Acasă→frumuseţe→ Oamenii de știință din Khabarovsk au venit cu o nouă modalitate de a extrage aur. Activare leșierea în grămada de aur Leșierea Igd a aurului

Oamenii de știință din Khabarovsk au venit cu o nouă modalitate de a extrage aur. Activare leșierea în grămada de aur Leșierea Igd a aurului

07.08.2016

Istoria extragerii ingredientelor utile prin dizolvare si precipitare este cunoscuta inca din cele mai vechi timpuri. Extracția industrială a cuprului din apele acide de mină a început în secolul al XVI-lea și în secolul al XX-lea. metalele au fost leșiate în URSS, SUA, Canada, Franța, Australia, Brazilia etc.
În funcție de modul în care componentele utile sunt extrase din minereuri, tehnologiile fizice și chimice sunt împărțite în tipuri: topire, leșiere, dizolvare, gazeificare, sublimare și leșiere.
În timpul topirii, mineralul este transferat într-o stare mobilă și prezentat pentru prelucrare cu o soluție fierbinte. Soluția de produs în acest caz este un amestec mecanic de substanțe mobile. Metoda și-a găsit aplicație în extracția sulfului, parafinei, uleiului etc.
Când este spălat, un jet de soluție de lucru distruge mineralul în particule mici, care sunt eliberate în suspensie la suprafață, unde sunt separate de soluție prin sedimentare sau filtrare.
Când sunt dizolvate, moleculele substanței dizolvate trec în soluții, care sunt procesate în fabrici. Așa se extrage sarea.
În timpul gazificării, prin încălzire cu o cantitate limitată de aer, mineralul combustibil este transformat în stare gazoasă și extras la suprafață. Un tip de gazeificare este sublimarea. Această metodă este folosită pentru a dezvolta minerale care pot trece în stare gazoasă (realgar, cinabru).
Leșierea metalelor la scară industrială a fost folosită în timpul Primului Război Mondial (1915-1918) pentru exploatarea cuprului în SUA, America de Sud, Japonia și alte țări.
Esența leșierii este transferul metalelor din minerale în soluții și din acestea în sedimente comercializabile prin reacții fizico-chimice.
Avantajele tehnologiilor de leșiere a metalelor în comparație cu tehnologiile tradiționale sunt vizibile dintr-o comparație a schemelor lor tehnologice. Leșierea exclude astfel de procese tradiționale precum eliberarea, livrarea și îndepărtarea masei de rocă în ciclul minier, zdrobirea, măcinarea și flotarea acesteia la îmbogățire, prăjire și alte operațiuni în timpul prelucrării metalurgice. Prin urmare, necesită mai puțin cost, forță de muncă, materiale tehnice și resurse energetice.
În majoritatea practicilor globale, levigarea este folosită pentru a extrage metale din mineralele oxidate de la suprafață. Posibilitățile de leșiere sunt, de asemenea, explorate în exploatarea metalelor subterane, de exemplu, folosind explozii masive BB și încărcături nucleare pentru a zdrobi minereurile. Acest lucru se explică prin faptul că, odată cu adâncimea, conținutul de metale din minereuri scade, cantitatea de minereuri oxidate scade și costul de producție a metalelor crește.
În viitor, este nevoie de leșiere din minereurile sulfurate de calitate scăzută. Mineralele sulfurate sunt mai rezistente la procesare. Acestea necesită reactivi și regimuri mai complexe. Aceasta a condus la dezvoltarea cercetărilor actuale în această direcție.
Este în general acceptat că metalele din materii prime minerale sărace cu indicatori economici acceptabili pot fi obținute prin metode de geotehnologie fizică și chimică (K.N. Trubetskoy), grămadă, mină sau foraj subteran. Astfel, chiar și un astfel de metal pasiv precum aurul din minereuri sărace și dezechilibrate (cu un conținut de 1,2-0,6 g/t) sau deșeuri din industriile miniere și de prelucrare (cu un conținut de 0,6-0,3 g/t), în practica mondială, este leșiat cu eficiență ridicată.
Atunci când explică fenomenul de transfer al metalelor din minerale sulfurate în soluții, unii cercetători atribuie rolul principal proceselor chimice, alții proceselor electromecanice și bacteriene.
Practica leșierii în grămada nu este încă răspândită. Un factor important care împiedică utilizarea pe scară largă a leșierii în grămada de polimetale, cupru, wolfram și molibden este calitatea proastă a materiilor prime minerale din majoritatea haldelor și sterilului. În acest caz, este necesar un număr mai mare de cicluri de soluții de leșiere trecute prin masa de rocă până când se obțin concentrații industriale ale metalului în ele.
Leșierea în grămada de aur este utilizată pe scară largă în practica întreprinderilor miniere din SUA, Canada, Africa de Sud, Australia, China, Mexic etc. Numai în SUA, există peste 110 instalații industriale și pilot-industriale KB cu o productivitate de 0,1 până la 3-5 milioane de tone de masă rocă pe an.
Reactivul principal pentru leșierea grămezii de aur este cianura, dar solvenți mai puțin toxici sunt în prezent testați experimental.
Tehnologia de scurgere a aurului este utilizată la scară pilot pe site-urile miniere din Rusia, Kazahstan și Uzbekistan.
Leșierea în grămada de metale este folosită cel mai adesea în combinație cu leșierea subterană în minele de aur, cupru și uraniu ca mijloc de reciclare a rocilor asociate și de sortare a sterilului.
La zăcământul de uraniu Manybai, de mai bine de 20 de ani se prelucrează cu soluții acide o haldă de minereuri de calitate scăzută cu un volum de 1,5 milioane de tone.
Tehnologia de leșiere în grămada a fost dezvoltată în SUA în anii 50 ai secolului trecut pentru prelucrarea minereurilor de cupru neechilibrate. S-a răspândit la întreprinderile miniere de uraniu din URSS, SUA, Canada, iar în ultimii 20 de ani a fost folosit în practica extragerii aurului din minereurile oxidate de calitate scăzută.
Leșierea în grămada de cupru din minereuri caracterizată printr-o predominanță a mineralelor oxidate, precum și a calcocitului, este utilizată pe scară largă în operațiunile miniere din SUA, Peru și Rhodesia. La întreprinderile Bluebird și Mangula, această tehnologie este utilizată pentru levigarea cuprului cu un conținut de cupru în minereuri de 0,5 și, respectiv, 1,13%.
Ca solvent se folosesc solutii de coada din instalatiile de cimentare sau extractie la care se adauga acid sulfuric cu o concentratie de 50 g/dm3 si uneori sulfat de oxid de fier. Durata ciclului de levigare este de 120 de zile, din care 75 de zile sunt irigații și 45 de zile sunt drenarea soluțiilor productive. Concentrația medie de cupru în aceste soluții este de 2,6 g/dm3. Extracția cuprului din minereu este de aproximativ 50%.
Leșierea în grămada de uraniu din minereuri neechilibrate la scară industrială a fost stăpânită de întreprinderile din fostul Minister al Construcțiilor de mașini medii al URSS (Combinația minieră și chimică Tselinny, Combinatul minier și chimic din Kârgâz, Combinatul minier și chimic Leninabad, Lermontovskoe RU, etc.). Conținutul de uraniu din minereurile trimise pentru leșierea în grămada a variat între 0,03 - 0,04%. Extracția uraniului în soluția productivă cu acid sulfuric și alcalii a fost la nivelul de 70-80%.
Analiza experienței obținerea metalelor prin leșiere în grămada ne-a permis să tragem următoarele concluzii:
leșierea ca tehnologie capabilă să asigure extracția eficientă a metalelor din minereurile de cupru și uraniu de calitate scăzută și oxidate se află în stadiul de dezvoltare industrială, iar din minereurile oxidate și sulfurate ale altor metale - doar în stadiul de dezvoltare;
Există puțină experiență cu leșierea in situ a altor metale decât uraniul. Există cercetări active privind extracția cuprului și nu sunt suficiente cercetări privind leșierea aurului, ceea ce crește relevanța unor astfel de cercetări.
Cercetare aspecte teoretice Leșierea deșeurilor și a minereurilor de calitate scăzută a început cu mai bine de 50 de ani în urmă.
O serie de oameni de știință din organizațiile de cercetare ruse (MGGA, VNIPIPromproekt, SKGTU, Unipromed, MSGU, TsNIGRI etc.) au lucrat la teoria leșierii.
Oamenii de știință au contribuit la teorie și practică: N.P. Laverov, B.N. Laskorin, K.N. Trubetskoy, V.A. Chanturia, M.I. Agoshkov, G.A. Axelrod, V.Zh. Arens, V.K. Bubnov, V.I. Golik, T.M. Zhautikov, V.I. Zelenov, N.B. Korostyshevsky, E.A. Kotenko, V.G. Levin, A.M., Margolin, N.N. Maslenitsky, V.N. Mosinets, I.N., Plaksin, V.V. Rachinsky, M.N. Tedeev, V.A. Lodeyshchikov, V.V. Khabirov, E.I. Shemyakin, P.M. Garrels, R. Grissbach, C.L. Christ, G. Schenk, J. Frits, et al.
Bazele teoretice ale hidrometalurgiei au fost dezvoltate prin lucrările lui I.N. Plaksina, S.B. Leonova, V.A. Chanturia si altii.Una dintre componentele tehnologiei de levigare este procesele fizico-chimice de extragere a metalelor din sulfuri refractare. Au fost dezvoltate ca o alternativă la metodele existente de obținere a metalelor, a căror utilizare este periculoasă și costisitoare pentru mediu.
Cele mai mari succese au fost obținute în leșierea cuprului, uraniului, aurului și zincului, cărora A.P. și-a dedicat lucrările. Zefirov, A.I. Kalabin, V.P. Novik-Kachan, B.V. Nevski, V.G. Bakhurov, I.K. Luţenko, S.G. Vecherkin, L.I. Lunev, I.E. Rudakov, R.P. Petrov, N.N. Khabirov, V.K. Bubnov, M.N. Tedeev, V.I. Golik și colab.
Procesele de leșiere a mormanilor de metal au loc în două etape. În prima etapă, are loc dizolvarea prin difuzie a metalului; în a doua etapă, acesta este transferat prin filtrarea soluției prin minereul din stiva. La fundamentarea parametrilor geotehnologici ai KB de metale se studiază difuzia solidelor, în special a metalelor, și filtrarea lichidelor în mediul poros al minereului.
În domeniul dizolvării prin difuzie a metalelor, cele mai cunoscute lucrări sunt P. Shewman și V.Zh. Ahrensa. Aceste lucrări fundamentale sunt luate ca bază pentru dezvoltarea metodelor teoretice de calcul. Teoria filtrării lichidelor în medii poroase este dedicată lucrărilor lui Maurice Masket, E.I. Rogova, V.G. Yazikov și alți oameni de știință.
Prelucrarea minereurilor de aur de calitate scăzută cu un conținut de aur de la 0,5 la 2,5-3,0 g/t prin leșiere în grămada se realizează la o serie de întreprinderi miniere din SUA, Canada, Africa de Sud, Australia, China, Mexic etc. Numai în SUA există mai mult de 110 instalații industriale și pilot-industriale KB cu o capacitate de 0,1 până la 3-5 milioane de tone de masă rocă pe an.
Tehnologia de leșiere a grămezilor de aur este utilizată pe scară largă în Rusia, Kazahstan, Kârgâzstan și Uzbekistan.
În Rusia, leșierea în grămadă de aur este utilizată la întreprinderile din Transbaikalia de Est (zona de minereu din Darasun, Baley, Aprelkovsko-Peshkovskaya etc.). Materialul pentru KB este minereuri slab comercializabile, dezechilibrate și masă mineralizată de roci de supraîncărcare cu un conținut de aur de 0,5-0,7 până la 3-5 g/t.
În Kârgâzstan, concernul Yuzhpolymetal extrage aur din minereurile substandard din zăcămintele montane înalte.
În Uzbekistan, leșierea haldelor la scară industrială se realizează din roci sterile din cariera Muruntau. Productivitatea anuală a întreprinderii KB în ceea ce privește masa prelucrată depășește 12 milioane de tone.Conținutul de aur din materiile prime prelucrate este de 0,5-0,8 g/t. KB este dezvoltat la câmpul Daugystausskoye.
În Kazahstan, cel mai mare succes în stăpânirea tehnologiei de leșiere a aurului a fost obținut de Vasilkovsky GOK JSC și compania ABC-Balkhash.
JSC Vasilkovsky GOK folosește minereu oxidat din zăcământul Vasilkovsky pentru leșierea în grămada. Compoziția minerală a minereului, % în masă: SiO2 - 64,2; Al203 - 8,1; Fe2O3 - 37; CaO - 1,68; MgO - 1,61; As - 0,22; Na20 - 1,33; K2O - 5,80; Pb - 0,048; Zn - 0,034; Ni - 0,035; Cu - 0,045; Co - 0,023; Bi - 0,014; Stotal - 0,35; Au - 1,58 g/t.
Dimensiunea minereului este de 250 - 300 mm. Volumul total al stivelor KB este de 1,5 milioane de tone de minereu. Leșierea se realizează cu o soluție de cianură alcalină cu o concentrație de cianură de sodiu de 0,04-0,08% și o densitate de irigare de 15-25 dm3/t pe zi. Recuperarea aurului este în intervalul 50-55%,
Compania minieră ABC-Balkhash folosește minereuri oxidate și semi-oxidate din zăcămintele Pustynnoye și Kariernoye pentru leșierea în grămada de aur. Conținutul de aur din minereurile oxidate și semi-oxidate trimise pentru leșierea în grămada este de la 3 la 1,35 g/t.
Minereul este furnizat la două complexe de concasare cu o capacitate totală de procesare de până la 1.460 mii tone/an. Trece prin trei etape de zdrobire până la o dimensiune a particulei de -20 mm, este transportat la o bază pregătită, unde este stivuit într-o stivă de 7 m înălțime cu o înălțime proiectată a stivei de 49 m. După umplerea volumului specificat, suprafața a stivei se slăbește și se așează un sistem de irigare pe suprafața slăbită.
Apa lacului este folosită pentru prepararea soluțiilor. Balkhash, care este alimentat printr-o conductă de apă lungă de 18 km. Stiva se iriga cu o solutie de cianura de sodiu la o concentratie de 0,7 g/dm3. Când soluția se infiltrează prin stivă, aurul se dizolvă:

