Исследование и разработка технологии плавки золотосодержащих концентратов с применением медного коллектора тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат технических наук Нета Вилли

• Нета Вилли
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Нета Вилли

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГРАВИТАЦИОННЫХ

КОНЦЕНТРАТОВ И СПОСОБЫ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ.

1.1. Характеристика гравитационных концентратов.

1.2. Способы переработки гравитационных концентратов.

1.2.1 Пирометаллургические способы переработки гравитационных концентратов.

1.2.2 Гидрометаллургические способы переработки гравитационных концентратов.

1.3. Основные методы контроля состава металла.

1.4. Постановка задачи исследования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.42.

2.1. Исходные материалы.

2.2. Лабораторная установка.

2.3. Подготовка и методика анализа продуктов плавки.

2.4. Описание экспериментальной установки для измерения т.э.д

2.4.1 Технические характеристики УТЭ-1

2.4.2 Устройство и работа установки.

ГЛАВА 3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАВКИ

ОКИСЛЕННЫХ ГРАВИТАЦИОННЫХ КОНЦЕНТРАТОВ С КОЛЛЕКТОРОМ.

3.1. Выбор состава шлака.

3.2. Приготовление исходных материалов.

3.3 Методы изучения вязкости шлаков.

3.3.1 Описание установки.

3.3.2 Методика проведения эксперимента.

3.3.3 Вязкость шлаков.

3.4 Изучение зависимости извлечения золота от количества коллектора.

3.5 Изучение влияния температуры расплава на потери меди со шлаками.

3.6 Изучение зависимости извлечения золота от количества углерода.

3.7 Распределение металлов по продуктам плавок.

3.8 Изучение завми т.э.длава отстава металла.

3.9 Выбор технологической схемы переработки гравитационного концентрата.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАВКИ

СУЛЬФИДНОГО ФЛОТОКОНЦЕНТРАТА.

4.1 Способы переработки сульфидных флотоконцентратов.

4.2 Изучение зависимости потери меди от концентрации серы в огарке при плавке.

4.3 Окислительный обжиг сульфидного флотационного концентрата.

4.4 Изучение влияния количества углерода на выход коллектора.

4.5 Изучение состава шлаков после плавки.

4.6 Распределение металлов по продуктам плавок.

4.7 Предлагаемые технологические схемы.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.'.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка технологии плавки золотосодержащих концентратов с применением медного коллектора»

Россия — крупнейший в мире производитель золото интенсивно расходует свои богатые руды. В настоящее время существуют следующие способы переработки золотосодержащих гравитационных концентратов:

- амальгамация;

- окислительный обжиг с последующим хлорированием;

- обработка гравитационного концентрата в периодическом режиме в закрытом реакторе с перемешиванием с раствором цианида натрия, т.е интенсивное цианирование;

- плавка гравитационного концентрата на веркблей с предварительным окислительным обжигом и др. [1-3]

В последние годы остро встал вопрос по переработке гравитационных концентратов непосредственно на месте. Это вызвано следующим:

1.Сильно возросла стоимость перевозки сырья, содержащего благородные металлы.

2. Экономически невыгодно передавать на переработку на аффинажные заводы продукты с низким содержанием благородных металлов.

3. Существующие гидрометаллургические способы переработки концентратов не извлекают металлы платиновой группы

Все это ведет к повышению себестоимости получения золота и снижению прибыли.

Из всех известных способов переработки концентратов, содержащих платиноиды, наиболее подходит пирометаллургический метод, суть этого метода - сбор благородных металлов в коллекторе. Этот способ позволяет при минимуме затрат получить продукт с содержанием золота 70-90%, в котором концентрируются платиноиды и серебро. Как правило, в качестве коллектора, используется свинец, который при высокой температуре плавки испаряется, что приводит к его потерям и загрязнению окружающей среды.

