Leşierea Igd a aurului. Oamenii de știință din Khabarovsk au venit cu o nouă modalitate de a extrage aur

Pentru a determina posibilitatea de leșiere a metalelor neferoase cu solvenți necianuri, au fost efectuate experimente comparative pe materiale cu diferite compoziții de materiale, care diferă prin forma apariției și conținutului metalului. S-a folosit metoda de leşiere prin agitare. Obiectele de cercetare au fost depozitate deșeuri provenite din îmbogățirea minereurilor de cupru-nichel, care pot fi considerate surse suplimentare de metale neferoase, și minereuri de aur din zăcământul Samson. Leșierea a fost efectuată cu soluții de tiouree, humați, iodură de amoniu, iod și lignină. A fost stabilită posibilitatea de leșiere cu tiouree a aurului din sterilul uzinei Norilsk. S-a stabilit că o soluție de lichid sulfit este cea mai potrivită pentru extracția platinei, nichelului, paladiului și cuprului. Pentru minereul de aur și concentratul de flotație din zăcământul Samson, cea mai mare recuperare se realizează prin utilizarea iodului și humaților. Pentru îmbogățirea sterilului zăcământului Samson - iod, lichior de sulfat.

leşiere prin agitaţie

metale neferoase

concentrate

deșeuri de îmbogățire

solvenți fără cianuri

1. Bragin V.I., Usmanova N.F., Merkulova E.N. Morfologia aurului în crusta de intemperii a clusterului de minereu Samsonovsky // Al doilea Congres Internațional al Metalelor Neferoase - Krasnoyarsk, 2010. - pp. 46–48.

2. Mineev G.G., Panchenko A.F. Solvenți de aur și argint în hidrometalurgie. – M.: Metalurgie. 1994. – 240 p.

3. Mihailov A.G., Tarabanko V.E., Kharitonova M.Yu., Vashlaev I.I., Sviridova M.L. Posibilități de apă și soluție de lichid sulfit în mobilitatea metalelor neferoase și nobile în sterilul de flotație // Journal of the Siberian Federal University. Chimie. – 2014. – T. 7, Nr. 2. – P. 271–279.

4. Mikhailov A.G., Kharitonova M.Yu., Vashlaev I.I., Sviridova M.L.. Studiul mobilității formelor solubile în apă ale metalelor neferoase și nobile într-o serie de steril învechit // Probleme fizico-tehnice ale prelucrării mineralelor. – 2013. – Nr 3. – P. 188–196.

5. Panchenko A.F., Lodeyshchikov V.V., Khmelnitskaya O.D. Studiul solvenților necianuri de aur și argint // Metale neferoase. – 2001. – Nr 5. – P.17–20.

6. Brevet RF Nr. 2402620, IPC S22V 3/04, 27.10.2010.

7. Tolstov E.A., Tolstov D.E. Geotehnologii fizico-chimice pentru dezvoltarea zăcămintelor de uraniu și aur în regiunea Kyzylkum. – M.: SRL Geoinformtsentr, 2002. – P. 277.

Leșierea este o metodă care face posibilă implicarea materiilor prime minerale de calitate scăzută în procesare și dezvoltarea eficientă a zăcămintelor cu rezerve mici care nu sunt viabile din punct de vedere economic pentru prelucrare prin alte metode. În practica mondială, cianurarea este utilizată pe scară largă pentru leșierea aurului din minereurile care conțin aur. În ciuda avantajelor față de alți solvenți, toxicitatea ridicată a cianurii ne obligă să căutăm solvenți alternativi de aur care îndeplinesc cerințele stricte de mediu. Un grup mare de solvenți non-cianuri - tiocarbamidă (tiouree), clor, brom, tiosulfați de sodiu și amoniu, hidrosulfuri, săruri ale acizilor humici etc. a fost studiat de Irgiredmet. Rezultatele sunt rezumate în lucrări. Lucrările privind studiul dizolvării metalelor neferoase cu solvenți necianuri din minereuri și deșeuri de îmbogățire au fost efectuate la Institutul de Chimie și Chimie al Filialei Siberiei a Academiei Ruse de Științe. S-a stabilit că în timpul intemperii a sterilului de îmbogățire se formează forme solubile de metale neferoase și nobile. Capacitatea lichidului sulfit de a transforma metalele neferoase și nobile în formă solubilă este prezentată în. Rezultatele obținute au stat la baza tehnologiei de leșiere capilară ascendentă.

