16749

РАЗРАБОТКА СХЕМЫ БАКТЕРИАЛЬНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПИРРОТИН-АРСЕНОПИРИТНОГО ФЛОТОКОНЦЕНТРАТА В КАСКАДЕ БИОРЕАКТОРОВ

Научная статья

География, геология и геодезия

РАЗРАБОТКА СХЕМЫ БАКТЕРИАЛЬНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПИРРОТИНАРСЕНОПИРИТНОГО ФЛОТОКОНЦЕНТРАТА В КАСКАДЕ БИОРЕАКТОРОВ Крылова Л.Н. МИСиС Вигандт К.А. МИСиС Адамов Э.В. МИСиС Бактериальное выщелачивание упорного арсенопиритпирротинового золотосодержащего концентр

Русский

2013-06-25

39.5 KB

2 чел.

РАЗРАБОТКА СХЕМЫ БАКТЕРИАЛЬНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПИРРОТИН-АРСЕНОПИРИТНОГО ФЛОТОКОНЦЕНТРАТА В КАСКАДЕ БИОРЕАКТОРОВ

Крылова Л.Н. (МИСиС)

Вигандт К.А. (МИСиС)

Адамов Э.В. (МИСиС)

Бактериальное выщелачивание упорного арсенопирит-пирротинового золотосодержащего концентрата флотационного обогащения в каскаде реакторов осуществляется с целью окисления сульфидов и вскрытия тонковкрапленного в них золота, которое в результате становится доступным для последующего извлечения цианированием. Флотоконцентрат содержит значительное количество пирротина, арсенопирита и небольшое - пирита, разделение этих сульфидных минералов методами обогащения из-за близких физико-химических свойств и большого количества сростков проблематично. Скорость окисления пирротина более высокая, чем арсенопирита, так как он обладает более низким электродным потенциалом, поэтому он выщелачивается в первую очередь. Причем, так как пирротин и арсенопирит, имея разные электродные потенциалы, будут составлять в растворе электролита (кислоты в воде) электрохимическую пару, где пирротин будет выполнять роль анода, а арсенопирит - катода, то арсенопирит начнет выщелачиваться в основном только после того как закончится выщелачивание пирротина, также электрохимическую пару будет представлять арсенопирит-пирит. Наличие электрохимических пар минералов будет ускорять окисление пирротина и арсенопирита, тем не менее, из-за задержки окисления минералов вызванной катодной защитой общая продолжительность выщелачивания сульфидов будет высокой. Окислительное выщелачивание сульфидных минералов происходит с выделением тепла, особенно окисление пирротина - трехвалентным железом, которое регенерируется бактериями, и серной кислотой.

Критериями для разработки схемы бактериального выщелачивания пирротин-арсенопиритного концентрата с учетом особенностей его состава определены следующие:

1. Достаточная степень окисления золотосодержащих сульфидов - в основном арсенопирита, составляющей около 80-90%, обеспечение которой зависит от продолжительности выщелачивания, т.е. пребывание всех частиц в зоне реакции;

2. Максимальная производительность выщелачивания концентрата в каскаде реакторов;

3. Распределение роста температуры за счет окисления сульфидов наиболее равномерно по реакторам для технического и технологического обеспечения условий жизнедеятельности бактерий и лучшего управления процессом выщелачиванием.

4. Выщелачивания каждого потока не менее чем в двух последовательных реакторах, так как при интенсивном перемешивании существует вероятность выхода только поступившей частицы концентрата в реактор.

Для достаточной степени окисления золотосодержащих сульфидов флотоконцентрат можно подавать в первый реактор каскада и последовательно перемещать в последующие реакторы (схема 1). Такая схема традиционна для гидрометаллургии и часто используется на предприятиях бактериального выщелачивания. При такой схеме подачи концентрата на выщелачивание все частицы будут находиться в зоне выщелачивания одинаковое время равное суммарному объему реакторов деленному на производительность подачи концентрата. Зная необходимое время для выщелачивания минералов можно рассчитать возможную производительность каскада реакторов, например, один реактор имеет рабочий объем 420 м3, каскад состоит из 6 реакторов, необходимая продолжительность бактериального выщелачивания для окисления арсенопирита не менее чем на 90% около 126 часов, тогда максимальная производительность подачи пульпы концентрата в каскад и получения выщелоченной пульпы составит 20 м3/ч, при времени пребывания в каждом реакторе 21 час. При такой схеме организации потоков не выполняется третий критерий, основное окисление пирротина будет происходить в первых 1-2 реакторах, при этом температура будет резко возрастать более 50 оС, и при сложности охлаждения реакторов большого объема биомасса будет погибать, процесс выщелачивания сульфидов останавливаться.

