Гидрометаллургическая переработка хвостов обогащения и плавки месторождения р.Черная Республики Тыва
Введение
Во всем мире дорожают добыча руд и получение из них цветных металлов, особенно благородных, в частности золота и серебра. К основным причинам этой тенденции относятся следующее:
-уменьшение запасов руд цветных и благородных металлов, увеличение затрат на добычу и производство этих металлов;
-расширение национальных и международных усилий по стабилизации и контролю цен на сырьевые ресурсы;
-необходимость обходится собственными источниками сырья, особенно стратегическими;
-выполнение международных и государственных требований по охране окружающей среды, в связи с чем удаление и захоронение отходов становятся все более затруднительными;
-быстрое увеличение цен на источники сырья и энергии, что делает рецикл отработанных продуктов и оборудования более эффективным, чем использование первичного сырья.[1,2]
Республика Тыва обладает уникальным неосвоенным природно-ресурсным потенциалом. Здесь выявлены месторождения каменных углей, черных, цветных, благородных и редких металлов, нерудного сырья, подземных питьевых и минеральных вод. Разведано более 20 месторождений полезных ископаемых.
Горно-металлургический комплекс обеспечен промышленными запасами комплексных серебро-золото-медно-никель-кобальтовых арсенидных руд.
В Туве артельями-старателями золото добывается россыпное. Наряду с артельями развивается и металлургические способы получения золота. ООО «Тардан Голд» (Швеция) начала добывать золото гидрометаллургическими способами.
Один из ведущих артелей Тывы АС «Ойна».
Общие сведения о предприятии
АС «Ойна» принадлежит несколько месторождений в республике Тыва и в Красноярском крае. Рассмотрим россыпное месторождение реки Черная. Входит она в состав Амыло-Систигхемского золотоносного района, расположенного на севере Республики Тыва и юге Красноярского края.
В географическом отношении оно находится на восточных отрогах западных Саян, в пределах хребта Ергак-Таргак-Тайга.
По административному делению месторождение находится на территории Тоджинского района Республики Тыва.
Речная сеть хорошо развита, принадлежит бассейну реки Систиг-Хем с ее правыми притоками—Билелиг, Алгияк, Шет-Хем, Черная.
Проект разработки, запасов месторождения россыпного золота р. Черная, выполнен в соответствии с заданием, на выполнение проекта, утвержденным председателем артели и согласованным с тувинской РГТИ Енисейского округа Госгортехнадзора РФ и органами экологического контроля Республики Тыва.
Месторождение россыпного золота река Черная АС «Ойна» разрабатывается с 1997 года по проекту ОАО «Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов». [3]
Схемы переработки песков показаны на рис.1 и 2.
Основания для переработки хвостов
После переработки песков россыпного месторождения золота р.Черная. В хвостохранилищах остаются богатые по содержанию отходы.
Предположим производительность артели-старателей «Ойна» 2 тонны золота в год.
За один цикл переработки сырья объемом 920 м3 ,с содержанием золота 1081г/м3, артель на аффинажный завод отправляют концентрат с массой золота 900,106 г.
Тогда пересчетный коэффициент при получении 2 т золота в год составит:
2000000/900,106=2207,2
В хвостохранилище 1 переходит 503,62 м3 хвостов обогащения на виброконцентраторе с содержанием золота 6.393 г/ м3 и массой золота 3215,89 г.
В хвостохранилище 2 переходит 1,699 м3 отходов доводки с содержанием золота 2349,35 г/ м3 и массой золота 3992,82 г, а также переходит шлак плавки объемом 1,32 м3 с содержанием золота 4515 г/ м3 и массой золота 5979 г.
Таким образом, в течение года теряется 13,333 кг золота.
Предположим, что стоимость не аффинированного золота 440 рублей за 1 грамм, можно посчитать стоимость золота в хвостохранилищах.
13,333*440=5866652 руб.
Предлагаемая технология переработки хвостов обогащения и плавки
В технологии извлечения золота в месторождении р.Черная остаются хвосты, которые остаются в хвостохранилищах 1 и 2.
Содержания золота в продуктах:
--хвосты обогащения КЦВ (концентрат 1)-6,3 г/м3;
--хвосты доводки (концентрат 2)-2300г/м3;
--шлак-4500г/м3.
Целесообразно выделить золото из хвостов обогащения и плавки. Для этого рекомендуется новая технология переработки хвостов. (рис 3).
На основании анализа состава продуктов хвостохранилищ и известных способов переработки таких материалов предложены методы их переработки.[4,5,6]
Шлак из хвостохранилища 2 с содержанием 4500 г/м3 поступает на выщелачивание (1) в серной кислоте для того, чтобы перевести в растворимые соединения (сода, карбонаты), которые составляют 20% от массы шлака. Параметры выщелачивания: расход серной кислоты (технической) плотностью 1,83 г/см3-0,1 кг/кг шлака, отношение ж:т=1, где ж-вода. Получают нерастворимый остаток плотностью 3,2 г/см3, а раствор собирают в пластиковых сборниках для растворов, для дальнейшего выщелачивания (4). Выщелачивание происходит в реакторе РТ-760.
Концентрат 2 из хвостохранилищ 2 с содержанием золота 2300 г/м3 поступают на выщелачивание 2 в серной и азотной кислотах, для того чтобы удалить пирит. Есть, конечно, и другие способы выщелачивания пирита (автоклавный способ и др.), но растворение азотной кислотой пирита является наиболее дешевым способом. Азотная кислота реагирует с пиритом по реакции:
FeS2+3НNO3=Fе(OН)3+2S+3NO2. (1)
Fе(OН)3 и S переходят в осадок и для того, чтобы Fе(ОН)3 удалить из нерастворимого остатка нужно ввести вместе с азотной кислотой (плотностью 1,35 г/см3) дополнительно серную кислоту, плотностью 1,83 г/см3. При выщелачивании концентрата 2 с содержанием пирита 10%. Параметры процесса: избыток азотной кислоты 30%, отношение ж:т=2, где ж-вода. Получают нерастворимый остаток с плотностью 3,5 г/см3, газы и раствор, который собирают в сборниках, для дальнейшего выщелачивания (4). Выщелачивание происходит в реакторе РТ-760.