Scopul studiului este de a determina solventul optim pentru extracția metalelor din minereurile de aur și deșeurile de îmbogățire. S-a folosit metoda de leşiere prin agitare. Acest studiu este o etapă preliminară a cercetării tehnologice; face posibilă selectarea reactivului optim de leșiere folosind un volum mic de material și stabilirea gradului maxim posibil de extracție a metalului dintr-un anumit minereu.

Materiale și metode de cercetare

Leșierea a fost efectuată cu soluții de tiouree, humați, iodură de amoniu, iod și lignină. Consumul de reactiv a fost: tiouree 30 g/l, 10 g/l, humați - 100 g/l, iodură de amoniu - 5 g/l, iod - 25 ml/l, lichior sulfit (lignină) 200 ml.

Ca soluție sulfită au fost utilizate deșeurile de la fabricarea de paste cu bisulfiți a fabricii de celuloză și hârtie din Yenisei (Krasnoyarsk) cu un conținut de substanță uscată de 8,7 în greutate. % fără prelucrare suplimentară sau concentrare. Compus materie organică alcaline - lignosulfonați - 65-66%, carbohidrați - 16-17%, acizi organici 16-18%.

Obiectele cercetării au fost minereurile primare ale zăcământului Samson din regiunea Angara Inferioară și deșeurile de la îmbogățirea minereurilor polimetalice ale nodului industrial Norilsk, depozitate în valea râului. Ştiucă. Analiza generala condițiile miniere și geologice, factorii naturali și tehnologici au arătat posibilitatea utilizării tehnologiei de leșiere capilară ascendentă la aceste situri.

Studiile au fost efectuate pe patru mostre, conținutul de componente utile în care este dat în tabel. 1.

tabelul 1

Proba nr. 1 a fost prelevată dintr-o probă tehnologică de steril vechi de la uzina de procesare Norilsk, depozitată în valea râului. Ştiucă. La exterior, materialul este nisip gri de dimensiune medie 2,0 mm. Mineralele includ pirotita, cromit; în cantități mici calcopirită; ocazional brucită, pentlandită. După câteva decenii de depozitare, conținutul de minerale sulfurate nu depășește 10%. Pe lângă aur, eșantionul conține Ni, Cu, Co și metale din grupul platinei. Analiza mineralogică a arătat că ponderea aurului liber este de 10-15% din conținutul său total și se găsește în intercreșteri cu sulfuri. Analiza minerală a materialului sursă a arătat că sulfurile metalelor neferoase reprezintă 60-70%, iar în fazele de oxid - până la 15-20%. Aurul (~87%) și platina (~19%) sunt reprezentate în forme organice, cea mai mare parte a platinei (45%) este asociată cu oxizi de fier și mangan, paladiul este asociat în proporție de 61% cu minerale sulfurate.

Proba nr. 2 a fost luată dintr-o probă tehnologică a crustei de intemperii a secțiunii Verkhnetalovsky a zăcământului Samson. Creșterea predominantă a aurului este cu oxizi de fier și, într-o măsură mai mică, cu cuarț. Aurul este distribuit relativ uniform în toate clasele de mărime. Aurul liber este prezent în principal la dimensiuni mai mici de 0,044 mm. Ca rezultat al testelor gravitaționale, 40% din aur a fost recuperat din concentrat. În prezent, zăcământul este dezvoltat folosind tehnologia gravitațională. Conținutul de aur al sterilului de concentrare gravitațională este de 0,74 g/t, ceea ce necesită prelucrare ulterioară prin levigare. Aurul este distribuit relativ uniform pe clasele de mărime; clasele epuizate la grade de deșeuri nu sunt reprezentate în minereu. Conținutul de aur din minereu, determinat prin test la foc, este de 2,8 g/t. Forma particulelor de aur este complexă; este prezent aurul spongios și poros. Aurul este dezvăluit într-o dimensiune a particulei mai mică de 0,16 mm.

