Рынки: 18.12.2017

Москва
Берлин
Лондон
Нью-Йорк
Токио

Пути совершенствования технологии по переработке упорных золотосодержащих руд

06.09.2017 в 21:15 - (Alex) Александр Волков Вернуться обычный режим
Просмотров : 851
Основные поставки на мировой рынок качественного триоксида мышьяка идут из Китая ...
РАССМОТРЕНЫ ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ЭПИТЕРМАЛЬНЫХ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ РОССИИ, С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ЗОЛОТА, СЕРЕБРА И ПОПУТНЫХ ПОЛУМЕТАЛЛОВ (AS, TE, SE И ДР.) ИЗ УПОРНЫХ РУД. ПРЕДЛОЖЕНА СОВРЕМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ФИРМЫ HARPER. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ. «УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПЕЧИ ХАРПЕР». 
 МЫШЬЯК МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ И ОКСИДЫ МЫШЬЯКА
 Официально в Государственном балансе Российской Федерации нет ни одного месторождения рудного мышьяка. Поэтому предприятия России в качестве сырья используют пыли и кеки предприятий цветной металлургии России и Казахстана, а также арсенопиритные концентраты с ЗИФ Урала, Казахстана и Узбекистана. Из кеков обжига арсенопиритных концентратов ЗИФ Казахстана в отдельные годы методом цианирования извлекалось до 600 кг золота.. В небольших объемах производство металла чистотой 97% осуществляется ретортным способом из оксида мышьяка только на Обжиговом заводе в городе Пласт Челябинской области. Здесь же организовано производство свыше 30 лигатур на его основе для производителей специальных сталей. Завод располагает четырьмя обжиговыми печами и производит в год от 3 500 до 5 000 т оксида мышьяка чистотой 95–97.8 %, часть продукции экспортируется. Завод в г.Пласт является крупнейшим производителем оксида мышьяка чистотой 95–98% в России и фактически единственным национальным производителем металлического мышьяка чистотой 97.5% и специальных лигатур на его основе. Производимая им продукция невысокого качества и занимает не более 20% внутреннего рынка. При обжиге мышьякового сырья оксиды сурьмы и висмута переходят в товарную продукцию и загрязняют ее. Технологиями перечистки оксида мышьяка Обжиговый завод не располагает. Вследствие низкого качества продукция Обжигового завода не используется для производства стекла на мировом рынке. Основные поставки на мировой рынок качественного триоксида мышьяка идут из Китая (80–90%) и Марокко (табл. 3). Для производства качественного листового и кварцевого стекла, а также специальных стекол и оптоволокна используется трехоксид мышьяка чистотой 99.43%, который поступает в Россию исключительно по импорту. Ранее производство трехоксида мышьяка хорошего качества было налажено в г.Саратове из пылей обжига вольфрама и кобальта. Мышьяковистые концентраты кобальта и вольфрама не содержат вредных примесей. Расходная норма 0.3–0.4 % от массы стекла. Объем российского рынка 69 000 т (потенциально 77 000 т) – основные поставщики Китай, Голландия и Германия. Цена импортного оксида мышьяка – 230 000 руб/т без НДС. Рынок металлического мышьяка в России делится на два сегмента. Первый. Мышьяк высокой чистоты (5N–7N) и соединения на его основе (арсенид галлия, индия, кадмия и другие). Емкость российского рынка ориентировочно 80 т в год. Мышьяк 7N импорт по цене 550 $ США за 1 кг, арсенид галлия 1 200 $ США за 1 кг. Основные поставщики – Китай, Грузия, Украина (занимается реэкспортом грузинского мышьяка, арсенид галлия из вторичного сырья), Израиль, США, Германия, Голландия. В небольших объемах имеется собственное производство высокочистого мышьяка и соединений на его основе по алкоголятной и хлорной технологии в ИРЕА и Зеленограде. Россия крупный экспортер отходов и некондиционного сырья (электронного лома) арсенида галлия на мировой рынок. Второй. Мышьяк металл чистотой 98–99.9%, лигатуры для цветной и черной металлургии. Емкость российского рынка ориентировочно до 2 300 т/год и доли рынка распределяются между металлом (800 т), лигатура медь-мышьяк (500 т), лигатуры свинец-мышьяк (700 т), прочие лигатуры и сплавы (300 т). Основным поставщиком металлического мышьяка в Россию являются Китай, Южная Корея и Голландия. Цена металла чистотой 99.9% – 12 тыс. $ США. Лигатура Медь70Мышьяк30 – поставщики Иран, Индия, Голландия, Германия и Китай. Цена 10–15 тыс. $ США за тонну. Основные потребители – производители алюминиевых сплавов, бронз и латуней. Лигатуры Свинец – Мышьяк (мышьяка в процентах 30, 20, 18, 15, 10 и 5) поступают в Россию из Индии, Голландии, Китая, Казахстана и других стран. Цена лигатуры Свинец80Мышьяк20 в среднем 210 тыс. руб/т. Основные потребители – предприятия производители свинцовой дроби и проката, латуней и бронз. Крупными игроками на рынке мышьяка металла в России являются фирма «КВМ Affilips» Нидерланды, филиалы американских компаний из