Способ утилизации сбросных пульп золоизвлекательных фабрик


 


Владельцы патента RU 2627141:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") (RU)

Изобретение относится к утилизации сбросных пульп золотоизвлекательных фабрик, в том числе хвостов обогащения. Способ включает насыщение сбросных пульп электролитическими газами и электрофлотацию в электрофлотационных колоннах. Полученный пенный продукт направляют на гидрометаллургическую переработку. Насыщенные кислородом и активированные при электрофлотации обедненные вторичные хвосты, содержащие недоокисленные взвешенные минеральные частицы, подвергают отстаиванию. Образованные после отстаивания стоки подвергают электросорбции в две стадии. Первоначально выделяют промышленно ценные металлы и токсичные для биоты элементы. На второй стадии сорбируют коллоидное золото при помощи анионитов, подготовленных в CN- и ОН- формах. Конечный раствор, полученный после электросорбции, кондиционируют по рН и после добавления соответствующих комплексообразователей направляют на шахтное и/или кучное выщелачивание. 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к области горнорудной промышленности и может быть использовано для утилизации сбросных пульп золотоизвлекательных фабрик, в том числе хвостов обогащения.

Задачей изобретения является усовершенствование процесса извлечения благородных металлов и промышленно ценных элементов из сбросных пульп и сточных вод для доизвлечения благородных металлов и сопутствующих элементов, снижение антропогенной нагрузки на природные экосистемы.

Техническим результатом изобретения является утилизация сбросных пульп золотоизвлекательных фабрик.

Результат достигается тем, что способ утилизации сбросных пульп золотоизвлекательных фабрик заключается в том, что сбросные пульпы золотоизвлекательных фабрик в отводящем трубопроводе насыщают электролитическими газами и полученную суспензию подвергают электрофлотации в электрофлотационных колоннах, в которые дополнительно закачивают диспергированный воздух, полученные пенные продукты, содержащие шламовые частицы сульфидных минералов с промышленно ценными элементами, направляют на переработку гидрометаллургическими методами, а насыщенные кислородом и активированные при электрофлотации обедненные вторичные хвосты, содержащие недоокисленные взвешенные минеральные частицы, подвергают отстаиванию, а образованные после отстаивания и доокисления сульфидных минералов стоки хвостохранилища подвергают электросорбции в две стадии: первоначально выделяют промышленно ценные металлы и токсичные для биоты элементы, на второй стадии сорбируют высвобожденное при окислении сульфидных минералов коллоидное золото при помощи анионитов, подготовленных в CN- и ОН- формах, конечный раствор, полученный после электросорбции, кондиционируют по рН и, после добавления соответствующих комплексообразователей, направляют на шахтное и/или кучное выщелачивание.

Работа способа осуществляется следующим образом.

Сбросную пульпу золотоизвлекательных фабрик подают по трубопроводу в хвостохранилище. В процессе гидротранспортирования пульпы, содержащиеся в ней частицы сульфидных минералов, включающие в свой состав благородные металлы и другие промышленно ценные компоненты, а также поллютанты для окружающей среды, такие как мышьяк, частично истираются при контакте со стенками трубопровода. Для доулавливания этих минеральных частиц, перед сбросом в хвостохранилище, пульпу подвергают электрофлотации, предпочтительно во флотоколоннах. Для повышения флотоэффекта, через распылители, расположенные в подводящей во флотоколонны трубы, в пульпу подают диспергированный воздух. Далее пульпа, содержащая пузырьки воздуха, проходит через электродные блоки флотоколонны. На катодах происходит электрохимическое выделение мелких пузырьков водорода, которые сцепляются с мелкими шламовыми частицами сульфидных минералов и мелкими частицами «свободного» золота и более крупными пузырьками воздуха, концентрирующими оставшиеся в пульпе реагенты - собиратели с ЗИФ. Таким образом, формируются агломераты, которые выносятся в поверхностный слой пульпы - условный флотоконцентрат. Выделяющийся на аноде кислород, после участия в процессе электрофлотации, остается частично в обедненной пульпе, в которой осуществляет продолжение окисления частиц сульфидных минералов.

Получившиеся обедненные хвосты, содержащие труднофлотирумые сростки сульфидных минералов с кварцем и другими жильными минералами, отводят в первую секцию хвостохранилища, где минеральные частицы подвергаются отстаиванию и доокислению, под действием растворенного кислорода и кислорода воздуха с естественным сезонным участием тионовых бактерий.

