Η εφεύρεση αναφέρεται στην υδρομεταλλουργική επεξεργασία πυρίμαχων μεταλλευμάτων που φέρουν χρυσό και τεχνολογικών ορυκτών πρώτων υλών και προορίζεται για την εξαγωγή χρυσού από αυτά. Η μέθοδος συνίσταται στο γεγονός ότι ένας σωρός από πυρίμαχο μετάλλευμα ποτίζεται ταυτόχρονα ή με τη μορφή ενός μείγματος με ένα διάλυμα που περιέχει έναν παράγοντα συμπλοκοποίησης χρυσού και ένα διάλυμα που υποβάλλεται σε επεξεργασία σε έναν φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα. Τα προκύπτοντα παραγωγικά διαλύματα αποστέλλονται για ρόφηση, ένα μέρος των διαλυμάτων χωρίς μητρικό υγρό επανενεργοποιείται με ηλεκτρόλυση, επιπλέον εμπλουτίζεται με έναν παράγοντα συμπλοκοποίησης, το pH ρυθμίζεται και τροφοδοτείται στο σωρό για άρδευση παράλληλα ή ως μείγμα με ένα διάλυμα που υποβάλλεται για επεξεργασία σε φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα. Το τεχνικό αποτέλεσμα είναι να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της μεθόδου με τη μείωση της κατανάλωσης του παράγοντα συμπλοκοποίησης και των αλκαλίων και την αύξηση της εξαγωγής διασκορπισμένου και εγκλεισμένου χρυσού. 3 άρρωστος, 1 καρτέλα, 1 π.χ.
Σχέδια στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας RF 2580356
Η εφεύρεση σχετίζεται με την υδρομεταλλουργία πολύτιμων μετάλλων, δηλαδή την υδρομεταλλουργική επεξεργασία μεταλλευμάτων που φέρουν χρυσό και τεχνολογικών ορυκτών πρώτων υλών, και προορίζεται για την εξαγωγή χρυσού από αυτά.
Υπάρχει μια γνωστή μέθοδος έκπλυσης σωρού χρυσού από μεταλλεύματα, σύμφωνα με την οποία το μετάλλευμα συνθλίβεται, στη συνέχεια στοιβάζεται και ποτίζεται με διάλυμα κυανιούχων μετάλλων αλκαλίων (Dementyev VE et al. Heap leaching of gold and silver, Irgiredmet, 2001).
Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η χαμηλή της απόδοσή λόγω της αδυναμίας εξαγωγής ενθυλακωμένων και διασκορπισμένων μορφών χρυσού, που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των αποθεμάτων πυρίμαχων κοιτασμάτων μεταλλεύματος, η οποία συνδέεται με ανεπαρκή πρόσβαση συμπλοκοποιητικών παραγόντων σε νανοσωματίδια χρυσού που περιέχονται σε τα κρυσταλλικά πλέγματα των ορυκτών-φορέων.
Πιο κοντά στο αξιούμενο είναι μια μέθοδος έκπλυσης σε σωρό μεταλλευμάτων που περιέχουν χρυσό, συμπεριλαμβανομένης της άρδευσης της εξορυκτικής μάζας με συμπυκνωμένα διαλύματα κυανιούχου καλίου, τα οποία τροφοδοτούνται στους σωρούς μεταλλεύματος σε ποσότητα που δεν υπερβαίνει τον ενδοσωματικό όγκο της εξορυκτικής μάζας, και στη συνέχεια έκπλυση χρυσού με διάλυμα καυστικής ποτάσας ή καυστικής σόδας χωρίς κυάνιο (βλ. ευρεσιτεχνία RF αρ. 2009234, IPC S22V 11/08, δημοσίευση 15.03.1994).
Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η χαμηλή της απόδοση λόγω της σημαντικής κατανάλωσης ακριβών κυανιδίων αλκαλιμετάλλων και καυστικής ποτάσας ή υδροξειδίου του νατρίου, λόγω της ανάγκης για ξεχωριστή παροχή νέων μερίδων διαλυμάτων αυτών των αντιδραστηρίων στη στοίβα σε κάθε κύκλο άρδευσης, και επίσης ανεπαρκής υψηλό επίπεδοεξόρυξη διασκορπισμένων και ενθυλακωμένων μορφών εύρεσης χρυσού, λόγω ανεπαρκούς πλήρους ρήξης των χημικών δεσμών του με στοιχεία που σχηματίζουν ορυκτά και/ή συναφή στοιχεία όταν αλληλεπιδρούν με υδροξείδια αλκαλιμετάλλων και διατομικό οξυγόνο στον αέρα.
Το τεχνικό αποτέλεσμα της εφεύρεσης είναι να αυξήσει την αποτελεσματικότητα της μεθόδου επεξεργασίας πυρίμαχων μεταλλευμάτων που φέρουν χρυσό με μείωση της κατανάλωσης του παράγοντα συμπλοκοποίησης και αλκαλίων και αυξάνοντας την εξαγωγή διασκορπισμένου και εγκλεισμένου χρυσού.
