16752

Специальные и комбинированные методы обогащения

Научная статья

География, геология и геодезия

Специальные и комбинированные методы обогащения. В МИСиСе Павлов А.В. Корчагин К.А. Дубачев А.В. 2003 разработаны основы комплексной технологии пирометаллургического обогащения титанокремнистых концентратов Ярегского месторождения. Предложен принципиально новый п

Русский

2013-06-25

68 KB

30 чел.

Специальные и комбинированные методы обогащения.

В МИСиСе (Павлов А.В., Корчагин К.А., Дубачев А.В., 2003) разработаны основы комплексной технологии пирометаллургического обогащения титанокремнистых концентратов Ярегского месторождения. Предложен принципиально новый процесс пирометаллургического обогащения лейкоксеновых концентратов на основе эффекта разложения в жидком состоянии титанокремнеземистых систем на две несмешивающиеся жидкости - титанистую и кремнеземистую. Экспериментально установлены показатели предлагаемого способа обогащения лейкоксеновых концентратов. Для исходного концентрата с 58% TiО2 целевая титанистая фаза содержит в среднем 73% ТiO2 и 18% SiO2. Побочная кремнеземистая фаза содержит в среднем 35% ТiO2 и 55-65% SiO2, с ней теряется 16-20% общего количества оксида титана. Предложено использовать кремнеземистую фазу для выпуска дополнительной продукции в виде ценного ситаллового литья. Разработаны рекомендации по промышленной реализации предлагаемой технологии пирометаллургического обогащения лейкоксеновых концентратов, основанные на известной технологии производства титанистых шлаков из ильменитового концентрата.

Специалистами Компании 'АБС' (Казахстан) и Северо-Кавказского горно-металлургического института (Россия) разработана технологическая схема электрохимической десорбции золота для способа регенерации анионита АМ-2Б. Она предусматривает электрообработку сорбента на стадии кислотной обработки и на стадии десорбции золота в каскаде тиомочевинной обработки.

Основные технические данные:

1. Кислотная обработка производится раствором серной кислоты. Продолжительность обработки - 30-36 ч, расход элюента - 4-4,5 объема на один объем смолы. Параметры кислотной обработки приведены в таблице.

Параметры

Значение

Поток анионита, м3

3

Содержание в десорбирующем растворе H2SО4, г/дм3   

40-5

Температура, 0С

25

Минимальная продолжительность контакта, ч

30

Количество колонн

3

Диаметр колонн, мм

1700

Материал

Сталь 3, футеровка

Единовременная загрузка, м3

90

Расход электроэнергии в процессе, тыс. кВт ч/год

5,2

2. Десорбция золота производится серно-кислым раствором тиомочевины. Продолжительность процесса - 90-100 ч; расход элюента - 3-5 объемов на один объем смолы. Десорбция осуществляется полунепрерывным способом в противотоке сорбент - элюент.

Параметры

Значение

Поток анионита, м3

2

Содержание в десорбирующем растворе, г/дм3

H2SO4

ТМ

15-20

89-90

 

Остаточная емкость анионита по золоту, мг/дм

0,3

Температура, 0С

55-60

Содержание в товарном десорбате золота, г/дм3

500-1000

Минимальная продолжительность контакта, ч

70

Количество колонн

4

Диаметр колонн, мм

1700

Материал

Сталь 3, футеровка

Единовременная загрузка, м3

120

Расход электроэнергии в процессе, тыс. кВт×ч/год

7,0

3. Электрическое воздействие на процесс десорбции в сравнении с традиционной технологией повышает эффективность очистки ионитовой смолы АМ-2Б от железа, цинка, никеля, кобальта и меди в 2,5-3,0 раза.

Новая технологическая схема электродесорбции рекомендована к промышленному применению в гидрометаллургическом производстве золота электрохимическим выщелачиванием (Лузин Б.С., Голик В.И. Обогащ., 2004, ?5, с.10).

Комплексной оценке влияния технико-экологических факторов на интенсивность извлечения золота методом кучного выщелачивания (КВ) посвящена статья Л.В.Шумиловой и Ю.Н.Резника. Высокая эффективность технологии КВ золотосодержащих руд уже более   30 лет доказана зарубежной практикой. В настоящее время - КВ золота широко используется в США, Канаде, Австралии, Бразилии, Мексике, Китае, ЮАР. За рубежом выявлено более 1200 месторождений, руда которых пригодна для обработки методом КВ. В переработку КВ вовлечено различное рудное сырье: кристаллические сланцы, окисленные руды, окварцованные риолиты и доломиты, туфы, известковые брекчии. Извлечение золота находится в пределах 40-80%. КВ характеризуется большой продолжительностью. На геотехнологию извлечения металла определяющее влияние оказывает температура окружающей среды. Предприятия, использующие геотехнологические способы добычи и переработки золотосодержащего сырья, отличаются от традиционных горных предприятий структурой производства. При применении геотехнологических процессов КВ, по сравнению с традиционными, количество операций и переделов сокращается. При этом процессы добычи и переработки руд приобретают новую, принципиально отличную от традиционной, качественную характеристику и социальное значение в части затрат труда, орудий и средств производства.

