автореферат диссертации по металлургии, 05.16.03, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии извлечения благородных металлов из флотационных концентратов с использованием активных углей

На правах рукописи

Для служебного пользования

Экз. № Ц

ВОЙЛОШНИКОВАНИНА СЕРГЕЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ФЛОТАЦИОННЫХ КОНЦЕНТРАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ

Специальность 05.16.03 - "Металлургия цветных и редких металлов"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск - 1999

Работа выполнена в лаборатории гидрометаллургии благородных металлов Иркутского научно-исследовательского института благородных и редких металлов и алмазов (ОАО "Иргиредмет")-

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор

Лодегациков В.В.

Научный консультант: Кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Войлошников Г.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Минеев Г.Г.

кандидат химических наук, ст.науч.сотр. Овчинникова О.В.

Ведущее предприятие: ОАО "Бурятзолото"

Защита состоится 30 июня 1999 г. в 9 часов в ауд.К- амф. на заседании диссертационного совета Д 063.71.01 Иркутского государственного технического университета по адресу: 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан 29 мая 1999 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 063.71.02

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Актуальность проблемы переработки флотационных золотосодержащих концентратов на месте их получения резко возросла в современных экономических условиях. Это связано с повышением затрат на транспортировку концентратов на медеплавильные заводы (МПЗ) и их переработку, сложностью взаиморасчетов между поставщиком и потребителем.

Одним из перспективных вариантов переработки флотационных концентратов является цианирование с использованием процесса "уголь в пульпе". Разработанная и применяемая в России технология извлечения золота включает цианистое выщелачивание, противоточную сорбцию металлов из пульпы с использованием гранулированных активных углей (АУ), автоклавную щелочную десорбцию металлов с насыщенного угля, вторичное концентрирование золота, электролитическое выделение металлов из обогащенных элюатов, цианистую обработку угля перед его возвращением в процесс сорбции. В процессе испытаний данной технологии применительно к флотоконцентратам ряда месторождений и ее внедрении на концентратах Дарасунской ЗИФ получена сравнительно низкая емкость сорбента по золоту и, соответственно, высокий поток угля, приводящий к увеличению затрат на десорбцию благородных металлов, повышению потерь сорбента и, как следствие, к росту эксплуатационных затрат на переработку концентратов. Причиной столь низкой емкости насыщенного угля является его отравление флотореагенггами. Для восстановления сорбционной активности углей на зарубежных золотоизвлекательных предприятиях используются кислотная обработка и термическая реактивация. В России исследования процесса термической реактивации применительно к активному углю, прошедшему стадию автоклавной щелочной десорбции благородных металлов, не вышли за рамки лабораторных работ.

Отрицательное действие на процесс сорбции благородных металлов активными углями оказывает медь, присутствующая во флотоконцентратах, которая сорбируется совместно с золотом, снижает емкость угля по благородным металлам и ухудшает качество катодных осадков.

В связи с этим разработка и внедрение эффективной технологии извлечения благородных металлов из флотационных концентратов с использованием активных углей является актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является исследование, разработка и внедрение угольно-сорбционной технологии извлечения благородных металлов из флотоконцентратов, обеспечивающей улучшение технико-экономических показателей за счет повышения емкости сорбента по золоту и максимального восстановления сорбционных свойств активного угля.

Задачами исследований являются:

изучение закономерностей сорбции флотореагентов активными углями;

изучение закономерностей сорбции золота и серебра активными углями в присутствии флотационных реагентов;

изучение влияния состава пульпы на сорбцию золота и меди активными углями;

проведение микрорентгеноспектральных исследований АУ по переделам угольно-сорбционной технологии для определения характера примесей, накапливающихся в фазе угля;

изучение физико-химических свойств и параметров пористой структуры АУ в зависимости от режимов процесса термической реактивации в сочетании с методом автоклавной щелочной десорбции;

поиск путей снижения вредного влияния флотореагентов на процесс сорбции и разработка на этой основе эффективной технологии извлечения благородных металлов из флотационных концентратов;

разработка, испытания и внедрение технологии извлечения благородных металлов из флотационных концентратов, содержащих медь, с использованием активных углей на одном из золотодобывающих предприятий.

