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

81616. Международная Амнистия 38.87 KB
  «Международная амнистия» международная неправительственная организация, которая ставит своей целью «предпринимать исследования и действия, направленные на предупреждение и прекращение нарушений прав на физическую и психологическую неприкосновенность, на свободу совести...
81617. Античная философия как основа европейской культуры 73.09 KB
  Античная философия являет собой последовательно развивавшуюся философскую мысль и охватывает период свыше тысячи лет. Несмотря на все разнообразие воззрений мыслителей этого периода, античная философия вместе с тем есть нечто единое, неповторимо оригинальное и чрезвычайно поучительное.
81618. Понятие марксистской социологии. Диалектический материализм и социология 36.17 KB
  Карл Маркс родился 5 мая 1818 г. в немецком городе Трире в семье адвоката, воспитывался в культурной, доброжелательной среде. Он получил юридическое образование сначала в Боннском, а затем в Берлинском университетах. Вся его жизнь и жизнь близких ему людей была подчинена научному творчеству и революционно-практической деятельности.
81619. Тактики речевого поведения 52.18 KB
  В соответствии с этим специалисты по теории речевой деятельности психолингвисты определяют речевую деятельность как мотивированное определяемое целями сознательное речевое проявление а речевое поведение как лишенное осознанной мотивировки автоматизированное стереотипное речевое проявление..
81620. Формирование и развитие психологических познавательных процессов в онтогенезе человека 60.33 KB
  Согласно теории деятельности высшие психические процессы восприятие внимание память мышление рассматриваются как особые формы внутренних действий для памяти это анемические действия направленные на запоминание материала для мышления это умственные действия направленные...
81621. Імпресіонізм в мистецтві 909.5 KB
  Головне досягнення імпресіонізму це художнє дослідження поведінки кольору і світла в атмосфері, дослідження і передача на полотні їх взаємодії. Вони прагнули показати, що, наприклад, добре освітлений сонцем предмет яскравіше, ніж той же предмет при кімнатному освітленні.
81622. Развивающее обучение дошкольников и школьников 50.78 KB
  Важное место в структуре педагогического процесса занимает процесс обучения в ходе которого усваиваются знания умения и навыки формируются личностные качества позволяющие человеку адаптироваться к внешним условиям и проявить свою индивидуальность.
81623. Анализ тематической группы пословиц и поговорок, включающих в свою структуру личные имена 378.5 KB
  Тематическая группа пословиц с антропонимами, насчитывающая десятки языковых единиц, заинтересовала меня. Я решила исследовать их, изучить, прослеживается ли характеристика конкретного имени в тех пословичных выражениях, в которых употреблено данное имя человека.
81624. Национально-психологические особенности финнов 48.09 KB
  Для любого человека естествен интерес к представителям других народов. Привлекают их необычный внешний облик, специфика действий, поведения и образа жизни. И мы начинаем задумываться об особенностях психологии представителей других этнических общностей, хотим их осмыслить.