4Au + 8NaCN + O2 + H2O → 4NaAu(CN)2 + 4NaOH

Soluția productivă se varsă în colector și prin sistemul de drenaj al țevilor perforate intră în rezervoarele de stocare, de unde este pompată în atelierul hidrometalurgic pentru sorbție.
Cărbunele activ este folosit ca sorbent. Soluția trece prin 5 coloane de sorbție cu cărbune instalat în serie. În scopul eficienței sorbției, se utilizează principiul în contracurent - cărbunele activ se deplasează către soluția productivă cu ajutorul ejectoarelor.
Cărbunele saturat intră în coloana de desorbție. Aurul este îndepărtat din cărbune la o temperatură de 125 °C și o presiune de 4 atm într-o soluție concentrată de cianură (0,2%) și sodă caustică (1%). Soluția saturată cu aur este furnizată electrolizoarelor, unde nămolul care conține aur este depus pe grilele catodice. Nămolul este îndepărtat, este supus unui tratament acid și trece la topire pentru a produce aliajul Doré aur-argint.
În perioada 1995-2001, în grămezi nr. 1 și nr. 2 au fost stivuite 2614,7 mii tone de minereu cu un conținut de 1,35 g/t cu o masă de aur de 3500 kg. Înălțimea stivei principale nr.2 (2431 mii tone minereu) a ajuns la 35 m. S-au obținut 1050 kg aur, cu o recuperare totală de 30%.
Capacitatea anuală de prelucrare a minereului a variat de la 204 mii tone (1995) la 850,1 mii tone (2000), media pe 6 ani a fost de 373 mii tone.Producția de aur rafinat a variat de la 75,6 kg în 1995 până la 245,1 kg în 2000, medie - 150 kg pe an.
În 1995-1997 37,2% din aur a fost recuperat din materiile prime depuse în această perioadă, apoi recuperarea a început să scadă din cauza proceselor de colmatare.
Practica extragerii aurului din sterilul de flotație a minereului în Kazahstan este încă limitată. În 1993-1994 Altyn-Kulager LLP a construit și a pus în funcțiune o fabrică pilot pentru leșierea în grămada de aur din sterilul concentratorului Bestobinsky. Leșierea aurului s-a efectuat în perioada 1995-1996 pe o grămadă cu un volum de 100 mii tone.Conținutul de aur din grămada KB a fost la nivelul de 2,2 g/t, rezerve - 220 kg. Leșiat folosind tehnologia alcalin-cianuri cu extracția aurului din soluții productive folosind rășină AM-2B. Pe parcursul a doi ani de muncă, au fost recuperate doar 32 kg de aur (14,4%).
Materiile prime purtătoare de aur au grade diferite de rezistență la transformările geochimice. Dualismul comportamentului aurului (ca element inert și mobil geochimic) se explică, pe de o parte, prin solubilitatea sa scăzută, iar pe de altă parte, prin capacitatea de a forma formațiuni complexe, ușor solubile și de a migra sub formă de forme submicroscopice.
În timpul oxidării și dizolvării sulfurilor care conțin aur fin dispersat, acesta din urmă se poate transforma direct într-o soluție coloidală. Stabilizatorul aurului coloidal este siliciul coloidal, precum și carbonatul de sodiu și Fe(OH)3. Soluțiile coloidale de aur se formează și prin acțiunea FeSO4 asupra unei soluții de clorură de aur.
Procesul de dizolvare a aurului poate fi descris prin ecuația cinetică generală:

