WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ БЕДНЫХ РУД В УСЛОВИЯХ УДАЛЕННОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Автореферат кандидатской диссертации

 

 На правах рукописи

 

 

Гроо Екатерина Александровна

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ БЕДНЫХ РУД В УСЛОВИЯХ УДАЛЕННОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

 

 

Специальность 25.00.13 – Обогащение полезных ископаемых

 

 

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание учёной степени

кандидата технических наук

 

 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет».

Научный руководитель -       

кандидат технических наук, доцент

Алгебраистова Наталья Константиновна.

Официальные оппоненты:

Арсентьев Василий Александрович - доктор технических наук, ЗАО «НПК «Механобр Техника», директор по развитию и исследованиям;

                                                          

Николаева Надежда Валерьевна - кандидат технических наук, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», ассистент кафедры обогащения полезных ископаемых.

                                                                      

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и химической технологии СО РАН, г. Красноярск

Защита состоится 26 июня 2012 г. в 12 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: 199106, Санкт-Петербург, В.О., 21-я линия, д. 2, ауд. 1303.

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

Автореферат разослан 25 мая 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

д. т. н.                                                                           В.Н. Бричкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.Малосульфидные золото-кварцевые руды традиционно составляют основные запасы минерально-сырьевой базы обогатительных предприятий Севера Красноярского края. Постепенное исчерпание запасов приводит к необходимости вовлечения в сферу промышленного использования труднообогатимых бедных по содержанию золотосодержащих руд. При этом, основной проблемой является удаленность перспективных месторождений коренных руд с потенциальными запасами от золотоизвлекательных фабрик, что повышает затраты на транспортировку и часто определяет рентабельность отработки.

Мировой опыт переработки руд данного типа базируется на использовании комбинированных гравитационно-флотационных технологий с цианированием черновых золотосодержащих концентратов. Удалённость месторождений, снижение качества добываемых руд, приводит к необходимости использования предварительной концентрации ценных компонентов.

Отличительными особенностями руд являются тонкая вкрапленность и присутствие неблагоприятных элементов-примесей вследствие разнообразия вещественного состава. Существенное влияние на процесс извлечения золота оказывает также присутствие на его поверхности пленок и покрытий адгезионной природы. В связи с вышеуказанным, решение задачи повышения извлечения не позволяет использовать готовые технические решения и требует применения новых процессов и высокоэффективных технологий на основе применения физических воздействий для обработки минерального сырья.

Успехи в развитии комбинированных технологий извлечения золота достигнуты ЗАО «Механобр инжиниринг», ФГУП ЦНИГРИ,  УРАН ИПКОН РАН и др. Исследованы и разработаны схемы  переработки минерального сырья, в которых для разупрочнения пород, повышения контрастности свойств разделяемых минералов, повышения степени раскрытия золота и других ценных компонентов используются физико-химические воздействия.

Одним из эффективных инструментов активации минерального сырья является ультразвуковая обработка. Изучением влияния ультразвука на процессы обогащения и переработки  минерального сырья занимались Глембоцкий В.А., Акопова К.С., Агранат Б.А., Литвина Л.А., Ржевкин С.Н., Островский Е.П., Озолин Л.Т.,  Колчеманова А.Е., Хавский Н.Н., Ивановский М.Д., Фридман В.М., Архангельский М.Е., Каневский И.Н., Кириллов О.Д. и др.

В то же время менее изучено влияние ультразвука на технологические показатели обогащения и переработки руд благородных металлов. Недостаточно исследован механизм влияния ультразвуковых воздействий на поверхность золотосодержащих сульфидов, что сдерживает их применение на практике.

Таким образом, научное обоснование и разработка комбинированных технологий извлечения золота, из труднообогатимых руд тех месторождений, которые расположены на значительном расстоянии от золотоизвлекательных фабрик (ЗИФ), является актуальной задачей.

Работа выполнена в рамках программ «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)», федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы», а также молодежного научного проекта (гранта) № 13120 «Разработка эффективной технологии извлечения золота из руды на основе применения ультразвуковых воздействий» по Программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса 2009».

Цель работы: научное обоснование и разработка высокоэффективной технологии извлечения золота из бедных руд в условиях удаленности расположения месторождения.

Основные задачи исследований.

1. Научно-технический анализ способов переработки  труднообогатимых бедных золотосодержащих руд, технологических схем и производственного опыта предприятий, использующих сырье аналогичного типа.