Το καθορισμένο τεχνικό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι η μέθοδος έκπλυσης σωρού χρυσού από πυρίμαχα μεταλλεύματα, συμπεριλαμβανομένης της τοποθέτησης ορυκτών πρώτων υλών σε σωρούς και της σταδιακής άρδευσης με διαλύματα διαφορετικής σύνθεσης, χαρακτηρίζεται από το ότι μετά την τοποθέτηση των ορυκτών πρώτων υλών σε σωρούς, ο σωρός ταυτόχρονα ή με τη μορφή ενός μείγματος ποτίζεται με ένα διάλυμα, που περιέχει έναν παράγοντα συμπλοκοποίησης για χρυσό, και ένα διάλυμα που υποβάλλεται σε επεξεργασία σε έναν φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα που περιέχει ενεργούς οξειδωτικούς παράγοντες για χρυσό και χημικά σχετικά στοιχεία, ενώ το προκύπτον παραγωγικό Τα διαλύματα αποστέλλονται για ρόφηση, μέρος των μητρικών διαλυμάτων επανενεργοποιείται με ηλεκτρόλυση, επιπλέον εμπλουτίζεται με παράγοντα συμπλοκοποίησης, το pH ρυθμίζεται και τροφοδοτείται για άρδευση της στοίβας παράλληλα ή ως μείγμα με διάλυμα που υποβάλλεται σε επεξεργασία σε φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα που περιέχει οξειδωτική παράγοντες για χρυσό και χημικά σχετικά στοιχεία.
Χαρακτηριστικά της προτεινόμενης μεθόδου είναι ότι μετά την τοποθέτηση των ορυκτών πρώτων υλών σε σωρούς, ο σωρός ποτίζεται ταυτόχρονα ή με τη μορφή μείγματος με διάλυμα που περιέχει συμπλοκοποιητικό χρυσό και διάλυμα που υποβάλλεται σε επεξεργασία σε φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα που περιέχει ενεργά οξειδωτικά για χρυσό και χημικά σχετικά στοιχεία, ταυτόχρονα, τα προκύπτοντα παραγωγικά διαλύματα αποστέλλονται για ρόφηση, ένα μέρος των μητρικών διαλυμάτων χωρίς υγρό επανενεργοποιείται με ηλεκτρόλυση, επιπλέον εμπλουτίζεται με παράγοντα συμπλοκοποίησης, το pH ρυθμίζεται και τροφοδοτείται στο σωρό για άρδευση παράλληλα ή ως μείγμα με διάλυμα που υποβάλλεται σε επεξεργασία σε φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα που περιέχει οξειδωτικά για τον χρυσό και χημικά συνδεδεμένα με αυτόν στοιχεία
Ένα διάλυμα που περιέχει οξειδωτικά για τον χρυσό και τα σχετικά στοιχεία σχηματισμού ορυκτών παρασκευάζεται με φυσαλίδες αέρα και επακόλουθη ηλεκτρόλυση ή/και φωτόλυση (ακτινοβολία UV στην περιοχή 170-300 νανόμετρα) ενός εναιωρήματος νερού-αερίου που λαμβάνεται κατά την ηλεκτρόλυση του το αρχικό διάλυμα αντιδραστηρίου, που παράγει κατά την επεξεργασία μια ομάδα υπεροξειδίων του υδρογόνου, τα ριζικά ιόντα και τις ρίζες τους, συμπεριλαμβανομένης της ρίζας υδροξυλίου, ιόντων καρβοξυλίου, ενεργών ενώσεων οξυγόνου και αζώτου, υποχλωριώδους οξέος και άλλων ενεργών ενώσεων, ανάλογα με τη σύνθεση του αρχικού διαλύματος. Το προκύπτον διάλυμα που περιέχει οξειδωτικά μέσα για τον χρυσό και στοιχεία σχηματισμού ορυκτών που σχετίζονται με αυτό χρησιμοποιείται για την προετοιμασία της ορυκτής μάζας για έκπλυση. Ένα ενεργό διάλυμα που περιέχει μορφές ριζών και ριζικών ιόντων ένυδρων οξειδωτικών και συμπλοκοποιητικών παραγόντων για χρυσό παρασκευάζεται εισάγοντας τους συμπλοκοποιητικούς παράγοντες στο μητρικό υγρό και υποβάλλοντάς το σε ήπια ηλεκτρόλυση (με τάση ηλεκτροδίου στην περιοχή 2-8 V). Η παρουσία μετασταθερών ριζών υδροξυλίου (ή/και υπεροξειδίου του υδρογόνου) στη σύνθεση των συστάδων στον ηλεκτρολύτη οδηγεί στην οξείδωση των ανιόντων CN με τη μετατροπή τους σε ρίζες CN: [(CN *)(OH - H +)nH 2 O * (Na +) ΟΗ-]. Τα ενυδατωμένα σμήνη που περιέχουν τέτοιες ρίζες μπορούν να αντιδράσουν με τον χρυσό:
Η μέθοδος εκτελείται ως εξής.