Proba nr. 3 este un concentrat de flotație obținut din minereu din situl Verkhnetalovsky al zăcământului Samson în condiții de laborator pe o mașină de flotație mecanică. Regimul reactiv: xantat 150 g/t, IM50 - 50 g/t și ulei de pin 160 g/t. Greutatea probei 300 g. Volumul camerei 3 litri. Raport T:F = 1:3. Timp de flotație 10 minute. După flotare, pulpa a fost spălată din reactivi. Apoi, concentratul a fost uscat.

Proba nr. 4 a fost prelevată dintr-o probă tehnologică de deșeuri de prelucrare gravitațională din zăcământul Samson.

Probele de minereu au fost zdrobite la 2 mm, dimensiunea concentratului de flotație a fost de 0,44 mm. Greutatea probei în fiecare experiment a fost de 100 g, volumul soluției a fost de 200 ml. Proba zdrobită cu soluția de leșiere într-un raport de fază lichidă cu faza solidă L:S = 2:1 a interacționat timp de 24 de ore la temperatura camerei cu agitare periodică. Pentru a controla procesul, după 1, 2, 4 și 24 de ore, probele de soluție au fost filtrate pentru a fi analizate pentru conținutul de componente utile. La sfârșitul experimentului (24 de ore), a fost analizată și proba. Extracția metalelor a fost calculată pe baza conținutului din soluțiile de filtrare. În tabel Tabelul 2 prezintă valorile maxime de extracție obținute în urma experimentelor.

Rezultatele cercetării și discuții

Proba nr. 1. Când se utilizează tiouree 3% ca soluție de leșiere, cea mai mare recuperare de aur a fost obținută în 24 de ore de experiment (53,03%). Este logic să creșteți timpul de agitare atunci când utilizați tiouree și iodură de amoniu. Când se utilizează humați, lignină și iod, extracția maximă se realizează în 1-4 ore de la activare.

Pentru levigarea platinei, paladiului, cuprului și nichelului cel mai bun rezultat a arătat o soluție de lichid sulfit (Fig. 1).

Proba nr. 2. Extracția maximă a fost observată în experimente cu durate de leșiere de 2 ore cu humat (43,18%), 4 ore cu iod (33,25%), 1 oră cu lignină (22,14%). O creștere suplimentară a duratei până la 24 de ore duce la o scădere a tranziției metalului în soluție (Fig. 2).

masa 2

Rezultatele leșierii prin agitație

Orez. 1. Cinetica extracției metalului în soluție folosind lignină (proba nr. 1)

Proba nr. 3. Cea mai bună recuperare (42,13%) a fost obținută atunci când a fost tratată cu iod timp de 24 de ore. Când este tratat cu humați timp de 4 ore, extracția se realizează la 26,39%. Alți solvenți nu funcționează în experimentele cu această probă (Fig. 3).

Proba nr. 4. În fig. Figura 4 prezintă cinetica extracției aurului din sterilul depozitului Samson în soluție folosind diferiți solvenți. După cum se poate observa, extracția maximă a aurului în soluție se observă la utilizarea iodului (63,66%) după 24 de ore de leșiere. Când se utilizează iodură de amoniu și iod, se poate presupune o creștere suplimentară a extracției aurului în soluție atunci când experimentul continuă mai mult de 24 de ore. (Fig. 4). Prin urmare, pentru a urmări direcția ulterioară a procesului, este necesar să se mărească timpul de agitare pentru aceste soluții.