2. Экспериментальное исследование и обоснование способа предварительной концентрации металла на месторождении с применением гравитационно-центробежной сепарации (отсадки).

3. Экспериментальное исследование и изыскание сочетания реагентов модификаторов и собирателей, обладающего синергетическим эффектом, для интенсификации процесса флотации хвостов доводки тяжелой фракции  предварительного обогащения.

4. Обоснование эффективности ультразвуковой обработки и экспериментальное определение оптимальной её продолжительности для повышения показателей цианирования черновых золотосодержащих концентратов.

5. Изучение влияния ультразвуковых воздействий  на физико-химические свойства и состояние поверхности сульфидов-носителей золота.

6. Разработка высокоэффективной технологии обогащения на основе принятых технологических решений и оценка технико-экономической эффективности ее использования.

Методы исследований.

В работе использованы стандартные методы изучения вещественного состава руды. Состояние поверхности золотосодержащих сульфидов изучено  методом  рентгенофотоэлектронной микроскопии с использованием аппарата SPECS, оснащенного энергоанализатором PHOIBOS 150 MCD-9, а также с использованием растрового электронного микроскопа Hitachi TM-1000. Жидкая фазы пульпы исследована спектрофотометрическим методом с использованием аппарата Shimadzu PharmaSpec UV-1700, а также методом капиллярного электрофореза с применением системы с диодноматричным спектрофотометрическим детектором Agilent 3DCE G1600A. Проведены технологические исследования гравитационным и флотационным методом. Использовался  классический метод планирования экспериментов, методы математической статистики для обработки результатов исследований.

Научная новизна работы.

1. Показано, что повышение извлечения золота при цианировании предварительно обработанных ультразвуковыми воздействиями черновых концентратов достигается за счет изменения химического и фазового состава в приповерхностном слое сульфидных минералов, очистки их поверхности, а также нарушения структуры под воздействием ультразвуковой обработки с образованием пор и микродефектов, улучшающих доступ цианистого раствора к золоту.

2. Установлена и количественно определена зависимость технологических показателей процесса выщелачивания золота от продолжительности  ультразвуковой обработки концентратов и количества сульфгидрильного собирателя в пульпе.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. Проведены испытания по изучению влияния ультразвуковой обработки продуктов обогащения на показатели цианирования в условиях  ЗИФ «Советская». Составлен акт о проведении работ, даны рекомендации по внедрению ультразвука в технологическую схему фабрики.

2. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработана высокоэффективная технология извлечения золота из бедных руд, позволяющая вовлечь в промышленное использование месторождения с потенциальными запасами металла, но расположенные на значительном расстоянии от золотоизвлекательных фабрик.

3. Результаты данной диссертационной работы внедрены в учебный процесс ИЦМиМ СФУ в качестве дополнения к курсу лекций по дисциплинам «Исследование руд на обогатимость» и «Технология обогащения руд цветных металлов».

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Повышение извлечения золота на 4% в гидрометаллургическом цикле обеспечивается применением ультразвуковой обработки черновых концентратов перед цианированием в течение 10 мин. при частоте колебаний 35 кГц, мощности ультразвука 300 Вт и минимальном содержании в пульпе сульфгидрильных собирателей.

2. Вовлечение в переработку бедных золотосодержащих руд в условиях удаленного расположения месторождений с получением конкурентноспособных технологических показателей обеспечивается за счет предконцентрации металла на месторождении методом гравитационно-центробежной сепарации (отсадки), совершенствования реагентного режима при флотационном доизвлечении металла из хвостов доводки тяжёлой фракции, предварительного обогащения и ультразвуковой обработки черновых концентратов перед цианированием на золотоизвлекательной фабрике.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается сходимостью результатов лабораторных исследований и испытаний на текущих пульпах ЗИФ «Советская», а также применением комплекса современных физико-химических методов исследований, стандартных методик и сертифицированного оборудования.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на Конгрессах обогатителей стран СНГ (Москва, 2009г.,  2011г.), VI Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Красноярск, 2010 г.),  Втором Международном Конгрессе и Выставке «Цветные металлы Сибири-2010» (Красноярск, 2010 г.), Международном совещании «Плаксинские чтения - 2010» (Казань, 2010 г.).