Σε φωτοηλεκτροχημικούς αντιδραστήρες, παρασκευάζονται ενεργά διαλύματα που περιέχουν οξειδωτικά για τον χρυσό και στοιχεία σχηματισμού ορυκτών που συνδέονται με αυτόν, τα οποία αρδεύονται με πασσάλους παράλληλα ή σε μείγμα με πρωτογενές ή ανακυκλωμένο διάλυμα έκπλυσης που περιέχει συμπλοκοποιητικό παράγοντα για χρυσό. Διαλύματα που περιέχουν οξειδωτικά για χρυσό και στοιχεία σχηματισμού ορυκτών που σχετίζονται με αυτό μπορεί να διαφέρουν τόσο στη σύνθεση των αρχικών αντιδραστηρίων και τη συγκέντρωσή τους, όσο και στη συγκέντρωση και τη σύνθεση των συστατικών που λαμβάνονται κατά τη διαδικασία της φωτοηλεκτροχημικής επεξεργασίας. Τα διαλύματα παρασκευάζονται με φυσαλίδες αέρα και επακόλουθη ηλεκτρόλυση του αρχικού διαλύματος αντιδραστηρίου, στο τελικό στάδιο της οποίας το προκύπτον εναιώρημα νερού-αερίου ακτινοβολείται με υπεριώδη ακτινοβολία στην περιοχή από 170-300 νανόμετρα. Κατά την ηλεκτρόλυση ενός διαλύματος ενός αριθμού αλκαλίων που διαχωρίζονται εύκολα, άλατα και οξέα, απελευθερώνονται στην άνοδο φυσαλίδες οξυγόνου, χλωρίου (ή άλλων αλογόνων), διοξείδιο του άνθρακα, που περιέχουν επίσης υδρατμούς. Κατά τη διάρκεια των επακόλουθων φωτοχημικών αντιδράσεων, στον όγκο των φυσαλίδων που απελευθερώνονται στην άνοδο, τα μόρια του νερού και του ηλεκτρολυτικού αερίου, για παράδειγμα, το διατομικό οξυγόνο, που διεγείρονται ως αποτέλεσμα της απορρόφησης των κβαντικών ακτινοβολίας UV, αποσυντίθενται σε ενεργά άτομα και ρίζες ή ιονίζονται, και τα προϊόντα διάσπασης, αλληλεπιδρώντας με άλλα διεγερμένα μόρια, σχηματίζουν δευτερογενείς ενεργές ρίζες, ιόντα, ιόντα ριζών ή ισχυρούς μοριακούς οξειδωτικούς παράγοντες:
Όταν οι φυσαλίδες οξυγόνου και υδρογόνου (που απελευθερώνονται στην κάθοδο) συνενώνονται, λαμβάνει χώρα αμοιβαία διάχυση αυτών των αερίων, η οποία εξασφαλίζει αύξηση της απόδοσης των ενεργών ενώσεων οξυγόνου και υδρογόνου κατά την υπεριώδη ακτινοβολία ενός τέτοιου εναιωρήματος νερού-αερίου. Δεδομένου ότι οι φυσαλίδες των ηλεκτρολυτικών αερίων περιβάλλονται από νερό, το όζον, το ατομικό οξυγόνο, η ρίζα υδροξυλίου και άλλες δραστικές ενώσεις που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα φωτοχημικών αντιδράσεων διαχέονται σε νερό μεμβράνης πριν από τον ανασυνδυασμό, σχηματίζοντας σύμπλοκα ενεργού ένυδρου. Έτσι, η φωτοηλεκτροχημική σύνθεση καθιστά δυνατή τη λήψη υψηλών αποδόσεων σε διάλυμα Η 2 Ο 2 , ΟΗ* και επίσης, εάν είναι απαραίτητο, χρησιμοποιώντας τις αντίστοιχες αρχικές διαλυμένες ουσίες και δραστικές ενώσεις με άλλα στοιχεία, ιδίως με θείο, άνθρακα και χλώριο : NO 3 *- , S 2 O 3 * , S 2 O 8 * , C 2 O 2 + , C 2 O 4 + , Cl*, HCl*, HClO*, ClO*.
Οι ρίζες υδροξυλίου, με υψηλό δυναμικό οξειδοαναγωγής (2300 mV), που υπάρχουν σε οποιονδήποτε από τους τρεις τύπους διαλυμάτων, τους επιτρέπουν να οξειδώνουν άτομα όχι μόνο σιδήρου και θείου, αλλά και διασκορπισμένων μορφών χρυσού και, κατά συνέπεια, μετατροπή τους σε ιοντική μορφή και δραστηριότητα διάχυσης ανάπτυξης στον όγκο του κρυσταλλικού πλέγματος των ορυκτών.
Το πραγματικό διάλυμα έκπλυσης παρασκευάζεται με ηλεκτρόλυση υδατικό διάλυμααρχικά συστατικά, τα οποία, όταν αλληλεπιδρούν με τα προϊόντα ηλεκτροχημικών αντιδράσεων, σχηματίζουν ενεργές μορφές συστάδων αντιδραστηρίων, συμπεριλαμβανομένων οξειδωτικών παραγόντων και συμπλοκοποιητικών παραγόντων. Τα διαλύματα που προκύπτουν, ανάλογα με τα ορυκτολογικά και γεωχημικά χαρακτηριστικά του μεταλλεύματος και την κλασματική του σύνθεση, τροφοδοτούνται για άρδευση της στοίβας είτε παράλληλα (μέσω ζευγαρωμένων εκπομπών (wobblers)), είτε σε μικτή μορφή πριν από την παροχή.
