Geum.ru
Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям  

                               На правах рукописи

ИВАНИК Светлана Александровна

РАЗДЕЛЕНИЕ И ОБЕЗВОЖИВАНИЕ

УЛЬТРАТОНКИХ ФАЗ В ТЕХНОЛОГИИ АВТОКЛАВНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ УПОРНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ КОНЦЕНТРАТОВ

Специальность 05.16.02 Ц Металлургия черных, цветных

и редких металлов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальном минерально-сырьевом университете Горный

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Сизяков Виктор Михайлович

Официальные оппоненты:

Калашникова Мария Игоревна- доктор технических наук, ООО Институт Гипроникель, заведующий лабораторией гидрометаллургии

Андреев Юрий Владимирович -  кандидат технических наук, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, доцент кафедры теоретических основ металлургии цветных металлов

Ведущее предприятие Ц ИХТРЭМС КНЦ РАН

Защита состоится л5 июня 2012 г. в 16 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета Да212.224.03 при Национальном минерально-сырьевом университете Горный по адресу: 199106, г. Санкт-Петербург, 21 линия, д.2, ауд. 1303.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета Горный.

Автореферат разослан 4 мая 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук  В.Н.БРИЧКИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из основных тенденций в развитии сырьевой базы золотодобывающей промышленности является снижение качества исходного минерального сырья. В последние десятилетия в связи с истощением запасов богатых золотосодержащих руд в сферу производства вовлекается более сложное по вещественному составу упорное сырье, где тонкодисперсное золото ассоциировано с сульфидными минералами. Для переработки подобного сырья наиболее эффективными являются гидрометаллургические автоклавные методы. Однако для наиболее полного вскрытия золотосодержащих минералов требуется тонкое и сверхтонкое измельчение, где 80% частиц имеют крупность менее 10-15 мкм. Процесс ультратонкого измельчения материала приводит к высокой степени деформации, вносимой в кристаллическую решетку минералов, повышает их активность и способствует выщелачиванию. Получаемые тонкодисперсные пульпы обуславливают сложность разделения жидкой и твердой фаз, что сопряжено также с высоким содержанием солей в жидкой фазе. Таким образом, процессы обезвоживания являются составной частью гидрометаллургических технологий. Недостаточно организованное, неэффективное проведение процесса разделения фаз может привести к снижению производительности оборудования, увеличению энергетических и тепловых затрат. Поэтому исследования, направленные на эффективное разделение и обезвоживание ультратонких фаз в технологии автоклавного выщелачивания упорных золотосодержащих концентратов, требуют дальнейшего развития.

Работа базируется на результатах исследований авторов в области автоклавно-гидрометаллургических технологий, гидрометаллургических процессов и флокуляции минеральных суспензий: Масленицкого И.Н., Набойченко С.С., Шнеерсона Я.М., Чугаева Л.В., Калашниковой М.И., Кузькина С.Ф., Шмигидина Ю.И., Чуянова Г.Г., Гольдберга Ю.С. и ряда других ученых.

Исследования выполнялись в рамках аналитической ведомственной целевой программы Развитие физико-химических основ ресурсосберегающих процессов и технологий при комплексной переработке сырья цветных металлов (2008-2012 г.г.) и проекта по заданию Минобразования РФ по особо ценным объектам Разработка инновационных технологий по приоритетному направлению научной школы Комплексная переработка сырья цветных, благородных и редких металлов (2010-2011 г.г.).

Цель работы Ц научное обоснование и разработка технологических решений, обеспечивающих эффективное разделение и обезвоживание тонкодисперсных продуктов низкотемпературного выщелачивания упорных золотосодержащих концентратов.

Задачи исследования включают:

1.        Анализ современных технологий автоклавно-гидрометаллургической переработки упорных золотосодержащих материалов, методов разделения и обезвоживания ультратонких фаз в способе автоклавного выщелачивания, а также методов интенсификации процессов обезвоживания;

2.        Экспериментальные исследования в лабораторных условиях влияния основных технологических факторов на процессы сгущения и фильтрования дисперсных окисленных пиритно-арсенопиритных пульп, поиск способов интенсификации процессов обезвоживания с помощью снижения солевого фона раствора и использования высокомолекулярных водорастворимых полимерных флокулянтов;

3.        Изучение закономерностей выделения элементарной серы из автоклавных кеков методом флотации;

4.        Отработка технологических показателей в опытно-заводском масштабе.