Методы исследования. В работе для решения поставленных задач использованы современные физико-химические методы исследований: микро-рентгеноспекгральный, атомно-абсорбционный, химический, сорбционные методы изучения параметров пористой структуры активных углей, а также технологические исследования в лабораторных, укрупненно-лабораторных и промышленных условиях с математической обработкой результатов на ЭВМ. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: Впервые изучены закономерности сорбции основных флотационных реагентов, используемых при флотации золотосодержащих руд, различными типами активных углей. Показано, что причина их отрицательного действия на сорбцию цианидных комплексов золота и серебра связана с высокой поглотительною способностью угля к указанным соединениям. Результаты исследований позволили разработать новые эффективные способы извлечения благородных металлов из флотационных концентратов с использованием операции кондшщонирования пульпы активными углями перед цианированием (сорбцией), защищенные тремя патентами РФ.

Изучено влияние концентрации лиганда на сорбцию цианидных комплексов меди активным углем. По результатам исследований разработан новый способ извлечения золота го медьсодержащих продуктов, защищенный патентом РФ.

.. , Впервые использован метод рентгеновского микроанализа (РМА) для изучения распределения металлов в образцах активных углей, отобранных на различных стадиях технологического процесса (сорбция, десорбция, реактивация). Установлен факт образования металлических золота и серебра в угле после термической реактивации.

Впервые с использованием метода РМА показана возможность удаления „шхенок ксантогената с поверхности золота при его контакте с активным углем. Этот факт объясняет повышение извлечения золота из продуктов флотацион-

ного обогащения при использовании угольио-сорбционной технологии в сравнении с другими методами.

Практическая значимость работы заключается в следующем: Разработан эффективный вариант угольно-сорбдионной технологии извлечения благородных металлов то флотационных концентратов с использованием кондиционирования пульпы перед цианированием (сорбцией).

Предложен способ извлечения благородных металлов из медьсодержащих пульп с использованием активных углей, позволяющий получать благородные металлы в виде высокопробной продукции.

Установлены оптимальные режимы процесса термической реактивации активного угля АГ-90 в сочетании с автоклавной щелочной десорбцией.

Разработана и рекомендована к реализации технология извлечения благородных металлов из флотационных концентратов Самартинской ЗИФ, включающая цианирование, сорбционное выщелачивание, автоклавную щелочную десорбцию металлов с АУ, его термическую реактивацию, электролитическое выделение металлов из товарных элюатов, вторичное концентрирование золота из бедных элюатов и растворов после электролиза, цианистую обработку угля перед его повторным использованием в процессе "уголь в пульпе".

Реализация результатов работы. Технология внедрена на Самартинской ЗИФ ОАО "Бурятзолото" с реальным экономическим эффектом 3,556 млн.рублей, полученным за первых два месяца работы цеха. Ожидаемое снижение затрат на производство золота по разработанной технологии в сравнении с применяемым ранее вариантом отправки концентратов на МПЗ составит в 1999 г. 46,483 млн.рублей. На защиту выносятся:

основные положения и выводы по сорбции флотореагентов активными углями, их влиянию на сорбцию благородных металлов, позволившие разработать новый подход к извлечению благородных металлов из флотоконцентра-тов, основанный на использовании операции кондиционирования пульпы активным углем перед цианированием (сорбцией);

выявленная зависимость сорбции цианидных комплексов меди активными углями от концентрации лиганда и разработанный на этой основе способ извлечения благородных металлов из медьсодержащих продуктов;

результаты рентгеновского микроанализа углей, отобранных на разных стадиях технологического процесса (сорбция, десорбция, реактивация);

режимы термической реактивации угля в сочетании с автоклавным щелочным методом десорбции благородных металлов.

