авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< 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 |   ...   | 14 | 15 ||

«П лаксинские чтения ПЛАКСИНСКИЕ ЧТЕНИЯ 2012 Современные методы технологической минералогии в ...»

-- [ Страница 16 ] --

Использование для окисления сульфидного медного концентрата в растворе серной кислоты озона без участия других окислителей недостаточно эффективно, извлечение меди за 3 часа не превышает 78-81%, при сочетании озона с ионами трехвалентного железа извлечение повышается до 91%. Еще более эффективно выщелачивание сульфидного медного концентрата в растворе серной кислоты с использованием озона вместе с пероксидом водорода (реагент пероксон) и ионами железа - извлечение меди составляет 94,7% за 5 часов, содержание меди в кеке выщелачивания не более 2,4%. Скорость извлечения меди повышается при увеличении концентрации озона с 85 до 180 мг/л и расхода озоно-кислородной смеси с 1 до 5 см3/с.

Интенсивность растворения меди из сульфидов концентрата с использованием озона, пероксида водорода и трехвалентного железа объясняется как их окислительным потенциалом, так и образованием по цепному механизму радикалов являющихся более сильными окислителями.

Реакционная способность пероксида водорода (потенциал 1,77 относительно окислительного потенциал хлора 1,0) и озона (2,07) превосходит другие применяемые окислители, например хлора и его соединений, и уступает лишь фтору и атомарному кислороду. Окислительный потенциал молекулярного кислорода ниже, чем хлора, пероксида водорода, озона, атомарного кислорода. Для образования атомарного кислорода (2,42) из молекулярного кислорода необходимо разрушить довольно устойчивую связь между атомами О=О в молекуле кислорода (энергия связи 493, кДж/моль), например, с помощью электрического разряда, который применяется при синтезе из кислорода озона.

Современные методы технологической минералогии в процессах комплексной и глубокой переработки минерального сырья Озон и пероксид водорода обладает слабой связью между атомами кислорода О-О (энергия связи в озоне 146 кДж/моль, в пероксиде водорода 214 кДж/моль), что является причиной их нестабильности на воздухе и в водных растворах. В условиях выщелачивания концентрата происходит разложение озона и пероксида водорода, в том числе активированное ионами меди, и ионами железа аналогично реактиву Фентона, и разложение пероксида водорода и озона при их взаимодействии с образованием реактива пероксон. Реакции происходят с образованием активных окислителей с более высоким окислительным потенциалом - атомарного кислорода (2,42), гидроксильных радикалов OH (2,8) и гидроперекисных радикалов HO2 (1,7).

При выщелачивании концентрата ионами трехвалентного железа с регенерацией пероксидом водорода извлечение меди повышается при увеличении концентрации ионов Fe3+, температуры, концентрации серной кислоты и продолжительности выщелачивания. Наиболее высокое извлечение меди 95% за 5 часов достигается при температуре 80оС, Т:Ж=1:5, [Fe3+]= 20 г/дм3, выход кека составляет 67,3%, содержание меди в кеке 1,79%. Скорость выщелачивания сульфидного медного концентрата раствором кислоты с участием ионов трехвалентного железа наиболее высокая в первый час процесса - извлечение меди в раствор достигает 72%, затем медленно повышается.

Извлечение меди при выщелачивании ультратонко измельченного сульфидного концентрата с использованием серной кислоты и кислорода практически не изменяется, с использованием пероксида водорода и ионов трехвалентного железа с регенерацией повышается не более чем на 2,4-2,7%.

Из окислителей, применение которых позволяет получить достаточно высокое извлечение меди при выщелачивании сульфидного концентрата, наиболее экономичным является сернокислый раствор железа (III), по сравнению с озоном и пероксидом водорода. Железо содержится в концентрате, при выщелачивании переходит в раствор, ионы Fe3+ после взаимодействия с сульфидами можно регенерировать как химическим способом, так и окислением концентрированными железоокисляющими бактериями [2].

Расход пероксида водорода и озона на окисление сульфидов очень большой, для получения озона в промышленных объемах требуется большое количество электроэнергии, оборудование для синтеза озона стоит дорого.