Τα παραγωγικά διαλύματα που λαμβάνονται μετά τη διέλευση από το υλικό της στοίβας αποστέλλονται για ρόφηση και τα μητρικά υγρά κορεσμένα με οξυγόνο, επιπλέον εμπλουτίζονται με κυανιούχα αλκαλιμέταλλα και χωρίζονται σε δύο ρεύματα, το ένα εκ των οποίων ενεργοποιείται εκ νέου σε ηλεκτροχημικό αντιδραστήρα. Το δεύτερο μέρος του ρεύματος ρυθμίζεται με οξείδιο του ασβεστίου και τροφοδοτείται για την άρδευση της στοίβας παράλληλα με ένα επανενεργοποιημένο διάλυμα που περιέχει έναν παράγοντα συμπλοκοποίησης και με ένα διάλυμα πολύ δραστικών οξειδωτικών παραγόντων για τον χρυσό και χημικά σχετικά στοιχεία που λαμβάνονται σε έναν φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα. Περαιτέρω, οι κύκλοι άρδευσης με τρία διαλύματα (ενισχυμένο, επανενεργοποιημένο και ενεργό οξειδωτικό) συνεχίζονται έως ότου η περιεκτικότητα σε χρυσό στο παραγωγικό διάλυμα πέσει κάτω από το όριο που καθορίζεται από τις συνθήκες προσρόφησης ή/και τους οικονομικούς υπολογισμούς.
Ένα παράδειγμα συγκεκριμένης εφαρμογής της μεθόδου
Η μέθοδος δοκιμάστηκε στα μεταλλεύματα του κοιτάσματος Pogromnoye.
Το κοίτασμα Pogromnoye αντιπροσωπεύεται από μετασωματίτες χαμηλής περιεκτικότητας σε θειούχο χρυσό μεταβλητής σύστασης ορυκτών με κυριαρχία χαλαζία, σερικίτη και ανθρακικά. Τα θειούχα ορυκτά αντιπροσωπεύονται κυρίως από τον πυρίτη. Από τα άλλα μεταλλεύματα, ο αρσενοπυρίτης εμφανίζει περιεκτικότητα σε χρυσό, η οποία είναι ακόμη λιγότερο κοινή από τα σουλφίδια. Το μερίδιο του (υπό όρους ελεύθερου) χρυσού με μέγεθος έως 1 mm που απελευθερώνεται κατά την άλεση μεταλλεύματος είναι 60-70%, χρυσός σε αδρανή 15-20%, διασκορπισμένος και εγκλεισμένος χρυσός σε αργιλοπυριτικό, πυριτικό και, σε μικρότερο βαθμό, σε θειούχα ορυκτά - έως και 15% (το υπόλοιπο είναι χρυσός καλυμμένος με μεμβράνες). Λόγω του μικρού μεγέθους των σωματιδίων χρυσού, της παρουσίας στα μεταλλεύματα ορυκτών που είναι επιρρεπή στην απορρόφηση νερού με έντονο αποτέλεσμα ενυδάτωσης, που προκαλεί απόφραξη του εκπλυμένου υλικού και διοχετευμένη κίνηση της ροής του αντιδραστηρίου, την εξαγωγή χρυσού από το λεπτόκοκκο Το θρυμματισμένο συσσωματωμένο μετάλλευμα του κοιτάσματος Pogromnoye κατά την έκπλυση σωρού δεν υπερβαίνει το 50%. Μια πιθανή λύση στο πρόβλημα της αύξησης της εξόρυξης χρυσού από τέτοια μεταλλεύματα στο KB είναι η χρήση ενεργοποιημένων διαλυμάτων που περιέχουν συστατικά που μπορούν να διεισδύσουν βαθιά στο κρυσταλλικό πλέγμα των ορυκτών, παρέχοντας, όταν αλληλεπιδρούν με άτομα κατιόντων στοιχείων (σίδηρος, αλουμίνιο, μαγνήσιο, κ.λπ.), τον ιονισμό, την επανατοποθέτησή τους ή/και την οξείδωση με οξυγόνο.
Για να σχηματιστεί ένα τέτοιο ενεργό μέσο, ένα εναιώρημα νερού-αερίου που περιέχει οξειδωτικά μέσα για χρυσό και χημικά σχετικά στοιχεία παρασκευάστηκε σε φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα (Εικ. 1).
Οι διηθητές που κατασκευάστηκαν στην επιχείρηση (Εικ. 2) φορτώθηκαν με 4 δείγματα των 100 kg το καθένα, απομονωμένα από το μέσο δείγμα μεγάλου όγκου μεταλλεύματος της τρέχουσας εξόρυξης. Όλα τα δείγματα σφαιροποιήθηκαν πριν από τη φόρτωση, ο 1ος και 4ος διηθητής χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες. Σε αυτή την περίπτωση, στο δεύτερο κύκλωμα ελέγχου (4ος διηθητής), χρησιμοποιήθηκε ένας επιπλέον οξειδωτικός παράγοντας, το υπεροξείδιο του υδρογόνου.
Το μετάλλευμα που φορτώθηκε στις πειραματικές στήλες χωρίστηκε σε 2 μέρη, το ένα από τα οποία υποβλήθηκε σε επεξεργασία με διάλυμα κυανίου με συγκέντρωση 1 g / l (καθώς και δείγματα ελέγχου), το δεύτερο - με ένα ενεργό υδατικό διάλυμα που παρασκευάστηκε σε φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα που περιέχει οξειδωτικά για χρυσό και ορυκτά που σχηματίζουν ορυκτά που σχετίζονται με αυτόν.στοιχεία.