разработанная схема и режимы угольно-сорбционной технологии извлечения золота из флотоконцентратов Самартинской ЗИФ.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на Плаксинских чтениях "Комплексное освоение минеральных ресурсов Сибири и Дальнего Востока" (Иркутск, 1993 г.); Первом и Втором Международных симпозиумах "Проблемы комплексного использования руд" (Санкт-Петербург,

5

1994 г., 1996 г.); Международной научно-технической конференции "Современные достижения в угольно-сорбционных процессах" (Иркутск, 1996 г.); Международной конференции "Забайкалье на пути к устойчивому прогрессу" (Чита, 1997 г.); Втором Конгрессе обогатителей стран СНГ (Москва, 1999 г.); Научно-практической конференции "Состояние и перспективы развития минерально-сырьевого и горнодобывающего комплекса республики Бурятия" (Улан-Удэ, 1999 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы имеется 12 публикаций, в том числе четыре патента.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы из 183 наименований и содержит 165 страниц машинописного текста, 32 рисунка, 29 таблиц и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 приведен анализ научно-технической и патентной литературы по технологии флотационного обогащения золотосодержащих руд и гидрометаллургической переработке флотоконцентратов с использованием АУ в России и за рубежом, обзор методов регенерации свойств активного угля, позволившие определить основные направления диссертационной работы.

В главе 2 представлены результаты исследования закономерностей сорбционного извлечения благородных металлов из флотоконцентратов. Особенностью пульп, получаемых при цианировании флотоконцентратов, является довольно сложный ионный состав: высокие концентрации цианид-, тио-цианат-ионов, цианидных комплексов цветных металлов. Кроме того, в пульпе выщелачивания флотоконцентратов обязательно присутствуют флотореа-генты.

Основным методом, используемым для оценки эффективности сорбции металлов и реагентов АУ, являлось снятие изотерм сорбции. Предварительно проводили кинетические исследования с целью определения времени установления равновесия в системе "уголь - раствор исследуемого компонента". Изучена сорбция основных флотационных реагентов (Т-80, сосновое масло, ксан-тогенаты), используемых при флотации золотосодержащих руд, различными типами активных углей (порошковыми и гранулированными). Показано (рис.1), что изотермы сорбции бутилового ксантогената калия (БКК) удовлетворительно описываются уравнением Фрейндлиха: А= К* С1/п, где А - емкость сорбента, мг/г; С - равновесная концентрация реагента в растворе, мг/л; К и п- константы. Значения констант К и п показывают, что сорбционные характеристики по отношению к флотореагентам у порошкового угля КАД-молотый выше, чем у гранулированных активных углей. Аналогичная зависимость получена и для соснового масла.

Концентрация БКК в растворе, мг/л

А1= 290,9 *С1П'П, 112=0,9816; А2= 6,8б*Сш1, Я2=0,9587;

А3= 4,36*С1/и, 112=0,9932

Рисунок 1 - Изотермы сорбция БКК активными углями:

1 - КАД-молотый; 2 -ТА1КО С№ 8140; 3 - АГ-90

Установлено, что при сорбции ксантогенатов гомологического ряда (этиловый, изопропиловый, бутиловый ксантогенат калия) активным углем ТА1КО 8140 выполняется правило Траубэ: с увеличением молекулярного веса сорбируемость растет при переходе к каждому последующему члену ряда.

Изучено влияние различных флотореагентов (Т-80, сосновое масло, ксантогенаты) на сорбцию благородных металлов из цианидных растворов. Показано, что наибольшее депрессирующее действие на сорбцию золота, по сравнению с другими реагентами, оказывают ксантогенаты.

Исследована сорбция золота активным углем ТАЖО С^^ 8140 из циа-нидного раствора в присутствии ксантогенатов гомологического ряда (этиловый, изопропиловый, бутиловый ксантогенат калия). Установлено (рис.2), что резкое снижение коэффициента распределения по золоту наблюдается в интервале концентрации реагентов от 0 до 1 ммоль/л. Результаты, приведенные на рис.2, также показывают, что при равномольной концентрации реагента в растворе при увеличении молекулярного веса ксантогената коэффициент распределения по золоту снижается, что согласуются с правилом Траубэ и правилом вытеснения: чем интенсивнее сорбируется вещество из индивидуального раствора, тем оно лучше поглощается и из смеси, т.е. обладает более сильной депрессирующей способностью по отношению к золоту.

На рис.3 представлены изотермы сорбции благородных металлов активным углем ТАЖО С\¥ 814 О в присутствии БКК и соснового масла. Значения константы К уравнения Фрейндлиха при сорбции золота и серебра в присутствии флотореагентов снизились примерно в 3,5 раза.