Orez. 2. Cinetica extracției aurului în soluție pentru diverși solvenți (proba nr. 2): 1 - humați; 2 - iod; 3 - lignină

Orez. 3. Cinetica extracției aurului în soluție în diverși solvenți (proba nr. 3): 1 - iod; 2 - humate

Concluzie

Experimentele au arătat că cele mai eficiente soluții pentru leșierea aurului din materialele studiate sunt: ​​pentru sterilul învechit al centralei de concentrare Norilsk, depozitat în valea râului. Știucă - soluție de tiouree 3%; pentru minereu din zăcământul Samson (în ordine descrescătoare) - humați - iod - lichior sulfit; pentru concentratul zăcământului Samson - iod - humați; pentru imbogățirea gravitațională a sterilului zăcământului Samson - iod - lichior de sulfat - iodură de amoniu - humați. Pentru extragerea platinei, nichelului, paladiului și cuprului din deșeurile de deșeuri ale uzinei Norilsk, cea mai mare recuperare se realizează printr-o soluție de lichid sulfit.

Orez. 4. Cinetica extracției aurului în soluție pentru diverși solvenți (proba nr. 4): 1 - iod; 2 - iodură de amoniu; 3 - humate; 4 - lignină; 5 - tiouree

Rezultatele obținute sunt un ghid pentru selectarea solvenților și a concentrațiilor acestora, cu care se vor efectua teste de laborator extinse în mod de filtrare.

Principalele concluzii

1. Este prezentată posibilitatea fundamentală de a transfera metale neferoase în soluție la levigarea sterilului de steril din instalația de îmbogățire Norilsk cu soluție sulfitică. Recuperarea este de 30-84%. Pentru extragerea aurului se poate folosi tiouree 3%, extracția fiind mai mare decât alți solvenți studiați.

2. Este prezentată posibilitatea fundamentală de transfer a aurului în soluție în timpul leșierii minereului și a concentratului de flotație al zăcământului Samson cu iod și humați. Recuperare 26-43%.

3. Este prezentată posibilitatea fundamentală de a transfera aur în soluție în timpul leșierii sterilelor de decantare de îmbogățire gravitațională a zăcământului Samson cu soluție de iod și sulfit. Recuperare 64-40%.

4. Pare oportun să se efectueze cercetări ulterioare privind leșierea materialelor studiate.

Link bibliografic

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 această metodă tradițională de prelucrare a minereului, de la unu la un gram și jumătate de aur pe tonă rămân în „cozi”, așa cum minerii numesc deșeuri de producție, 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, un rezultat bun a fost deja atins. 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.

Invenţia se referă la prelucrarea hidrometalurgică a aurului minereuri refractareși materii 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).

Dezavantaj aceasta metoda este o eficiență 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 minerale 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 cu conținut scăzut de sulfuri, cu compoziție minerală variabilă, 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.

Invenția se referă la hidrometalurgie și poate fi utilizată în leșierea în grămada de aur din minereuri, concentrate și steril. Metoda de levigare în grămada de aur include prelucrarea materiilor prime minerale cu o soluție de leșiere, peletizarea, plasarea minereului peletizat într-o stivă, irigarea stivei și extragerea metalului din soluția productivă. Peletizarea minereului se realizează cu adăugarea unui oxidant solid, care este peroxid de calciu cu un consum de 0,1-0,3 kg/t. O soluție de cianură este utilizată ca soluție hidratantă în timpul peletizării într-o cantitate care asigură un conținut final de umiditate de 5-30%. Consumul de cianură de sodiu este de 0,1-1 kg/t, iar minereul peletizat este supus unui tratament cu ultrasunete înainte de stivuire, iar stiva se lasă să stea 2-3 zile înainte de irigare. Rezultatul tehnic al invenției este intensificarea extracției aurului prin cianurare. 1 bolnav, 1 pr.