Индии и Китая, а также фирмы Китая и Украины, на рынке оксида мышьяка высокого качества – Китай, Марокко (более 95% рынка), Казахстан и Голландия. В отличие от официальной оценки минеральная база мышьяка в России весьма значительна и базируется на крупнейших месторождениях леллингита (Правоурмийское – 45 млн. т As) и арсенопиритно-золоторудных месторождениях (свыше 70 объектов, ориентировочно 170 млн. т As). Проблема состоит в том, что в России полностью отсутствуют следующие производственные мощности: – по получению металлического мышьяка методом термической возгонки из минерального сырья; – его сублимационной перечистки; – производства трехоксида мышьяка высокой чистоты путем окисления металла чистотой 99% и выше; – его очистки от примесей сублимационным способом; – мощностей по рециклу мышьяка высокой чистоты из отходов электронной промышленности. Современные технологии производства первичного мышьяка и его оксида базируются на уникальных свойствах мышьяка и его оксида связанные с сублимацией. Температура сублимации мышьяка при нормальном давлении 610°С. в вакууме снижается на 100°С. Термическая сублимация трехоксида мышьяка возможна при T – до 400°С при давлении менее 1 атм. Но учитывая, что давление паров ряда примесных окислов близки к температурам технологического процесса, этим методом вполне достижима только чистота 99.99%. Очистка от примесей металлического мышьяка методом сублимации в две стадии при T – 580–650°С это технологически и экономически наиболее эффективный способ получения металла чистотой 99.9999 и выше. Несмотря на тот факт, что известно 12 способов получения металлического мышьяка и его оксида из различного сырья применительно к универсальному оборудованию Харпер реализуем только термический способ в вакууме или инертной атмосфере. И именно этим способом, в США получают 99.9% металла и оксида мышьяка высокой чистоты, как из первичного минерального, так и вторичного сырья. При этом основные технологические процессы полностью реализуются на серийном оборудовании трех массовых типов производства фирмы Харпер. (пушер, конвейнерные, вращающиеся) Для российской промышленности мышьяка интерес представляют пять основных технологических регламентов: 1. Непрерывный процесс термической сублимации трехоксида мышьяка при T – 400°С при пониженном давлении. Чистота продукции до 99.99%. Возможное размещение – город Пласт Челябинская область, Обжиговый завод. Объем годового производства 5–15 тыс. т в год. 2. Непрерывный процесс термического разложения арсенопирита или леллингита в вакууме или инертной атмосфере без доступа кислорода с конденсацией аморфного мышьяка в керамических приемниках. Температура ведения технологического процесса по арсенопириту 630–750, леллингиту 650–810, в конденсаторах T – 430°С и ниже. Леллингит – известно месторождение у станции Амгунь, Хабаровский край, которое может произвести продукцию от 10 до 30 тыс. т по металлу в год. Арсенопирит – более двух десятков ЗИФ Дальнего Востока и Сибири при содержании мышьяка в концентратах 5–10% и выше. В первую очередь Амурский ГМЗ компании «Полиметалл». Мощность по мышьяку металлу от 600 т до 15 000 т в год по объекту. 3. Технология двух стадиальной сублимационной очистки от примесей (в периодическом режиме аморфного мышьяка при T – 510–620°С в вакууме или инертной атмосфере до чистоты 99.9% и выше) с получением слитков мышьяка возможна на предприятиях Якутии, Дальнего Востока и Урала. 4.Термическая переработка отходов арсенида галлия при T – 960°С и вакууме 1.33 Па с конденсацией паров мышьяка в холодильнике. Далее конденсируют мышьяк в металл возгонкой и направляют на сублимационную очистку. Галлий отделяют от арсенида галлия фильтрацией и направляют в рецикл в объеме 90%. Максимально возможно строительство двух производств небольшой мощности – в Москве и Санкт-Петербурге. 5. Окисление металлического мышьяка чистотой 99% и выше в регулируемой газовой среде с получением оксида мышьяка высокой чистоты для нужд стекольной и керамической промышленности по требованиям Американского Керамического Общества. Целесообразно строительство трех объектов – в поселке Камбарка в Удмуртии, поселке Горном Саратовской области и станции Сулук Хабаровском крае. Помимо металлического мышьяка возможен обжиг концентратов высокого качества арсенопирита и особенно леллингита. Состояние и объемы производства мышьяка и его соединений в России в значительной степени увязаны с расширением объемов переработки арсенопиритных и упорных руд месторождений коренного золота.. В ряде случаев без удаления мышьяка из концентратов и руд золота невозможно осуществить его рентабельное производство. Применительно к российским золоторудным месторождениям с упорным золотом необходимо принимать во внимание и ряд дополнительных моментов. 