Рисунок 2 - Влияние концентрации и типа ксантогената на сорбцию золота активным углем ТАЖО 814 С: 1 - этиловый, 2 - изопропиловый, 3 - бутиловый ксантогенат калия

0,5

1,5 2 2,5 3 Концентрация, мг/л

3,5

4,5

А,= 17,39* С"2'56, Я2= 1; А3= 4,64* с"2'04, Я2= 0,9584

А2= 9,84* Ст-56, К2= 0,965; А4= 3,06* Сш'56, Я2= 1

Рисунок 3 - Изотермы сорбции золота (1,3) и серебра (2,4) активным углем ТАЖО СШ 814 О: 1,2 - без флотореагентов, 3,4 - с добавками БКК (50 мг/л) и соснового масла (15 мг/л), 0,5 г/л, рН 11

Изучена сорбция золота и меди из раствора при различной концентрации цианида натрия активным углем АГ-90. Установлено, что влияние концентрации ИаСЫ на сорбцию меди, в отличие от золота, более значительно, что связано со ступенчатым комплексообразованием меди. При снижении концентрации лиганда соотношение массовых долей комплексов Си(СМ)2", Си(СК)3 2", Си(С1Т)43" в растворе изменяется в сторону увеличения доли комплекса с меньшим координационным числом. Показано, что наибольшей сор-бируемостью обладает комплекс Си(С1Ч)2". На основании выявленных закономерностей сорбции меди АУ разработан новый способ извлечения благородных металлов из растворов и пульп, содержащих медь, защищенный патентом РФ, согласно которому с целью снижения емкости активного угля по меди

сорбцию благородных металлов ведут при концентрации цианида натрия не менее 0,5 г/л.

Как известно, в процессе "уголь в пульпе" в фазе активного угля накапливаются примеси, снижающие сорбционные свойства АУ. Для изучения распределения благородных металлов и примесей в образцах АУ, отобранных на различных стадиях технологического процесса (сорбция, десорбция, реактивация), впервые использован метод РМА. В фазе насыщенного угля идентифицирован пирит, что свидетельствует о блокировании пор угля частицами твердой фазы пульпы. Установлен факт образования металлических золота и серебра в угле после термической реактивации.

В главе 3 приведены результаты исследований, разработки и испытаний вариантов технологии извлечения благородных металлов из флотационных концентратов. Как показано в гл.2, флотореагенты оказывают значительное влияние на показатели сорбционного извлечения благородных металлов, связанное с их высокой сорбируемостью АУ. В связи с этим нами предложено вести разработку эффективной технологии переработки флотационных концентратов в двух направлениях:

- разработка эффективных методов регенерации свойств активного угля перед его повторным использованием в сорбционном процессе;

- снижение отрицательного влияния флотореагентов на цианирование (сорбцию) благородных металлов за счет предварительного кондиционирования пульпы активными углями.

С целью оценки степени отравления АУ флотореагентами изучено поведение угля в циклах "сорбционное выщелачивание благородных металлов го пульпы цианирования флотоконцентрата - десорбция металлов с насыщенного угля автоклавным щелочным методом". Сняты изотермы сорбции золота и серебра из искусственного раствора, которые описываются уравнениями Фрейндлиха:

ААц = 17,4 * САа 1/2,56 и AAg = 9,84 * CAg тж для свежего угля,

Ади = 3,03 * САи 1/1,31 и AAg = 0,04 * CAg 1/0,2 для угля, прошедшего 5 циклов "сорбция-десорбция" и

АЛи = 2,80 * САи 1/2'33 И AAg = 0,17 * CAg 1/1,01 для угля, прошедшего 10 циклов "сорбция-десорбция",

Таким образом, автоклавный метод десорбции обеспечивает лишь частичное восстановление сорбционных свойств АУ. Сравнение значений коэффициентов распределения по золоту активными углями, регенерированными после автоклавной щелочной десорбции различным методами (таблица 1), показывает, что-термическая реактивация восстанавливает свойства сорбента до уровня свежего угля. • -

Проведены укрупненные испытания процесса термической реактивации в барабанной вращающейся печи. Изучено влияние основных параметров, определяющих качество процесса реактивации: атмосфера печи, температура,