В современных условиях развития золотодобывающей промышленности многих стран мира увеличение производства золота требует вовлечения в промышленную эксплуатацию забалансового, упорного сырья и лежалых отходов производства. Переработка таких видов сырья по традиционной технологии не обеспечивает высокого извлечения золота и ценных металлов - спутников, например, серебра. Основными причинами, сдерживающими освоение этой эффективной технологии в золотодобывающей промышленности России, являются: расположение большинства месторождений на Крайнем Севере в районах вечной мерзлоты; сложный вещественный состав руд, не обеспечивающий высокой экономической эффективности извлечения из них золота этим способом и ряд других причин. Сдерживающим фактором внедрения этой технологии являются все возрастающие требования к охране окружающей среды и отсутствие нетоксичных эффективных заменителей цианида, хотя исследования в этом направлении ведутся в России и во многих странах мира (Горн. инф.-аналит. бюлл. МГГУ, 2004, ?7, с.279).

Интенсификация процессов КВ золота освещена в докладе Г.С.Крыловой и Г.В.Седельниковой. Проведенные исследования показали, что, во-первых, введение операции окомкования существенно улучшает выщелачивание золота и переводит процесс из экстенсивного режима в интенсивный; во-вторых, что йодсодержащие реагенты являются хорошими растворителями золота из промпродуктов ШОУ и вполне конкурентоспособны с цианидом. При этом они обладают лучшими по сравнению с цианидом кинетическими свойствами, скорость растворения золота в йодной системе в 2,3 раза выше, чем в цианиде. Применение метода электролитического осаждения золота в электролизерах с разделенным катодным и анодным пространствами позволяет практически полностью регенерировать йод и направить его на повторное использование, что резко (в 300 раз) сокращает расход реагента по сравнению с цианидом. Разработка рациональных технологических схем и режимов КВ золота из различных типов золотосодержащего сырья во многом будет определять эффективность и рентабельность его переработки, а включение в технологическую схему KB новых операций и реагентов позволит вовлечь в эксплуатацию низкосортное и нетрадиционное сырье и расширить тем самым минерально-сырьевую базу РФ (Матер. IV конгр. обогатит. стран СНГ, М., 19-21 марта 2003. Изд. Альтекс, М., 2003, с.60).

В МГГРУ (науч. рук. Малухин Н.Г., 2004) разработана комплексная нецианидная технология агитационного выщелачивания пиритных огарков в массообменных аппаратах новой конструкции. Разработанная технологическая схема, позволяет эффективно извлечь не только золото и серебро, но и попутно такие ценные металлы, как медь и цинк. Схема переработки пиритных огарков использует практически нетоксичные выщелачивающие аммиачно-тиосульфатные растворы, что выгодно отличает ее от традиционно применяемых для этих целей схем на основе высокотоксичных циансодержащих реагентов. Для увеличения производительности и интенсификации агитационного выщелачивания полезных компонентов процесс проводится в разработанном вихревом массообменном аппарате, варианты конструкций которого защищены патентами многих зарубежных стран. Сочетание новой нецианидной экологически безопасной технологии и принципиально нового аппаратурного оформления позволяет сократить продолжительность процесса выщелачивания и обеспечить высокие технологические показатели при приемлемых уровнях извлечения золота, серебра и сопутствующих меди и цинка.

Результатами полевых экспериментов подтверждена экономическая эффективность применения технического лингосульфоната аммония (ЛСТ) в качестве интенсифицирующего реагента в процессах серно-кислотного выщелачивания урана (Филиппов А.П., Нестеров Ю.В., Кротков В.В. и др., ОАО 'Атомредметзолото', ОАО 'Далур'. Пат. 2165994 Россия).