Извлечение наиболее упорных медных минералов из кека выщелачивания сульфидного концентрата целесообразно с использованием флотационного обогащения [3], так как в результате выщелачивания они практически полностью вскрыты.

В результате исследований определены эффективные реагенты-окислители и режимы атмосферного выщелачивания сульфидного медного концентрата. Извлечение меди из концентрата с использованием пероксида водорода в растворе серной кислоты достигает за 5 часов 89,6%, с использованием озона до 91,5%, ионов трехвалентного железа с регенерацией пероксидом водорода - до 95%. Применение кислорода для выщелачивания сульфидов при атмосферном давлении не эффективно даже при ультратонком измельчении концентрата и повышенной температуре.

Список использованных источников 1. Адамов Э.В., Крылова Л.Н., Канарский А.В. Исследования флотации медных минералов в кислой среде. Материалы VII конгресса обогатителей стран СНГ. 02-04 марта 2009 г., электронный носитель - диск 2. Гусаков М.С., Крылова Л.Н., Адамов Э.В. Выщелачивание никеля из пирротиновых концентратов железом, окисленным иммобилизованной биомассой // Цветные металлы. 2011 № с 15-19.

3. Крылова Л.Н. Новый способ выщелачивания сульфидных концентратов – пероксон-солевой // Металлург.№6. 2010. С.66-68.

Международное совещание «Плаксиновские чтения – 2012».

г. Петрозаводск, 10–14 сентября 2012 г.

ЗОЛОТО: АВТОКЛАВНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ПРОТИВ БИОЛОГИЧЕСКОГО.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ Б.В. Аксенов, Н.В. Воробьев-Десятовский ЗАО «ПОЛИМЕТАЛЛ ИНЖИНИРИНГ», Россия, г. Санкт-Петербург Основные перспективные запасы золота в недрах Российской Федерации представлены упорными рудами, в которых содержится невидимое золото, обычно представленное твердыми растворами замещения и/или дискретными частицами золота коллоидного размера. Как правило, носителями такого золота являются пирит и арсенопирит. Кроме того, в рудах месторождений присутствуют различные примеси, осложняющие и без того непростые технологические режимы вскрытия: т.н. «органический» углерод, элементы-цианисиды, бинарные соединения золота, например, калаверин, а также соединения сурьмы, серебра и некоторых других элементов. Для того, чтобы извлечь упорное золото в операции цианирования, необходимо полностью разрушить кристаллическую решетку минерала-носителя золота и избежать его потерь, связанных с прег-роббингом и другими аналогичными процессами. В настоящее время для переработки упорных руд в нашей стране успешно функционирует 1 предприятие, в котором для разрушения матрицы-носителя золота используется биологическое окисление концентратов (месторождение Олимпиадинское, пос. Еруда, ЗАО «Полюс»).

В стадии запуска находится автоклавный завод (упорный концентрат месторождения Албазинское, с 2013 года дополнительно концентрат месторождения Майское;

г.Амурск, Polymetal plc.), а в стадии проектирования и строительства еще один автоклавный завод (упорные концентраты месторождений Маломыр и Пионер, Многовершинный ГОК, Петропавловск). Накопились данные, которые позволяют сравнить преимущества и недостатки как биологического, так и автоклавного окисления концентратов, которые подробно рассмотрены в докладе.

Основным преимуществом биологического окисления перед автоклавным являются относительно низкие капитальные затраты на строительство предприятия. Напротив, эксплуатационные затраты на ведение автоклавного процесса ниже (в 5-22 раза), чем при биологическом окислении, что связано с очень высоким расходом NaCN из-за образования значительных количеств элементарной серы в последнем случае. Таким образом, при большой производительности завода по перерабатываемому концентрату или при большой продолжительности жизни автоклавные предприятия становятся более рентабельными. В противном случае более рентабельны предприятия биоокисления.

Процесс биоокисления разработан для стран с аридным климатом. Растворы, содержащие помимо анионов CN- ионы SCN-, в суммарной концентрации более 3-5 мг/л губят бактерии. По этой причине растворы после цианирования не обезвреживают, а сбрасывают в специальные карты для естественного обезвреживания и испарения. В нашей стране с ее климатом и разрешительной системой охраны природы это практически невозможно. Экономически оправданной системы полного обезвреживания цианидов и тиоцианатов для России в настоящее время не существует, что приводит к соответствующим последствиям. Для автоклавных процессов таких ограничений нет.