Личный вклад автора заключается в постановке цели работы и задач исследования, обзоре литературных данных по вопросам переработки золотосодержащих руд и применения существующих на сегодняшний день энергетических воздействий в процессах обогащения; в планировании и проведении экспериментов, обработке полученных результатов, формулировании выводов и рекомендаций.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 3 публикации в журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, 2 приложений, списка литературы. Работа изложена на 178 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 41 рисунок. Библиография включает 172 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении даётся общая характеристика работы.

В первой главе представлен обзор и анализ существующих способов переработки бедных по содержанию труднообогатимых золотых руд. Показана перспективность интенсификации технологических процессов за счет различных видов физико-химических воздействий.

Во второй главе обобщен опыт реализации технологических процессов, интенсифицируемых под действием ультразвуковых колебаний и ряда сопутствующих им эффектов.

В третьей главе представлены результаты определения вещественного состава исследуемой руды месторождения «Золотое». Сформулированы предпосылки в пользу выбора направлений исследования. Показаны результаты исследований по возможности предконцентрации металла из руды, а также исследований по совершенствованию реагентного режима флотации хвостов доводки тяжелой фракции предварительного обогащения бедных руд.

В четвертой главе приводится опытное обоснование эффективности применения ультразвуковых воздействий для повышения полноты извлечения золота цианированием. В данной главе приведены результаты лабораторных исследований, а также испытаний на текущих потоках ЗИФ «Советская».

Пятая глава посвящена изучению влияния ультразвуковых воздействий на жидкую и твердую составляющую пульп, а также установлению механизма действия ультразвуковых колебаний на поверхность золотосодержащих сульфидов перед цианированием. Рассматриваются причины пассивации поверхности сульфидных минералов при цианировании продуктов, обработанных собирателем при повышенном его расходе.

В шестой главе приводятся результаты обобщения полученных теоретических и экспериментальных данных по разработке высокоэффективной технологии обогащения и переработки бедной по содержанию золотосодержащей руды, а также приведена экономическая оценка внедрения предлагаемого научно-технического решения в производство.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Повышение извлечения золота на 4% в гидрометаллургическом цикле обеспечивается применением ультразвуковой обработки черновых концентратов перед цианированием в течение 10 мин. при частоте колебаний 35 кГц, мощности ультразвука 300 Вт и минимальном содержании в пульпе сульфгидрильных собирателей.

Технологические показатели процесса цианирования определяются присутствием в руде нежелательных примесей и тонким взаимным прорастанием зерен ценного компонента с минералами пустой породы, а также наличием на поверхности сульфидов-носителей золота покрытий и новообразований адгезионной природы.

Практика переработки малосульфидных золото-кварцевых руд показывает, что сквозное извлечение золота на фабриках часто не превышает 85 %.

В работе представлены результаты лабораторных испытаний по изучению влияния ультразвука, как одного из наиболее эффективных физических методов воздействия, на процесс цианирования черновых концентратов с содержанием 7,5 г/т в крупности -0,1+0 мм, которые подвергались ультразвуковой обработке в ванне Sonorex super RK1028H с мощностью генератора излучений 300 Вт и частотой излучений 35 кГц.

Лабораторными исследованиями показано, что при цианировании продукта, обработанного при  повышенном расходе (300 г/т) ксантогената  показатели цианирования с  увеличением времени ультразвуковой обработки снижаются. Отмечено, что цианирование продуктов без дополнительной обработки ксантогенатом происходит более эффективно: ультразвуковая обработка продукта в течение 20 мин.  способствует повышению извлечения золота в раствор на 8,2 %.

Для проверки полученных в лабораторных условиях данных были проведены испытания по ультразвуковой обработке на текущих потоках ЗИФ «Советская».

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Табл. 1. Результаты испытаний по ультразвуковой обработке продуктов обогащения ЗИФ «Советская»

Условия

обработки

Содержание

золота в хвостах цианирования, г/т

Содержание золота в растворе, мг/л

Извлечение золота в раствор, %

Исходный флотоконцентрат с содержанием  13,5 г/т

Исходный

2,0

0,84

85,19

УЗ -5 мин

1,95

0,93

85,56

УЗ-10 мин

1,15

1,20

91,48

УЗ-20 мин

1,6

1,30

88,15

Исходный сгущенный продукт с содержанием 21,6 г/т

Исходный

2,1

1,8

90,27

УЗ-10 мин

1,2

1,8

94,44

Определено, что энергетические воздействия, реализуемые перед циклом выщелачивания в течение 10 мин., приводят к повышению технологических показателей: достигается прирост извлечения золота в раствор от 4,2 до 6,3 % при одновременном уменьшении содержания золота в хвостах цианирования в среднем на 57% и повышении содержания в золотосодержащих растворах более чем на 54% (относительных).