Методы исследований. Для решения поставленных задач проведены экспериментальные исследования в лабораторном масштабе, а также пилотные испытания на сгустителе Supaflo компании Outotec. Полученные данные проверены в опытно-заводском масштабе в ГК Петропавловск (г. Благовещенск). Определение химического состава выполнялось физическими методами анализа: гравиметрическим, спектральным методом на атомно-эмиссионном спектрометре с индукционно связанной плазмой iCAP 6000; а также методами титраметрии и потенциометрии (с ион-селективным электродом). Для подготовки проб к анализу использовалось весоизмерительное оборудование (Sartorius и Leki). Измельчение проб проводили в шаровой планетарной мельнице Pulverisette 6. Гранулометрические характеристики твердых материалов изучались с помощью лазерного анализатора частиц Analyzette 22 производства фирмы Fritsch (Германия). Исследования процессов разделения твердых фаз в пульпе флотационными методами проводились на лабораторной машине пневмомеханического типа марки ФМЗ с камерой емкостью 0,75 л. Обработка полученных результатов лабораторных исследований проводилась с использованием программного пакета Excel.

Научная новизна:

1.        Показано, что введение в сгущаемую пульпу высокомолекулярных флокулянтов с определенным расходом, повышение температуры процесса и разбавление автоклавного раствора оборотной промводой значительно интенсифицируют процесс разделения тонких окисленных пульп;

2.        Выявлено, что при частичной нейтрализации автоклавной пульпы известняком до рН=1,2-1,6 при температуре 90С происходит осаждение железа (III), что снижает солесодержание жидкой фазы пульпы и позволяет интенсифицировать последующие процессы обезвоживания тонких пульп после автоклавного выщелачивания пиритно-арсенопиритных концентратов;

3.        Обоснован механизм выделения элементарной серы из автоклавного кека в обогащенный серный концентрат, что приводит к уменьшению потерь золота.

Практическая значимость работы:

1.        Определены технологические режимы процесса обезвоживания пульп при переработке тонкоизмельченных сульфидных концентратов и обоснована роль технологических факторов в процессе разделения тонкодисперсных пульп после автоклавной переработки упорного золотосодержащего сырья;

2.        Предложены режимы флотационного выделения элементарной серы из автоклавного кека в обогащенный серный концентрат, что снижает потери золота;

3.        Разработана технология частичной нейтрализации автоклавной пульпы для снижения солесодержания в ней, что приводит к интенсификации последующих процессов сгущения и фильтрования;

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечена большим объемом экспериментальных исследований, применением современных методов анализа, сходимостью теоретических и экспериментальных результатов, проверкой лабораторных данных в опытно-заводском масштабе.

Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований обсуждались на ежегодных конференциях молодых ученых СПГГУ (2009-2011 г.г.); на международной научной конференции молодых ученых на базе Краковской горно-металлургической академии (Краков, 2009 г.); на Международном научном симпозиуме Неделяагорняка-2010 (Москва, 2010 г.); оформляется заявка на патент.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 научные работы, в том числе 3 работы в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

ичный вклад автора состоит в анализе существующих способов интенсификации процессов обезвоживания, организации и проведении экспериментальных исследований по разделению и обезвоживанию тонких фаз, обработке и обобщении полученных результатов, а также их апробации и подготовке к публикации.

Реализация работы:

Разработанные технологии разделения и обезвоживания ультратонких фаз в способе автоклавного выщелачивания упорных сульфидных золотосодержащих концентратов предложены к реализации на производственных предприятиях Дальнего Востока, осуществляющих переработку золотосодержащего сырья.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 111 наименований, содержит 19 таблиц и 39 рисунков. Общий объем работы - 133 страницы машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследований, изложена цель, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, а также научная новизна работы.