unde β este constanta vitezei de dizolvare; C - conținut de aur din coadă; Cp - conținut inițial de aur; a este concentrația agentului activ.
Solubilitatea aurului este o funcție de concentrația agentului activ (a) în solvent și se caracterizează prin dependență

unde Г, n sunt coeficienți și Г = const pentru un anumit reactiv.
Utilizarea leșierii în grămada de aur în fiecare caz specific este determinată de proprietățile geotehnologice ale materiei prime purtătoare de aur.
Evaluarea posibilităților de dezvoltare geotehnologică a obiectelor de minereu de aur este un proces pe mai multe niveluri, deoarece implementarea geotehnologiei este asociată cu necesitatea de a lua în considerare atât soluțiile teoretice, cât și cele practice.
Evaluarea eficacității geotehnologice a materiilor prime care conțin aur (minereu, steril etc.) se realizează în funcție de parametrii geochimici, mineralogici și tehnologici și operaționali. Termenul „capacitate geotehnologică” se referă la proprietatea pe care o are materia primă în raport cu transferul aurului pe care îl conține într-o stare mobilă dizolvată. În acest caz, clasificarea geotehnologică a caracterului adecvat al materiilor prime purtătoare de aur pentru leșierea în grămada capătă o semnificație practică.
Dizolvarea aurului depinde în principal de proprietățile mineralogice ale rocilor gazdă, de caracteristicile lor structurale și texturale și de proprietățile fizico-chimice ale mediului. În special, cu cât boabele de aur sunt mai mari și cu cât roca este mai monolitică, cu atât solubilitatea aurului este mai proastă.
Din factori interniÎn geochimia aurului, valența variabilă a elementului și capacitatea de a forma complexe sunt importante. Aurul se dizolvă după distrugerea rețelelor cristaline ale mineralelor accesorii și deschiderea intercreșterilor care se formează. Dizolvarea aurului are loc cel mai rapid în prezența agenților oxidanți puternici: dioxid de mangan, oxigen, oxid de fier și cupru. Dizolvarea maximă a aurului este facilitată de coeficienți mai mari de fracționare a calciului cu magneziu, siliciului cu fier sau aluminiu, potasiului cu sodiu și vanadiului cu crom.
În dizolvarea chimică, pentru a deschide rocile purtătoare de aur se folosesc următorii reactivi: FeCl, Fe2(SO4)3, CuCl, CuSO4, NaCl, HCl, H2SO4, alcalii, cianura de sodiu sau potasiu, tiouree și apă cu clor.
Dizolvarea aurului conținut în rocile de pirit purtătoare de aur are loc sub influența sulfatului de fier oxidat, iar pierderea acestuia din soluții are loc atunci când se întâlnesc cu roci sulfuroase.
Aurul, reprezentat de incluziuni submicroscopice în pirita, este cel mai solubil. În acest caz, dizolvarea are loc sub influența sulfitului de fier oxidat, format în timpul oxidării piritei. Cea mai intensă oxidare a piritelor și pirotitelor purtătoare de aur are loc la pH 5,5 și Eh = 0,8 V. În același timp, în soluțiile mineralizate cel mai probabil complex de aur este Au(OH)2, iar în soluțiile foarte mineralizate cu un aur ridicat. continut - complexe clorohidroxo mixte de tip substante -.
În procesele de oxidare a aurului, prezența ionului de clorură este importantă, ceea ce este necesar pentru a dizolva pelicula de oxid. Clorura de aur, foarte solubilă în apă, se formează atunci când aurul fin dispersat este expus la clor elementar, a cărui eliberare este posibilă în prezența simultană a ionilor de clor, acizi și oxizi de mangan superior.
Pentru levigarea aurului din roci de aur-cuarț, un mediu alcalin cu un pH mai mare de 8 și un mediu cu o concentrație mare de ioni de HCl și tiosulfat sunt cele mai favorabile.
Aurul dizolvat reacționează la cea mai mică schimbare câmp electric, remarcandu-se in locurile de condensare a liniilor de camp la varf, margini si fete ale cristalelor conductoare.
Crearea de fundații metodologice pentru construcția și exploatarea șantierelor HF, inclusiv prevederi teoretice care reglementează parametrii de formare a stivelor, aglomerarea materiilor prime, construcția fundațiilor impermeabile, parametrii sistemelor de irigare și colectare, intensificarea procesului de leșiere, de-a lungul cu sarcinile de evaluare geotehnologică a materiilor prime purtătoare de aur pentru leșierea în grămada are o importanță semnificativă.
Pentru a crește eficiența exploatării aurului, sarcina urgentă este de a crea o bază metodologică pentru determinarea condițiilor limită optime pentru utilizarea leșierii în grămada în combinație cu metodele tradiționale de extracție și prelucrare a materiilor prime.
Caracteristicile de proiectare ale siturilor de leșiere a grămezilor sunt determinate de o serie de factori, dintre care principalii sunt: volumul anual de materii prime prelucrate care conțin aur; dimensiunea materiei prime; materialul și parametrii bazei impermeabile; parte a echipamentului; schema de organizare a muncii.
Leșierea în grămada permite recuperarea aurului din materia primă oxidată la costuri reduse. Cu toate acestea, în ciuda costului mai mare, tehnologia tradițională a plantelor oferă o recuperare mai mare. Prin urmare, utilizarea tehnologiei tradiționale pentru prelucrarea minereurilor de calitate superioară și levigarea în grămadă pentru minereurile de calitate scăzută permite exploatarea eficientă a zăcămintelor.
Lipsa unor limite justificate din punct de vedere economic pentru utilizarea lixivirii hamacului nu permite determinarea condițiilor pentru această tehnologie și identificarea acelei părți din rezervele industriale de zăcăminte care pot fi prelucrate prin metoda leșierii hamacului.
Metodologia de determinare a condițiilor de limită pentru utilizarea lixivirii în grămada pentru exploatarea aurului devine deosebit de relevantă. Prevederile metodologice ar trebui să includă alegerea unui singur criteriu pentru evaluarea eficienței dezvoltării rezervelor, o metodologie de evaluare a valorii pierdute a diferitelor tehnologii, reguli de revizuire a standardelor și a notelor limită.
Aplicarea lixivirii haldelor în combinație cu tehnologia tradițională pentru zăcăminte noi este explorată ținând cont de incertitudinea informațiilor geologice și tehnologice inițiale.
Corectitudinea de mediu a tehnologiilor KB este una dintre problemele teoretice puțin dezvoltate în minerit.
Acumularea și depozitarea deșeurilor de îmbogățire prin flotație de minereu conduc la utilizarea unor zone semnificative pentru haldele de steril și au un impact semnificativ asupra stării mediului.
Consecințele de mediu, sociale și economice ca urmare a depozitării pe termen lung a deșeurilor de prelucrare a minereului duc la scăderea nivelului de rentabilitate a utilizării subsolului și înrăutățirea condițiilor de viață a zonelor populate situate în zona de steril. În zonele în care sunt amplasate sterile, se formează un teren tehnogen complex și se modifică mediul natural.
Gestionarea sterilului este una dintre principalele surse de perturbare a echilibrului ecologic al mediului. Iazurile de plutire a minereului provoacă eroziunea apei și eoliene și sunt supuse prafului. Nivelurile de praf din aer pot depăși standardele sanitare la o distanță de până la 2 km sau mai mult de sursa de praf.
Eliberarea în atmosferă a celor mai mici particule minerale, reactivi de flotație - praf în stare liberă și sub formă de aerosoli - poluează mult timp spațiul aerian. La depunerea pe sol și pe corpurile de apă, praful se acumulează și generează concentrații în exces de metale grele și elemente toxice.
Cel mai mare pericol pentru sănătatea umană este praful care conține dioxid de siliciu liber în modificările sale cristaline, cantitățile reziduale de cianuri, rodonide, acizi, alcalii etc., care provoacă boli pulmonare, dezvoltarea de tumori canceroase și alte boli.
Sunt alocate zone vaste pentru steril, care ulterior devin spații lipsite de viață și devin centrul proceselor catastrofale.
Pătrunderea apelor uzate contaminate în sol este asociată cu o încălcare a echilibrului ecologic al apelor subterane și subterane și cu contaminarea acestora cu substanțe chimice. Încălcarea suprafeței pământului și a regimului apei scoate pământul din echilibrul agricol.
Ca urmare a poluării mediului cu elemente toxice, lumea animală și vegetală este saturată cu acestea în cantități care depășesc standardele admise, ceea ce provoacă modificări fiziologice și boli ale oamenilor, animalelor și plantelor.
Potrivit VIOGEM, fertilitatea terenurilor la o distanță de 5-10 km de haldele de steril se deteriorează cu 10-20%, iar costul și intensitatea forței de muncă a producției agricole crește cu 10-15%.
O creștere a concentrației de dioxid de sulf cu 1 mg/m3 de aer reduce randamentul și calitatea culturilor agricole cu 30-40%, conținutul de proteine din cereale scade cu 20-30%, productivitatea animalelor scade, iar incidența acestuia crește. În zona de influență a sterilului din legume și cartofi, există un exces de plumb, zinc, cupru, arsenic, iar conținutul de vitamine, amidon și zahăr scade. Astfel, în vecinătatea întreprinderilor miniere de aur din Kazahstan, concentrația maximă admisă de poluanți atmosferici depășește semnificativ standardele stabilite. În zona minei Bestobe a JSC Kazakhaltyn, la halda de steril, care ocupă 30 de hectare de suprafață cu o înălțime de haldă de steril de 6 m și un volum de 896 mii tone, emisiile zilnice de praf sunt de 6-7 mg/m3. cu MPC = 0,15 mg/m3 (SiO2, As, Zn etc.), care depăşeşte standardele sanitare de 40-70 de ori.