 

Основные технические данные:

1. ЛСТ содержит около 45% собственно ЛС, примерно 50% воды, остальное - минеральные составляющие. ЛСТ снижает поверхностное натяжение на границе 'твердое тело - раствор' и тем самым способствует взаимодействию минерала с растворителем. Снижение поверхностного натяжения на границе 'жидкость - воздух' увеличивает растворимость кислорода воздуха в растворе и, соответственно, ускоряет процесс окисления железа и урана. Испытания проводили в двух вариантах: первый - методом 'пуш-пул' и второй - обычным проточным при фильтрации растворов от закачной скважины к откачной.

2. Метод 'пуш-пул' предусматривал закачивание в рудное тело через скважину заданного объема выщелачивающего раствора. Контактирование маточного раствора с рудной массой в обоих опытах продолжалось в течение 2 суток, после чего раствор откачивали. В том случае, когда в пласт закачивается маточник, содержащий реагент, интенсифицирующий процесс растворения урана, маточный раствор обогащается ураном не только за счет смешивания с богатыми пластовыми водами, но и за счет взаимодействия реагента с урансодержащей рудой. В результате концентрация урана в основной массе маточного раствора постоянно увеличивается.

3. Для проведения опытно-промышленных испытаний в проточном режиме в закачные скважины подавали циркулирующие растворы, содержащие 1,5-2,5 мг/л урана, 5-10 г/л серной кислоты и около 1 г/л ионов Fe (II). Расчетная концентрация ЛСТ составляла          150 мг/л. На основании полученных экспериментальных данных дана предварительная оценка экономической эффективности применения ЛСТ. В основу расчета положен прирост концентрации урана в продуктивных растворах, обусловленный действием ЛСТ - он составляет 8 мг/л.

Предлагаемый способ может быть использован для интенсификации процессов серно-кислотного подземного выщелачивания урана из руд (Горн. ж., 2004, ?10, с.55).

В Московском ВНИИ химической технологии (науч. рук. Смирнов К.М., 2003) проведены исследования по радиометрическому обогащению, выщелачиванию, разделению твердого и жидкого, сорбции, десорбции и экстракции урана с целью усовершенствования технологии переработки урановых руд. Показано, что с помощью радиометрической сортировки руда может быть разделена на обогащенный продукт для переработки в отдельном цикле по серно-кислотно-экстракционной схеме и обедненный продукт, который перерабатывается по действующей технологии. Найден оптимальный режим серно-кислотного выщелачивания урана из богатых руд и продуктов обогащения. В результате оригинальных технологических приемов получены высокие показатели фильтрации пульп после выщелачивания на рудах с плохими декантационными и фильтрационными характеристиками. При таких показателях пульпы могут фильтроваться и отмываться на высокопроизводительных ленточных фильтрах. Это очень важно для осуществления серно-кислотно-экстракционной схемы. Показано, что сорбция урана из сгущенных пульп после декантации богатых растворов, направляемых на экстракцию, может осуществляться по действующей схеме.

Кучное бактериальное выщелачивание сульфидных и смешанных медных руд с содержанием меди от 0,2 до 1,5% применяется за рубежом более чем на 10 предприятиях, в основном в Чили и США. Руды Удоканского месторождения относятся к медистым песчаникам, большая часть которых смешанного типа с невысоким средним содержанием меди. Однако климатические условия района Удоканского месторождения с холодной и продолжительной зимой и среднегодовой температурой воздуха -7,5-8,90С значительно отличаются от условий, в которых в промышленном масштабе реализован процесс кучного бактериального выщелачивания. Исследования бактериально-химического выщелачивания Удоканской медной руды осуществлялись с целью определения целесообразности КВ, определения технологических параметров и режимов процесса с учетом свойств руды и климатических условий месторождения. В результате исследований показано, что медные руды Удоканского месторождения обладают благоприятными свойствами для кучного бактериально-химического выщелачивания. Бактериальное выщелачивание при положительной температуре позволяет получать высокое извлечение меди (до 92%) за счет бактериального окисления железа. При отрицательной температуре и высокой концентрации кислоты бактериальная регенерация железа не происходит, извлечение меди определяется серно-кислотным выщелачиванием минералов меди. Для увеличения скорости выщелачивания можно рекомендовать в начале проводить химическое выщелачивание более концентрированным раствором серной кислоты, а затем при положительной температуре поддерживать концентрацию серной кислоты на уровне 1,5 г/дм3 для создания благоприятных условий жизнедеятельности бактерий и предотвращения выпадения в осадок серно-кислого окисного железа, при отрицательных температурах перед подачей на кучу раствора регенерировать или добавлять окислитель - серно-кислое окисное железо (Панин В.В., Адамов Э.В., Крылова Л.Н. и др. Матер. IV конгр. обогатит. стран СНГ, М., 19-21 марта 2003. Изд. Альтекс, М., 2003, с.55).