В первой главе проведен анализ существующих методов переработки золотосодержащих руд и концентратов, дана краткая характеристика упорного золотосодержащего сырья. Рассмотрены теоретические основы процессов обезвоживания тонкодисперсных пульп, проанализированы факторы, влияющие на данные процессы. Сформулированы научные и практические задачи диссертации.

Во второй главе дана характеристика исследуемых объектов, описаны методики лабораторных исследований по автоклавному окислительному выщелачиванию (АОВ) упорных золотосодержащих концентратов, сгущению и фильтрованию тонких пульп, пилотных испытаний по сгущаемости автоклавных пульп, процесса частичной нейтрализации автоклавной пульпы и флотации.

В третьей главе представлены результаты лабораторных исследований по обезвоживанию ультратонких фаз после автоклавного окислительного выщелачивания упорных золотосодержащих пиритных и арсенопиритных концентратов. Представлены результаты отработки технологических режимов на пилотной установке, имитирующей сгуститель Supaflo компании Outotec.

В четвертой главе приведены результаты исследований по частичной нейтрализации автоклавных пульп и последующих процессов сгущения и фильтрования. Изложены результаты непрерывных опытов по нейтрализации тонкодисперсных пульп. Представлены данные по выделению элементарной серы из автоклавного кека в обогащенный серный концентрат, а также результаты опытно-заводских испытаний по обезвоживанию окисленных тонких пульп.

Заключение отражает обобщенные выводы и рекомендации по результатам исследований в соответствии с целью и решенными задачами.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Разделение ультратонких фаз в способе автоклавного выщелачивания упорных золотосодержащих концентратов достигается при тонине помола частиц твердой фазы, соответствующей 80% частиц 10-12 мкм, содержании солей в жидкой фазе 1,0-1,9 моль/л, концентрации твердого в исходной пульпе 125-150 г/л при дозировке флокулянта Praestol 2510 (0,05%) ~ 300 г/т твердого.

Окисленные пульпы, получаемые в процессе автоклавного выщелачивания упорных сульфидных концентратов при относительно низких параметрах, обуславливают сложность разделения твердой и жидкой фаз. На эффективность процесса сгущения влияют: дисперсность твердой фазы, концентрация солей в растворе, содержание твердого в исходной суспензии и сгущенном продукте, плотность твердой и жидкой фаз, температура, наличие в пульпе реагентов.

Для изучения фактора крупности материала были подготовлены две идентичные пробы пиритного концентрата, отличающиеся тониной помола. Диаграммы (рис. 1, 2) отображают распределение частиц по классам для проб концентрата: недоизмельченного (80% частиц имеет крупность менее 31-32 мкм) и переизмельченного (80% частиц имеет крупность менее 9 мкм).

Рис. 1. Гранулометрический состав твердой фазы пульпы после автоклавного окислительного выщелачивания недоизмельченного концентрата.

Рис. 2. Гранулометрический состав твердой фазы пульпы после автоклавного окислительного выщелачивания переизмельченного концентрата.

Удельную производительность сгущения рассчитывали по формуле Кинча:

,                (1)

где q - удельная производительность сгущения; С0 - содержание твердого в исходной пульпе, г/дм3; H0 - высота слоя исходной пульпы в цилиндре, мм; р - расчетное время, мин; 695 - переходный коэффициент от одних единиц к другим.

Эффективность процесса сгущения в значительной степени определяется крупностью частиц: чем они крупнее, тем выше скорость осаждения (рис.3). Производительность сгущения недоизмельченного мате-риала составила 12,8 т/м2сутки, для переизмельченного материала эта характеристика не превышала значе-ния 1,12 т/м2сутки. При этом отноше-ние фаз Ж:Т в сгущенном продукте отличается в 1,5 раза: для недоизмельченного материала 2,3 (содержание твер-дого в сгущенном продукте 373,3 г/л), для переизмельченного материала 3,4 (содержание твердого в сгущенном продукте составило 262,6 г/л). Однако степень окисления серы в опыте с недоизмельченным концентратом оказалась недостаточно высокой - 90,4%. При такой степени разложения сульфидов значительная часть золота остается в структуре исходного пирита, что приводит к потерям ценного металла. Следующие опыты проводились на тонкоизмельченном сырье (80% частиц имеет крупность менее 10-12 мкм).