В данной работе рассматривается процесс плавки оксидных и сульфидных золотосодержащих концентратов с применением в качестве коллектора — меди для извлечения золота, серебра и платиноидов, позволяющих повысить извлечение и улучшить экологическую обстановку.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследовать физико-химические свойства различных шлаковых систем и выбрать наиболее перспективную, обеспечивающую высокую степень извлечения;

- изучить влияние физико-химических параметров шлака на извлечение благородных металлов из окисленных и сульфидных концентратов с применением медного коллектора;

- исследовать влияние содержания Fe, Au, Ag на т.э.д.с. в системе Аи -Си и разработать метод экспресс-контроля содержания золота в медном коллекторе;

- изучить фазовый состав шлака и его влияние на потери меди и благородных металлов со шлаками.

- определить оптимальные условия и разработать технологические схемы извлечения благородных металлов из окисленных и сульфидных концентратов с применением медного коллектора с последующим извлечением золота из него.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Нета Вилли

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Выбраны и изучены составы шлаков для плавки золотосодержащих концентратов на медный коллектор. Лучшими оказались шлаки четырехкомпонентного состава Si02-Fe0-Na20-Ca0, имеющие более низкую вязкость 0,147 Па*с при температурах плавления и пониженные потери меди (0,4%) и благородных металлов (0,5%) со шлаком.

Выявлено, что золото и другие благородные металлы хорошо растворяются в медном коллекторе, при этом максимальная концентрация золота в меди не должна быть более 20%, а максимальная концентрация меди до 10% от веса сырья. Коллектор используется в процессе неоднократно до его насыщения по золоту.

Установлено, что сульфидные золотосодержащие концентраты необходимо обжигать для удаления серы и для предотвращения образования штейна. В противном случае это приводит к снижению извлечения благородных металлов в коллектор.

На основании результатов переработки окисленного и сульфидного концентратов одного из месторождений Монголии и Нежданинского месторождения соответственно разработана и испытана принципиальная технологическая схема и оптимальный режим извлечения благородных металлов в шлам: состав шлака Si02 - 33,7 %; FeO - 25,2 %; Na20 - 26,0 %; СаО - 15,1 %; температура обжига 750-800 °С; время обжига 45-60 минут; температура плавления 1200 °С; соотношение концентратжоллектор составляет 100:14-20; соотношение концентрат:восстановитель 10:1; время плавки 1-1,5 ч При этом продукт содержит до 70% золота, а общее извлечение золота составляет 89-99 %.

На основании проведенных исследований разработана и предложена для экспресс анализа качества коллектора методика использования установки термоэлектрического анализа, которая позволяет осуществлять контроль за содержанием золота в коллекторе и в случае его содержания более 20% выводить коллектор из оборота на электролиз.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Нета Вилли, 2008 год

1. Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В. Металлургия благородных металлов. Изд-во «Металлургия», 1972-368с.

2. Котляр Ю.А., Меретуков М.А., Стрижко Л.С. Металлургия благородных металлов: Учебник в 2-х кн. Кн. 1 М.: МИСИС., Издательский дом «Руда и Металлы», 2005. - 432с.

3. Гучетль И.С, Друкер Е.Я., Барышников И.Ф. Переработка упорныхзолотосодержащих руд и концентратов. М.: Цветметинформация, 1972. 60 с.

4. Стрижко Л.С. Металлургия золота и серебра. Учебное пособие для вузов М.: МИСИС - 2001. - 336с.

5. Валиков С.В., Дементьев В.Е., Минеев Г.Г. Плавка золотосодержащих Концентратов, Иркутск:ОАО «Иргиредмед», 2002- 323с.

6. Меретуков М. А., Орлов А. М. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. — М.: Металлургия, 1990. — 416 с.

7. Карпухин А. И., Рыбкин С. Г. // Драгоценные металлы и драгоценные камни: проблемы добычи и извлечения из руд, песков и вторичного сырья: Науч.-техн. конф. (Тез. докл.). —Иркутск: Иргиредмет, 1996. С. 42-43.