În tabel 13.1 arată concentrațiile maxime admise Substanțe dăunătoare, poluanții atmosferici caracteristici mineritului.
Consecințele sociale ale expunerii la un mediu poluat asupra sănătății umane sunt diverse. Cuantificare consecințe sociale poluarea mediului sub formă de cost este dificil de implementat. Evaluarea economică a rezultatelor sociale nu este adecvată consecințelor, ci reflectă doar impactul acestora asupra economiei întreprinderii și a regiunii.
Evaluarea daunelor cauzate de deteriorarea sănătății din punct de vedere economic se calculează pe baza veniturilor pierdute din cauza bolii și mortalității la vârsta de muncă. Ca urmare, surplusul de produs este pierdut și venitul național este redus.
Pierderile economice datorate deteriorării sănătății publice din cauza poluării mediului pot fi clasificate după cum urmează:
reducerea producției de produse;
cresterea cheltuielilor asigurări sociale;
o creștere a plăților și a prestațiilor de invaliditate din cauza pierderii unui susținător de familie;
costuri crescute de îngrijire a sănătății;
creșterea costurilor pentru formarea personalului pentru înlocuirea celor care pleacă.
Prin urmare, pentru a reduce nivelul consecințelor de mediu, sociale și economice ale formării și depozitării deșeurilor de îmbogățire, este necesară reducerea, procesarea, reciclarea și eliminarea acestora. Pentru a face acest lucru, ei îmbunătățesc schemele și modurile de îmbogățire a minereurilor, schimbă echipamentele, introduc sisteme automate de management și control și creează noi tehnologii pentru procesarea sterilului învechit.
Dezvoltarea exploatării aurifere profitabile determină necesitatea creării unor sisteme și unități tehnologice de înaltă eficiență și adaptate mediului pentru dezvoltarea zăcămintelor în condiții miniere și geologice din ce în ce mai complexe, cu completitudine și calitate ridicată a extragerii minereurilor de aur din subsol.
Este necesar să se îmbunătățească radical tehnologiile existente și să se creeze fundamental noi pentru procesarea minereurilor dificil de prelucrat și dezechilibrate, a materiilor prime substandard și tehnogene cu extracție ridicată de aur și alte componente utile.

Invenția se referă la industria minieră și poate fi utilizată în stadiul de pregătire a minereurilor pentru levigare. Metoda include dezvăluirea mineralelor care formează minereu prin zdrobire și măcinare și concentrația primară a aurului. Ceea ce este nou este că, după ce mineralele care formează minereu sunt expuse în timpul zdrobirii și măcinarii, acestea sunt supuse activării termice și electrice. În acest caz, concentrația de aur este asigurată de mărirea precipitatelor de aur intracristalin în timpul formării de microfisuri deschizându-le prin interacțiunea contact-impact în fluxurile de aer din sens invers.

Invenția se referă la industria minieră și poate fi utilizată în stadiul de pregătire a minereurilor pentru levigare. Există o metodă cunoscută de preparare a minereurilor care conțin aur fin dispersat, inclusiv deschiderea mineralelor formatoare de minereu prin zdrobire și măcinare, levigarea acestora cu transfer de aur și o soluție pentru a obține în final un cap de aur. aceasta metoda este intensitatea scăzută a procesului și ratele scăzute de recuperare. Există, de asemenea, o metodă cunoscută de preparare a minereurilor care conțin aur fin dispersat, inclusiv deschiderea mineralelor formatoare de minereu și concentrarea primară a aurului prin gravitație sau metode de flotație, sorbție-desorbție.Dezavantajul acestei metode este gradul scăzut de deschiderea aurului, din cauza imposibilității unui impact total asupra aurului fin dispersat ascuns în interiorul cristalelor mineralelor purtătoare. Scopul invenției este de a crește eficiența metodei prin creșterea concentrației de aur în volumul cristalelor de minerale purtătoare. Acest lucru se realizează prin faptul că în metoda cunoscută de preparare a minereurilor care conțin aur fin dispersat, mineralele formatoare de minereu, inclusiv cele care conțin aur fin dispersat, sunt supuse activării termice și electrice și acțiunii de impact de contact în fluxurile de aer care se apropie, asigurând mărirea depozitelor de aur intracristalin și formarea de microfisuri. Metoda se realizează după cum urmează. Minereul care conține aur fin este zdrobit și măcinat. Produsul zdrobit rezultat este uscat și furnizat cu aer comprimat printr-un buncăr de alimentare către activator, care este un sistem con-la-con. Particulele minerale solide suspendate într-un curent de aer comprimat lovesc suprafața încălzită a conului interior și capătă o sarcină electrică (efecte piro- și tribo-electrice) sau dobândesc o sarcină de la electrodul de descărcare. După interacțiunea de contact cu suprafața interioară, amestecul aer-solid este împărțit în două fluxuri multidirecționale asemănătoare unui vârtej, care, deplasându-se în partea superioară a conului, se ciocnesc periodic, ceea ce duce la încărcarea prin contact a particulelor solide. Deoarece particulele minerale, în funcție de dimensiunea, forma și compoziția lor materială, capătă sarcini de semne diferite, atunci când astfel de particule se ciocnesc, apar descărcări de contact, care duc la activarea directă și indirectă (prin efecte termice) a rețelei cristaline. Ca urmare a efectelor electrice și termice repetate asupra particulelor minerale care conțin aur fin dispersat, are loc difuzia direcționată și agregarea atomilor acestuia din urmă (Konstantinov N.N. Provinciile miniere de aur ale lumii. M. Nedra, 1993, p. 230). În plus, din cauza încălzirii și răcirii repetate, a sarcinilor mecanice, se formează fisuri în mineralele purtătoare de aur, deschizând accesul la aur agenților de influență (căldură, reactivi etc.). ) în etapele ulterioare de extracție.