Таблица 1 - Оценка методов регенерации активного угля

Метод регенерации Остаточная ция в раство концентра-ре, мг/л Емкость угля, мг/г Коэффициент распределения, К 10"3

Термическая реактивация 0,3 1,8 14,7 7,9 49,00 4,38

Кислотная обработка 4,5 6Д 10,5 3,6 2,33 0,59

Без регенерации 7,5 7,8 7,5 1,9 1,00 0,24

Свежий уголь 0,3 1,6 14,7 8,1 49,00 5,06

продолжительность обработки. Эффективность процесса оценивали по физико-химическим свойствам АУ, включая параметры пористой структуры, а также сорбционные характеристики по отношению к золоту (таблица 2).

Показано, что оптимальными параметрами процесса реактивации являются: температура 650-750 °С, продолжительность 40 мин. Установлено, что влаги, находящейся в порах угля после автоклавной щелочной десорбции, достаточно для создания в печи требуемой атмосферы. Потери сорбента при испытаниях процесса термической реактивации составили 1,7-5 %. Результаты укрупненных испытаний были использованы в ходе промышленных испытаний и при внедрении процесса термической реактивации.

Высокое сродство активных углей к флотореагентам послужило основой для разработки новых эффективных способов извлечения благородных металлов го концентратов с использованием кондиционирования пульпы перед цианированием (сорбцией), которые защищены тремя патентами РФ. Предложено несколько вариантов технологических схем, в которых в качестве сорбентов флотационных реагентов использованы порошковые или гранулированные АУ- В непрерывном укрупненном масштабе на концентрате, полученном при обогащении руды месторождения "Воронцовское", были испытаны варианты технологических схем, включающие:

- Сорбцию флотореагентов активным углем ТА1КО 814 в в проти-воточном режиме, разделение пульпы и гранулированного угля, термическую реактивацию гранулированного АУ, насыщенного флотореагентами, цианирование пульпы, сорбционное выщелачивание благородных металлов с использованием АУ после термической реактивации, автоклавную щелочную десорбцию благородных металлов с насыщенного угля, и возвращение угля после десорбции на кондиционирование пульпы.

- Сорбцию флотореагентов активным углем КАД-молотый в прямоточном режиме, цианирование пульпы, сорбционное выщелачивание благородных металлов с использованием гранулированного активного угля ТАЖО С\¥ 814 в, автоклавную щелочную десорбцию благородных металлов с насыщенного угля, термическую реактивацию и возвращение угля после реактивации в процесс сорбции.

Таблица 2 - Влияние режимов термической реактивации на свойства активного угля

Условия реактивации (температура, атмосфера, продолжительность) Влажность, % Насыпная плотность, г/см3 Механическая прочность, % V * сум, см3/г V™, см3/г Адсорбционная активность по ь, % Остаточная концентрация Аи в растворе после сорбции, мг/л Емкость угля по золоту, мг/г Коэффициент распределения, К 10"3

Без реагентов, 40 мин

500 °С 36,5 0,69 89,8 0,46 0,269 33,6 1,6 8,9 5,6

650 °С 38,0 0,68 89,1 0,48 0,279 34,2 0,8 9,7 12,1

750 °С 40,4 0,66 88,6 0,49 0,322 43,6 0,5 10,0 20,0

900 °С 38,0 0,64 88,5 0,52 0,307 45,0 2,4 8Д 3,4

Водяной пар, 40 мин

500 °С 35,9 0,69 88,9 0,48 0,258 31,0 1,5 9,0 6,0

650 °С 41,7 0,68 89,7 0,47 0,282 40,6 1,2 9,3 7,8

750 °С 36,9 0,69 89,4 0,45 0,282 41,2 0,6 9,9 16,5

900 °С 38,1 0,64 88,4 0,52 0,310 60,0 1,9 8,6 4,5

650 °С, без реагентов

40 мин 30,0 0,68 89,1 0,48 0,270 34,2 0,7 9,8 14,0

1 ч 20 мин 41,5 0,67 89,2 0,46 0,283 39,3 1,3 9,2 7,1

2ч 38,5 0,67 89,2 0,49 0,293 39,3 1,6 8,9 5,6

Исходный уголь (без реактивации) 26,6 0,69 90,0 0,48 0,250 24,7 7,0 3,5 0,5

Примечание. Сорбцию золота изучали в следующих условиях: масса угля 0,1 г, объем раствора 0,1 л,

НаСЫ-0,5 г/л, рН=11, продолжительность сорбции 27 ч.