Проблема обезвоживания осложнена при работе с пульпами, жидкая фаза которых представлена вязким соленасыщенным раствором с высоким содержанием железа. Известными способами интенсификации процессов обезвоживания таких пульп являются: снижение солесодержание (разбавление) и применение ПАВ (флокулянтов).

Проведена серия опытов с различной концентрацией солей в растворе. Получены пульпы, в жидкой фазе которых содержание солей составило 0,0 моль/л (вода); 1,1 моль/л (разбавленный раствор); 2,2 моль/л (концентрированный автоклавный раствор). Содержание солей в растворе оказывает решающее значение, как на показатели

сгущения, так и фильтрации. Пульпа с естественным содержанием солей (2,2 моль/л) практически не сгущается, несмотря на большой расход флокулянта Praestol 2510 450 г/т твердого (рис. 4). Удельная производительность сгущения частично разбавленной пульпы 1,12 т/м2сутки, однако содержание твёрдого в сгущенном продукте мало 260 г/л. Удельная производительность фильтрации находится на низком уровне - 6,1 т/м2ч. Лучшие результаты получены в случае полной замены раствора на воду. При этом удельная производительность сгущения составляет 4 т/м2сутки, содержание твердого в сгущенном продукте 280 г/л. Показатель фильтрации повышается до 19,1 т/м2час. Однако в реальности применить такой приём невозможно.

Изучение влияния расхода флокулянта на процесс сгущения проводили на пробе пульпы после автоклавного выщелачивания арсенопиритного концентрата. На основании визуальной оценки поведения пульпы с различными типами флокулянтов установлено, что эффективным флокулянтом для сгущения этого типа пульп является Praestol 2510.

Оптимальный расход флокулянта Praestol 2510 300 г/т твердого (рис. 5), т.к. меньший расход не дает быстрого осаждения твердого и достаточного уплотнения осадка (табл. 1). Повышать расход флокулянта более 300 г/т твердого нецелесообразно.

Таблица 1. Условия и показатели обезвоживания окисленной пульпы после автоклавного выщелачивания с различным расходом флокулянта Praestol 2510 при температуре 800С, отношением фаз Ж:Т исходной пульпы 8, солевым фоном 1,9 моль/л.

№ опыта

Сгущение

Фильтрация

Расход флокулянта,

г/т

Удельная

производительность сгущения,

т/м2сутки

Ж:Т сгущенного

продукта

Содержание

твердого в

сгущенном

продукте, г/л

Удельная

производительность фильтрации,

кг/м2час

Влажность

отфильтрованного

кека , %

1

0

1,23

5,09

390,7

14,35

29,75

2

50

2,67

3,15

600

21,02

29,77

3

100

4,82

3,05

631,7

26,86

29,74

4

200

8,76

2,21

854,4

36,31

30,09

5

300

9,64

2,12

860,7

37,29

33,12

6

450

7,41

2,1

876,1

43,5

31,08

Обращает на себя внимание поведение пульпы при фильтрации сгущенного продукта (рис. 6).

Рис. 5. Кривые осаждения пульпы после автоклавного окислительного

выщелачивания.

Рис.6. Зависимость удельной

производительности сгущения и

фильтрации сгущенной пульпы от

расхода флокулянта.

Водная фаза окисленной пульпы после автоклавного выщелачивания арсенопиритного концентрата характеризуется высокой вязкостью. Основные компоненты раствора: Fe2(SO4)3, H3AsO4, H2SO4. Проведены опыты по обезвоживанию окисленной пульпы при температурах 25 и 800С. При повышении температуры с 25 до 80 0С показатели сгущения улучшаются (рис.7). При расходе флокулянта 300 г/т твердого на холоду удельная производительность сгущения составила 5,51 т/м2сутки, а с увеличением температуры до 800С она возросла до 9,64 т/м2сутки. Также температура оказывает значительное влияние на содержание твердого в сгущенном продукте: при 250С этот показатель равнялся 429,9 г/л, а при 800С возрос до 860,7 г/л.

