Введение к работе
Актуальность работы. Гравитационное обогащение широко используется при переработке золотосодержащих руд. Концентраты, получаемые в операции основной концентрации золота, являются бедными, их обычно перечищают (доводят) на концентрационных столах, иногда после доизмельчения. Схемы переработки гравитационных концентратов достаточно разнообразны и включают гравитационные, магнитные и другие методы. В результате применения указанных схем получают более богатый продукт («золотую головку»), который отправляют на плавку. Для плавки оптимальное содержание золота в «золотой головке» составляет 10-20 %. При доводке черновых гравитационных концентратов появляются дополнительные золотосодержащие продукты, которые необходимо отправлять на дальнейшую переработку: промпродукт, магнитная фракция, крупный скрап. При этом извлечение золота в «золотую головку» не превышает 70 % (чаще всего на уровне 50 %). В связи с этим определенными преимуществами обладает процесс интенсивного цианирования, позволяющий достигать высокого излечения золота из гравиоконцентратов за приемлемое для общего технологического цикла время (6-24 ч) и локализовать продукты с высоким содержанием металла на охраняемом участке (золотой «комнате»).
Процесс интенсивного цианирования основан на использовании высоких концентраций цианида, окислителя (кислород) и щелочи. Кроме того, для интенсификации процесса цианирования возможно применение следующих приемов: повышение температуры, снижение вязкости раствора, применение аэрации, а также возможно применение реагентов-ускорителей. В настоящее время значительное количество литературных данных посвящено ускорению процессов цианирования благородных металлов с использованием химических добавок. Преимуществами таких методов являются высокая технологичность -отсутствие необходимости менять технологию устоявшегося производственного процесса, не требуется применения специального оборудования и высококвалифицированного персонала. К недостаткам такого подхода следует отнести увеличение экологической нагрузки на окружающую среду, что, однако, является малозначимым при использовании экологически безопасных соединений. Поэтому поиск более дешевых, эффективных и экологически безопасных реагентов-ускорителей является актуальным направлением совершенствования процесса интенсивного цианирования гравиоконцентратов.
Целью работы являлось изучение кинетики растворения золота в крепких цианистых растворах с применением новых реагентов-ускорителей, определение механизма действия реагентов-ускорителей на процесс выщелачивания золота, оценка эффективности их применения для процесса интенсивного цианирования гравиоконцентратов различного вещественного состава, получаемых на предприятиях золотодобывающей промышленности, и
разработка технологической схемы переработки гравиоконцентратов с применением реагентов-ускорителей.
Методы исследований. При выполнении работы использованы методы титриметрического, потенциометрического, атомно-абсорбционного и атомно-эмиссионного анализа растворов; метод пробирного анализа рудных материалов; методы математической статистики, использованные при обработке результатов; метод вращающегося диска для изучения кинетики растворения золота.
Научная новизна работы:
Впервые с использованием метода вращающегося диска изучена кинетика растворения золота в крепких цианистых растворах. Установлены основные физико-химические закономерности растворения золота (порядок реакции, константа скорости растворения золота, энергия активации) с использованием реагентов-ускорителей и без введения последних. Предложен возможный механизм действия реагентов-ускорителей. Определены оптимальные концентрации цианида натрия и реагентов-ускорителей для процесса интенсивного цианирования.
Практическая значимость работы состоит в следующем:
По результатам исследований разработана технология интенсивного цианирования гравитационных концентратов с применением реагентов-ускорителей для месторождений «Токур», «Красивое», «Верхне-Алиинское» и «Одолго» и составлены технологические регламенты.
В настоящие время ведется проектирование технологии интенсивного цианирования на месторождении «Верхне-Алиинское». На ЗИОФ ГОКа «Юбилейный» (месторождение «Красивое») и первом квартале 2012 года запланирован ввод в эксплуатацию установки интенсивного цианирования гравиоконцентратов, которая разработана в ОАО «Иргиредмет».
Личный вклад автора заключается в обосновании задач исследования, планировании и проведении лабораторных и полупромышленных испытаний, анализе и обработке полученных результатов, выполнении расчётов.
На защиту выносятся:
результаты исследований по поиску новых реагентов-ускорителей процесса интенсивного цианирования;
результаты исследований по выявлению основных кинетических закономерностей растворения золота в крепких цианистых растворах и возможный механизм действия реагентов-ускорителей;
результаты лабораторных и полупромышленных испытаний технологии интенсивного цианирования с применением реагентов-ускорителей на гравиоконцентратах различного вещественного состава;
исходные данные для проектирования узла интенсивного цианирования для ряда объектов (месторождение «Красивое» и «Верхне-Алиинское»);
Апробация работы. Основные материалы работы изложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и
металлургических производств» (Иркутск, 2009), «Инновационное развитие горно-металлургической отрасли» (Иркутск, 2009), на международных совещаниях «Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья» (Плаксинские чтения, Казань, 2010), на кафедре металлургии цветных металлов ИрГТУ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 124 страницах, состоит из введения, 7 глав, общих выводов, библиографического списка из 108 наименований, включает 18 рисунков и 31 таблицу.