Испытания показали преимущества разработанной технологии в сравнении с угольно-сорбционной технологией, используемой на золотодобывающих предприятиях России. Повышение емкости насыщенного угля с 2,2 до 6-8 мг/г позволяет существенно сократить поток сорбента, его загрузку и, соответственно, затраты на регенерацию и электролиз.

Показано, что высокое сродство активных углей к флотореагентам может также повышать показатели извлечения благородных металлов из флото-концентратов в процессе цианирования. Впервые методом РМА установлено, что при контакте золота с активным углем, происходит удаление флотореаген-тов и продуктов его разложения с поверхности металла, что делает поверхность золота доступной для цианида. Данный факт был подтвержден результатами технологических исследований по сорбционному извлечению золота из флотоконцентратов, полученных при обогащении руды месторождения "Сухой Лог". При использовании кондиционирования пульпы активным углем перед последующим сорбционным выщелачиванием золота с использованием анионита АМ-2Б извлечение металла составило 91,4 %, в экспериментах без кондиционирования - 88,6 %.

В главе 4 приведены результаты разработки, промышленных испытаний и внедрения технологии извлечения благородных металлов из флотационных концентратов Самартинской ЗИФ ОАО "Бурятзолото". На указанном предприятии перерабатывают руды Зун-Холбинского месторождения по гравитационно-флотационной схеме с плавкой "золотой головки" и отправкой флотокон-центрата на МПЗ. Характерной особенностью флотоконцентратов является наличие в них меди (до 1 %) и углистого вещества, обладающего сорбционной активностью (около 30 %) по отношению к цианидному комплексу золота, что предопределило использование технологии сорбционного выщелачивания.

Разработанная на основании непрерывных укрупненно-лабораторных испытаний технология переработки концентратов Самартинской ЗИФ была испытана в промышленном масштабе на гидрометаллургической установке Забайкальского ГОКа с использованием в качестве сорбента активного угля АГ-90. Подтверждены результаты исследований по влиянию цианида на сорбцию меди АУ. Так, емкость насыщенного угля в ходе промышленных испытаний составляла по золоту до 5, по меди - не более 2 мг/г. При концентрации цианида в процессе сорбции менее 0,5 г/л емкость угля по меди достигала 25-40 мг/г. Это приводило к осложнению процесса десорбции золота с угля и снижению качества катодного осадка, получаемого при электролитическом выделении металлов из щелочных элюатов. В целом результаты промышленных испытаний показали эффективность разработанной технологии и подтвердили необходимость включения в схему переработки концентратов операции термической реактивации.

Пуск цеха гидрометаллургии произведен в октябре 1998 г. Технологическая схема, внедренная на Самартинской ЗИФ, приведена на рис.4.

Концентрат

№СИ, СаО

Цнанировшше

Г

Сорбционное выщелачивание

уголь

насыщенный

хвосты

Дренажи

Отмывка от илов и щепы

промвода

щепа уголь

Складирование

1

Сгущение

слив сгущенный продукт! На цианирование

Сорбпия в колонне

раствор В хвосты

уголь

Контрольное грохочение I пульпа

уголь В хвостохранилище

Элюент

т

Десорбция

бедный элюат

богатый элюат уголь

Складирование

Термическая реактивация Грохочение Цианистая обработка

Электролиз

раствор

катодный осадок

раствор угол!

Вторичное концентрирование

раствор

уголь

Сушка 1

Плавка

I

Рисунок 4 - Технологическая схема угольно-сорбционной технологии извлечения благородных металлов из флотоконцентратов, внедренная на Самартинской ЗИФ

Отличием разработанной и внедренной технологии от ранее используемой на золотоизвлекатеньных предприятиях России является наличие операции термической реактивации АУ, которая впервые внедрена на ЗИФ, использующей метод автоклавной щелочной десорбции благородных металлов. Внедрение операции термической реактивации угля после автоклавной щелочной десорбции позволило восстановить сорбционные свойства АУ до уровня исходного, получить емкость насыщенного угля по золоту 6-10 мг/г при концентрации металла в жидкой фазе хвостов сорбции менее 0,1 мг/л и, следовательно, снизить эксплуатационные затраты.