Revendicare

METODA DE PREGĂTIREA PENTRU LESIEREA MINEREURILOR CARE CONȚIN AUR FIN, inclusiv deschiderea mineralelor formatoare de minereu prin zdrobire și măcinare și concentrația primară a aurului, caracterizată prin aceea că, după deschiderea mineralelor formatoare de minereu în timpul concasării și măcinarii, acestea sunt supuse la activarea termică și electrică, iar concentrația de aur este asigurată de lărgirea depozitelor de aur intracristalin în timpul formării microfisurilor care le deschid prin interacțiunea impactului de contact în fluxurile de aer din sens invers.

Oamenii de știință de la Institutul de Mine din Khabarovsk, filiala din Orientul Îndepărtat a Academiei Ruse de Științe, au inventat Metoda noua extracția celor mai microscopice impurități de aur, platină și alte metale valoroase - folosind o soluție „inteligentă”.

Așa cum unul dintre dezvoltatorii proiectului, candidatul la științe tehnice Konstantin Prokhorov, a declarat unui corespondent al agenției de presă Khabarovsk Territory Today într-un interviu exclusiv, dezvoltarea lor va putea înlocui metoda costisitoare și potențial periculoasă de dizolvare a minereului de aur folosind cianuri extrem de toxice. . Acum este folosit în aproape toate fabricile de procesare din Orientul Îndepărtat.

Cu asta mod tradițional procesarea minereului, în „deșeuri”, așa cum minerii numesc deșeuri de producție, rămâne de la unu la un gram și jumătate de aur pe tonă, a explicat el. Konstantin Prohorov. – La unele mine moderne această cantitate este conținută în minereul extras. Pierdem o cantitate imensă de aur. Există chiar și propuneri din străinătate de a cumpăra aceste zăcăminte „de steril” de la noi, unde sunt gata să construiască fabrici de procesare și să extragă aur din deșeurile noastre. De ce asta? Așa că a apărut ideea de a dezvolta o modalitate de a selecta imediat din minereu tot metalul conținut acolo.

Specialiștii de la Institutul de Mine din Khabarovsk au început căutarea unei astfel de metode inovatoare de extragere a aurului la sfârșitul anului trecut. Grupul a fost condus de doctorul în științe tehnice Artur Sekisov, care s-a mutat în regiunea noastră de la Chița. După cum asigură Konstantin Prokhorov, am reușit deja bun rezultat. O soluție specială, care este complet inofensivă pentru oameni și mediu, „extrage” chiar și cele mai microscopice impurități de aur și platină din minereu aproape 100%.

Încă nu pot dezvălui ingredientele exacte ale soluției noastre; mai întâi trebuie să depunem un brevet pentru invenția noastră. Dar vreau să spun că soluția este activă. Nu va fi posibil, ca cianura, să fie turnat în butoaie și transportat. Va trebui să fie obținut la întreprindere însăși. Este format din multe componente care funcționează diferit atunci când sunt expuse la electricitate și radiații ultraviolete. În acest reactiv, mai multe substanțe curg de la una la alta pe măsură ce minereul este procesat, schimbând electroni, manifestând activități diferite. Reactivul nostru este un fel de ecosistem viu”, a adăugat Konstantin Prohorov.

Acum, oamenii de știință din Khabarovsk finalizează un ciclu de teste de laborator. Apoi va începe procedura de obținere a brevetului de invenție și testare semi-industrială, în cadrul căreia se va evalua efectul economic al introducerii unei noi metode de extracție a aurului.

Anterior, Khabarovsk Territory Today, agenția de știri, Konstantin Prokhorov a primit deja două brevete pentru invențiile sale. Încă din vremea studenției sale, tânărul om de știință a studiat cenușa și a găsit o modalitate de a extrage aluminiu din deșeurile de cărbune.

Studii experimentale ale proceselor de activare a leșierii în grămada de aur în timpul testării geotehnologice a minereurilor din zăcământul Amazarkan.

A. Sekisov,

A. Lavrov,

ramura Chita

Institutul de minerit

SB RAS pe baza ZabSU

S. Emelyanov,

SA „Zvezda” (Moscova)

Depozitul Amazarkan este situat în districtul Mogochinsky al Teritoriului Trans-Baikal și este localizat pe malurile văii râului Amazarkan, un afluent stâng al râului. Amazar, ocupând o suprafață de 10 km pătrați în partea de sud a câmpului de minereu Amazarkan. Activitatea de explorare geologică efectuată anterior s-a concentrat în principal pe calcularea rezervelor și evaluarea proprietăților tehnologice ale minereurilor oxidate din nordul zăcământ de minereu zăcăminte și, într-o măsură mai mică, evaluări ale formațiunilor de minereu ale zăcământului de minereu Shirotnaya din partea de sud a zăcământului. Principalele roci care găzduiesc minereu ale zăcământului Amazarkan sunt reprezentate de biotit, piroxen-biotit, amfibol-biotit, gneisuri intercalate cu gneisuri leucocratice, granulite cu biotit, ocazional grafit, și interstraturi subțiri, lentile de piroxen, biotite-boxen, rar-piroxene. grafit, șisturi cristaline și calcifire. Minereurile sulfurate primare constituie cea mai mare parte (72,5%) din rezervele estimate ale zăcământului. Nu s-au efectuat cercetări tehnologice privind prelucrarea minereurilor primare în scopul extragerii aurului în perioada de raportare și pe întreaga perioadă de explorare geologică la zăcământ.Compoziția materială a minereurilor sulfuroase primare ale zăcământului este apropiată de minereuri. a zonei de oxidare. Sunt reprezentate de metasomatitele de cuarț-sericit, cuarț-feldspatic, cuarț-turmalină-sericit, cuarț-carbonat și epidot-piroxen-clorit formate după rocile gazdă (șisturi și gneisuri cristaline arheene), precum și skarne de diopside actinolit. Parageneza minereului propriu-zis este reprezentată de complexe de compoziție cuarț-turmalină, cuarț-calcedonie și cuarț-carbonat cu mineralizare cu sulfură de cuarț diseminată (pirită, arsenopirită). Minereurile sunt intens cataclastice și caolinizate. Cantitatea de minerale sulfurate din minereuri variază de la 3-8% la 30%, mai rar 70% și în medie 8-15%. Conținutul de aur din minereurile primare este în medie de 3,0 g/t, argint - 5,2 g/t. Aurul este preponderent praf și fin dimensiune maximă până la 0,5 mm. Mineralele sulfurate ale minereurilor primare conțin aur dispersat. . Zăcământul a fost dezvoltat prin exploatare în cară deschisă, iar prelucrarea minereului a fost efectuată prin levigare în grămada. Datorită unei scăderi accentuate a recuperării aurului în timpul tranziției la extracția și prelucrarea primarului minereuri refractare, exploatarea câmpului Amazarkan a fost suspendată. În prezent, soluția problemei continuării dezvoltării acesteia este asociată cu justificarea schemei prioritare de prelucrare a minereurilor refractare: îmbogățirea prin flotație-gravitație urmată de prelucrarea hidrometalurgică a concentratelor sau menținerea schemei HF, dar folosind pregătirea corespunzătoare a minereului (inclusiv, eventual , separarea materialului bulgăre) și agenți oxidanți activi și soluții de leșiere. În acest sens, s-au efectuat cercetări geotehnologice la filiala Chita a Institutului de Mine al SB RAS. diverse opțiuni scheme de activare a leșierii în grămada de aur din minereurile primare refractare ale zăcământului Amazarkan și masa minerală a stivelor de deșeuri (hărți KV).