В ходе отстаивания в первой секции хвостохранилища, в результате процессов окисления оставшихся сульфидных минералов, образуется сульфатный комплекс и происходит растворение железа, промышленно ценных металлов, находящихся преимущественно в форме катионов, высвобождается в виде коллоидных частиц инкапсулированное и дисперсное золото. Жидкая фаза декантированной и окисленной пульпы, с растворенными в ходе окисления металлами, подвергается стадийной электродиалитической обработке. На первой стадии, в прикатодной зоне, осуществляется ионобменная сорбция катионов цветных металлов (меди, цинка, свинца), ионоселективными катионитами в прианодной зоне производят электросорбцию анионов молибденовой и вольфрамой кислот, аниона гидрида мышьяка (HAs-)-соответствующими анионитами. Извлечение коллоидного золота осуществляют на второй стадии электросорбции ионоселективным по золоту анионитом, подготовленным в форме CN- и ОН- в прикатодных зонах. При контакте с микропористым, селективным по золоту анионитом, содержащим циан-анионы, атомы верхнего слоя коллоидных частиц золота образуют золото-циановые комплексы (Au(CN)2)-, которые, образуя связи с ионогенными группами анионита, обеспечивают удержание в его порах коллоидных частиц золота. Поскольку при регенерации анионита используется щелочной раствор цианида, то гидроксил-ионы в гелевой фазе анионита позволяют регулировать рН при контакте с кислотной средой и вести сорбцию в оптимальном режиме. Так как анионит будет находиться в прикатодной зоне, то образующиеся при электродиссоциации золото-циановых анионов метастабильные катионы золота пленочной фазы, с внешней от катода стороны, по поровому пространству будут переходить вглубь гелевой фазы анионита. Полученный в анодной камере сернокислотный анолит накапливают во второй секции хвостохранилища и, после доукрепления серной кислотой, используют в качестве рабочего раствора для шахтного выщелачивания, а полученный после электросорбции католит кондиционируют по рН щелочью и, после добавления соответствующих комплексообразователей, направляют на кучное выщелачивание золота.

Твердую минеральную фазу пульп можно использовать в качестве материала закладки на подземном руднике.

Процесс извлечения золота и сопутствующих элементов позволяет утилизировать сбросные пульпы и активные выщелачивающие растворы.

Пример конкретного осуществления способа.

Способ опробован на сбросной пульпе с Дарасунской ЗИФ, в которой обнаруживается значительное количество недоизвлеченного дисперсного и мелкого «свободного» золота. Кроме того, в ней присутствуют сопутствующие промышленно ценные сульфидные минералы, содержащие медь, серебро, кадмий, недоизвлеченные в ходе обогащения, и оставшиеся флотореагенты, в первую очередь собиратели. Содержание золота 1.1-1.3 г/т в сбросной пульпе этой ЗИФ исключают применение для их переработки известных гидрометаллургических методов, поэтому необходимо использование нестандартных технологических решений.

Сбросная хвостовая пульпа с ЗИФ направляется по трубе, в конце которой установлена электрофлотационная колонна.

Способ был реализован с помощью комплекса устройств, изображенных на чертеже, где: 1 - подводящая труба, 2 - горизонтальные электроды, 3 - вертикальные электроды, 4 - электрофлотационные колонны, 5 - первая секция хвостохранилища, 6 - вторая секция хвостохранилища, 7 - дамба, 8, 9 - электродиалитические аппараты, 10 - скважины, 11 - отводящий патрубок.

В подводящей трубе установлены электродные блоки с вертикальными 3 и горизонтальными 2 электродами. Пульпу на входе в хвостохранилище насыщают диспергированными пузырьками воздуха и пропускают через электрофлотационные колонны 4. Полученный флотоконцентрат отправляют на переработку, а обедненные хвосты отводят на хвостохранилище, состоящее из двух секций 5 и 6, между секциями хвостохранилища отсыпается дамба 7. В районе дамбы устанавливается система электродиалитических аппаратов 8, 9 с параллельно расположенными катодами и анодами. Гранулы ионообменного сорбента размещаются предварительно в электродиалитических аппаратах до подачи пульпы

В первом электродиалитическом аппарате отделяют промышленно ценные металлы: медь, серебро (в ионной форме) и кадмий, и токсичный для биоты мышьяк, а во втором - коллоидное золото (в коллоидной форме), выделяющееся при разрушении сульфидных минералов, в первую очередь халькопирита. Используют ионоселективный по золоту сорбент марки типа А-100, в размере 10-ти % от объема. Данный сорбент селективный и износостойкий.