Μετά από αυτό, η σφαιροποιημένη μάζα χύθηκε στις στήλες Νο. 2, 3. Μετά την παραμονή σε διηθητές (για τον σχηματισμό στερεών σφαιριδίων και την εφαρμογή του τρόπου διάχυσης έκπλυσης και οξείδωσης), τροφοδοτήθηκαν σε αυτά διαλύματα κυανίου ίσης συγκέντρωσης, στα πειραματικά - παρασκευασμένα με βάση ένα ενεργό υδατικό διάλυμα από φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα που περιέχει οξειδωτικά μέσα για χρυσό και χημικά σχετικά στοιχεία. Τα παραγωγικά διαλύματα που απελευθερώθηκαν από τις πειραματικές συσκευές διήθησης περνούσαν μέσα από δοχεία με ενεργό άνθρακα και, μετά την απορρόφηση του χρυσού από αυτά, τα μητρικά υγρά που προέκυψαν στάλθηκαν για επανενεργοποίηση. Το μητρικό υγρό του διηθητή 2 διοχετεύθηκε με αέρα για να κορεσθεί με οξυγόνο και η ηλεκτρόλυση του διεξήχθη στον αντιδραστήρα (για να σχηματιστούν ενεργά ένυδρα σύμπλοκα σε αυτόν) χωρίς ακτινοβόληση με λάμπα. Ταυτόχρονα, εκτός από το επανενεργοποιημένο κυκλοφορούν διάλυμα, φρέσκο ενεργό διάλυμα από τον αντιδραστήρα, το οποίο είχε υποστεί φωτοηλεκτροχημική επεξεργασία, προστέθηκε στάγδην στον δεύτερο διηθητή (η αναλογία τροφοδοσίας αυτών των διαλυμάτων διατηρήθηκε ως 10:1). Το μητρικό διάλυμα της συσκευής διήθησης, εκτός από τη φυσαλίδα αέρα στον αντιδραστήρα, υποβλήθηκε σε ηλεκτρόλυση (για να σχηματιστούν ενεργά ενυδατωμένα σύμπλοκα σε αυτό) χωρίς ακτινοβολία με λαμπτήρα. Μετά από αυτό, ένα φρέσκο ενεργό διάλυμα από τον αντιδραστήρα, το οποίο είχε υποστεί πλήρη φωτοηλεκτροχημική επεξεργασία, προστέθηκε απευθείας σε αυτόν (η αναλογία της παροχής αυτών των διαλυμάτων διατηρήθηκε ως 10:1). Τα διαλύματα ενισχύθηκαν επιπροσθέτως με κυανιούχο νάτριο και ρυθμίστηκαν με αλκάλιο μέχρις ότου επιτευχθεί ρΗ 10,5.
Πειράματα για την έκπλυση διασκορπισμένου χρυσού με ενεργά διαλύματα του 3ου σταδίου, που πραγματοποιήθηκαν με την παραπάνω σειρά, σύμφωνα με τις αναλύσεις που έγιναν στο ορυχείο Aprelkovo, έδειξαν ότι περισσότερο από 67% και 69% ανακτήθηκαν σε σχεδόν 40 ημέρες (αντίστοιχα, διηθητές 2, 3), ενώ από τον έλεγχο αρ. 1-50%, αρ. 2-62% (βλ. γράφημα του σχ. 3)
Τα δεδομένα των αναλύσεων για την ικανότητα του ροφητικού (άνθρακας) και των στερεών ουρών επιβεβαίωσαν επίσης τα πλεονεκτήματα των πειραματικών σχημάτων (βλ. πίνακα). Έτσι, το μέγιστο αποτέλεσμα ελήφθη χρησιμοποιώντας τη μέθοδο που αξιώνεται (και για τις 3 παραμέτρους), επομένως, το αντίστοιχο σχήμα συνιστάται για πιλοτική δοκιμή.
ΑΠΑΙΤΗΣΗ
Μια μέθοδος για την έκπλυση σωρού χρυσού από πυρίμαχα μεταλλεύματα, συμπεριλαμβανομένης της στοίβαξης του μεταλλεύματος σε στοίβες και της άρδευσης σταδιακά με διαλύματα διαφορετικής σύνθεσης, που χαρακτηρίζεται από το ότι μετά τη στοίβαξη του μεταλλεύματος σε στοίβες, η στοίβα είναι ταυτόχρονα ή σε μορφή μείγμα ποτισμένο με διάλυμα που περιέχει συμπλοκοποιητικό χρυσό και διάλυμα που υποβάλλεται σε επεξεργασία σε φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα που περιέχει ενεργά οξειδωτικά για χρυσό και χημικά σχετικά στοιχεία, ενώ τα προκύπτοντα παραγωγικά διαλύματα αποστέλλονται για ρόφηση, μέρος του μητρικού υγρού Τα διαλύματα επανενεργοποιούνται με ηλεκτρόλυση, ενισχύονται επιπρόσθετα με έναν παράγοντα συμπλοκοποίησης, το pH ρυθμίζεται και ο σωρός ποτίζεται παράλληλα ή ως μείγμα με ένα διάλυμα που υποβάλλεται σε επεξεργασία σε φωτοηλεκτροχημικό αντιδραστήρα που περιέχει οξειδωτικά για χρυσό και χημικά σχετικά στοιχεία.