Invenţia se referă la domeniul metalurgiei metalelor preţioase şi poate fi utilizată, în special, pentru extragerea aurului în timpul leşierii în grămada de minereuri care conţin aur cu soluţii de cianură. Există o metodă cunoscută de leșiere a aurului din minereu (1. M.A. Meretukov, A.M. Orlov. Metalurgia metalelor nobile (experiență străină). M.: Metalurgia. P. 97-113. 1991, 2. Leșierea în grămada de metale nobile." / Editat de prof. doctor în științe tehnice M.I.Fazlullin.- M.: Editura Academiei de Științe Miniere.2001. P. 153-154).Metoda include prepararea minereului, în special granularea, depunerea minereului preparat. într-o stivă pe o bază impermeabilă și sigură pentru mediu, instalarea unui sistem de irigare în grămadă și furnizarea de soluție de cianură în aer folosind aspersoare mecanice.

Principalele dezavantaje ale metodelor utilizate în practică metoda heap sunt gradul scăzut de extracție a aurului din minereu și, de regulă, durata excesivă a procesului.

Pentru a accelera procesul în cauză, peletizarea sau granularea minereului înainte de stivuire este efectuată folosind o soluție de cianură și agenți oxidanți suplimentari /2/, în special, este furnizată o soluție oxigenată pentru irigare. Într-o altă metodă (RF 2361076), leșierea cu introducerea unui agent oxidant suplimentar în sistem se realizează în două etape: în prima etapă, cu o soluție care conține o soluție apoasă de hidroxid de metal alcalin sau oxid de calciu și peroxid de hidrogen, în a doua etapă, cu o soluție care conține produsul productiv obținut în urma prelucrării primare a materiilor prime minerale.o soluție întărită cu o soluție apoasă de hidroxid de metal alcalin sau oxid de calciu și peroxid de hidrogen, în care se adaugă cianura de sodiu la o concentrație de 0,1% în soluție. Introducerea de agenți oxidanți suplimentari în soluțiile de leșiere accelerează procesul. Cu toate acestea, în practică, efectul oxigenării este foarte condiționat. În procesul de levigare la presiune atmosferică, excesul de oxigen difuzează din soluția de leșiere în atmosferă pentru o perioadă scurtă de timp, fără a avea efectul scontat. Efectul introducerii peroxidului de hidrogen, care se descompune și în câteva zeci de minute, este în mod similar limitat, mai ales în condițiile de pulverizare a soluțiilor.

Ca prototip, a fost selectată o metodă de levigare a aurului, inclusiv zdrobirea minereului, peletizarea cu introducerea de ciment și o soluție apoasă de cianura de sodiu, așezarea stivei pe o bază impermeabilă, instalarea unui sistem de irigare, furnizarea unei soluții oxigenate. prin irigare si obtinerea de solutii de productie, caracterizata prin aceea ca peletizarea minereului se realizeaza cu un consum de cianura de sodiu de 0,35-0,5 kg/t si concentratie de 12-15 g/l; inainte de irigare, stiva se lasa sa stea 7 -8 zile. Trăsătură distinctivă Prototipul constă în faptul că peletizarea minereului se realizează în condițiile creării celei mai mari concentrații posibile de cianură de sodiu într-o soluție care impregnează materialul minereu la umiditate optimă. Pe parcursul a 7-8 zile de staţionare a materialului mineral peletizat (etapa de maturare), are loc trecerea aurului în complexul său de cianuri solubile cu 65-70%. Cianura de sodiu, introdusă în minereu în timpul peletizării acestuia, este absorbită ferm de materialul minereu, în principal datorită adsorbției. Ulterior, aurul din materialul minereu este levigat prin irigare cu apă sau cu soluții de deaur circulante formate în proces fără a adăuga cianură de sodiu la acestea timp de 7-15 zile. Ciclul de leșiere coincide de fapt cu ciclul de spălare a minereului.

