Введение к работе
Актуальность работы. В Казахстане имеется более 30 месторождений золото -мышь якових руд, относящихся к упорному сырью, для эффективной переработки которого необходима разработка новых безопасных способов разделения золота и мышьяка.
Одним из перспективных направлений рационального природопользования и охраны окружающей среды является применение вакуумных процессов.
Вакуумтермическая переработка мыщьяксодержзщего сульфидного сырья позволяет Бозогнать мышьяк в малотоксичной сульфидной или металлической Форме с образованием небольшого количества технологических газов, что облегчает конденсацию паров и санитарную очистку выбрасываемых газов.
Однако, не из всех видов золото-мьшьяксодержащих концентратов достигается высокая степень отгонки мышьяка в вакууме, особенно, для концентратов, содержащих сложные мжьяковые минералы, и необходима разработка новых приемов обработки таких материалов.
Несмотря на то, что вакуумная пироселекщія осуществляется в герметичной аппаратуре с предварительной дегазацией исходных материалов в реакционное пространство может попадать некоторое количество воздуха, адсорбированного на частицах концентрата, а гака:е воздохни неконтролируемые натокания и аварийные ситуации. Поэтому, параллельно с процессами диссоциации возможно некоторое окисление сульфидных мкиъяксодержащих минералов с образованием токсичных оксидов серы и мышьяка и нежелательных для последующего цианирования золота арсенатов.
Основной целью работы являлось определение условий без.'пас ного проведения вакуумного способа удаления мыаьякз, путем предогпрашеьия образования оксидов, и іьпок кутей солее глубокого удаления мыцьяка из полиметаллических концентратов и выоор схемы санитарной очистки газов от соединений мышьяка и
Научная новизна работы-
1. С учетом'данных последних исследований термодинамических констант соединений мышьяка построены уточненные диаграммы парциальных давлений системы Pe-As-s-o при температурах 723, 873 и 1123 К, а также политермические диаграммы парциальных давлений систем Fe-As-s и Fe-As-o в диапазоне температур 890-1123 К. Впервые построена и проанализирована диаграмма парциальных давлений системы As-s-o-c при температурах 573 и 873 К, позволившая определить влияние углерода на процесс окисления сульфидов мышьяка.
?.. Впервые исследованы кинетика и механизм процессов окисления арсенопирита, аурипигмента, леллингита и сульфоарсенида кобальта кислородом в диапазоне давлений 1,5 -86,6 кПа и температуре 500-700СС Установлено, что при окислении арсенопирита и арсенида железа при пониженном давлении с дозированной подачей кислорода возможно получение безмышьяковых огарков.
3. Определен реальный состав газов, образующихся при вакуумтермической переработке золото-мышьякоеых концентратов, и экспериментально показана возможность санитарной очистки газов термическим разложением арсина и сорбцией мышьяковых соединений и сернистого ангидрида на активированном шунгитовом концентрате.
Научная и практическая значимость работы. Показано, что по диаграммам парциальных давлений можно судить о Фазовых превращениях в реальных мышьякеолержащих системах. Предложено при вакуумтермичесхом удалении мышьяка из сульфидных золотосодержащих концентратов обжиг вести при дзвлении ниже 2 кПа, когда скорость окисления основных мысьяксодержащих минералов незначительна, и токсичные соединения мышьяка не образуются.
Для глубокой деарсенации огарков при вакуумтэрмическом обжиге арсенспиритного сырья целесообразно подавать дозированное количество кислорода.
Получены данные для проектирования узла санитарной, очистки газов для строящейся на Бакырчиксксм горно-металлургическом комбинате опытно -промышленной вибро вакуумной установки.-
Апробация работы- Материалы диссертационной работы изложены на iv "Всесоюзной конференции по термодинамике и материаловедению полупроводников (Москва, 1989 г.). на Международной конференции по прикладным -исследованиям мессбаузровскои спектроскопии (Венгрия, 1989 г.). на iv Всесоюзном совещании по химии и технологии халькогенов и халькогенидсв (Караганда, 1990 г.). на Международной конференции "Минеральные ресурсы - важнейший фактор интеграции Республики Казахстан в систему мировой экономики" (Алматы, 1993 г.). Публикации. По результатам исследований, вошедших в диссертацию, опубликовано 7 работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введення, пяти глав, выводов и списка литературы.
Диссертация содержит 144 страницы, включая 16 таблиц" и 26 рисунков. Список литературы состоит иЭ 152 наименований.
На зааиту виносится. Впервые изучены механизм и кинетика окисления при пониженном давлении с дозированной подачей воздуха основных мышь яке о де рта аих соединений и голото-мнщьяковых концентратов. Определен состав газов, образуются при вакуум-термической переработке золото-мыгъятоеых материалов и разработаны методы их очистки от токсичных соединений серы и мышьяка.