8. Карпухин А. И. Создание и внедрение эффектных технологий и оборудования кислотно- солвого аффинажа золота и серебра. Дисс. . докт. тех. наук. Иркутск, 2003 - 204с

9. Каминский Ю.Д., Копылов Н.И. Технологические аспекты извлечения золота из руд и концентратов Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999 - 124 с

10. Синакевич А. А., Николаев Ю. Л., Емельянов Ю. Е., Валиков С. В. // Проблемы развития минеральной базы Сибири: Чтения памяти проф. А. А. Игошина: Науч.-техн. конф. (Тез. докл.) Иркутск: ИрГТУ, 1998. С.115-116.

11. Зеленов В. И. Методика исследования золото- и серебросодержащих руд. — М.: Недра, 1989. 302 с.

12. Зеленов В. И., Щендригин А. Н. Пути совершенствования технологии переработки золото- и серебросодержащих руд: Обзорн. инф. — М.: ВИЭМС, 1986.—40 с.

13. Мейерович А. С., Меретуков М. А. Способы переработки упорных золото- и серебросодержащих руд и концентратов за рубежом. — М.: ЦНИИЭИЦМ, 1990. Вып. 1. —48 с.

14. Масленицкий И.Н., Чугаев Л.В., Борбат В.Ф., Стрижко JI.C. Металлургия благородных металлов. М.: Металлургия, 1987 432с.

15. Баликов С.В. Разработка и освоение пирометаллургической технологии переработки гравитационных золотосодержащих концентратов /Автореф. дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. Иркутск: ИрПИ, 1991.- 16 с.

16. Баликов С.В., Панченко А.Ф. Разработка и внедрение безамальгамационной технологии переработки золото-сурьмяных гравитационных концентратов //Химия, технология и анализ золота и серебра /Тез. докл. 1 Всесоюз. совещ. -Новосибирск, 1983. С. 168-170.

17. Баликов С. В. //Драгоценные металлы и драгоценные камни: проблемы добычи и извлечения из руд, песков и вторичного сырья: Науч.-техн. конф. (Тез. докл.). — Иркутск: Иргиредмет, 1996. С. 19.

18. Баликов С. В., Минеев Г. Г. // Проблемы комплексного использования руд: 2-й международный симпозиум (Тез. докл.) — СПб., Санкт-Петербургский государственный горный институттехнический университет), 1996. С. 271—272.

19. Пат. РФ 2095441 / Валиков С. В., Бывальцев В. Я., Емельянов Ю. Е., Синакевич А. А. // Открытия. Изобретения. 1997.№ 31.

20. Баликов С. В. Разработка и освоение пирометаллургической технологии переработки гравитационных золотосодержащих концентратов: Дис. канд. техн. наук.— Иркутск, 1991. — 252 с.

21. Баликов С.В. Научные и практические основы пирометаллургической технологии переработки богатых золотосодержащих концентратов. Дисс. . докт. тех. наук. Иркутск,2002 -403с.

22. Баликов С. В., Панченко А. Ф., Минеев Г. Г. // Анализ, добыча и переработка полезных ископаемых: Науч. тр. / ОАО «Иргиредмет». — Иркутск, 1998. С. 398-410.

23. Баликов С. В. // Тез. докл. юбилейн. Плакс, чтений.— М.: МИСиС, 2000. С. 186-187.

24. Бывальцев В. Я., Дементьев В. Е., Баликов С. В. // Колыма. 1999. № 4. С. 45-46.

25. Николаев Ю. Л., Синакевич А. А., Емельянов Ю. Е. Опыт разработки, внедрения и промышленной эксплуатации технологии бесколлекторноной руднотермической плавки золотосодержащих продуктов // Цветные металлы. 2000. № 4. С. 83—84.

26. Каминский Ю.Д., Копылов Н.И. Технологические аспекты извлечения золота из руд и концентратов Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999 - 124 с.