O diferență importantă a prototipului este utilizarea soluțiilor oxigenate numai în etapa de levigare, prin urmare, în general, ciclul de prelucrare a minereului, inclusiv peletizarea, stivuirea și tratarea cu o soluție de levigare, rămâne în general destul de lung. Ca urmare, cel mai semnificativ dezavantaj al prototipului este viteza redusă a procesului.

Problema tehnică pe care metoda propusă vizează rezolvarea este creșterea ratei de dizolvare a aurului. Rezultatul tehnic se obține prin schimbarea tipului de oxidant și a condițiilor de alimentare a acestuia.

Rezultatul tehnic se realizează în metoda de levigare a aurului, inclusiv peletizarea minereului cu introducerea de lianți și o soluție apoasă puternică de cianura de sodiu, așezarea stivei pe o bază impermeabilă, ridicarea stivei, furnizarea soluției de leșiere prin irigare. și obținerea de soluții productive. Spre deosebire de prototip, la peletizare, minereului se adaugă peroxid de calciu la un consum de 0,1-0,3 kg/t și o soluție de cianură într-o cantitate care asigură un conținut final de umiditate de 5-30%, în timp ce consumul de cianură de sodiu este de 0,1. -1 kg/t t, iar minereul peletizat este supus unui tratament cu ultrasunete înainte de stivuire, iar stiva se lasă să stea 2-3 zile înainte de irigare.

Esența invenției este ilustrată de figură (tabel), care arată rezultatele experimentelor efectuate în condiții comparabile.

Dovada influenței decisive a trăsăturilor distinctive ale metodei propuse asupra obținerii unui rezultat tehnic este un set de fundamente teoretice și rezultate ale cercetării speciale. Sarcina specificată în prezenta invenție este redusă la reducerea duratei ciclului de prelucrare a minereului de aur în modul grămadă. În general, ciclul constă în peletizare, stivuire și stăpânire și, în final, irigare cu o soluție de leșiere. În metoda propusă, similară cu prototipul, minereul este peletizat cu soluții cu o concentrație mare de cianuri. Această măsură oferă oportunități pentru interacțiunea dintre aur și soluția de leșiere deja în etapa de peletizare. Dar, spre deosebire de prototip, în metoda propusă, accelerarea procesului de leșiere se realizează prin două metode suplimentare: introducerea unui agent oxidant în etapa de peletizare și utilizarea unui agent oxidant care este mai stabil în timp.

Introducerea unui agent oxidant în sistemul „minereu - soluție puternică de cianură”, suplimentar la oxigenul din aer, saturând soluția de umectare la concentrații de echilibru de maximum 7-8 mg/l /1/, face posibilă intensificarea interacțiunea aurului cu soluția aflată deja în stadiul de granulare și în picioare. Spre deosebire de prototip, se propune utilizarea peroxidului de calciu ca agent de oxidare în locul unei soluții oxigenate, iar agentul de oxidare este introdus în etapa de peletizare și stivuire a minereului. Studiile au arătat că peroxidul de calciu își păstrează proprietățile de oxidare pentru o lungă perioadă de timp și, prin urmare, accelerează procesul. În plus, oxidul de calciu format în timpul reacțiilor în curs favorizează peletizarea și reduce consumul de liant principal - ciment. Doza optimă de peroxid de calciu este de 0,1-0,3 kg/t. Odată cu un consum mai mare de oxidant, se observă o oxidare vizibilă a cianurii și eficiența procesului în ansamblu scade.

Un rol important în atingerea acestui scop îl joacă consumul de soluție hidratantă în timpul granulării și conținutul final de umiditate al granulelor. În procesul de leșiere a grămezilor de la multe locuri, după un anumit timp, filtrarea soluțiilor prin grămadă practic a încetat. Ca urmare a acumulării de argile și particule de nămol în zonele individuale ale stivei, așa-numita înfundare, canalele de filtrare se înfundă, provocând formarea de iazuri artificiale pe suprafața stivei, care, la rândul lor, a contribuit la apariția canalelor locale de spălare. Rezultatul negativ al acestui efect este încetarea completă a dizolvării aurului.

