с 86,26% до 85,5% при крупности 95% -0,020 мм, что, по-видимому, связано с обратным эффектом МИО - уплотнением материала, поэтому, для получения оптимальных результатов по извлечению золота из упорного золотосульфидного концентрата, магнитно-импульсную обработку необходимо проводить в течение 1 минуты.

укрупненно-лабораторные испытания МИО на обогатительной фабрике «кумтор»

Испытания разработанной технологии МИО проводили на ЗИФ Кумтор, на установке, схема которой приведена на рисунке 11.

Магнитно-импульсной обработке подвергали флотационный концентрат текущей переработки фабрики, измельченный до крупности 95% -0,020 мм. Обработка пульпы концентрата осуществлялась путем охватывания магнитной системой пульпопровода для перекачки пульпы из одного контактного чана в другой. В таблице 4 приведены сводные показатели укрупнено-лабораторных испытаний по переработке золотопиритного концентрата на ЗИФ Кумтор за период испытаний.

Таблица 4 - Сводные результаты укрупнено-лабораторных испытаний МИО на ЗИФ «Кумтор»

Режим Среднее содержание золота в концентрате, г/т Среднее содержание золота в хвостах, г/т Среднее извлечение, %
Без МИО 44,0 6,2 85,91
МИО 44,0 5,75 86,93

Апробация использования МИО с целью повышения извлечения золота при цианировании упорного золотосульфидного концентрата, полученного при обогащении руды текущей добычи на ЗИФ месторождения «Кумтор», показала перспективность применения МИО: извлечение золота увеличивается на 1,02%, ожидаемый экономический эффект от применения технологии МИО составляет 1,9 млн. долл. США в год, что подтверждено соответствующим документом АОЗТ «Кумтор Оперейтинг Компани».

Полученные результаты признаны положительными и целесообразными для дальнейшего использования на этапе опытно-промышленных испытаний.

разупрочнение различных типов золотосодержащего сырья под действием мио

Выполнена проверка разработанной технологии МИО применительно к извлечению золота из различных типов золотосодержащего сырья.

Объекты исследований характеризовались наличием в них тонкодисперсного золота, находящегося в тесной ассоциации с сульфидными минералами (чаще всего с пиритом и арсенопиритом) и/или кварцем, а также с другими минералами, относящимися к диэлектрикам проводникам и полупроводникам (таблица 5).

Таблица 5 - Извлечение золота из различных типов золотосодержащего сырья с использованием предварительной магнитно-импульсной обработки

Руда/концентрат Содержание золота, г/т Извлечение золота, %
Без МИО После МИО
Упорный золотосульфидный концентрат 90,4 51,25 83,41
Золотокварцевая руда 12,5 80,57 90,52
Техногенные хвосты флотации медно-цинковых руд 1,02 11,6 54,06


Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 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.