Для выполнения третьего критерия реализации схемы исходная пульпа концентрата 20 м3/ч должна распределяться на несколько реакторов (схема 2, 3 рисунок) - по 4 м3/ч в пять реакторов. При организации потоков по схеме 2 не будет выполняться первый критерий, так как общая продолжительность выщелачивания потоков будет зависеть от количества реакторов через который этот поток проходит (схема 2, табл.), например, поток, поступивший в первый реактор, будет выщелачиваться излишне долго 260 часов, а потупивший в пятый реактор - недостаточно 42 часа. В результате недостаточной степени окисления сульфидов в потоках потери извлечения золота при цианировании будут достигать 10,8%.

Организация потоков по схеме 3 лучше, чем другие обеспечивает все выбранные критерии для всех потоков, что отражается в показателях окисления сульфидов - 98% и извлечения золота при последующем цианировании - отсутствуют потери. Схема 3 может быть рекомендована для проведения бактериального выщелачивания пирротин-арсенопиритных флотоконцентратов.

Таким образом, расчеты бактериального выщелачивания в каскаде реакторов по выбранным критериям с учетом особенностей состава пирротин-арсенопиритного флотоконцентрата позволили определить наиболее эффективную схему.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9940. Индивидуализация правового обучения школьников в процессе использования электронного учебника 398.5 KB
  Процесс создания электронных учебников и хранения важных данных полностью автоматизирован. Происходит процесс работы с огромным объемом данных. Именно электронные учебники позволяют индивидуализировать процесс обучения.
9942. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника 213.95 KB
  Предмет и задачи дисциплины Учебные, методические и воспитательные цели: 1. Изучить предмет и задачи дисциплины, назначение, параметры и особенности применения резисторов, способствовать формированию творческого мышления. 2. Прививать умение в...
9943. Электронные лампы. Особенности работы электронных приборов СВЧ 252.86 KB
  Электронные лампы. Особенности работы электронных приборов СВЧ Занятие 1. Электронные лампы Учебные, методические и воспитательные цели: 1. Изучить устройство, принцип действия и статические характеристики электронных ламп, стимулировать ...
9944. Устройство и принцип действия полупроводниковых диодов. Разновидности и особенности полупроводниковых диодов 198 KB
  Занятие 1. Устройство и принцип действия полупроводниковых диодов Учебные, методические и воспитательные цели: 1.Изучить назначение, устройство, характеристики, параметры выпрямительных, высокочастотных, импульсных и туннельных диодов, особенности...
9945. Устройство и принцип действия транзистора. Транзистор в режиме усиления. Импульсные свойства транзистора. 294.5 KB
  Устройство и принцип действия транзистора. Транзистор в режиме усиления. Импульсные свойства транзистора. Занятие 1. Устройство и принцип действия транзистора Учебные, методические и воспитательные цели: 1. Изучить устройство, принцип работы, статич...
9946. Полевые транзисторы с управляющим электронно-дырочным переходом и переходом металл-полупроводник. Транзисторы со структурой металл-диэлектрик-полупроводник. 275.31 KB
  Полевые транзисторы с управляющим электронно-дырочным переходом и переходом металл-полупроводник. Транзисторы со структурой металл-диэлектрик-полупроводник. Занятие 1. Полевые транзисторы (ПТ) с управляющим электронно- дырочным переходом и переходом...
9947. Основные понятия микроэлектроники. Основы цифровых и аналоговых интегральных схем. Операционные усилители. Схемы включения операционных усилителе 143.5 KB
  Основные понятия микроэлектроники. Основы цифровых и аналоговых интегральных схем. Операционные усилители. Схемы включения операционных усилителей. Занятие 1. Основные понятия микроэлектроники Учебные, методические и воспитательные цели: 1. Изучить ...
9948. Операционные усилители 211 KB
  Операционные усилители Учебные, методические и воспитательные цели: 1. Изучить основы построения дифференциальных усилителей, структурную схему, характеристики и параметры операционных усилителей. 2. Прививать мет...