При повышении температуры до 70-800С отношение фаз Ж:Т сгущенного продукта снижается с 2,5 до 2,1, что приводит к увеличению производительности фильтрации до 43 кг/м2ч.

Пилотные испытания по сгущаемости пульпы после автоклавного окислительного выщелачивания пиритного концентрата в непрерывном режиме были реализованы на сгустителе Supaflo компании Outotec, которые показали положительные результаты.

Пилотная установка (рис.8) моделирует процесс сгущения, совпадающий с промышленным. Проведено два непрерывных опыта с различной плотностью питания пульпы. Моделировалась работа сгустителя диаметром 12 м с удельной нагрузкой 0,086 т/м2час (2 т/м2сутки).

Рис. 8. Пилотная установка.

1 - насос флокулянта; 2 - насос сгущенного продукта; 3 - насос питания; 4 - модельный сгуститель Supaflo; 5 - резервный насос.

В ходе первого опыта (отношение фаз Ж:Т в исходной пульпе соответствовало 19, содержание твердого 5%, расход флокулянта Praestol 2510 350 г/т твердого) установлено, что материал обладает хорошей уплотняемостью (плотность сгущенного продукта 40,7% по массе твердого), но содержание твердого в сливе достаточно высоко 1,64 г/л, слив плохо фильтруется. Увеличение на конечной стадии опыта расхода флокулянта до 700 г/т твердого привело к образованию вязкого осадка, забиванию питающего колодца и остановке эксперимента.

За счёт работы с более плотной пульпой во втором опыте (отношение фаз Ж:Т в исходной пульпе 5,7, содержание твердого в исходной пульпе 15%, расход флокулянта Praestol 2510 290 г/т твердого), скорость восходящего потока была уменьшена с 1,5 до 0,49 м/час. Это способствовало снижению выноса твердого со сливом (концентрация твердых частиц в нем уменьшилась до 875 мг/л). Содержание твердого в сгущённом продукте осталось на том же уровне 40,5 %.

Таким образом, достаточный расход флокулянта для образования устойчивых флокул составляет не более 300 г/т твердого. Повышение расхода флокулянта приводит к получению чрезмерно вязкого осадка.

2. С целью повышения степени обезвоживания осадка и снижения потерь золота с продуктами после автоклавного окислительного выщелачивания следует провести частичную нейтрализацию автоклавной пульпы и удалить элементарную серу методом флотации.

Возможным вариантом снижения солесодержания жидкой фазы пульпы после автоклавного окислительного выщелачивания может быть частичная нейтрализация. Основными составляющими автоклавного раствора после выщелачивания пиритно-арсенопиритных концентратов являются серная кислота, железо и мышьяк. При частичной нейтрализации пульпы известняком из раствора убирали кислоту и некоторую часть железа (III), регулируя степень осаждения железа величиной рН, снижая тем самым солевой фон жидкой фазы пульпы. После процесса частичной нейтрализации автоклавной пульпы проводилось сгущение и последующая фильтрация нейтрализованной пульпы. Показатели обезвоживания улучшаются с увеличением степени осаждения железа (рис. 9).

За счёт выпадения большого количества гипсового и гипсогидратного осадка во время нейтрализации содержание твердого в пульпе увеличивается со 130 до 240-290 г/л, что благоприятно сказывается на показателях обезвоживания. С увеличением степени осаждения Fe(III) (до 30%) при расходе флокулянта Praestol 2510 300 г/т твердого удельная производительность сгущения возрастает с 0,64 до 1,1 т/м2сутки. Степень осаждения также оказывает влияние на отношение фаз Ж:Т в сгущенном продукте. Так, при степени осаждения железа (III) 12,4% отношение фаз Ж:Т в сгущенном продукте составило 4,34 (содержание твердого 245 г/л), тогда как при степени осаждения 27,7% этот показатель снижается в 1,2 раза (отношение Ж:Т равнялось 3,5, концентрация твердого в сгущенном продукте 287,8 г/л). Благодаря этому удельная производительность фильтрации увеличивается в 1,7 раз (с 29,1 до 51,1 кг/м2час).