Объединенный нерастворимый остаток шлака и концентрата 2 с содержанием золота около 1кг/т поступают на выщелачивание (3) в царской водке, для того чтобы по реакции:
Аu+HCl+HNO3=H(AuCl4)+NO3+2H2O (2)
перевести золото из нерастворимого остатка в раствор в виде хлоридного комплекса. Параметры выщелачивания: извлечение золота в раствор 98%, избыток соляной кислоты десятикратный, избыток азотной кислоты двукратный, отношение ж:т=2, где ж-вода. Азотная кислота, плотностью 1,35 г/см3,соляная кислота плотностью 1,17 г/см3.
Получают нерастворимый остаток с содержанием золота 22,65 г/т и раствор с концентрацией золота 0,5г/л. Выщелачивание происходит в реакторе РТ-760.
Нерастворимый остаток после выщелачивания (3) отмывают и фильтруют. Параметры операции отмывки: 3 стадии отмывки, масса воды на стадию 1/3 массы нерастворимого остатка, влажность 5%,плотность раствора 1,002 г/л.Получают отмытый нерастворимый остаток, а воду сбрасывают.
Осаждают золото из раствора выщелачивания (3) железным порошком в реакторе РТ-760. Параметры цементации: Расход железного порошка по стехиометрии реакции:
2Н(АuCl4)+3Fе=3FеСl2+2Аu+2HCl, (3)
И на разрушение азотной кислоты по реакции:
2HNO3+2HCl+Fе=FеCl2+2NO2 +2H2O (4)
Получают раствор при выщелачивании (4), газы и цементат с содержанием золота 62,8%, остаточная концентрация в растворе 0,5 мг/л.
Объединенный продукт (концентрат 1 из хвостохранилищ 1 и отмытого нерастворимого остатка объемом 505 м3 с содержанием золота 7 г/м3) идет на выщелачивание (4) гипохлоритом натрия. Выщелачивание гипохлоритом натрия наиболее дешевый, простой и безопасный способ. Выщелачивание проводят в чане для выщелачивания песков просачиванием. Скорость просачивания 15 см/ч согласно практике.
Параметры выщелачивания (4): расход активного хлора 2,5 кг/т, расход серной кислоты 3кг/т, активный хлор вводят в форме товарного 20% раствора гипохлорита.
Получают нерастворимый остаток, который идет на сброс, а раствор с содержанием золота около 1 мг/л подают в сорбционную колонну, где осаждается золото активным углем, после чего получают насыщенный сорбент и раствор, который идет на сброс.
Насыщенный сорбент сжигают в трубчатой печи. По данным практики: степень удаления углерода составляет 99%, содержание золота в огарке 30%.
Получают огарок , в котором содержится: углерод-30%, золото-30%, цветные металлы, рудные компоненты -40%. Объединенный концентрат (цементат и огарок) с содержанием золота 49,8% отправляют на плавку с флюсами: сода 0,4 кг/кг концентрата, бура 0,2 кг/кг концентрата. Получают сплав с содержанием золота 95%, который отправляют на аффинажный завод, шлак с содержанием Au0,15%- В отвал.
Заключение
В данной работе были рассмотрена технология переработки песков россыпного месторождения золота р.Черная Артели-старателей «Ойна». При этом было обращено внимание на хвосты, которые складировались в хвостохранилищах 1и2. Хвосты оказались достаточно богатыми, для обработки металлургическими методами. Примерно за год в хвостохранилищах терялось 13 кг золота.
Задачей и целью данной работы стало максимальное выделение золота из хвостов обогащения и плавки.
Для этого была предложена наиболее дешевая и простая в реализации технологическая схема, основанная на использующихся технологий извлечения благородных металлов России и Зарубежья.
Значение данной работы в том, что во всем мире дорожают добыча руд и получение из них цветных металлов, особенно благородных, в частности золота и серебра. К одним из основных причин этой тенденции относятся уменьшение запасов руд цветных и благородных металлов. Поэтому экономически целесообразно выделить золото из хвостохранилищ.
Данная работа может дать толчок Артели-старателей «Ойна» для дальнейшего развития.
Список литературы:
Ивановский М.Д., Зефиров А.П. Металлургия золота. ОНТИ,1998г.
Техника, технология извлечения золота из руд за рубежом/Под ред. Лодейщикова В.В.-М.:Металлургия.-1973.-288 с.
Проект ОАО "Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов" Месторождение россыпного золота р. Чёрная АС "Ойна" ,1997 г.
Вязельщиков В.П., Парицкий З.Н. Справочник по обработке золотосодержащих руд и россыпей. Под.ред. Ивановского М.Д.Металлург-Издат,1963г.
Барышников И.Ф. Гидрометаллургия и обогащение золотосодержащих руд.ЦИИНЦМ,1959г.
Труды ЦНИГРИ «Технология обработки вещественный состав золотосодержащих руд и песков», вып.82,1969г, с.3-15 и 27-40
Библиографическая ссылка
Монгуш Г.Р., Котельников В.И. Гидрометаллургическая переработка хвостов обогащения и плавки месторождения р.Черная Республики Тыва // Научный электронный архив.
URL: http://econf.rae.ru/article/5172 (дата обращения: 03.04.2025).
Прочитать публикацию в формате PDF