В таблице 3 приведены основные результаты работы цеха, которые подтверждают высокую эффективность разработанной технологии для переработки концентратов Самартинской ЗИФ. Проектные технологические показатели достигнуты в течение первого месяца работы предприятия с получением реального экономического эффекта.

Таблица 3 - Основные показатели работы цеха по гидрометаллургической

переработке концентратов Самартинской ЗИФ

Показатель Значение показателей

проект ноябрь декабрь январь февраль

Производительность, т/сут .35 34 40 47 45

Содержание Аи в исходном, г/т 104,8 82,6 102,6 89,5 103,5

Содержание Аи в хвостах, г/т 5,45 2,9 4,0 3,8 3,72

Извлечение Аи, % 94,8 96,5 96,3 95,8 96,4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Впервые изучены закономерности сорбции основных флотационных реагентов, используемых при флотации золотосодержащих руд, различными типами активных углей. Показано, что .причина отрицательного действия фло-тореагентов на сорбцию цианидных комплексов золота и серебра связана с высокой поглотительною способностью угля к указанным соединениям.

2. Изучено влияние концентрации лиганда на сорбцию цианидных комплексов меди активным углем. По результатам исследований разработан новый способ извлечения золота из медьсодержащих продуктов, защищенный патентом РФ.

3.Впервые использован метод РМА для изучения распределения металлов в образцах активных углей, отобранных на различных стадиях технологического процесса (сорбция, десорбция, реактивация). Установлен факт образования металлических включений золота и серебра в угле после термической реактивации.

4.Впервые с использованием РМА показана возможность удаления пленок ксантогената с поверхности золота при его контакте с активным углем.

Этот факт объясняет повышение извлечения золота из продуктов флотационного обогащения при использовшпга угольно-сорбциоппой технологии в сравнении с другими методами.

5.Установлено, что уголь, насыщенный из пульпы цианирования флотационных концентратов, резко теряет сорбционную активность по отношению к золоту, для восстановления которой наиболее эффективно использование термической реактивации. На основании проведенных укрупненных испытаний процесса термической реактивации и изучения физико-химических характеристик и параметров пористой структуры АУ определены оптимальные режимы процесса: температура 650-750 °С, продолжительность 40 мин.

6. Результаты исследований по сорбции флотационных реагентов активными углями позволили разработать новые эффективные способы извлечения благородных металлов из флотационных концентратов с использованием операции кондиционирования пульпы порошковыми и гранулированными активными углями перед цианированием (сорбцией), защищенные тремя патентами РФ. Эффективность предложенных способов подтверждена результатами непрерывных укрупненно-лабораторных испытаний.

7. Разработана, испытана в лабораторном, укрупненно-лабораторном, промышленном масштабе и внедрена технология извлечения благородных металлов из флотоконцентратов Самартинской ЗИФ ОАО "Бурятзолото". Впервые в России на золотоизвлекательном предприятии, использующем метод автоклавной щелочной десорбции благородных металлов с активного угля, в целью восстановления сорбционных характеристик сорбента внедрен процесс термической реактивации угля в барабанной вращающейся печи.

По данным ОАО "Бурятзолото" за первых два месяца работы цеха получен реальный экономический эффект сумме 3,556 млн.рублей. Ожидаемое снижение затрат на производство золота по гидрометаллургической технологии в сравнении с применяемым ранее вариантом отправки концентратов на медеплавильный завод составит в 1999 г. 46,483 млн.рублей.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Патент № 2034065 Россия МКИ С 22 В 11/08 Способ переработки продуктов флотационного обогащения, содержащих золото / Г.И.Вой-лошников, И.И.Васильева, В.К. Чернов, Н.С. Кайгородова (Войлошникова) -№ 5044719 заявлено 28.05.92, решение о выдаче патента от 26.08.92.