27. Хабиров В.В., Забельский В.К., Воробьев А.Е. Прогрессивные технологии добычи и переработки золотосодержащего сырья.— М.:Недра, 1994.-272 с.

28. Копылов Н.И., Каминский Ю.Д., Маценко Ю.А. Пирометаллургическая переработка золотомышьяковых продуктов//Цветные металлы, 1997-№11-12. С. 31-35.

29. Олейникова Н.В. Экстракция золота и серебра в расплавленный свинец применительно к технологии переработки гравитационных и флотационных концентратов. Дисс. . канд. тех. наук. Красноярск, 2002-110с.

30. Копылов Н.И., Литвинов В.П., Мусин Д.Ю., Глушков А.Г. Вывод мышьяка из золото-мышьяковых концентратов Токурского месторождения //Цветные металлы, 1995.№3.-С. 17—22.

31. Исабаев С.М., Копылов Н.И. Комплексная переработка сульфидных руд и концентратов благородных и цветных металлов//Химия и технология халькогенов и халькогенидов. Тез. докл. V Междунар. конф.- Караганда, 1995-C.210.

32. Чекушин B.C., Олейникова Н.В. Переработка золотосодержащих рудных концентратов (обзор методов)// Известия Челябинского научного центра, вып.4 (30), 2005. С.94-101.

33. Зырянов М.Н., Леонов С.Б., Хлоридная металлургия золота.-М.: "СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ", 1997.-288с.

34. Зырянов М.Н., Нивин А.П. Испытание процесса хлоридовозгонки на различных типах упорных золотосодержащих концентратов // Цветные металлы, 1972. № 3. С. 8—9.

35. Зырянов М.Н., Леонов С.Б. Хлоридная металлургия золота. М.: СП "Интермет Инжиниринг", 1997.- 228с Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986305 с.

36. Зырянов М.Н., Дошлов О.И. Оценка гипохлорита кальция как хлорирующего агентов процессах солевого и гидрохлорирования золота// Цв. металлы. 1995 № 9. С.34-37.

37. Меретуков М.А., Мейерович А.С. Применение хлоридносульфатного выщелачивания для извлечения золота из руд и концентратов //Цв. металлургия. 1992. № 3. С.24-29.

38. Hypochlorite Leaching of Gold Ore //Innovations in Gold and Silver Recovery: Phase IV /Randol. Colorado, USA: Randol Intern. Ltd, 1992. -Vol.8.-P. 4568-4570.

39. Fagan R.K. Chlorine as a Suitable Lixiviant for Gold // Fifth AusIMM Extractive Metallurgy Conf. ( Perth, W.A., 2-4 Oct. 1991).

40. Levis G.O. An Alternative Hydrometallurgical Approach to the Treatmentof Gravity Concentrates //Randol Gold and Silver Forum 98: Conf. & Exhibition (Denver, Colorado, USA, 26-29 Apr. 1998). Colorado, USA, 1998. -P. 105-108

41. Лодейщиков В. В. Извлечение золота из упорных руд и концентратов. — М.: Недра, 1968. — 204 с.

42. Лодейщиков В. В.Упорные руды золота и серебра и проблемы их рационального использования // Цветные металлы. 2001. № 5. С. 9-10

43. Лодейщиков В. В. //В кн.: Гидрометаллургия золота. — М.: Наука, 1980. С. 5—18.

44. Лодейщиков В. В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. В 2-х т. — Иркутск: Иргиредмет, 1999. — 786 с.

45. International Mining Equipment.-l 967.-#.3 .-р.32.

46. Jirovsky Rudolf. Hutnike Listy.-1967.-#.5.-p.350.

47. Canadian Chemikal Process-1967. -#.4. -p.69

48. Hathaway J.M. Journal of Metals. -1967. -#.3. -p.66.

49. Касима Дзиро и Фунахаси Тэрусасу. Imono. Journal Japan Foundrymen's Society. -1967. -4.4. -p.359.

