Рынки: 03.06.2020

Москва
Берлин
Лондон
Нью-Йорк
Токио

Биогидрометаллургическое извлечение цветных и благородных металлов из первичного минерального сырья и отработанных штабелей кучного выщелачивания окисленных руд

27.01.2020 в 18:44 - (Alex) Алексей Иванов Вернуться обычный режим
Просмотров : 1269
Золото не является исключением и уверенно удерживает первенство среди добываемых металлов ...
Потребление различных полезных ископаемых неуклонно растет, а качество минерально-сырьевой базы ухудшается. Золото не является исключением и уверенно удерживает первенство среди добываемых металлов. Все это отражается на технологических схемах, сложность которых возрастает с учетом особенностей вещественного состава и предъявляемым на сегодняшний день требованиям к горнодобывающей сфере. Комплекс этих факторов заставляет задуматься о поиске новых технологических решений, обратить свое внимание на забалансовое и техногенное сырье, спектр которого очень разнообразен. Миллиарды тонн отходов зачастую характеризуются повышенным содержанием ценных компонентов в них. С экономической точки зрения применение сложных развернутых схем для переработки такого минерального сырья не целесообразно. В практику в последнее время прочно вошло кучное выщелачивание, которое не требует сложного аппаратурного оформления, но для достижения максимально возможных показателей при его реализации необходим новый подход. Одним из основных предлагаемых решений является использование микроорганизмов, позволяющих вскрывать упорные фазы золота перед цианированием и выщелачивать цветные металлы в раствор. Безусловным достоинством биопроцесса является воздействие бактерий на все присутствующие фазы, а не только на сульфидную, как считалось ранее. Это обуславливает максимальную степень извлечения благородных металлов при последующем цианировании, а также выщелачивания в биораствор цветных, которые в дальнейшем могут быть выделены из него известными способами. На стадии лабораторных испытаний в первую очередь созданы активные ассоциации микроорганизмов, способные переводить в раствор из различного минерального сырья S, Fe, As, Sb, Cu, Zn, Mn, Ni, Mg, P и другие элементы, а также методики их хранения, иммобилизации и приготовления биореагентов в промышленных условиях. В основе создания ассоциаций лежат штаммы, соответствующие собственному биоценозу, экологически и генетически приспособленные к вещественному составу и климатическим условиям региона (Башлыкова Т.В., Аширбаева Е.А., Кушпаренко В.Ю., 2015 г.). В разработанных авторами методических рекомендациях по оценке пригодности первичного и техногенного упорного минерального сырья для кучного биовыщелачивания особое внимание уделено изучению особенностей вещественного состава сырья, укладываемого в штабель, позволяющих определить целесообразность и возможность выделения продуктивной или непродуктивной фракций, наличие которых позволяет сократить объем направляемого материала на переработку. Коллективом авторов изучались лежалые кеки кучного выщелачивания золота из окисленной руды с содержанием ценного компонента в них 0,80 г/т. Биовоздействие на упорные фазы в лабораторных условиях в течение 8 месяцев позволили увеличить долю цианируемого золота на 70,78%, которая в конечном итоге составила 92%. Испытаны технологии подготовки материала отработанных штабелей кучного выщелачивания ко вторичной эксплуатации с выделением и без выделения продуктивной фракции, с интенсифицирующим воздействием при грохочении и без него. В лабораторных условиях с использованием перколяционных колонн изучена зависимость скорости развития биомассы от особенностей вещественного состава руд. Установлено, что наличие в руде минералов с высокоразвитой поверхностью благоприятно отражается на процессах накопления микроорганизмов и последующего выщелачивания. К таким минералам относятся: хлорит, каолинит, слюды, волластонит, пирофиллит, хризотил-асбест, тальк, углеродистое вещество и др. Отрицательным воздействием характеризуются монтмориллонит и нонтронит, которые препятствуют доступу микроорганизмов к источнику питания. Положительным эффектом для развития бактерий обладают минералы зон окисления и выветривания с пористой структурой, особенно железо-кремнистые агрегаты с переосажденными комплексными образованиями, имеющие в своем составе источники питания бактерий: железо (II), магний, калий, марганец и др. Наличие минералов и пористых структур, благоприятных для процесса биовыщелачивания, позволяет избежать окомкование руды и укладывать в штабель кучного выщелачивания окисленную руду естественной крупности, а первичные руды в крупности менее 40 мм. Также установлено интенсифицирующее влияние на процесс биовыщелачивания минералов, имеющих в своем составе элемент разной валентности. Например, наличие в руде пирротина в количестве до 0,05%, а комплексных марганцевых соединений до 0,01% уже приводит к интенсификации накопления бактерий. Установленный фактор указывает на возможность регулирования скорости биовыщелачивания за счет создания необходимой минеральной системы в составе рудного штабеля. Такой подход важен и для создания необходимого температурного режима, особенно в зимний период, при биовыщелачивании малосульфидных руд. В этом случае могут быть использованы техногенные источники, например, пиритные хвосты флотационных фабрик, перерабатывающих руды цветных металлов. Установлено, что пиритные хвосты флотации, где использовалось в качестве пенообразователя сосновое масло, негативно влияют на биотехнологические процессы. В опытно-промышленном масштабе проведены испытания на пробах массой 15-17 тыс. тонн упорных золото-сульфидных руд (более 50% золота ассоциировано со сфалеритом), золото-кварцевых руд с коллоидным золотом (на 74% ассоциированным с кварцем и пиритом) и золото-серебряных руд с повышенными содержаниями меди и цинка (1,5 и 3,5% соответственно). Определены режимные условия процесса биоокисления при обработке биореагентами в разные времена года (весна, лето, осень) и режимные параметры процесса выщелачивания благородных металлов с использованием цианида и его заменителей. Упорные золото-сульфидные руды подвергались воздействию комплекса тионовых ацидофильных бактерий, созданного на основе штаммов, соответствующих собственному биоценозу. Культивирование микроорганизмов проводилось на модифицированной питательной среде 9К. Орошение рудного штабеля биорастворами с мая по октябрь осуществлялось вобблерной системой подачи растворов, при этом оптимальное соотношение Ж/Т составило 0,2. С ноября по май рудный штабель подвергался орошению цианистым раствором с концентрацией 0,4 г/л. Объем пропущенных растворов составил 43890 м3 при соотношении Ж/Т=3,28 (Башлыкова Т.В., Аширбаева Е.А., Пинясов М.В., 2015 г.). При опытно-промышленных испытаниях кучного биовыщелачивания бедных упорных золото-сульфидных руд с содержанием золота 1,5 г/т, серебра 8,3 г/т достигнуто извлечение золота 84,85% и серебра до 88,56%, а также установлена возможность получения из золото-серебряных руд концентрированных продуктивных растворов меди и цинка (до 6 и 10 г/л соответственно), пригодных для гидрометаллургического передела. Определена возможность получения отходов с отвальным содержанием ценных компонентов, пригодных для глубокой утилизации в стройиндустрии.
Подробнее в журнале "Золотодобывающая промышленность" №6(96) декабрь 2019 г. 

Подкаст



Подкаст о события в золотодобыче от 28.05.2018

Ваш выбор