Для объяснения технологического эффекта, полученного после ультразвуковой обработки, с применением современного метода растровой электронной микроскопии изучена морфология поверхности сульфидных образцов (зерен природного пирита) до начала ультразвуковой обработки и после акустических воздействий соответственно (рис. 1).

В табл. 2 приведены результаты микроанализа поверхности зерна природного пирита до ультразвуковой обработки (положение участков указано цифрами на рис.1 б).

Обнаружено, что в результате ультразвуковой обработки с поверхности полностью удаляются любые загрязнения, присутствовавшие на природном пирите (рис. 1в), а также тонкие корки кварца и глинистые примазки. На чистой поверхности обнажилась грубая штриховка, характерная для пирита и невидимая ранее.

Рис. 1. Поверхность зерна пирита до (а) и после (в) ультразвуковой обработки, увеличенный вид загрязнений на поверхности природного пирита (б), дефекты, образованные после ультразвуковой обработки (г). (Цифрами указаны точки проведения рентгеноспектрального микроанализа состава поверхности)

Помимо вышеуказанного, выявлены значительные изменения в морфологии поверхности, связанные с образованием дефектов в виде многочисленных каналов разного размера и кратеров, образовавшихся после ультразвуковой обработки (рис. 1г).

Табл. 2. Результаты микроанализа различных участков поверхности исследуемого зерна пирита

участка

Элемент, %

Na

Al

Si

S

K

Ca

Fe

Cu

1

7,6

16,3

48,3

14,2

1,2

1,0

10,6

0,6

2

-

20,0

25,3

14,5

16,9

-

23,0

0,4

3

-

3,3

-

51,7

-

-

45,0

-

Для определения изменений состава поверхности золотосодержащих сульфидов на глубину 2 нм после ультразвуковой обработки проведены исследования методом рентгенофотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) на микроанализаторе SPECS. Рентгеноэлектронные спектры 2p-линий S и Fe до и после обработки ультразвуком приведены на рис.2.

Рис. 2 . Рентгеноэлектронные спектры 2p-линий S и Fe до и после обработки ультразвуком

Результаты показали, что в исходном образце, в пределах анализируемого слоя, основная часть железа находится в низкоспиновом состоянии Fe2+, характерном для пирита (узкий пик с энергией связи Есв=707,2 эВ), но после ультразвуковой обработки интенсивность полосы низкоспинового железа Fe2+ падает и растет максимум окисленного железа Fe3+ при Есв=711 эВ.

На пирите происходит разупорядочение поверхностного слоя, что приводит к разрыву связей сера-сера в дисульфидных группах с образованием моносульфидных ионов, а Fe2+ переходит из низкоспинового состояния в высокоспиновое или (и) окисленную форму. В результате ультразвуковой обработки возрастает интенсивность линий моносульфидных и полисульфидных ионов, количество которых меняется с 38% до 60 % и с 11% до 13% соответственно. Кроме того, после ультразвуковой обработки количество углерод- и кислородсодержащих загрязнений снижается.

Таким образом, установлено, что ультразвуковое воздействие способствует, с одной стороны, разупорядочению, окислению и растворению (коррозии) поверхности минералов, а с другой стороны  удаляет с поверхности различные загрязнения. Обнаружено, что халькопирит под действием ультразвука корродирует сильнее, чем пирит, с образованием железодефицитной поверхности (ионы железа вымываются в первую очередь), происходит образование сульфидов меди Cu1-xS.

Полученные результаты позволили объяснить технологический эффект интенсификации процесса выщелачивания после ультразвукового воздействия:

-окисление поверхностного двухвалентного железа до трехвалентного с образованием оксигидроксидов оказывает благоприятное воздействие, поскольку эти соединения не позволяют цианиду связываться в железисто-синеродистые соединения;

-эффект отслаивания поверхностных соединений и образования микродефектов вызывает увеличение площади контакта золотосодержащих сульфидов с выщелачивающими агентами, а, следовательно, и эффективности процессов цианирования.