50. Cass D.E. & Kelly J.N. Electrical Furnace Cenference Proceedings. Vol.18. (American Institute of Mining, Metallurgical & Petroleum Engineers) N.Y. -1961.-p.409.

51. Глинков M.A. и др. Сталь. -1968. -№4. -C.313.

52. Костогрызов B.C. и др. В сб. «Автоматизация производственных процессов в металлургии». (ИТИ). -Киев. -1965. -С. 14.

53. Явойский В.И. и др. В сб. «Теория и практика интенсификации процессов в конверторах и мартеновских печах». Изд-во «Металлургия». -1965. -С.7.

54. Лодейщиков В. В.Упорные руды золота и серебра и проблемы их рационального использования // Цветные металлы. 2001. № 5. С. 9-10.

55. Fleming С. //Hydrometallurgy.l992.V. 30. Р. 127-162

56. Фридман И. Д. Современные направления развития технологии переработки золотосодержащих руд. — М.: Геоинформмарк, 1995. — 39 с.

57. Минеев Г.Г., Жучков И.А. Низкотемпературная автоклавная технология вскрытия упорного золота в сульфидных концентратах // Известия вузов. Цветная металлургия. 2006, № 1. С. 30-34

58. Минеев Г.Г., Жучков И.А. Азотно-пероксидная автоклавная технология вскрытия упорного золота в сульфидных концентратах // Известия вузов. Цветная металлургия. 2005, № 6. С. 42-45.

59. Минеев Г. Г. Биометаллургия золота. — М.: Металлургия, 1989. — 160 с.

60. Минеев Г. Г., Баликов С. В., Панченко А.Ф. // Обогащение руд. 1994. Вып. 5. С. 69—79.

61. Ровира Карбальо Хулио Сесар. Исследование и разработка эффективной технологии переработки арсенопиритных концентратов месторождения Делита (Республика Куба): Автореф. канд. дисс. ЛГИ. Ленинград, 1988. 16 с

62. Bhata P., Langhans J.W ,Lei K.P.V. Alkaline oxidative leaching of gold bearing arsenopyrite ores // Rept. Invest./Bur. Mines US Dep. Inter, 1989. № 9258. P. 1—12.

63. Меламуд B.C. Перспективы использования умеренно термофильных сульфид-окисляющих бактерий в биогидрометаллургии золота // В. сб. трудов I международного симпозиума «Золото Сибири». Красноярск, 1999. С. 115—117.

64. Brierley J. A., Brierley С. L. // Hydrometallurgy. 2001. V. 59. P. 233-239.

65. Olson G. J., Brierley J. A., Brierley C. L. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2003. V. 63. P. 249-257.

66. Каравайко Г. И., Кузнецов С. И., Голомзик А. И. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд. — М.: Наука, 1972. — 245 с.

67. Полькин С. И., Адамов Э. В., Панин В. В. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов. — М.: Недра, 1982. — 288 с.

68. Пусгопшлов П.П., Белый А.В., Гуревич Ю.Л., Китапбаева Ж.А. Бактериальная переработка флотационного и гравитационного концентратов золотосодержащих пирит-арсенопиритных руд // Цветные металлы.,2005. № 3. С. 20—23

69. Rawlings D. Е. // Trends Biotechnol. 2003. Y. 21. N 1. P. 38-44.

70. Collinet M. N., Morin D. // Antonie Van Leeuwenhoek. 1990. V. 57. P. 237-244.

71. Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента.-М. :Металлургия, 1979-255с.

72. Славин У. Атомно-абсорбционная спектроскопия. Л.: Химия, 1971. -296 с.

73. Филипова Н.А., Шкробот Э.П., Васильева Л.Н. Анализ руд цветных металлов и продуктов их переработки. М.: Металлургия, 1980. - 224 с.

74. Ванюков А.В., Зайцев В.Я. Шлаки и штейны цветной металлургии-М. .-Металлургия, 1969-405с.77,78,79