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:   || 2 |

Технология извлечения золота из бедных руд в условиях удаленного расположения месторождений

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Гроо Екатерина Александровна

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ БЕДНЫХ РУД В УСЛОВИЯХ УДАЛЕННОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность 25.00.13 Обогащение полезных ископаемых

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание учёной степени

кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет».

Научный руководитель -

кандидат технических наук, доцент

Алгебраистова Наталья Константиновна.

Официальные оппоненты:

Арсентьев Василий Александрович - доктор технических наук, ЗАО «НПК «Механобр Техника», директор по развитию и исследованиям;

Николаева Надежда Валерьевна - кандидат технических наук, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», ассистент кафедры обогащения полезных ископаемых.

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и химической технологии СО РАН, г. Красноярск

Защита состоится 26 июня 2012 г. в 12 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: 199106, Санкт-Петербург, В.О., 21-я линия, д. 2, ауд. 1303.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета «Горный».

Автореферат разослан 25 мая 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

д. т. н. В.Н. Бричкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Малосульфидные золото-кварцевые руды традиционно составляют основные запасы минерально-сырьевой базы обогатительных предприятий Севера Красноярского края. Постепенное исчерпание запасов приводит к необходимости вовлечения в сферу промышленного использования труднообогатимых бедных по содержанию золотосодержащих руд. При этом, основной проблемой является удаленность перспективных месторождений коренных руд с потенциальными запасами от золотоизвлекательных фабрик, что повышает затраты на транспортировку и часто определяет рентабельность отработки.

Мировой опыт переработки руд данного типа базируется на использовании комбинированных гравитационно-флотационных технологий с цианированием черновых золотосодержащих концентратов. Удалённость месторождений, снижение качества добываемых руд, приводит к необходимости использования предварительной концентрации ценных компонентов.

Отличительными особенностями руд являются тонкая вкрапленность и присутствие неблагоприятных элементов-примесей вследствие разнообразия вещественного состава. Существенное влияние на процесс извлечения золота оказывает также присутствие на его поверхности пленок и покрытий адгезионной природы. В связи с вышеуказанным, решение задачи повышения извлечения не позволяет использовать готовые технические решения и требует применения новых процессов и высокоэффективных технологий на основе применения физических воздействий для обработки минерального сырья.

Успехи в развитии комбинированных технологий извлечения золота достигнуты ЗАО «Механобр инжиниринг», ФГУП ЦНИГРИ, УРАН ИПКОН РАН и др. Исследованы и разработаны схемы переработки минерального сырья, в которых для разупрочнения пород, повышения контрастности свойств разделяемых минералов, повышения степени раскрытия золота и других ценных компонентов используются физико-химические воздействия.

Одним из эффективных инструментов активации минерального сырья является ультразвуковая обработка. Изучением влияния ультразвука на процессы обогащения и переработки минерального сырья занимались Глембоцкий В.А., Акопова К.С., Агранат Б.А., Литвина Л.А., Ржевкин С.Н., Островский Е.П., Озолин Л.Т., Колчеманова А.Е., Хавский Н.Н., Ивановский М.Д., Фридман В.М., Архангельский М.Е., Каневский И.Н., Кириллов О.Д. и др.

В то же время менее изучено влияние ультразвука на технологические показатели обогащения и переработки руд благородных металлов. Недостаточно исследован механизм влияния ультразвуковых воздействий на поверхность золотосодержащих сульфидов, что сдерживает их применение на практике.

Таким образом, научное обоснование и разработка комбинированных технологий извлечения золота, из труднообогатимых руд тех месторождений, которые расположены на значительном расстоянии от золотоизвлекательных фабрик (ЗИФ), является актуальной задачей.

Работа выполнена в рамках программ «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)», федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы», а также молодежного научного проекта (гранта) № 13120 «Разработка эффективной технологии извлечения золота из руды на основе применения ультразвуковых воздействий» по Программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса 2009».

Цель работы: научное обоснование и разработка высокоэффективной технологии извлечения золота из бедных руд в условиях удаленности расположения месторождения.

Основные задачи исследований.

1. Научно-технический анализ способов переработки труднообогатимых бедных золотосодержащих руд, технологических схем и производственного опыта предприятий, использующих сырье аналогичного типа.