Для определения влияния сорбированного на поверхности сульфидов ксантогената на показатели цианирования проведены исследования методом рентгенофотоэлектронной микроскопии при флотационном (100 г/т) и повышенном расходе (300 г/т) реагента.Для этого с помощью спектрофотометра SPECS были записаны спектры линии S 2p и Fe 2p исходного рудного образца, представленного пиритом с халькопиритом, а также после обработки ксантогенатом при различных расходах.

Обнаружено, что при обработке образца 300 г/т ксантогената в спектре 2p-линии Fe возрастает интенсивность пика при Eсв=711 эВ, то есть растет доля Fe2+, что говорит о снижении процессов окисления. При расходе 100 г/т не наблюдается аналогичной зависимости, следовательно, не происходит существенного замедления процесса окисления.

2. Вовлечение в переработку бедных золотосодержащих руд в условиях удаленного расположения месторождений с получением конкурентноспособных технологических показателей обеспечивается за счет предконцентрации металла на месторождении методом гравитационно-центробежной сепарации (отсадки), совершенствования реагентного режима  при флотационном доизвлечении металла из хвостов доводки тяжёлой фракции, предварительного обогащения и ультразвуковой обработки черновых концентратов перед цианированием на золотоизвлекательной фабрике.

Эксперименты по возможности предконцентрации исследуемого материала гравитационным методом выполнены при крупности обогащаемого материала -0,5+0 мм, -0,2+0 мм и  -0,071+0 мм по двух- и трехстадиальной схемам. В качестве аппаратов для гравитационного обогащения использовались центробежные концентраторы Итомак KH-0,1, Falkon L40, а также центробежно-отсадочная машина Kelsey J200 CJ.

В результате проведения исследований по двухстадиальной схеме определено, что суммарное извлечение металла в концентраты при реализации экспериментов варьировало от 45,64 % до 66,84%, степень концентрации при этом изменялась от 4,2 до 15, однако содержание в хвостах составило не ниже 0,45-0,68 г/т.  Результаты обогащения по трехстадиальной схеме приведены в табл. 3.

Табл.3. Результаты исследований по предконцентрации металла гравитационным методом

Продукты

Выход, %

Содержание, г/т

Извлечение, %

FALCON L40

Гравиоконцентрат

  6,74

14,74

75,84

Хвосты

93,26

0,34

24,16

Исходная руда

100,00

1,31

100,00

ИТОМАК KH-0,1

Гравиоконцентрат

15,24

5,62

66,00

Хвосты

84,76

0,52

34,00

Исходная руда

100,00

1,30

100,00

Kelsey J200 CJ

Гравиоконцентрат

27,29

4,88

92,90

Хвосты

72,71

0,14

  7,10

Исходная руда

100,00

1,43

100,00

Определено, что отсадочная машина Kelsey J200 CJ обеспечивает самое высокое извлечение металла в концентрат 92,9%, при этом получен продукт с отвальным содержанием в нем золота 0,14 г/т.

C целью повышения содержания золота и учитывая повышенный выход тяжелой фракции Kelsey, ее перечищали на концентрационных столах Gemeni GT60 и СКО-0,5.  Определена возможность выделения «золотой головки».

По данным фазового анализа, более 26% всего золота в руде ассоциировано с сульфидами. Учитывая, что основная масса золота находится в классах флотационной крупности, а также разнообразные формы его выделений, в работе исследовалась возможность эффективного доизвлечения золота из хвостов цикла доводки тяжелой фракции предварительного обогащения.

Исследования флотационным методом осуществлялись в лабораторной флотационной машине механического типа 240 ФЛ, при этом агитацию, основную и контрольную операции проводили в камере объемом 3 л. Для раскрытия зерен ценного компонента  необходимая тонина помола исследуемого материала  составляла 80% класса -0,074 мм, масса навески - 1,5 кг,  процесс флотации реализован в щелочной среде при рН~8,5 до истощения пены. Процесс оценивали по эффективности обогащения (критерию Хенкока-Люйкена):

При изучении влияния медного купороса на процесс активации поверхности сульфидных минералов, его расход его варьировал от 20 до 100 г/т (рис. 3). Установлено, что при подаче реагента в количестве 40 г/т достигнуты более высокие технологические показатели: потери золота с хвостами уменьшились с 32 % до 12 % при одновременном снижении содержания золота в них с 0,51 г/т до 0,2 г/т.