1. Присутствие в рудах ряда месторождений высоких содержаний попутного селена и теллура. (Чудное, Чертово Корыто, Майское и ряд других). Селен и теллур образует с платиноидами, золотом, серебром и другими металлами значительное число собственных минералов или изоморфных форм. Л.К. Яхонтова и В.П. Зверева опубликовали весьма полезный для технологов обзор минеральных форм этих полуметаллов [6]. При наличии в рудах селенитов и теллуритов висмута и сурьмы, они возгоняются при T – 680°С. и могут быть сконденсированы в отдельный товарный концентрат. Аналогичным образом при T – 580–830°С ведет себя и гессит (селенид серебра). Поэтому Печи Харпер широко используются в технологии переработки анодного шлама медеплавильных и никелевых заводов за рубежом, особенно в Японии. После возгонки и конденсации теллуридов и селенидов сурьмы и висмута полученный конденсат подвергается окислительному обжигу, с целью удаления оксидов селена и теллура в газовую фазу. Второй технологический процесс связан с переводом селена и теллура из руд в водный раствор путем обработки сернистым натрием. Процесс интенсифицируют путем нагрева концентратов до T – 230°С и более. 2. В связи с относительно низким содержанием золота и серебра, в пиритном и арсенопиритном концентратах и рудах в ряде месторождений, с целью получения золотой головки, нашли применение и методы магнитного обогащения. Связано это с различиями в магнитных и электрических свойствах пирита и арсенопирита различных генераций. Имеется техническая возможность увеличить, таким образом, содержание золота в отдельном товарном концентрате пирита или арсенопирита на порядок и более. Полученные концентраты золотой головки и рядовые вскрываются по отдельным технологическим регламентам 3. Для повышения производительности автоклавных отделений ЗИФ Якутии и Дальнего Востока возможна реализация на оборудовании Харпер схемы термической деструкции пирита при T – 320–410°С пароводяной смесью с переводом до 60% серы в газовую фазу в виде диоксида серы. Диоксид серы переводят путем сжатия компрессором в жидкое состояние и используют в качестве товарной позиции. Это крайне важное технологическое новшество, которое позволяет после удаления мышьяка, за счет остаточного тепла удалить и свыше 60% пиритной серы из флотационных сульфидных концентратов за один цикл. Полученный железисто-пирротиновый концентрат подлежит дополнительно перечисткам и доводки различными методами с получением железо-кобальтового кека (на цианирование), и сульфидного концентрата направляемого в рецикл на оборудование Харпер или на автоклавное вскрытие. В результате этих мероприятий, возможно, увеличить производительность автоклавных отделений ЗИФ минимально в 3–10 раз, избежать образования отходов с высоким содержанием мышьяка (скородит) и повысить извлечение и производство золота и серебра на действующих предприятиях. 4. Для перевода пирита в пирротин широко используется технология его прямого термического разложения в инертных средах и вакууме с образованием элементарной серы. Процесс ведут в одну стадию в вакууме при T – 600–610°С (энергия активации 265 кДж/моль), на воздухе в две стадии при T – 650°С (110+320 кДж/моль). Пирротин имеет переменный состав с содержанием серы 32–34%. Для получения пирротинового концентрата применяют магнитные методы и флотацию. Полученную попутно самородную серу направляют в сельское хозяйство или на химическую переработку. Возможность реализации этой технологии в переработке арсенопирит-пиритных концентратов с золотом вызывает определенные сомнения. Крайне важным моментом является возможность реализации в дальнейшем технологических процессов по получению товарных концентратов попутных кобальта, ванадия, сурьмы, а также получения железорудных концентратов или пигментов железа. Выполненный анализ позволяет высказать следующие предложения: 1. Для решения задач вытекающих из технологии As-Au необходимо выполнить пилотные работы на небольших партиях арсенопиритных концентратов ГОКов Албазино, Майское, Кючус и Маломыр на установкроссийского производства с соответствующим научным сопровождением. 2. В случае получения положительных результатов заключить соглашение о совместных поставках серийного оборудования и закупить рядовое лабораторное оборудование у фирмы Харпер [7]: – тип ЛТ температура процессов 1 000°С. – тип НТ температура процессов 1 700°С. 3. Закупка вертикальной конвейнерной печи нецелесообразна ввиду высокой стоимости и работы в области высоких температур (рабочая T – 3 000°С.. 4. Получение технологий и доступа к серийному оборудованию производства Харпер позволит создать в России современную производственную базу мышьяка и его соединений и обеспечит их экспорт в объемах сопоставимых с Китаем.
Подробнее в журнале "Золотодобывающая промышленность" №4(82) август 2017 г.

Подкаст



Подкаст о события в золотодобыче от 16.05.2016

Ваш выбор