Η εφεύρεση σχετίζεται με τη βιομηχανία εξόρυξης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο στάδιο της προετοιμασίας μεταλλευμάτων για έκπλυση. Η μέθοδος περιλαμβάνει την αποκάλυψη ορυκτών που σχηματίζουν μεταλλεύματα με σύνθλιψη και άλεση και την πρωτογενή συγκέντρωση χρυσού. Το νέο είναι ότι μετά την αποκάλυψη των ορυκτών που σχηματίζουν μεταλλεύματα κατά τη σύνθλιψη και την άλεση, υποβάλλονται σε θερμική και ηλεκτρική ενεργοποίηση. Ταυτόχρονα, η συγκέντρωση του χρυσού παρέχεται από τη μεγέθυνση των ενδοκρυσταλλικών ιζημάτων χρυσού κατά το σχηματισμό μικρορωγμών που τις ανοίγουν με αλληλεπίδραση επαφής-κρούσης στις εισερχόμενες ροές αέρα.
Η εφεύρεση σχετίζεται με τη βιομηχανία εξόρυξης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο στάδιο της προετοιμασίας μεταλλευμάτων για έκπλυση. Μια γνωστή μέθοδος παρασκευής μεταλλευμάτων που περιέχουν λεπτά διασκορπισμένο χρυσό, συμπεριλαμβανομένης της αποκάλυψης ορυκτών που σχηματίζουν μεταλλεύματα με σύνθλιψη και άλεση, έκπλυση τους με μεταφορά χρυσού και διαλύματος, τελικά απόκτηση κεφαλής χρυσού. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η χαμηλή ένταση τη διαδικασία και τα χαμηλά ποσοστά ανάκτησης. Υπάρχει επίσης μια μέθοδος για την παρασκευή μεταλλευμάτων που περιέχουν λεπτό χρυσό, συμπεριλαμβανομένης της αποκάλυψης ορυκτών που σχηματίζουν μεταλλεύματα και της πρωτογενούς συγκέντρωσης χρυσού με τη βαρύτητα ή τις μεθόδους επίπλευσης, ρόφηση-εκρόφηση. Ο στόχος της εφεύρεσης είναι να αυξήσει την αποτελεσματικότητα της μεθόδου αυξάνοντας τη συγκέντρωση χρυσού στον όγκο των κρυστάλλων των ορυκτών-φορέων. Αυτό επιτυγχάνεται με το γεγονός ότι γνωστός τρόποςπαρασκευή μεταλλευμάτων που περιέχουν λεπτώς διασκορπισμένο χρυσό, ορυκτά που σχηματίζουν μεταλλεύματα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που περιλαμβάνουν λεπτώς διασκορπισμένο χρυσό, υπόκεινται σε θερμική και ηλεκτρική ενεργοποίηση και σε επίδραση σοκ επαφής στις εισερχόμενες ροές αέρα, διασφαλίζοντας την αδράνεια των ενδοκρυσταλλικών διαχωρισμών χρυσού και το σχηματισμό μικρορωγμών που ανοίξτε τα. Η μέθοδος εκτελείται ως εξής. Το μετάλλευμα που περιέχει λεπτό χρυσό υποβάλλεται σε σύνθλιψη και άλεση. Το προκύπτον θρυμματισμένο προϊόν ξηραίνεται και τροφοδοτείται μέσω της χοάνης τροφοδοσίας με πεπιεσμένο αέρα στον ενεργοποιητή, ο οποίος είναι ένα σύστημα κώνου σε κώνο. Στερεά ορυκτά σωματίδια που αιωρούνται σε ένα ρεύμα πεπιεσμένου αέρα χτυπούν τη θερμαινόμενη επιφάνεια του εσωτερικού κώνου και αποκτούν ηλεκτρικό φορτίο (πυρο- και τριβο-ηλεκτρικά φαινόμενα) ή αποκτούν φορτίο από το ηλεκτρόδιο της κορώνας. Μετά την αλληλεπίδραση επαφής με την εσωτερική επιφάνεια, το μίγμα αέρα-στερεού χωρίζεται σε δύο διαφορετικά κατευθυνόμενες ροές που μοιάζουν με δίνη, οι οποίες, κινούμενοι προς την κορυφή του κώνου, συγκρούονται περιοδικά, γεγονός που οδηγεί σε φόρτιση επαφής στερεών σωματιδίων. Δεδομένου ότι τα σωματίδια των ορυκτών, ανάλογα με το μέγεθος, το σχήμα και τη σύσταση του υλικού, αποκτούν φορτία διαφορετικών ενδείξεων, όταν τέτοια σωματίδια συγκρούονται, συμβαίνουν εκκενώσεις επαφής, οι οποίες οδηγούν σε άμεση και έμμεση (μέσω θερμικής δράσης) ενεργοποίηση του κρυσταλλικού πλέγματος. Ως αποτέλεσμα επαναλαμβανόμενων ηλεκτρικών και θερμικών επιπτώσεων σε ορυκτά σωματίδια που περιέχουν λεπτώς διασπαρμένο χρυσό, συμβαίνει κατευθυνόμενη διάχυση και συσσώρευση ατόμων του τελευταίου (Konstantinov N.N. Gold mining Provinces of the world. M. Nedra, 1993, σ. 230). Επιπλέον, λόγω επαναλαμβανόμενων θερμαντικών-ψυκτικών, μηχανικών φορτίων σε χρυσοφόρα ορυκτά, σχηματίζονται ρωγμές που ανοίγουν την πρόσβαση στον χρυσό για παράγοντες επιρροής (θερμότητα, αντιδραστήρια κ.λπ.) στα επόμενα στάδια εξόρυξης.