Способы переработки некондиционированного минерального сырья, основанные на использовании микроорганизмов, распространенных в природе и участвующих в геохимических процессах на месторождениях, являются наиболее безопасными. Огромные запасы каолинов, бентонитов, кварцевых песков, талька и другого сырья не вовлечены в производство из-за высоких содержаний железа в разнообразных соединениях. Оно присутствует как в виде самостоятельных минералов, так и в виде включений в структуру других минералов. В природных условиях под воздействием микроорганизмов железо выщелачивается, что ведет к постепенному обезжелезнению минерального сырья. Пробы, отобранные на разных участках одного и того же месторождения, сильно отличаются по содержанию вредных примесей, что объясняется различным видовым составом и активностью микроорганизмов в том или ином месте. Микробы, вступая во взаимодействие с минералами, изменяют их. Наиболее подвержены воздействию минералы с дефектами, имеющие различные включения, ослабляющие их внутреннюю структуру. Цель настоящих исследований - выявление возможностей применения микроорганизмов для облагораживания различного минерального сырья, где вредной примесью является железо. Все проведенные эксперименты по выщелачиванию самого различного ожелезненного сырья убедительно доказывают перспективность использования биотехнологии для их облагораживания. Работы продолжаются в направлении интенсификации и выбора экологически и экономически рациональных технологических приемов для каждого конкретного объекта на основе микробиологических процессов (Башлыкова Т.В., Живаева А.Б., Башлыкова Н.В., там же, с.220).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

54109. День матері, Година спілкування 34 KB
  З часом воно поширилось і в інші країни світу. В Україні це свято відзначають вже 83 роки. Особливо готуються до цього свята діти. Вони дарують матусям власноруч виготовленні сувеніри та багато теплих, ласкавих та ніжних слів. Дякують за тепло, турботу та безмежну любов своїх матусь).
54111. Матусю моя дорогенька, це свято даруєм тобі 55.5 KB
  Вчитель: 8 березня – свято наших мам, бабусь, сестричок. Разом із приходом весни завітало до нас це перше весняне свято. Його ми присвячуємо найдорожчим, найріднішим людям.
54112. Свято Матері 63.5 KB
  Її любов до дитини безмежна й щира. Матусю мила найрідніша в світі Ти наше сонце щире і ясне Ти дбаєш щоб завжди ми були ситі Твоя любов дитину не мине. Найбільше щастя – мати для дитини Її любов і ласка щирий сміх.
54113. Вплив автотранспорту та сільгосптехніки на довкілля 260 KB
  Розвивати соціальні компетентно-комунікативні навички, приймати участь в дискусіях, співробітництві в групах, розвивати спостережливість, творчі, акторські здібності, розширювати кругозір студентів, викликати бажання до пошуку відповідей на запитання в книжках науково-пізнавального характеру, художній і народознавчій літературі, виховувати бережливе ставлення до природи.
54114. Мандрівка в місто культури 71.5 KB
  Раптом вибігає Поміха- Неуміха. Вона одягнена в чорне плаття, волосся розтріпане, на грудях плями, на обличчі - бруд. Вихоплює конверт, швидко продивляється лист і зловтішно викрикує:
54115. Зниклі цивілізації 52 KB
  Сьогодні ми зібралися у цій затишній кімнаті, щоб поговорити про відоме і невідоме, про знане і незнане, про фантастику і реальність. Свідомість людини швидко звикає до чогось нового, раніше незвіданого. Тунель під Ла-Маншем, пілотовані космічні польоти, всесвітня комп’ютерна мережа – усе це частина нашого сьогодення, реальності, яка ще років сто тому здалася б найсміливішою фантазією. Одначе для тих, хто народився після втілення в життя технічної новинки, воно вже не є чудом.
54116. ТЕМАТИЧНА МАНДРІВКА «МИ-УКРАЇНЦІ» 242.5 KB
  Мета: поглиблювати уявлення учнів про свою Батьківщину; розширювати поняття «громадянин», розвивати прагнення бути свідомим громадянином України, її патріотом; розвивати мовлення, уміння спостерігати; сприяти вихованню патріотичних почуттів.
54117. Мандрівка «містом числових нерівностей» 174 KB
  Ми з вами вивчаємо числові нерівності. На наступний урок 1-ша у 9-му класі тематична контрольна робота. Тому сьогодні ваше завдання систематизувати, узагальнити та поглибити ваші знання по темі, застосовувати вивчене до розв’язування вправ, підготуватись до написання контрольної роботи.