Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время золотодобывающая отрасль России испытывает определенные трудности, связанные как с общероссийским спадом производства и экономики, так и с состоянием минерально-сырьевой базы. В отличие от мировой практики, в России до последнего времени 65% золота извлекалось из россыпей. В связи с их исчерпанием возникла необходимость переориентации отрасли на добычу и переработку преимущественно рудного золота, треть из запасов которого составляют месторождения упорных руд пирит-мышьяковистого типа. Извлечение золота из подобного сырья не превышает 30-50%. Основной причиной этого является тесная связь золота с арсенопиритом и пиритом, в результате которой золото становится доступным для химического выщелачивания только после разрушения кристаллической решетки указанных сульфидов.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с приоритетными направлениями ОГГГГН РАН (постановление общего собрания ОГГГГН от 28.03.95), планом НИР ИПКОН РАН (по проблеме "Разработка научных основ высокоэффективных технологий комплексной переработки и вскрытия упорных золотосодержащих руд с использованием энергетических воздействий").
Цель диссертационной работы состоит в теоретическом обосновании и определении технологических условий интенсификации процесса кучного выщелачивания золота из упорных пирит-мышьяковистых руд на основе электрохимических воздействий.
Идея работы заключается в использовании электрохимических воздействий для интенсификации процессов разрушения золотосодержащих сульфидов.
Методы исследований: анализ и обобщение литературных источников, данных практики и патентной информации; методы изучения состава и свойств минералов (рентгено-фазовый и спектральный анализы, имидж-анализ, определение полупроводниковых свойств и степени окисленности сульфидов); методы математического планирования и обработки экспериментов; лабораторные эксперименты и опытно-полупромышленные испытания; сопоставление экспериментальных данных с результатами термодинамического анализа; технико-экономический анализ.
Научная новизна:
на основе исследования морфометрических, физико-химических и структурных свойств золотосодержащих сульфидов обоснована эффективность электрохимической обработки упорных пирит-мышьяковистых руд в процессе кучного выщелачивания;
установлено, что интенсификация процесса вскрытия упорных золотосодержащих руд и концентратов обусловлена протеканием трех
параллельных процессов: образованием микротрещин на границе срастания минералов, разрушением кристаллической решетки сульфидов и возникновением новых минеральных фаз;
разработана и апробирована методика экспертной экономико-математической оценки различных физико-химических геотехнологий получения золота, базирующаяся на комплексном синтезирующем показателе.
Практическая ценность работы:
разработана принципиальная технологическая схема кучного химико-электрохимического выщелачивания золота из упорных пирит-мышьяковистых руд, концентратов и техногенного минерального сырья;
обоснованы оптимальные технологические параметры электрохимического окисления минералов, вскрытия и растворения тонкодисперсных золотосодержащих сульфидов в штабелях кучного выщелачивания;
установлено, что полнота и продолжительность закислення золотосодержащих руд в штабелях кучного выщелачивания зависят главным образом от исходного минерального состава и содержания органических веществ.
Реализация работы. Разработаны рекомендации по применению технологии кучного электрохимического выщелачивания упорных золотосодержащих руд, вошедшие в бизнес-план и проект производства золота методами физико-химической геотехнологии на предприятиях межгосударственного концерна "Южполиметалл".
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и были одобрены на научных семинарах лаборатории ИПКОН РАН (г.Москва, 1994-1997гг); семинарах кафедры "Геотехнология руд редких и радиоактивных металлов" Московской государственной геологоразведочной академии (г.Москва, 1996-1997 гг.); Всероссийских конференциях и совещаниях (г. Томск, ТПУ, 1993 г, 1995 г); на II и III Международной конференции "Новые идеи в науках о Земле" (г.Москва, МГГА, 1996-1997гг), круглом столе РАЕН и МГГУ по проблемам разведки, добычи и переработки золотосодержащих руд России (г.Москва, 1995г), на технических совещаниях фирмы "Геотехнология" (Казахстан, 1996г), межгосударственного концерна "Южполиметалл" (г.г. Бишкек-Алма-Ата-Москва, 1994-1995гг) и компании "Южполиметалл-Холдинг" (г.Москва, 1995-1996гг).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 работ, в том числе 4 патента Российской Федерации.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 111 наименований и 3 приложений. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста, включая 38 таблиц, 27 рисунков.