Разработчики технологии биологического окисления позиционируют процесс, как очень простой, пригодный для обслуживания неквалифицированным персоналом, обученным только чтению и письму, но неукоснительно соблюдающим технологическую дисциплину. В отличие от биоокисления, автоклавное предприятие относится к категории hightec и требует обслуживания грамотными инженерно-техническими кадрами, которые в нашей стране крайне дефицитны. Это положение определяется режимами ведения автоклавного процесса: температурой 200-230оС, давлением 23-34 атм, использованием для окисления практически чистого кислорода из собственного кислородного завода.

Основные требования к концентрату, поступающему в биологическое окисление: низкое, содержание карбонатсодержащих минералов, провоцирующий большой расход Н2SO4, а также соединений сурьмы, ртути и серебра, вызывающих гибель бактерий.

Современные методы технологической минералогии в процессах комплексной и глубокой переработки минерального сырья Основные требования к концентрату, поступающему на автоклавную переработку:

суммарное содержание серы в виде S2- или S22- не ниже 6.0%;

при высоком содержании пирита содержание «органического» (аморфного) углерода не выше 0.7-1.0%;

содержание хлоридных анионов в автоклаве – не выше 10 мг/л. При отсутствии или незначительном содержании в концентрате «органического» углерода, ограничений на содержание в нем пирита и хлоридов нет.

Серебро, приходящее в автоклав в составе концентрата, извлекается в последующем цианировании только на 10-20%, остальное теряется с хвостами.

Для биоокисления возможно использование только специальных органических реагентов (пеногасителей, флокулянтов), поскольку применение обычных реагентов может привести к эффекту «кружки пива». Сообщество бактерий активно работает в определенном температурном интервале, как правило, 38-45оС. Если снижение температуры не приводит к катастрофическим последствиям, то повышение ее выше 50 оС может вызвать массовую необратимую гибель бактерий от перегрева.

В России не осталось специалистов, которые в состоянии спроектировать и изготовить автоклав и все периферийные компоненты, необходимые для вскрытия упорных золотосодержащих руд. Нет производства материалов и сплавов для футеровки и обвязки автоклава.

РАЗРАБОТКА ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ ШЛАМОВ С ВЫПУСКОМ АФФИНИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОВ И ДРУГИХ ВИДОВ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ С.А. Мастюгин 1, М.А. Ласточкина 2, Т.В. Вергизова 2, Р.С. Воинков ОАО «Уралэлектромедь», Россия, г. Верхняя Пышма, е-mail: S.Mastugin@elem.ru ООО «Институт Гипроникель»

В условиях ухудшения качества сырья в медной подотрасли проблема сохранения параметров извлечения и себестоимости цветных и благородных металлов становится еще более важной.

Поэтому приоритетной задачей для исследований является разработка технологических приемов, позволяющих не только концентрировать целевые металлы в обогащенные продукты, но и извлечь ранее теряемые со шлаками и пылями ценные элементы-примеси. Одним из способов ее решения является создание технологических схем, сочетающих гидрометаллургические и обогатительные операции.

Эффективным методом обогащения шламов явился разработанный в институте «Гипроникель» совместно с ОАО «Уралэлектромедь» способ окислительного автоклавного выщелачивания с последующей флотацией полученного продукта. Присутствующие в шламах халькогениды благородных и цветных металлов, а также золото и серебро в элементарной форме имеют склонность к флотируемости и переходу в пенный продукт (концентрат) флотомашин. В камерный продукт (хвосты флотации) переходит оксидная фаза: PbO, PbSO4, Sb2O5, As2O5 и др.

Примером разработки аналогичного способа на Кольском филиале ГМК «Норильский никель»

является технология удаления оксида никеля, как основного балласта шламов, с хвостами флотации. Это позволило обогатить никельэлектролитный шлам по благородным металлам в несколько раз.