Απαίτηση
ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΕΚΠΛΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΕΥΜΑΤΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΙΕΧΟΥΝ ΦΙΛΟ ΧΡΥΣΟ, συμπεριλαμβανομένου του ανοίγματος ορυκτών που σχηματίζουν μεταλλεύματα με σύνθλιψη και άλεση και την κύρια συγκέντρωση χρυσού, που χαρακτηρίζεται από το ότι μετά το άνοιγμα των ορυκτών που σχηματίζουν μεταλλεύματα κατά τη σύνθλιψη και την άλεση, υποβάλλονται σε θερμική και ηλεκτρική ενεργοποίηση, και η συγκέντρωση του χρυσού παρέχεται από τη χονδροποίηση ενδοκρυσταλλικών διαχωρισμών χρυσού κατά το σχηματισμό μικρορωγμών που τις ανοίγουν με αλληλεπίδραση πρόσκρουσης επαφής στις εισερχόμενες ροές αέρα
Στην ουσία, η διαδικασία έκπλυσης σωρού είναι κοντά στη διαδικασία έκπλυσης με διήθηση. Συνίσταται στο γεγονός ότι το μετάλλευμα, τοποθετημένο σε μορφή σωρού (σωρού) σε ειδική αδιάβροχη βάση (πλατφόρμα), ποτίζεται από πάνω με διάλυμα κυανίου. Καθώς το διάλυμα διαρρέει αργά μέσα από το στρώμα μεταλλεύματος, ο χρυσός και το ασήμι εκπλένονται. Το διάλυμα που ρέει από κάτω χρησιμοποιείται για την καθίζηση πολύτιμων μετάλλων.
Όπως και η έκπλυση με διήθηση, η έκπλυση σωρού είναι κατάλληλη για την επεξεργασία πορωδών μεταλλευμάτων που είναι διαπερατά στο διάλυμα κυανίου, καθώς και εκείνων των μεταλλευμάτων στα οποία συγκεντρώνεται κυρίως στην εσωτερική επιφάνεια των ρωγμών και επομένως είναι προσβάσιμο σε διάλυμα κυανίου. στο μετάλλευμα θα πρέπει να είναι αρκετά μικρό.
Συνήθως, το μετάλλευμα υποβάλλεται σε έκπλυση σωρών μετά από σύνθλιψη σε μέγεθος σωματιδίων 5-20 mm. Ωστόσο, μερικές φορές δεν θρυμματίζεται μετάλλευμα με μέγεθος τεμαχίων έως 100 mm ή περισσότερο. Η παρουσία αργιλικών ουσιών μειώνει τη διαπερατότητα του σωρού, επιβραδύνει την έκπλυση και μειώνει την ανάκτηση του χρυσού. Σε τέτοιες περιπτώσεις, συνιστάται η προπελετοποίηση του μεταλλεύματος με μικρή προσθήκη τσιμέντου, κυανίου και αλκαλίου.
Η έκπλυση σωρού πραγματοποιείται σε εξωτερικούς χώρους σε ειδικά προετοιμασμένους χώρους. Για να γίνει η τοποθεσία αδιάβροχη, καλύπτεται με ένα στρώμα από σκυρόδεμα, άσφαλτο ή συσκευασμένο πηλό.
Μερικές φορές χρησιμοποιούνται συνθετικές μεμβράνες για το σκοπό αυτό.υλικά. Για να διευκολυνθεί η ροή των λύσεων, η τοποθεσία συνήθως λαμβάνει μια μικρή κλίση (2-4 °).
Στην προετοιμασμένη τοποθεσία, απορρίπτονται σωροί. Αυτή η λειτουργία είναι το πιο κρίσιμο μέρος της όλης τεχνολογίας. Η επίχωση πρέπει να πραγματοποιείται με τέτοιο τρόπο ώστε το μετάλλευμα στο σωρό να είναι ομοιογενές (χωρίς κανάλια), χαλαρό και διαπερατό σε μάζα κυανιούχων διαλυμάτων. Συνήθως η απόρριψη πραγματοποιείται με εμπρόσθιους φορτωτές ή μπουλντόζες. Το πιο κοινό σχήμα σωρού είναι μια τετράγωνη κολοβωμένη πυραμίδα. Το ύψος των σωρών κυμαίνεται από 3 έως 10-15 m και η χωρητικότητα του μεταλλεύματος μπορεί να φτάσει τους 100-200 χιλιάδες τόνους.
Οι σωροί ποτίζονται με διάλυμα κυανίου χρησιμοποιώντας ειδικές συσκευές ψεκασμού (μπεκ) που είναι εγκατεστημένες πάνω τους. Ο ρυθμός ροής του διαλύματος εξαρτάται από τη φύση του μεταλλεύματος και μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο εύρος - από 0,15 έως 3 m³ διάλυμα ανά 1 m² επιφάνεια σωρού ανά ημέρα. Η συγκέντρωση του διαλύματος κυανιδίου είναι 0,05 - 0,1% NaCN, ρΗ 10-11. Η καυστική σόδα χρησιμοποιείται μερικές φορές ως προστατευτικό αλκάλιο, καθώς ο ασβέστης προκαλεί συχνή απόφραξη των καταιωνιστήρων.