Probele de minereu pentru testarea geotehnologică au fost reprezentate de cel puțin 3 tipuri genetice: metasomatite formate din granitoide leucocratice (aproximativ 80% din total), roci intruzive metasomatizate din seria diorit și gabro-diorit, gneisuri metasomatizate formate în principal din granodiorite. Modificările metasomatice se manifestă prin sulfidizare, turmanilizare, sericitizare și silicificare. Probele au conținut diguri izolate de porfiri hibrizi cu sulfidizare, silicificare și sericitizare mai puțin pronunțate decât în rocile purtătoare de mineralizare. Dimensiunea medie a materialului selectat din harta HF uzată este de aproximativ 35 mm. Probele de minereu prelevate din buncărul de primire DSK-1 au avut un diametru mediu al pieselor în intervalul de aproximativ 30-350 mm. Probele din harta KV, prelevate din părțile sale terminale, se caracterizează printr-un conținut relativ ridicat de aur (Amz-K1 = 0,64-0,97 g/t, medie – 0,8 g/t, Amz-K2 = 1,12 1,24 medie 1,2 g/t ). Conținutul de aur din probele de minereu DSK a fost determinat în 2 laboratoare certificate: SGS-Vostok ltd și LITsiMS (Chita) și s-a dovedit a fi semnificativ mai mic decât în masa de minereu din grămezi de leșiere uzați. Conform testului de incendiu-analiza absorbției atomice, conținutul de aur din acesta a fost de 0,5-0,65 g/t. Probabil că minereul nu a trecut prin etapa medie de zdrobire din cauza conținutului său scăzut și a fost lăsat la locul de depozitare înainte de conservare. Pentru testarea geotehnologică, eșantioane din masa de minereu a stivelor de leșiere uzate (din diferite părți de capăt), zdrobite și nezdrobite și o încărcătură de minereu de grad scăzut de granitoizi metasomatici (cu un conținut maxim de minerale sulfurate, care determină în principal rezistența acestora) au fost pregătite. Inițial, s-au preparat 3 probe paralele nezdrobite din acest material. Două dintre ele - probe de masă de minereu prelevate de la diferite capete ale stivei, au fost pretratate timp de 3 zile (T: L = 2,5: 1) în cuve de laborator cu o soluție oxidantă activă preparată într-un reactor fotoelectrochimic (foto din stânga). ), apoi (după scurgerea soluției de oxidare), cu o soluție apoasă obișnuită de cianură cu o concentrație de 0,05% (în greutate). Reactorul de laborator fotoelectrochimic, cu o capacitate de 7 l/oră, este o structură cu două camere, în partea centrală a căreia se așează vertical catodul și anodul (pentru amestecarea gazelor de electroliză), iar în părțile periferice se realizează barbotare de aer. a camerei. În acest caz, transferul de masă are loc prin pereții perforați ai camerei interioare. După electroliza pregătitoare, o lampă cu radiații UV este instalată pe camera superioară, când este pornită, procesele de sinteză fotoelectrochimică a oxidanților foarte activi sunt realizate în suspensia apă-gaz preparată. Al treilea, eșantion de control a masei de minereu prelevată de la capătul-2 (cu un conținut mai mare de aur) nu a fost pretratată cu o soluție oxidantă activă, ci numai cu cianură apoasă obișnuită cu concentrația sa egală cu 0,05% (în greutate), adică cu aceeași ca în porțiunile experimentale, cu același T:L (1:1) și timp de tratament (în 20 de ore). Barbotarea pentru toate probele a fost efectuată cu aer prin dispersanți plasați în fundul fals al cuvelor de laborator. Conform analizei soluțiilor productive, conținutul de aur după activarea preparatului oxidativ în soluțiile experimentale s-a dovedit a fi de 2,5 ori mai mare decât în soluția martor (0,5, 0,5 mg/l din porțiunile experimentale ale probelor 1 și 2, față de 0,2 mg). /l din porțiunea de control a probei 3) . Diferența de conținut de argint, care este în în acest caz, marker de control, a fost chiar mai mare la acestea (0,5, 0,8, față de 0,1 mg/l, respectiv). După aceasta, probele de probă din părțile de capăt ale stivei de CV uzate au fost transferate în laboratorul SGS pentru măcinare suplimentară. În experimentele efectuate după o schemă de activare similară a leșierii în cuve prezentată mai sus, cu același material, dar zdrobit până la -5 mm, din ambele probe din stiva de CV uzată, în același timp și parametri de concentrație, conținutul de aur în soluția obținută după levigarea din probele de masă de minereu a stivei uzate KV-(capătul-1) conform schemei de activare, a ajuns la 1 mg/l și 0,8 mg/l dintr-o probă din masa de minereu a uzată. stiva final-2 (cu o valoare de control de 0,5 mg/l).

În soluții, trecut printr-o coloană de sorbție cu cărbune activ, conținutul de aur a fost redus corespunzător la 0,1, 0,3, respectiv 0,2 mg/l, ceea ce dovedește absența influente negative proces de activare pentru sorbția aurului din soluția productivă. După sorbție, soluția a fost returnată în cuve în două cicluri.

Recuperarea medie calculată a aurului în faza lichidă, când leșierea suplimentară a aurului din masa de minereu a ambelor probe de stive uzate, conform datelor prezentate în analizele soluțiilor productive obținute cu ajutorul schemei de activare, a fost de aproximativ 80%. Analiza fazei solide a probelor experimentale și de control nu ne-a permis să determinăm extracția aurului dintr-o probă din masa de minereu prelevată de la capătul-1 al stivei de HF uzat, deoarece conținutul acestuia în material după leșierea de activare s-a dovedit. să fie de 0,83 g/t, adică a ramas la valoarea initiala. În același timp, conform analizelor fazei lichide și a cenușii de cărbune după sorbție, extracția aurului în soluție și pe sorbent este mai mare decât pentru produsele corespunzătoare din probele de probă de la al 2-lea capăt al stivei. În consecință, analiza de intrare pentru o anumită masă de minereu nu permite abordarea standard să identifice toate formele de aur dispersat în ea. . Conținutul de aur în probele de masă de minereu prelevate de la al 2-lea capăt al stivei după leșiere suplimentară este de 0,45 g/t. Astfel, a fost confirmat un nivel relativ ridicat de recuperare suplimentară a aurului. . Al doilea experiment de leșiere ciclică suplimentară din probe cântărite de masă de minereu prelevate dintr-o stivă de HF uzată a fost efectuat cu o păstrare pe termen lung (timp de 2 luni - din februarie până în aprilie 2014) după prima etapă de leșiere suplimentară, i.e. după leșiere suplimentară și spălare din cianuri într-o soluție oxidantă activă în aer liber (în afara sălii de laborator). Factorul criogenic, împreună cu efectul oxidant al soluției active, a făcut posibilă extragerea a încă 0,6 mg din 1 kg de sarcină din proba KV-2, în timp ce 0,2 mg per kg au fost extrase din proba de control duplicat atunci când a fost tratată cu apă. urmată de cianurare. De asemenea, este important ca într-un experiment similar cu leșiere suplimentară din minereu de grad scăzut al zăcământului Amazarkan (adică după leșierea cu activare a cuvelor de laborator), să se obțină o recuperare suplimentară de aur conform schemei experimentale de 0,44 mg/kg și din proba martor - doar 0,19 mg/kg.

Astfel, dacă se confirmă conținuturi relativ ridicate de aur în grămezi (cărți) de minereu levigat de ordinul a 0,65-1,2 g/t (în medie 0,93 g/t), chiar și cu zdrobire și re-stivuire suplimentară, prelucrarea secundară folosind KV-ul propus. tehnologia de activare poate fi fezabilă din punct de vedere economic.

Experimentele privind levigarea aurului din probele de minereu au fost efectuate în următoarea ordine. O probă medie de minereu din buncărul de recepție DSK-1 cu o greutate totală de 12 kg a fost trimisă pentru zdrobire la o clasă de 10 mm la laboratorul SGS-Vostok Limited (Chita), după care materialul de minereu a fost cernut și cântărit ( prin fracții). După cum sa menționat mai sus, analiza de intrare a arătat conținut scăzut de toate tipurile de minereuri Amazarkan prelevate din probe în vrac (0,5-0,65 g/t). Analiza fracționată la foc - analiza absorbției atomice a materialului cernut a confirmat conținutul mediu scăzut de aur din acestea - o medie de 0,53 g/t. În același timp, în fracția fină (-5 mm), al cărei randament a fost de 1,4%, se remarcă concentrația de agregate sulfuro-cuarț și, în consecință, aur (0,93 g/t), în timp ce la +5- Fracția 10 conținutul de aur a fost de 0,48 g/t (randament 72,3%), iar în fracția de +10 mm - 0,57 g/t.