Частичная нейтрализация снижает содержание солей в растворе (рис. 10). Однако окисленная пульпа осаждается эффективней. Так, удельная производительность сгущения окисленной пульпы составила 3,17 т/м2сутки, что в 2,8 раз превышает значение производительности для нейтрализованной пульпы (1,1 т/м2сутки).

При снижении солесодержания раствора после частичной нейтрализации почти в 1,5 раза пульпа обладала неудовлетворительной уплотняемостью. Отношение фаз Ж:Т в сгущенном продукте не превышало значения 3,5 (содержание твердого 288 г/л), тогда как для окисленной пульпы Ж:Т в сгущенном продукте равнялось 2,47 (содержание твердого 430 г/л). Однако удельная производительность фильтрации при снижении солесодержания повысилась с 35,65 до 51,1 кг/м2ч (в 1,4 раза).

Целесообразной представляется нейтрализация автоклавной пульпы, сопровождающаяся полным удалением кислоты и частичным осаждением железа до 25-30%. Удельная производительность фильтрации в этом случае вполне удовлетворительная 51,1 кг/м2час. Это было подтверждено непрерывными опытами трехстадийной нейтрализации пульпы автоклавного выщелачивания.

Пульпа после трехстадийной нейтрализации, а именно - после второй стадии (рН=4,2-4,5 с отношением фаз Ж:Т в пульпе 6,7, содержанием твердого в исходной пульпе 131 г/л) подвергалась обезвоживанию. Для сгущения пульп нейтрализации на основании визуальной оценки подобран эффективный флокулянт Zetag 8120.

Рис. 11. Влияние расхода флокулянта на показатели сгущения пульпы второй стадии нейтрализации.

Рис. 12. Влияние расхода флокулянта на производительность фильтрования сгущенного продукта.

По мере увеличения расхода флокулянта с 0 до 80 г/т твердого производительность сгущения пульпы второй стадии нейтрализации монотонно возрастала от 1,3 до 4,5 т/м2сутки. Скорость сгущения в этом интервале расходов увеличивалась от 0,33 до 1 м/час. При этом отношение фаз Ж:Т в сгущенном продукте возрастало (от 3,3 при расходе флокулянта 0 г/т твердого до 3,7 при расходе 40 г/т твердого). При последующем увеличении расхода флокулянта до 80 г/т значение этого показателя практически не изменялось, оставаясь на уровне 3,7-3,8 (рис. 11). Содержание твердого в сгущенном продукте соответствовало 230-250 г/л.

На рисунке 12 представлена графическая зависимость производительности скорости фильтрования сгущенной пульпы от расхода флокулянта. Кривая зависимости проходит через ярко выраженный максимум 1300 кг/(м2час), соответствующий расходу флокулянта 40 г/т твердого в исходном продукте. При организации операции обезвоживания с использованием фильтровального оборудования именно этот расход флокулянта необходимо считать оптимальным. Таким образом, проведенные исследования показали, что производительность фильтрации нейтрализованной пульпы повышается при введении в нее флокулянта Zetag 8120 40 г/т твердого. При этих условиях удельная производительность фильтрования сгущенной пульпы превышает 1 т/(м2час), тогда как без применения флокулянта значение производительности составляет 680 кг/м2сутки.

С целью получения отвальных хвостов по содержанию элементарной серы, а также для снижения потерь золота на последующей операции цианирования проводились флотационные опыты. Кек выщелачивания характеризуется наличием как рудных, так и нерудных минералов, в основном частицами микроскопической крупности (менее 40 мкм).

Элементарная сера представлена округлыми гранулами размером от 15 до 40 мкм и комковатыми выделениями размером до 50 мкм. Определенная часть элементарной серы (6-7%) находится в субмикроскопическом состоянии и в смеси с ярозитами, глинистым веществом и остаточными сульфидами.

Исследования проводились в различных технологических условиях по единой схеме флотации (рис.13).

Содержание твердого в исходной пульпе составило 15%, исходный рН в пределах 2-12. Основными реагентами в лучших опытах являлись: собиратель элементарной серы - метилизобутилкарбинол (МИБК) и депрессор пустой породы - жидкое стекло. Их общий расход в цикле флотации колебался: МИБК - 200-600 г/т, жидкое стекло - 250-525 г/т.