Оставшийся кислотный анолит из электросорберов, насыщенный электролизными газами, доукрепляют серной кислотой и направляют на шахтное выщелачивание. Католиты доукрепляют щелочью до рН=10.5, вводят цианид натрия и направляют на кучное выщелачивание из некондиционных руд, добытых на Талатуйском карьере. Твердую фазу хвостов используют для закладки камер Дарсунского подземного рудника.

Для доказательства работоспособности данной технологической схемы был проведен эксперимент по электрофлотации золота и халькопирита из хвостов флотации и электросорбции этих элементов из вторичных хвостов. Во флотоконцентрат при электрофлотации доизвлечено 32% меди и 45% от общего количества золота. На стадии электросорбции на катионит извлечено 38% меди и 35% от исходного количества золота. Таким образом, доизвлечено 80% золота из: хвостов флотации Дарасунской фабрики. Для элюирования золота с анионита, в эксперименте использовался цианистый натрий в виде однопроцентного горячего раствора. Его пропускали при температуре 150°C и давлении 10 Атм. Процесс элюирования золота заканчивался при этом через 1-2 часа. При добавлении в раствор элюента однопроцентного едкого натра процесс элюирования ускорялся.

Из полученных данных по кинетике сорбции следует, что продолжительность контакта до достижения равновесного насыщения пульпы с ионитом А-100 составляет 2 часа. При сорбции золота из пульпы сложного состава, содержащего значительные количества меди и железа, емкость ионита по золоту ниже, чем в случае сорбции из монокомпонентного раствора, а необходимая продолжительность контакта возрастает до 5 часов. Тем не менее, и в этом случае общий ход равновесной кривой и значение емкости анионита А-100, полученные при сорбции в равновесных условиях из растворов различных концентраций, позволяет сделать вывод о том, что сорбция золота на анионите А-100 и сопутствующих элементов проходит эффективно.

Доизвлечение золота из сбросной пульпы Дарасунской ЗИФ составило 70%.

Таким образом, представленный способ позволяет решить проблему накопления отходов горнорудной отрасли и утилизировать сбросную пульпу золоизвлекательных фабрик, снизить антропогенную нагрузку на природные экосистемы.

Способ утилизации сбросных пульп золотоизвлекательных фабрик, заключающийся в том, что сбросные пульпы золотоизвлекательных фабрик в отводящем трубопроводе насыщают электролитическими газами и полученную суспензию подвергают электрофлотации в электрофлотационных колоннах, в которые дополнительно закачивают диспергированный воздух, полученные пенные продукты, содержащие шламовые частицы сульфидных минералов с промышленно ценными элементами, направляют на переработку гидрометаллургическими методами, а насыщенные кислородом и активированные при электрофлотации обедненные вторичные хвосты, содержащие недоокисленные взвешенные минеральные частицы, подвергают отстаиванию, и образованные после отстаивания и доокисления сульфидных минералов стоки хвостохранилища подвергают электросорбции в две стадии, на одной из которых первоначально выделяют промышленно ценные элементы и токсичные для биоты элементы, на второй стадии сорбируют высвобожденное при окислении сульфидных минералов коллоидное золото при помощи анионитов, подготовленных в CN- и ОН- формах, а конечный раствор, полученный после электросорбции, кондиционируют по рН и после добавления соответствующих комплексообразователей направляют на шахтное и/или кучное выщелачивание.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для регенерации олова из технических отходов. Способ извлечения олова из отходов электронной и электротехнической промышленности включает растворение оловосодержащего припоя на печатных платах при температуре 70-90°С раствором метансульфоновой кислоты с добавкой окислителя.

Изобретение относится к производству металлического бериллия и его соединений и направлено на совершенствование способа выделения бериллия из различного вида природного и техногенного сырья.

Изобретение относится к способу переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия с получением фторида кальция и каустической соды.
Изобретение относится к технологии утилизации отходов латуни, отработанных травильных растворов, отходов цинка и может быть использовано в машиностроении и гальванотехнике.

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для получения чистых соединений железа, концентратов цветных и благородных металлов из пиритных огарков, являющихся отходами сернокислотного производства.
Изобретение относится к способу утилизации отходов сернокислотных железосодержащих растворов гидрометаллургических производств. Способ включает осаждение из упомянутых растворов твердого сульфата железа двухвалентного Fe2SO4⋅7H2O.
Изобретение относится к переработке тяжелых остатков гидрокрекинга нефти, содержащих молибденовые катализаторы. Способ включает приготовление газопроницаемой шихты путем смешения тяжелых нефтяных остатков с кусковым твердым негорючим материалом и, при необходимости, твердым топливом, загрузку шихты в верхнюю часть вертикального шахтного реактора, инициирование в реакторе горения при подаче газообразного окислителя в нижнюю часть реактора, проведение процесса горения тяжелых нефтяных остатков в режиме фильтрационного горения путем продувки газообразного окислителя через слой шихты, прошедшей высокотемпературную обработку, и выведения из верхней части реактора газообразных продуктов горения через слой загруженной в реактор свежей шихты.
Изобретение относится к способу селективного извлечения иттрия и европия из продуктов переработки отходов люминофоров. Способ включает растворение исходного продукта, взятого в виде плава хлоридов, в дистиллированной воде.

Изобретение относится к способу утилизации шламов алюминиевого производства. Способ включает отмывку шламов от сульфата натрия, сгущение, фильтрацию и сушку, удаление углерода в процессе окислительного обжига в реакторе при температуре 780-800°С, электролиз полученных материалов в электролизной ванне и разливку алюминия в изложницы при температуре не ниже 820°С, при этом при отмывке шлама от сульфата натрия, сушке шлама и окислительном обжиге используют воду и воздух, подогретые теплом отходящих из реактора дымовых газов.
Изобретение может быть использовано при изготовлении огнеупорных материалов, абразивов. Для получения плавленого корунда смешивают исходные компоненты, зажигают шихту и инициируют процесс самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС).

Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных концентратов, содержащих цветные металлы, железо и драгоценные металлы. Суть изобретения заключается в том, что для проведения процесса выщелачивания пентландит-пирротинового концентрата при температуре 90-105°С при подаче в автоклав серной кислоты и сульфата натрия повышают парциальное давление кислорода от более 0,5 до 1,5 МПа.

Изобретение относится к способам извлечения микроколичеств благородного металла, такого как палладий, из разбавленных растворов. Cпособ извлечения палладия из многокомпонентных растворов включает перемешивание дитиооксамидированного полисилоксана с раствором, в котором при помощи ацетатной буферной системы создана кислотность среды в диапазоне pH 2.0-4.0, в течение 30 минут.

Изобретение относится к области металлургии драгоценных металлов, в частности к гидрометаллургической переработке сырья, содержащего драгоценные металлы и сульфиды.
Изобретение относится к обогащению руд благородных металлов и может использоваться в горно-обогатительной и металлургической отраслях для переработки природного и техногенного минерального сырья.

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для получения чистых соединений железа, концентратов цветных и благородных металлов из пиритных огарков, являющихся отходами сернокислотного производства.

Изобретение может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. Способ переработки цинкового кека включает сульфатизацию олеумом с последующим выщелачиванием сульфатного спека раствором серной кислоты с образованием пульпы.

Изобретение относится к способу переработки сульфидных золотосодержащих флотоконцентратов. Способ включает биоокисление концентрата, обезвоживание биопульпы с получением кека и его переработку с извлечением золота.

Изобретения могут быть использованы в технологии цветных металлов, при переработке промышленных растворов шлихообогатительных фабрик и аффинажных производств, в технологии производства и переработки отработавшего ядерного топлива.

Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов. Способ включает контактирование в реакторе пульпы с ионообменным сорбентом при воздействии электрического поля, последующее отделение сорбента от пульпы, его десорбцию и извлечение металлов.
Изобретение относится к области металлургии драгоценных и благородных металлов и может быть использовано для переработки лома радиоэлектронных изделий для получения драгоценных металлов высокой чистоты.

Изобретение относится к автоматическому непрерывному мониторингу качественных и количественных характеристик потока руды в процессе подготовки ее к обогащению.
Наверх