В медеэлектролитном шламе ОАО «Уралэлектромедь» основными примесями являются оксидные соединения свинца, сурьмы и мышьяка, и, как было установлено методами РЭМ и РСМА, главная проблема в разделении компонентов шлама заключается в текстуре частиц, как конгломерате сросшихся соединений. Исследованиями установлено, что автоклавное окислительное обезмеживание в условиях интенсивного массообмена и химических факторов, приводит только к частичной индивидуализации зерен веществ. Последующая флотация позволила обогатить шлам по ДМ суммарно в 2,5-3 раза, однако такая обработка шлама с последующей Международное совещание «Плаксиновские чтения – 2012».

г. Петрозаводск, 10–14 сентября 2012 г.

плавкой концентрата на сплав Доре не дает ожидаемого прироста извлечения драгоценных металлов и более полной переработки сырья.

Наиболее перспективными методами вскрытия флотоконцентрата по термодинамическим расчетам были признаны: выщелачивание с использованием сильных окислителей и электрохимическое выщелачивание. Проведенные исследования показали принципиальную возможность разделения металлов при использовании высокоокислительных сред. Однако разработанная схема отличалась многооперационностью и требовала дорогостоящего оборудования из-за высокой агрессивности реакционной среды.

Электрохимическое выщелачивание позволило в целом металлизировать благородные металлы, обогатив ими концентрат до 80-85%, и перевести селен в жидкую фазу. Однако полнота прохождения процесса вновь сдерживалась закапсулированностью соединений: сфероидальные конструкции селенида серебра размером от 4 до 10 мкм состоят из оксидных соединений свинца и сурьмы. Их наличие не позволяло достичь высокой степени разделения примесей и полного вывода их из концентрата флотации.

В данной ситуации приемлемым решением стало механическое разрушение сфероидов и раковин, характерных для медеэлектролитных шламов. Применение современного оборудования для размола-истирания веществ до крупности фракции 1-4 мкм позволяют повысить эффективность переработки сложного сырья, в котором целевые минералы практически входят в кристаллическую решетку сторонних минералов. Лабораторными исследованиями показана перспективность тонкого истирания шлама перед флотацией, что позволило не только значительно обогатить концентрат по благородным металлам и халькогенам до 93-95% при высоком извлечении, но и облегчить задачу по дальнейшей переработке продуктов флотации.

Обработка хвостов флотации специфическим для свинца комплексообразователем позволила перевести свинец в раствор, пригодный для электроэкстракции с получением катодного свинца.

Переработка осадка после выщелачивания свинца позволяет получить товарный сурьмяный концентрат, а также возвратить оставшиеся в хвостах флотации драгоценные металлы в «голову»

процесса переработки шлама.

Флотоконцентрат после облегченной щелочной обработки можно направить напрямую на аффинажную переработку. Полученные растворы селенита и теллурита натрия удачно встраиваются в существующую на ОАО «Уралэлектромедь» технологическую схему получения чистых селена и теллура.

Схема аффинажа сплава серебряно-золотого (сплав Доре) на предприятии ОАО «Уралэлектромедь» предусматривает разделение золота и серебра в начале процесса при азотнокислом выщелачивании. Проводимая сорбционная очистка серебряных растворов от платиноидов, гидролитическая – от меди, теллура, свинца, щелочное кондиционирование золотистых шламов от селена и других примесей позволяет принимать на аффинажную переработку более загрязненное примесями, по сравнению со сплавом Доре, сырье. Концентрат благородных металлов, получаемый из медеэлектролитных шламов после окислительного автоклавного выщелачивания, флотации и щелочной обработки вписывается в технологию аффинажа благородных металлов ОАО «Уралэлектромедь» с выпуском слитков золота и серебра высших марок.

Материалы международного совещания «Плаксинские чтения – 2012»

г. Петрозаводск, 10–14 сентября 2012 г.

Печатается по решению Научного совета РАН по проблемам обогащения полезных ископаемых Издано в авторской редакции Сдано в печать 02.07.2012 г. Формат 60х84 1/16.

Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печать офсетная.

Уч.-изд. л. 27,7. Усл. печ. л. 45,6. Тираж 250 экз.

Изд. № 309. Заказ № 66.

Карельский научный центр РАН Редакционно-издательский отдел 185003, Петрозаводск, пр. А. Невского,

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.