Применение жидкого стекла уменьшило содержание элементарной серы в хвостах флотации до 1,1-2,2%, а хвосты цианирования стали содержать 1-1,4 г/т золота. При этом повышалось извлечение элементарной серы в общий концентрат до 75-90% от операции. Содержание элементарной серы в общем концентрате составило 15-22%, 57-90% золота. Извлечение, соответственно, 75-90% и 55-78% от операции.

Увеличение расходов реагентов при более высоком значении рН пульпы приводило к снижению содержания элементарной серы в хвостах флотации до 1,13%, при этом суммарный концентрат имел невысокое содержание серы - всего 15,2%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научно-квалификационную работу, приведены теоретические и экспериментальные исследования, которые в совокупности представляют научно обоснованные технические решения по выбору эффективной технологии разделения и обезвоживания ультратонких фаз в способе автоклавного окислительного выщелачивания упорных пиритно-арсенопиритных концентратов.

Основные выводы и рекомендации заключаются в следующем:

1.        Научно обоснован режим разделения фаз тонкодисперсных окисленных пульп после автоклавного окислительного выщелачивания упорных золотосодержащих концентратов;

1.1.        Установлены зависимости скорости сгущения тонкодисперсных окисленных пульп после автоклавной переработки упорных золотосодержащих концентратов от размера частиц твердой фазы, температуры процесса, содержания солей в жидкой фазе, концентрации твердого в исходной пульпе;

1.2. Эффективность технологии разделения тонких фаз повышается путем  применения флокулянта Praestol 2510 (0,05%) с расходом 300 г/т твердого и повышением температуры пульпы до 800С, что позволяет добиться высоких показателей по сгущению и увеличить производительность фильтрации в 2-3 раза, с 14 до 43 кг/м2час;

1.3. Предложен способ снижения солесодержания растворов за счет осаждения железа (III) при частичной нейтрализации автоклавной пульпы известняком с рН = 0,9 до рН = 1,2-1,6. Получаемые при этом пульпы могут быть подвергнуты непосредственно фильтрации и промывке с удовлетворительными показателями, минуя стадию сгущения;

2.        Лабораторные экспериментальные данные по обезвоживанию тонких пульп после автоклавного окислительного выщелачивания пиритного концентрата подтверждены на пилотной установке, имитирующей сгуститель Supaflo компании Outotec;

3.        Исследованы режимы флотации кека после автоклавного окислительного выщелачивания пиритного концентрата с целью вывода элементарной серы, что позволяет снизить потери золота, которые распределяются по продуктам флотации пропорционально распределению элементарной серы;

4.        Основные результаты работы проверены в опытно-заводском масштабе в ГК Петропавловск (г. Благовещенск); и будут использованы для разработки технологического регламента создания промышленных предприятий по переработке упорного золотосодержащего сырья гидрометаллургическими автоклавными методами в районе Дальнего Востока.

Основные результаты диссертации представлены в следующих печатных работах:

1.        Modestova S.A. (Иваник). A review of methods of regeneration cyanides from the spent solutions of a gold-mining industry. Theses // Сollected articles of the 50th students scientific session, Krakow, 2009. С. 47.

2.        Иваник С.А. Обезвоживание пульп после автоклавного выщелачивания тонкоизмельченных сульфидных концентратов / В.М. Сизяков, С.А. Иваник, А.С. Богинская, Г.А. Битков // Естественные и технические науки, 2012 г. №1 (57). С. 369 - 375.

3.        Иваник С.А. Поведение мышьяка при нейтрализации растворов после автоклавного окисления пирит-арсенопиритных концентратов / С.Б.Фокина, В.М. Сизяков, А.В. Маркелов, С.А. Иваник // Естественные и технические науки, 2012 г. №1 (57). С. 376 - 381.

4. Иваник С.А. Исследование процессов сгущения и фильтрации тонкодисперсных окисленных пульп / В.М. Сизяков, С.А. Иваник, С.Б.Фокина // Обогащение руд, 2012 г. №2. С. 24-28.

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям