, ,
Сопоставление вариантов цианирования: CIP и RIP продуктов бактериального окисления золотосодержащих концентратов.
Около двух десятков золотоизвлекательных фабрик (ЗИФ) в мире практикуют бактериальное окисление сульфидных концентратов или руд в качестве подготовительного процесса перед цианированием. За исключением трех китайских ЗИФ, где применяется процесс «Мерилл-Кроу», все они используют сорбционные способы извлечения золота, главным образом в варианте CIP («уголь в пульпе»).
Крупное российское предприятие с бактериальном циклом окисления (производительность биоустановки 100 тыс. тонн концентрата в год) - Олимпиадинская ЗИФ для цианирования продуктов окисления использует вариант RIP («смола в пульпе»). Эта же технология применяется на опытно-промышленной (4200 тонн концентрата в год) биоустановке компании Алтын Аймак (Казахстан). При проектировании крупной биоустановки (700 тыс. тонн концентрата в год) на Навоийском ГМК (Узбекистан) для цианирования продуктов биоокисления так же планируется использовать технологию «смола в пульпе».
Задачей настоящих исследований являлось сопоставление технологических показателей цианирования продуктов биоокисления по вариантам CIP и RIP.
Исходным материалом для исследований являлся флотационный концентрат, химический состав которого представлен в таблице, прошедший стадию бактериального окисления. В процессе бактериального окисления сульфидная сера была окислена на 85 %, в том числе: арсенопирит на 98 % и пирит на 80 %.
Окисленный концентрат (продукт БВ), после сгущения и отмывки водорастворимых солей, подвергали фильтрации. Полученные кеки с влажностью 20-25 % использовали для укрупненных испытаний процесса цианирования.
Таблица – Химический состав концентрата
Компоненты | Массовая доля,% | Компоненты | Массовая доля,% |
SiO2 | 34,4 | Sсульфид. | 12,0 |
Al2O3 | 18,5 | As | 3,1 |
CaO | 2,1 | Sb | 0,17 |
MgO | 2,5 | Cu | 0,025 |
MnO | 0,13 | Zn | 0,17 |
P2O5 | 0,29 | Pb | 0,4 |
K2O | 4,2 | Feобщ. | 15,8 |
Na2O | 1,4 | Feсульфид. | 10,6 |
Sобщ. | 12,5 | Au, г/т | 34,5 |
Эксперименты непрерывного сорбционного выщелачивания проводили в батарее из восьми последовательно установленных пачуков, вместимостью по 600 мл. Пульпу дозировали непрерывно из расходной емкости вместимостью 3,6 литра.
В расходную емкость, которая являлась одновременно и пачуком предварительного цианирования, загружали пульпу при соотношении Ж : Т = 2 : 1 и вносили реагенты: известь в виде 10 % известкового молока (из расчета 12 кг /т) и цианид натрия в виде 20 % раствора (из расчета 5 кг/т). За сутки через установку пропускали 8,4 литра пульпы (10 часов предварительное и 14 часов сорбционное цианирование). Производительность по твердому 3,4 кг в сутки. Предварительно насыщенные уголь или смолу загрузили в каждый из восьми сорбционных пачуков по 50 мл ( 8 % объемных). Передвижку сорбента в противотоке с пульпой осуществляли шесть раз в сутки, ориентируясь по остаточную концентрацию золота в хвостах.
В процессе испытаний вели накопительный (ежесменный) отбор проб обеззолоченных растворов и ежесуточный отбор проб сорбента и твердых продуктов выщелачивания.
Для испытаний использовали кокосовый активированный уголь марки МС 100 (6х12) производства Малайзии и смолу АМ-2Б. Сорбенты были взяты из пульповых процессов действующих золотоизвлекательных фабрик.
Насыщенные в процессе испытаний сорбенты подвергали десорбции, регенерации и возвращали в процесс сорбции. Золото с угля десорбировали в автоклавных условиях (160о С), затем уголь обрабатывали раствором соляной кислоты. Десорбцию и регенерацию ионообменной смолы проводили в стандартных условиях, принятых на золотоизвлекательных фабриках (последовательная обработка растворами цианистого натрия, серной кислоты, тиомочевины и гидроксида натрия).
В процессе испытаний технологии CIP, которые продолжались 20 суток, остаточная концентрация золота в хвостовых растворах находилась на уровне 0,03-0,09 мг/л. Содержание золота в насыщенном сорбенте составляло 6,1-6,9 мг/г.
В процессе испытаний технологии RIP, которые продолжались 28 суток прослеживалась тенденция к повышению остаточной концентрации золота в жидкой части хвостов (с 0,04 до 0,43 мг/л) . С целью снижения концентрации золота в хвостах, передвижку смолы осуществляли большими объемами по сравнению с угольным вариантам, что привело к снижению емкости сорбента по золоту (с 5,9 до 2,7 мг/г).
Динамика изменения концентрации золота в жидкой фазе хвостов цианирования показана на рисунке 1, динамика изменения емкости сорбентов - на рисунке 2.
По окончанию испытаний на пробах продукта БВ и регенерированных сорбентах методом переменных навесок были сняты изотермы сорбции. Графические отображения изотерм сорбции даны на рисунке 3.
Как видно из рисунка 3, экспериментальные точки изотермы исходного и использованного угля располагаются практически на одной кривой, то есть снижения сорбционной способности угля в процессе испытаний выявлено не было. Изотермы исходной и использованной смолы существенно отличаются. Это значит, что в процессе сорбционного цианирования продуктов бактериального окисления происходит снижение сорбционных свойств ионообменной смолы. Очевидно, со временем происходит отравление смолы в результате ее взаимодействия с продуктами неполного окисления сульфидов, в частности, тиоцианатами и продуктами жизнедеятельности бактерий.
С целью предотвращения отравления смолы был испытан вариант цианирования продукта биоокисления в смеси с хвостами флотации (соотношение 1 : 5). За сутки через пачуки пропускали 7,2 литра пульпы (12 часов предварительное и 12 часов сорбционное цианирование). Производительность по твердому 3,6 кг в сутки. Смолу загрузили в шесть сорбционных пачуков по 18 мл (3 % объемных). Испытания продолжались 28 суток.
Результаты представлены на рисунках 1 и 2. Как видно из рисунков в процессе испытаний содержание золота в насыщенной смоле стабилизировалось на уровне 2,0-2,4 мг/г. Однако остаточное содержание золота в жидкой фазе хвостов сорбции также имело тенденцию к повышению, хотя снижение сорбционной активности выражено менее явно, чем в случае с цианированием неразбавленного продукта БВ.
При сопоставлении альтернативных вариантов сорбционной технологии: СIР ("уголь в пульпе") и RIP ("смола в пульпе") установлено, что содержание золота в твердых хвостах цианирования находится на одном уровне, а концентрация золота в жидкой фазе хвостов технологии RIP примерно в 5 раз выше. В целом извлечение золота по технологии «уголь в пульпе» как минимум на 1,7 % выше, чем при технологии «смола в пульпе». Существенно (в два раза) различается емкость насыщенных сорбентов.
 |
 |
|