(Se termină în numărul următor)

Invenția se referă la prelucrarea hidrometalurgică a minereurilor refractare aurifere și a materiilor prime minerale tehnogene și este destinată extragerii aurului din acestea. Metoda presupune irigarea unui stivă de minereu refractar simultan sau sub formă de amestec cu o soluție care conține un agent de complexare pentru aur și o soluție prelucrată într-un reactor fotoelectrochimic. Soluțiile productive rezultate sunt trimise pentru sorbție, o parte din lichidele mamă sunt reactivate prin electroliză, întărite suplimentar cu un agent de complexare, condiționate cu pH și furnizate pentru irigarea stivei în paralel sau în amestec cu o soluție procesată într-un reactor fotoelectrochimic. Rezultatul tehnic este creșterea eficienței metodei prin reducerea consumului de agent de complexare și alcalii și creșterea extracției aurului dispersat și încapsulat. 3 ill., 1 fil., 1 pr.

Desene pentru brevetul RF 2580356

Invenția se referă la hidrometalurgia metalelor prețioase, și anume la prelucrarea hidrometalurgică a minereurilor de aur și a materiilor prime minerale tehnogene, și este destinată extragerii aurului din acestea.

Există o metodă cunoscută pentru leșierea în grămada de aur din minereuri, conform căreia minereul este zdrobit, după care este stivuit și irigat cu o soluție de cianură de metale alcaline (Dementyev V.E. și colab. Leșierea în grămada de aur și argint, Irgiredmet, 2001).

Dezavantajul acestei metode este eficiența sa scăzută din cauza imposibilității extragerii formelor încapsulate și dispersate de aur, care alcătuiesc cea mai mare parte a rezervelor de zăcăminte de minereu refractar, ceea ce este asociat cu accesul insuficient al agenților de complexare la particulele de aur de dimensiuni nanometrice. închise în rețelele cristaline ale mineralelor purtătoare.

Cea mai apropiată de metoda revendicată este metoda de levigare în grămada de minereuri care conțin aur, care include irigarea masei de minereu cu soluții concentrate de cianură de potasiu, care sunt furnizate stivelor de minereu într-o cantitate care nu depășește volumul intraporal al masei de minereu, ținându-le și apoi lesând aurul cu o soluție fără cianuri de potasiu caustic sau sodă caustică (vezi brevetul RF nr. 2009234, IPC S22V 11/08, publ. 15/03/1994).

Dezavantajul acestei metode este eficiența sa scăzută din cauza consumului semnificativ de cianuri scumpe de metale alcaline și potasiu caustic sau sodă, din cauza necesității de alimentare separată a stivei în fiecare ciclu de irigare a porțiunilor noi de soluții ale acestor reactivi, precum și ca un nivel insuficient de ridicat de extracție a formelor dispersate și încapsulate de aur, din cauza rupturii complete insuficiente a legăturilor sale chimice cu formarea de minerale și/sau elemente asociate cu acesta atunci când interacționează cu hidroxizi de metale alcaline și oxigen diatomic din aer.

Rezultatul tehnic al invenției propuse este creșterea eficienței metodei de prelucrare a minereurilor de aur refractar prin reducerea consumului de agenți de complexare și alcalii și creșterea extracției aurului dispersat și încapsulat.

Rezultatul tehnic specificat este atins prin faptul că metoda de levigare în grămada de aur din minereurile refractare, inclusiv depunerea materiilor prime minerale în grămezi și irigarea treptată cu soluții de diferite compoziții, diferă prin aceea că după așezarea materiilor prime minerale. în grămezi, stiva este simultan sau sub formă de amestec irigat cu o soluție, care conține un agent complexant pentru aur, și o soluție prelucrată într-un reactor fotoelectrochimic care conține agenți oxidanți activi pentru aur și elemente înrudite chimic, în timp ce soluțiile productive rezultate sunt trimise spre sorbție, o parte din soluțiile mamă fără aur este reactivată prin electroliză, întărită suplimentar cu un agent de complexare, condiționată cu pH și alimentată la irigarea stivei în paralel sau sub formă de amestec cu o soluție prelucrată în fotoelectrochimic. reactor care conține agenți oxidanți pentru aur și elemente înrudite chimic.

Trăsăturile distinctive ale metodei propuse sunt că, după plasarea materiilor prime minerale în stive, stiva este irigată simultan sau sub formă de amestec cu o soluție care conține un agent de complexare pentru aur și o soluție prelucrată într-un reactor fotoelectrochimic care conține agenți oxidanți activi pt. aur și elemente înrudite chimic, în același timp, soluțiile productive rezultate sunt trimise spre sorbție, o parte din soluțiile mamă fără aur este reactivată prin electroliză, întărită suplimentar cu un agent de complexare, pH condiționat și furnizată pentru irigarea stivei în paralel sau sub formă de amestec cu o soluție prelucrată într-un reactor fotoelectrochimic care conține agenți oxidanți pentru aur și elemente înrudite chimic cu acesta

O soluție care conține agenți oxidanți pentru aur și elemente minerale asociate acestuia este preparată prin barbotare de aer și electroliza și/sau fotoliza ulterioară (iradierea cu lumină UV în intervalul 170-300 nanometri) a unei suspensii apă-gaz obținută în timpul electrolizei a soluției inițiale de reactivi, producând în timpul procesării un grup de peroxizi de hidrogen, ionii și radicalii lor radicali, inclusiv radicali hidroxil, ioni carboxil, compuși de oxigen și azot activi, acid hipocloros și alți compuși activi, în funcție de compoziția soluției inițiale . Soluția rezultată, care conține agenți oxidanți pentru aur și elemente formatoare de minerale asociate cu acesta, este utilizată pentru a pregăti masa minerală pentru levigare. O soluție activă care conține forme de ioni radicali și radicali de agenți oxidanți hidratați și agenți de complexare pentru aur este preparată prin introducerea de agenți de complexare în soluția mamă și supunerea acesteia la o electroliză ușoară (cu o tensiune la electrozi în intervalul 2-8 V). . Prezența radicalilor hidroxil metastabili (și/sau peroxid de hidrogen) în clusterele din electrolit duce la oxidarea anionilor CN cu transformarea lor în radicali CN: [(CN *)(OH - H +)nH 2 O * (Na) +) OH -]. Grupurile hidratate care conțin astfel de radicali pot reacționa cu aurul:

Metoda se realizează după cum urmează.

În reactoarele fotoelectrochimice se prepară soluții active care conțin agenți oxidanți pentru aur și elemente minerale asociate acestuia, care sunt utilizate pentru irigarea stivelor în paralel sau în amestec cu soluția de lixiviare primară sau reciclată care conține un agent de complexare pentru aur. Soluțiile care conțin agenți oxidanți pentru aur și elemente formatoare de minerale asociate cu acesta pot diferi atât în ceea ce privește compoziția reactanților inițiali și concentrația acestora, cât și în concentrația și compoziția componentelor obținute în timpul prelucrării fotoelectrochimice. Soluțiile sunt preparate prin barbotarea cu aer și electroliza ulterioară a unei soluții de reactiv inițial, în etapa finală a cărei suspensie de apă-gaz rezultată este iradiată cu lumină UV în intervalul 170-300 nanometri. În timpul electrolizei unei soluții dintr-un număr de alcaline ușor disociabile, săruri și acizi, la anod sunt eliberate bule de oxigen, clor (sau alți halogeni) și dioxid de carbon, care conțin și vapori de apă. În timpul reacțiilor fotochimice ulterioare, în volumul bulelor eliberate la anod, moleculele de apă și gaz electrolitic, de exemplu, oxigenul diatomic, excitate ca urmare a absorbției cuantelor de radiație UV, se descompun în atomi și radicali activi sau sunt ionizate și Produșii de descompunere interacționează cu alte molecule excitate, formează radicali activi secundari, ioni, ioni radicali sau agenți oxidanți moleculari puternici:

În timpul coalescenței bulelor de oxigen și hidrogen (emis la catod), are loc difuzia reciprocă a acestor gaze, ceea ce asigură o creștere a randamentului de compuși activi de oxigen și hidrogen în timpul iradierii UV a unei astfel de suspensii apă-gaz. Deoarece bulele de gaze electrolitice sunt înconjurate de apă, ozon, oxigen atomic, radical hidroxil și alți compuși activi obținuți ca urmare a reacțiilor fotochimice difuzează în filmul de apă înainte de recombinare, formând complexe de hidrat activ. Astfel, sinteza fotoelectrochimică face posibilă obținerea H 2 O 2, OH* în soluție cu randament ridicat și, de asemenea, dacă este necesar, utilizarea substanțelor inițiale solubile adecvate și a compușilor activi cu alte elemente, în special cu sulf, carbon și clor: N03*-, S203*, S208*, C202+, C204+, CI*, HCI*, HCI0*, Cl0*.