2. Экспериментальное исследование и обоснование способа предварительной концентрации металла на месторождении с применением гравитационно-центробежной сепарации (отсадки).

3. Экспериментальное исследование и изыскание сочетания реагентов модификаторов и собирателей, обладающего синергетическим эффектом, для интенсификации процесса флотации хвостов доводки тяжелой фракции предварительного обогащения.

4. Обоснование эффективности ультразвуковой обработки и экспериментальное определение оптимальной её продолжительности для повышения показателей цианирования черновых золотосодержащих концентратов.

5. Изучение влияния ультразвуковых воздействий на физико-химические свойства и состояние поверхности сульфидов-носителей золота.

6. Разработка высокоэффективной технологии обогащения на основе принятых технологических решений и оценка технико-экономической эффективности ее использования.

Методы исследований.

В работе использованы стандартные методы изучения вещественного состава руды. Состояние поверхности золотосодержащих сульфидов изучено методом рентгенофотоэлектронной микроскопии с использованием аппарата SPECS, оснащенного энергоанализатором PHOIBOS 150 MCD-9, а также с использованием растрового электронного микроскопа Hitachi TM-1000. Жидкая фазы пульпы исследована спектрофотометрическим методом с использованием аппарата Shimadzu PharmaSpec UV-1700, а также методом капиллярного электрофореза с применением системы с диодноматричным спектрофотометрическим детектором Agilent 3DCE G1600A. Проведены технологические исследования гравитационным и флотационным методом. Использовался классический метод планирования экспериментов, методы математической статистики для обработки результатов исследований.

Научная новизна работы.

1. Показано, что повышение извлечения золота при цианировании предварительно обработанных ультразвуковыми воздействиями черновых концентратов достигается за счет изменения химического и фазового состава в приповерхностном слое сульфидных минералов, очистки их поверхности, а также нарушения структуры под воздействием ультразвуковой обработки с образованием пор и микродефектов, улучшающих доступ цианистого раствора к золоту.

2. Установлена и количественно определена зависимость технологических показателей процесса выщелачивания золота от продолжительности ультразвуковой обработки концентратов и количества сульфгидрильного собирателя в пульпе.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Проведены испытания по изучению влияния ультразвуковой обработки продуктов обогащения на показатели цианирования в условиях ЗИФ «Советская». Составлен акт о проведении работ, даны рекомендации по внедрению ультразвука в технологическую схему фабрики.

2. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработана высокоэффективная технология извлечения золота из бедных руд, позволяющая вовлечь в промышленное использование месторождения с потенциальными запасами металла, но расположенные на значительном расстоянии от золотоизвлекательных фабрик.

3. Результаты данной диссертационной работы внедрены в учебный процесс ИЦМиМ СФУ в качестве дополнения к курсу лекций по дисциплинам «Исследование руд на обогатимость» и «Технология обогащения руд цветных металлов».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Повышение извлечения золота на 4% в гидрометаллургическом цикле обеспечивается применением ультразвуковой обработки черновых концентратов перед цианированием в течение 10 мин. при частоте колебаний 35 кГц, мощности ультразвука 300 Вт и минимальном содержании в пульпе сульфгидрильных собирателей.

2. Вовлечение в переработку бедных золотосодержащих руд в условиях удаленного расположения месторождений с получением конкурентноспособных технологических показателей обеспечивается за счет предконцентрации металла на месторождении методом гравитационно-центробежной сепарации (отсадки), совершенствования реагентного режима при флотационном доизвлечении металла из хвостов доводки тяжёлой фракции, предварительного обогащения и ультразвуковой обработки черновых концентратов перед цианированием на золотоизвлекательной фабрике.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается сходимостью результатов лабораторных исследований и испытаний на текущих пульпах ЗИФ «Советская», а также применением комплекса современных физико-химических методов исследований, стандартных методик и сертифицированного оборудования.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на Конгрессах обогатителей стран СНГ (Москва, 2009г., 2011г.), VI Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Красноярск, 2010 г.), Втором Международном Конгрессе и Выставке «Цветные металлы Сибири-2010» (Красноярск, 2010 г.), Международном совещании «Плаксинские чтения - 2010» (Казань, 2010 г.).