Singurul scop al granulării este de a peletiza argila, suspensia și alte componente fine ale minereului care este stivuit. Descrierea prototipului recomandă consumul de apă în timpul granulării în intervalul 2,7-3,5%. Trebuie remarcat faptul că acest parametru este specific tipuri diferite minereu În special, în prezența nisipului grosier și a pietrelor, debitul indicat este suficient; Pentru a granula minereul de argilă, este nevoie de mult mai multă apă. În plus, parametrul dat este total și include conținutul natural de umiditate al minereului și apa adăugată în timpul granulării. În general, minereul granular trebuie să îndeplinească cerințele de menținere a permeabilității hidraulice atunci când stiva este irigată, adică. granulele trebuie să păstreze o rezistență suficientă, iar înfundarea este exclusă.

Deoarece în prototip și în metoda propusă principala interacțiune a soluției și aurului are loc deja atunci când minereul este plasat într-o stivă și în stadiul de coacere a granulelor, este recomandabil să se creeze condiții în care această interacțiune să se desfășoare ca cât mai intens posibil. Din teoria hidrometalurgiei rezultă că viteza maxima Leșierea se realizează cu o concentrație mare de reactiv (NaCN) și un exces de solvent sau un raport L:S ridicat. În cazul leșierii în grămada, conținutul de umiditate din granule trebuie să fie cât mai mare posibil, dar să nu depășească valoarea la care granulele dobândesc și mențin rezistența necesară. Pe de altă parte, concentrația de NaCN la un consum specific constant al acestui reactiv va fi mai mare, cu cât conținutul de umiditate al minereului preparat este mai mic.

Astfel, la alegerea conținutului optim de umiditate trebuie să se țină cont de două condiții contradictorii; trebuie să se țină cont de dispersia minereului granulat și de conținutul inițial de umiditate al acestuia. Rezultatele studiilor țintite arată că, pentru a atinge obiectivul stabilit - accelerarea procesului în ansamblu - conținutul optim de umiditate final al minereului granulat pregătit pentru stivuire este de 10-30%, în timp ce concentrația de cianura de sodiu din soluția de irigare ar trebui asigura un consum specific de 0,1- 1 kg de NaCN uscat la 1 tona de minereu.

În minereul preparat în condițiile specificate, oxidarea și interacțiunea aurului cu cianura începe deja în etapa de peletizare. Deoarece conținutul de umiditate al minereului peletizat este limitat, transferul de masă joacă un rol decisiv în cinetica și completitudinea leșierii aurului. Opțiunile tradiționale pentru transferul intensiv de masă, de exemplu, amestecarea, sunt excluse și cea mai eficientă metodă, după cum arată rezultatele cercetării, este tratarea cu ultrasunete a minereului în etapa de peletizare. Experimentele arată că dacă se asigură un set de condiții și parametri recomandați, după 2-3 zile în stadiul de maturare a granulelor, cea mai mare parte a aurului trece într-o formă solubilă și irigarea ulterioară asigură un grad ridicat de extracție.

Metoda se realizează după cum urmează. Minereul de aur zdrobit este amestecat cu un agent oxidant uscat - peroxid de sodiu. La amestecul rezultat se adaugă o soluție de cianură de sodiu într-o anumită concentrație și într-o cantitate pentru a se asigura că conținutul final de umiditate al minereului preparat este de 10-30%. După aceasta, minereul este turnat într-o grămadă pentru a sta (se coace) în aer. După ce minereul peletizat a stat 2-3 zile, începe irigarea lui cu soluții circulante. Aurul este extras din soluții productive prin metode cunoscute, iar soluțiile deaurite sunt parțial armate cu cianuri și utilizate pentru peletizare, în timp ce cea mai mare parte a soluțiilor sunt utilizate pentru irigarea stivei fără armare cu cianuri.