Radicalii hidroxil, având un potențial redox ridicat (2300 mV), prezenți în oricare dintre cele trei tipuri de soluții, le permit să oxideze nu numai atomii de fier și sulf, ci și forme dispersate de aur și, în consecință, să le transforme. în formă ionică și crește activitatea de difuzie în volumul rețelei cristaline de minerale.

Soluția reală de leșiere este preparată prin electroliza unei soluții apoase a componentelor inițiale, care, atunci când interacționează cu produșii reacțiilor electrochimice, formează forme active de grupare de reactivi, inclusiv agenți oxidanți și agenți de complexare. Soluțiile rezultate, în funcție de caracteristicile mineralogice și geochimice ale minereului și de compoziția sa fracționată, sunt furnizate pentru irigarea stivei fie în paralel (prin emițători perechi (wobblers)), fie amestecate înainte de alimentare.

Soluțiile productive obținute după trecerea prin materialul stivei sunt trimise pentru sorbție, iar lichidele mamă fără aur sunt saturate cu oxigen, întărite suplimentar cu cianuri de metale alcaline și împărțite în două fluxuri, dintre care unul este reactivat într-un reactor electrochimic și a doua parte a fluxului este condiționată cu oxid de calciu și alimentată pentru irigarea stivei în paralel, cu o soluție reactivată care conține un agent de complexare și cu o soluție de agenți oxidanți foarte activi pentru aur și elemente înrudite chimic obținute într-un reactor fotoelectrochimic. În continuare, ciclurile de irigare cu trei soluții (întărită, reactivată și oxidantă activă) sunt continuate până când conținutul de aur din soluția productivă scade sub limita determinată de condițiile de sorbție și/sau calculele economice.

Un exemplu de implementare specifică a metodei

Metoda a fost testată pe minereuri din zăcământul Pogromnoye.

Zăcământul Pogromnoye este reprezentat de metasomatite variabile cu aur cu conținut scăzut de sulfuri compozitia minerala cu predominanță de cuarț, sericit și carbonați. Mineralele sulfurate sunt reprezentate în principal de pirita. Printre alte minerale, arsenopirita, care este chiar mai puțin comună decât sulfurile, prezintă conținut de aur. Ponderea aurului (condiționat liber) cu o dimensiune a particulelor de până la 1 mm eliberat în timpul măcinării minereului este de 60-70%, aur în intercreșteri este de 15-20%, aur dispersat și încapsulat în aluminosilicat, silicat și, într-o proporție mai mică. gradul, în minerale sulfurate este de până la 15% (restul este aur acoperit cu pelicule). Datorită dimensiunii reduse a boabelor de aur și prezenței mineralelor în minereuri care sunt predispuse la absorbția apei cu efect de hidratare pronunțat, provocând înfundarea materialului levigat și mișcarea canalizată a fluxului de reactiv, recuperarea aurului din minereul aglomerat fin zdrobit Depozitul Pogromnoye în timpul leșierii grămadă nu depășește 50%. Opțiune posibilă Soluția problemei creșterii extracției de aur din astfel de minereuri la KB este utilizarea soluțiilor activate care conțin componente capabile să pătrundă adânc în rețeaua cristalină a mineralelor, asigurând ionizarea, redistribuirea și/sau oxidarea acestora atunci când interacționează cu atomii de cationi. -elementele de formare (fier, aluminiu, magneziu etc.) oxigen.

Pentru a forma un astfel de mediu activ, într-un reactor fotoelectrochimic a fost preparată o suspensie apă-gaz care conține agenți oxidanți pentru aur și elemente înrudite chimic (Fig. 1).

Percolatoarele fabricate la întreprindere (Fig. 2) au fost încărcate cu 4 probe de câte 100 kg fiecare, izolate dintr-o probă de volum mediu mare de minereu din producția curentă. Toate probele au fost peletizate înainte de încărcare; prima și a patra percolatoare au fost folosite ca martori. Totodată, în cel de-al doilea circuit de control (al 4-lea percolator), a fost utilizat un agent oxidant suplimentar - peroxid de hidrogen.

Minereul încărcat în coloanele experimentale a fost împărțit în 2 părți, dintre care una a fost tratată cu o soluție de cianură cu o concentrație de 1 g/l (precum și probe de control), a doua cu o soluție apoasă activă preparată într-un reactor fotoelectrochimic. care conțin agenți oxidanți pentru aur și compuși formatori de minerale asociați cu elementele acestuia.

După aceasta, masa peletizată a fost turnată în coloanele nr. 2, 3. După ce a stat în percolatoare (pentru a forma peleți solide și a implementa regimul de difuzie de leșiere și oxidare), au fost introduse soluții de cianură de concentrație egală în ele și în cele experimentale. - preparate pe baza unei soluții apoase active dintr-un reactor fotoelectrochimic care conține agenți oxidanți pentru aur și elemente înrudite chimic. Soluțiile productive eliberate din percolatoarele experimentale au fost trecute prin recipiente cu cărbune activ și, după sorbția aurului din acestea, soluțiile mamă rezultate au fost trimise spre reactivare. Soluția mamă a percolatorului 2 a fost barbotată cu aer pentru a o satura cu oxigen, iar electroliza sa a fost efectuată în reactor (pentru a forma complexe hidratate active în el) fără iradiere cu o lampă. În același timp, pe lângă soluția reactivată în circulație, în al 2-lea percolator s-a adăugat prin picurare o soluție activă proaspătă din reactor, care a suferit un tratament fotoelectrochimic (raportul de alimentare al acestor soluții a fost menținut la 10:1). Soluția mamă a percolatorului, pe lângă barbotarea aerului din reactor, a fost supusă electrolizei (pentru a forma complexe active hidratate în ea) fără iradiere cu o lampă. După care, i s-a adăugat direct o soluție activă proaspătă din reactor, care a suferit un tratament fotoelectrochimic complet (raportul de alimentare al acestor soluții a fost menținut la 10:1). Soluțiile au fost întărite în continuare cu cianură de sodiu și condiționate cu alcali până la pH 10,5.

Experimentele privind leșierea aurului dispersat cu soluții active din etapa a 3-a, efectuate în secvența discutată mai sus, conform analizelor efectuate la mina Aprelkovo, au arătat că în aproape 40 de zile au fost recuperate mai mult de 67% și 69% (percolatoare 2, 3, respectiv), în timp ce din controlul nr. 1-50%, nr. 2-62% (vezi graficul din Fig. 3)

Datele de analiză privind capacitatea sorbantului (cărbune) și a sterilului solid au confirmat, de asemenea, avantajele schemelor experimentale (vezi tabel). Astfel, rezultatul maxim a fost obținut folosind metoda revendicată (pentru toți cei 3 parametri), prin urmare schema corespunzătoare este recomandată pentru efectuarea testelor pilot.

REVENDICARE

O metodă de levigare în grămada de aur din minereuri refractare, inclusiv depunerea minereului în stive și irigarea treptată a acestuia cu soluții de diferite compoziții, caracterizată prin aceea că, după stivuirea minereului în stive, stiva este simultan sau sub formă de un amestec irigat cu o soluție care conține un agent complexant pentru aur și o soluție supusă prelucrării într-un reactor fotoelectrochimic care conține agenți oxidanți activi pentru aur și elemente legate chimic de acesta, în timp ce soluțiile productive rezultate sunt trimise spre sorbție, parte a mamei. soluțiile fără aur sunt reactivate prin electroliză, întărite suplimentar cu un agent de complexare, pH-ul condiționat și furnizate pentru irigarea stivei în paralel sau sub formă de amestec cu soluția, supusă prelucrării într-un reactor fotoelectrochimic care conține agenți oxidanți pentru aur. și elemente legate chimic de acesta.