Личный вклад автора заключается в постановке цели работы и задач исследования, обзоре литературных данных по вопросам переработки золотосодержащих руд и применения существующих на сегодняшний день энергетических воздействий в процессах обогащения; в планировании и проведении экспериментов, обработке полученных результатов, формулировании выводов и рекомендаций.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 3 публикации в журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, 2 приложений, списка литературы. Работа изложена на 178 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 41 рисунок. Библиография включает 172 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении даётся общая характеристика работы.

В первой главе представлен обзор и анализ существующих способов переработки бедных по содержанию труднообогатимых золотых руд. Показана перспективность интенсификации технологических процессов за счет различных видов физико-химических воздействий.

Во второй главе обобщен опыт реализации технологических процессов, интенсифицируемых под действием ультразвуковых колебаний и ряда сопутствующих им эффектов.

В третьей главе представлены результаты определения вещественного состава исследуемой руды месторождения «Золотое». Сформулированы предпосылки в пользу выбора направлений исследования. Показаны результаты исследований по возможности предконцентрации металла из руды, а также исследований по совершенствованию реагентного режима флотации хвостов доводки тяжелой фракции предварительного обогащения бедных руд.

В четвертой главе приводится опытное обоснование эффективности применения ультразвуковых воздействий для повышения полноты извлечения золота цианированием. В данной главе приведены результаты лабораторных исследований, а также испытаний на текущих потоках ЗИФ «Советская».

Пятая глава посвящена изучению влияния ультразвуковых воздействий на жидкую и твердую составляющую пульп, а также установлению механизма действия ультразвуковых колебаний на поверхность золотосодержащих сульфидов перед цианированием. Рассматриваются причины пассивации поверхности сульфидных минералов при цианировании продуктов, обработанных собирателем при повышенном его расходе.

В шестой главе приводятся результаты обобщения полученных теоретических и экспериментальных данных по разработке высокоэффективной технологии обогащения и переработки бедной по содержанию золотосодержащей руды, а также приведена экономическая оценка внедрения предлагаемого научно-технического решения в производство.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Повышение извлечения золота на 4% в гидрометаллургическом цикле обеспечивается применением ультразвуковой обработки черновых концентратов перед цианированием в течение 10 мин. при частоте колебаний 35 кГц, мощности ультразвука 300 Вт и минимальном содержании в пульпе сульфгидрильных собирателей.

Технологические показатели процесса цианирования определяются присутствием в руде нежелательных примесей и тонким взаимным прорастанием зерен ценного компонента с минералами пустой породы, а также наличием на поверхности сульфидов-носителей золота покрытий и новообразований адгезионной природы.

Практика переработки малосульфидных золото-кварцевых руд показывает, что сквозное извлечение золота на фабриках часто не превышает 85 %.

В работе представлены результаты лабораторных испытаний по изучению влияния ультразвука, как одного из наиболее эффективных физических методов воздействия, на процесс цианирования черновых концентратов с содержанием 7,5 г/т в крупности -0,1+0 мм, которые подвергались ультразвуковой обработке в ванне Sonorex super RK1028H с мощностью генератора излучений 300 Вт и частотой излучений 35 кГц.

Лабораторными исследованиями показано, что при цианировании продукта, обработанного при повышенном расходе (300 г/т) ксантогената показатели цианирования с увеличением времени ультразвуковой обработки снижаются. Отмечено, что цианирование продуктов без дополнительной обработки ксантогенатом происходит более эффективно: ультразвуковая обработка продукта в течение 20 мин. способствует повышению извлечения золота в раствор на 8,2 %.

Для проверки полученных в лабораторных условиях данных были проведены испытания по ультразвуковой обработке на текущих потоках ЗИФ «Советская».

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Табл. 1. Результаты испытаний по ультразвуковой обработке продуктов обогащения ЗИФ «Советская»

Условия обработки Содержание золота в хвостах цианирования, г/т Содержание золота в растворе, мг/л Извлечение золота в раствор, %
Исходный флотоконцентрат с содержанием 13,5 г/т
Исходный 2,0 0,84 85,19
УЗ -5 мин 1,95 0,93 85,56
УЗ-10 мин 1,15 1,20 91,48
УЗ-20 мин 1,6 1,30 88,15
Исходный сгущенный продукт с содержанием 21,6 г/т
Исходный 2,1 1,8 90,27
УЗ-10 мин 1,2 1,8 94,44


Pages:   || 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.