Un exemplu de implementare a metodei propuse îl reprezintă rezultatele următoarelor experimente.

Minereul de argilă oxidat dintr-unul dintre zăcămintele Ural conținea 1,8 g/t aur. Minereul se caracterizează prin prezența unor fracții foarte fine, viscoase, în cantități semnificative. Conținutul de umiditate al minereului inițial a fost de 12%. Dintr-o porțiune reprezentativă de minereu care cântărește 300 kg, bucăți mari de minereu au fost selectate manual și zdrobite la o dimensiune a particulelor de 25 mm. Partea zdrobită a fost combinată cu cea mai mare parte a minereului, s-a adăugat peroxid de calciu și s-a amestecat într-un mixer cu tambur de laborator timp de 5 minute, s-a adăugat o soluție puternică de cianură în cantitatea necesară și s-a peletizat în aceeași unitate timp de 5 minute. Minereul peletizat a fost ținut în aer liber pentru a maturiza granulele timp de 2 zile. Porțiuni cu o masă constantă de 20 kg au fost încărcate într-un percolator tubular de laborator cu diametrul de 20 mm și irigate cu soluție de cianură circulantă. În timpul irigarii, probele din soluția productivă au fost prelevate la ieșirea percolatorului și analizate pentru conținutul de aur. Irigarea a fost continuată până când a încetat levigarea și recuperarea integrată a aurului în soluție a atins valoarea maximă.Durata procesării minereului, inclusiv peletizarea, îmbătrânirea și irigarea a fost un indicator comparativ al ratei de levigare.

În experimente, am variat consumul de peroxid de calciu, conținutul de umiditate al minereului peletizat (inclusiv conținutul inițial de umiditate), consumul de cianură și durata de îmbătrânire a granulelor de minereu peletizat înainte de irigare.

Pentru comparație, s-a efectuat un experiment în condițiile prototipului: cu un consum de cianura de sodiu de 0,5 kg/t și o concentrație de 15 g/l, stiva a fost lăsată să stea înainte de irigare timp de 7 zile. Rezultatele experimentelor sunt rezumate în tabel (Fig. 1).

Rezultatele prezentate arată că la prelucrarea minereului cu parametrii recomandați în etapele de peletizare și irigare, durata totală a procesului, incluzând peletizarea, îmbătrânirea și irigarea până la extracția maximă posibilă pentru metoda propusă este de 1,5-2 ori mai mică decât atunci când folosind modurile recomandate de prototip.

Analiza comparativă a soluțiilor tehnice cunoscute, incl. metoda aleasă ca prototip și invenția propusă ne permit să concluzionam că combinația caracteristicilor declarate este cea care asigură realizarea rezultatului tehnic scontat. Implementarea soluției tehnice propuse face posibilă reducerea duratei de prelucrare a minereului în timpul leșierii haldelor de aur și creșterea eficienței tehnologiei în ansamblu.

O metodă de leșiere în grămada de aur din minereu, inclusiv peletizarea minereului cu introducerea de lianți și a unei soluții apoase puternice de cianura de sodiu, așezarea unui teanc de minereu peletizat pe o bază impermeabilă, ridicarea stivei, furnizarea soluției de leșiere prin irigare și obtinerea de solutii productive, caracterizata prin aceea ca in timpul peletizarii minereului se adauga peroxid de calciu cu un consum de 0,1-0,3 kg/t si solutie de cianura in cantitate care asigura un continut final de umiditate de 10-30%, in timp ce consumul de cianura de sodiu este de 0,1 -1 kg/t, iar minereul peletizat înainte de stivuire sunt supuse tratamentului cu ultrasunete, iar stiva se lasă să stea 2-3 zile înainte de irigare.

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 minereu, % masa: Si02 - 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