2. Патент № 2040563 МКИ С 22 В 11/00 Способ переработки продуктов флотационного обогащения, содержащих золото / Г.И. Войлошников, В.К.Чернов, И.И.Васильева, Н.С.Кайгородова (Войлошникова) - № 93027091 заявлено 14.95.93, решение о выдаче патента от 26.04.94.

3. Патент № 2042723 МКИ С 22 В 3/00 Линия переработки продуктов флотационного обогащения, содержащих золото / Г.И.Войлошннков, В.К.Чернов, Г.Б.Рашковский, Н.С.Кайгородова (Войлошникова), В.М.Чер-вонин- № 93029264заявлено 10.06.93.

4.Технология извлечения благородных металлов из флотационных концентратов активными углями / Войлошников Г.И., Кайгородова (Вой-лошникова) Н.С., Чернов В.К. и др.// Проблемы комплекс, использования руд (Си, №, Со, 8п, А1,Т1, и благородные металлы): Тез.докл. Первого Меж-дунар. симп. (10-14 мая 1994 г., Санкт-Петербург). - СПб, 1994. - С.39.

5.Войлошников Г.И. и др. Особенности извлечения золота из медистых продуктов с использованием угольно-сорбционной технологии / Г.И. Войлошников, Н.С.Кайгородова (Войлошникова), И.И.Васильева // Проблемы комплексного использования руд: Тез.докл. Второго Междунар.симп. (19-24 мая 1996 г., Санкт-Петербург). - СПб, 1996. - С.249.

6. Промышленные испытания процесса термической регенерации активных углей в технологии сорбционного извлечения благородных металлов / Г.И.Войлошников, Н.С.Войлошникова, И.И.Васильева и др. // Соврем.дости-жения в угольно-сорбц.процессах: Тез.докл. Междунар. науч.-техн. конф. (2426 сент. 1996 г., Иркутск). - Иркутск, 1996. - С.16.

7. Пат. Россия, МКИ С 22 В 11/00. Способ извлечения золота из цианистых растворов и пульп, содержащих медь / Г.И.Войлошников, Н.С.Войлошникова, В.К.Чернов. - N 97116590; Заявлено 02.10.97; решение о выдаче патента 26.01.98.

8. Промышленные испытания угольно-сорбционной технологии извлечения золота из концентратов ОАО "Бурятзолото" на установке Забайкальского ГОКа / Н.С.Войлошникова, Г.И.Войлошников, А.Ф. Панченко и др. // Забайкалье на пути к устойчивому прогрессу: Тез. докл. междунар. конф. (22-25 сентября 1997 г., Чита). - Чита: ЧитГТУ, 1997. - Ч.П. - С.23-25.

9. Извлечение благородных металлов из флотационных концентратов с использованием активных углей / Г.И.Войлошников, В.К.Чернов, Н.С.Кайго-родова (Войлошникова) и др. // Анализ, добыча и перераб. полез, ископаемых : Сб.науч.тр., посвященный 125-летию ин-та Иргиредмет. - Иркутск, 1998. -С.298-308.

10. Переработка золотосодержащих флотационных концентратов Самар-тинской ЗИФ с использованием процесса "уголь в пульпе" / Г.И. Войлошников, Н.С.Войлошникова, А.Ф.Панченко // Золотодобыча: Информ,-реклам.бюл./ Иргиредмет. - Иркутск; 1999. - № 2, С.16.

11. Внедрение угольно-сорбционной технологии извлечения золота из флотационных концентратов Самартинской ЗИФ / Г.И.Войлошников, Н.С. Войлошникова, А.Ф.Панченко и др.: Тез.докл. II Конгресса обогатителей стран СНГ (16-18 марта 1999 г., Москва). - Москва, 1999. - С. 24.

12. Гидрометаллургическая технология переработки флотоконцентратов, получаемых на предприятиях ОАО "Бурятзолото"/ Г.И.Войлошников, Н.С.Войлошникова, А.Ф.Панченко и др.: Тез.докл. науч.-практ. конф. "Состояние и перспективы развития минерально-сырьевого и горнодоб. комплекса респ. Бурятия" (1-2 апреля 1999 г., Улан-Удэ). - Улан-Удэ, 1999.