Поскольку флотируемость золота можно существенно улучшить, применяя ксантогенат в сочетании с таким реагентом как карбамид, проведены эксперименты с различным его расходом, который варьировал в пределах от 10 до 50 г/т с шагом 10 г/т. Результаты  воздействия карбамида на технологические показатели обогащения представлены на рис. 4.

Рис. 3. Зависимость технологических показателей от расхода медного купороса: 1- эффективность обогащения (критерий Хенкока-Люйкена); 2- извлечение металла в концентрат

Рис. 4. Зависимость технологических показателей обогащения от расхода карбамида: 1 - эффективность обогащения (критерий Хенкока-Люйкена); 2 – извлечение металла в концентрат

 

 

Расход карбамида, равный 30 г/т, дает возможность получения концентрата с выходом 7% и содержанием 17,78 г/т, при извлечении золота 87,49 %. Потери металла с хвостами уменьшились с 12% до 10%, при этом содержание золота в них снизилось с 0,2 г/т до 0,16 г/т.

Рис. 5. Зависимость эффективности обогащения от доли ксантогената в сочетании реагентов-собирателей

Для эффективного извлечения свободного тонкого золота и сульфидов с измененной поверхностью испытан отечественный аналог реагента R-404 (меркаптобензотиазол) ? каптакс. Изучено влияние сочетания реагентов-собирателей каптакса и ксантогената на процесс флотации. Суммарный расход реагентов, подаваемых в основную флотацию, составлял 150 г/т при  соотношении расходов реагентов основной и контрольной операции 2:1.

Результаты флотации с применением сочетания собирателей приведены на рис. 5.

Определено, что при изменении доли ксантогената в сочетании реагентов от 0,2 до 1 содержание  золота в концентрате изменяется с 10 г/т до 15 г/т, извлечение при этом варьирует от 82% до 86%. Для  условий,  когда доля ксантогената в сочетании с реагентом каптакс составляет 0,4, возможно получение продукта со следующими показателями: содержание  золота в концентрате 10 г/т при извлечении 86%. Потери металла с хвостами составили менее 12% с содержанием в них золота 0,19 г/т. Таким образом, имеет место синергетический эффект взаимодействия реагентов, происходит прирост извлечения золота в пенный продукт.

В результате обоснована необходимость флотации хвостов цикла доводки тяжелой фракции предварительного обогащения в режиме, предусматривающем кондиционирование с 40 г/т медного купороса, 30 г/т карбамида, 60 г/т бутилового ксантогената, 90 г/т каптакса в щелочной среде, создаваемой кальцинированной содой при расходе 200 г/т.

Рис.6. Рекомендуемая схема переработки руды месторождения «Золотое»

На основании результатов диссерта-ционного исследования предлагается комбинированная технология извлечения золота из бедных по содержанию золотосодержащих руд, представленная на рис. 6.

Комбинированная технология включает предконцентрацию металла из руды на месторождении, обогащение полученной тяжелой фракции в условиях ЗИФ. Предусматривается флотационное извлечение золотосодержащих сульфидов с использованием сочетания собирателей и ультразвуковая обработка концентратов перед цианированием.

Экономическая оценка промышленной реализации комбинированной технологии показала ее перспективность и окупаемость вложенных инвестиций уже на первом году использования.

Заключение и выводы

Диссертация является научно-квалификационной работой, на основании результатов которой решена актуальная научно-техническая задача по обоснованию и разработке технологии, позволяющей вовлечь в переработку бедную по содержанию золото-кварцевую руду одного из месторождений Красноярского края. Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Изучен вещественный состав руды месторождения «Золотое» и основные ее характеристики, обуславливающие трудности извлечения золота по традиционной гравитационно-флотационно-гидрометаллургической технологии.

2. Разработана технология обогащения и переработки бедных золотосодержащих руд нового месторождения, предусматривающая предконцентрацию металла на месторождении гравитационным методом, доводку полученной тяжелой фракции, флотацию хвостов доводки в предложенном реагентном режиме, а также ультразвуковую обработку черновых концентратов перед циклом гидрометаллургического извлечения золота.

3. Обоснована и экспериментально подтверждена эффективность использования гравитационно-центробежной сепарации (отсадки) для предконцентрации металла из руды на месторождении, выделения продукта с отвальным содержанием (0,14 г/т) золота и снижения расходов на транспортировку.

4. Предложено сочетание реагентов модификаторов и собирателей, обладающее синергетическим эффектом, и обеспечивающее интенсификацию флотации хвостов доводки тяжелой фракции предварительного обогащения.

5. Обоснована и экспериментально подтверждена эффективность применения ультразвуковой обработки для повышения технологических показателей цианирования черновых золотосодержащих концентратов: в лабораторных условиях получен прирост 8 %, испытаниями на текущих пульпах ЗИФ «Советская» показан прирост на 4,2 %.

6. Выявлены количественные зависимости, характеризующие поведение процесса выщелачивания от продолжительности ультразвуковой обработки (при мощности ультразвука 300 Вт и частоте 35 кГц) и обоснован оптимальный режим предварительной активации черновых концентратов перед цианированием.

7. Обосновано негативное влияние повышенного количества реагента-собирателя, сорбированного на поверхность сульфидов во флотационном цикле, на результаты цианирования черновых концентратов, обработанных ультразвуковыми воздействиями.

8. С применением современного комплекса физико-химических методов исследования показано, что ультразвуковая обработка способствует образованию дефектов в на поверхности сульфидов, очистке поверхности от различных углерод- и кислородсодержащих загрязнений, переводу нежелательных примесей в безопасные для цианида соединения, что повышает эффективность цианирования, учитывая диффузионный характер растворения золота.

9. Выполнена экономическая оценка и показана  эффективность от реализации предложенной комбинированной технологии на примере одной из действующих ЗИФ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Гроо Е.А. Технологическая оценка обогатимости убогой золото-кварцевой руды флотационным методом / Н.К. Алгебраистова, Е.А. Гроо, А.В. Макшанин, Д.А. Гольсман, К.Е. Ананенко // Горный информационно-аналитический бюллетень,  2011. № 4. С.223-228.

2. Гроо Е.А. Гравитационные аппараты для предконцентрации металлов из убогих золото-кварцевых руд / Н.К. Алгебраистова, Д.А. Гольсман, К.Е. Ананенко, Е.А. Гроо, А.В. Макшанин // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2011. № 3. С. 210-215.

3. Гроо Е.А. Исследование влияния ультразвуковой обработки для интенсификации процессов извлечения золота из труднообогатимого сырья / Е.А. Гроо, Н.К. Алгебраистова, А.М. Жижаев, А.С. Романченко, А.В. Макшанин // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2012. № 2. С.89-96.

4. Гроо Е.А. К вопросу интенсификации процесса выщелачивания золота / Н.К. Алгебраистова, Е.А. Гроо // Материалы Международного совещания «Плаксинские чтения-2010». г. Казань, 13-18 сентября 2010 г. С.338-341.

5. Гроо Е.А. Изучение вещественного состава и обогатимости малосульфидной золото-кварцевой руды / Н.К. Алгебраистова, В.Г. Михеев, Е.А. Гроо, А.В. Макшанин // VIII Конгресс обогатителей стран СНГ, г. Москва, 28 февраля-02 марта 2011г. Т1. МИСиС. С. 201-203.

6. Гроо Е.А. Способ интенсификации процесса выщелачивания золота / Н.К. Алгебраистова, Е.А. Гроо // Цветные металлы-2010: Сборник докладов  второго международного конгресса. Красноярск: ООО «Версо», 2010 г. С.351-353.

7. Гроо Е.А. Об одном из способов интенсификации процесса выщелачивания золота / И.В. Овечкина, Е.А. Гроо // Молодежь и наука: начало XXI века. Сб. материалов Всероссийской научно-технической конференции  студентов, аспирантов и молодых ученых. МИОЦ ФГОУ ВПО «СФУ». Красноярск, 2010. С.202-205.

8. Гроо Е.А. Интенсификация флотации бокситов / Н.К. Алгебраистова, Н.В. Филенкова, А.А. Кондратьева, Е.А. Гроо, И.И. Шепелев, И.В. Лукьянов // VII Конгресс обогатителей стран СНГ, г. Москва, 28 февраля - 2 марта, 2009. Режим доступа: http://www.minproc.ru/thes/index.html?year=2009&section=1.

 
Авторефераты по темам  >>  Разные специальности - [часть 1]  [часть 2]



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

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.