Το χρυσοφόρο διάλυμα που ρέει από τη βάση του σωρού ρέει σε αυλάκια αποστράγγισης με πλαστική επένδυση κατά μήκος των μακριών πλευρών του σωρού και απορρίπτεται στη λίμνη συλλογής. Η καθίζηση των ευγενών μετάλλων πραγματοποιείται συνήθως με ρόφησή τους με ενεργό άνθρακα. Το απρόσωπο διάλυμα ενισχύεται με κυάνιο και αλκάλιο και επιστρέφεται για έκπλυση.
Αφού ολοκληρωθεί η έκπλυση του χρυσού, ο σωρός ποτίζεται με νερό για να πλυθεί ο διαλυμένος χρυσός και μετά την αποστράγγιση του διαλύματος πλύσης, το εκπλυμένο μετάλλευμα μεταφέρεται σε χωματερή. Η διάρκεια ολόκληρου του κύκλου επεξεργασίας, συμπεριλαμβανομένης της απόρριψης, της άρδευσης με διάλυμα κυανίου, της πλύσης με νερό, της αποστράγγισης του διαλύματος πλύσης και της εκφόρτωσης, είναι κατά μέσο όρο 30-90 ημέρες. Η εξόρυξη χρυσού και αργύρου συνήθως δεν ξεπερνά το 50-70%.
Η διαδικασία έκπλυσης σωρού διακρίνεται για την απλή τεχνολογία και το πολύ χαμηλό κόστος κεφαλαίου και λειτουργίας. Ωστόσο, η εξόρυξη χρυσού και αργύρου με αυτή τη μέθοδο είναι χαμηλή. Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες, η έκπλυση σωρών χρησιμοποιείται για την επεξεργασία φτωχών πρώτων υλών που περιέχουν 1-2 g/t χρυσού - μεταλλεύματα εκτός ισολογισμού, υπερφόρτωση, παλιές χωματερές επιχειρήσεων εξόρυξης χρυσού κ.λπ. αποτελεσματική για την εξόρυξη σχετικά πλούσιων, αλλά όχι κοιτασμάτων μεγάλων αποθεμάτων, για τα οποία η κατασκευή μονάδων ανάκτησης χρυσού δεν είναι πρακτική.
Από τις αρχές της δεκαετίας του 1970, οι εγκαταστάσεις έκπλυσης σωρού έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στο εξωτερικό και ιδιαίτερα στις ΗΠΑ. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι, σε σχέση με την αύξηση των τιμών για εκμετάλλευση, άρχισαν να περιλαμβάνουν φτωχές πρώτες ύλες και μικρά κοιτάσματα από άποψη αποθεμάτων, για τα οποία η έκπλυση σωρού χρυσού είναι ο πιο κερδοφόρος τρόπος επεξεργασίας.
Διαβάζετε ένα άρθρο σχετικά με το θέμα της έκπλυσης σωρού χρυσού
Η εφεύρεση σχετίζεται με την υδρομεταλλουργία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την έκπλυση σωρών χρυσού από μεταλλεύματα, συμπυκνώματα και απορρίμματα. Η μέθοδος έκπλυσης σωρού χρυσού περιλαμβάνει επεξεργασία ορυκτών πρώτων υλών με διάλυμα έκπλυσης, σφαιροποίηση, τοποθέτηση σφαιροποιημένου μεταλλεύματος σε στοίβα, ψεκασμό της στοίβας και εξαγωγή μετάλλου από το παραγωγικό διάλυμα. Η σφαιροποίηση του μεταλλεύματος πραγματοποιείται με την προσθήκη ενός στερεού οξειδωτικού, που είναι το υπεροξείδιο του ασβεστίου με ρυθμό 0,1-0,3 kg/t. Ένα διάλυμα κυανίου χρησιμοποιείται ως ενυδατικό διάλυμα κατά την σφαιροποίηση σε ποσότητα που παρέχει τελική περιεκτικότητα σε υγρασία 5-30%. Η κατανάλωση κυανιούχου νατρίου είναι 0,1-1 kg/t και το σφαιροποιημένο μετάλλευμα υποβάλλεται σε επεξεργασία με υπερήχους πριν από τη στοίβαξη και η στοίβα αφήνεται να παραμείνει πριν από την άρδευση για 2-3 ημέρες. Το τεχνικό αποτέλεσμα της εφεύρεσης είναι η εντατικοποίηση της εξόρυξης χρυσού με κυανίωση. 1 άρρωστος, 1 πρ.
Η εφεύρεση σχετίζεται με τον τομέα της μεταλλουργίας πολύτιμων μετάλλων και μπορεί να χρησιμοποιηθεί, ειδικότερα, για την εξόρυξη χρυσού κατά την έκπλυση σωρού μεταλλευμάτων που φέρουν χρυσό με διαλύματα κυανίου. Μια γνωστή μέθοδος έκπλυσης χρυσού από μεταλλεύματα (1. M.A. Meretukov, A.M. Orlov. Metallurgy of precious metals (experience experience). M.: Metallurgy. S. 97-113. 1991, 2. Heap leaching of precious metals. / Under the επιμέλεια του καθηγητή M. I. Fazlullin, M.: Publishing House of the Academy of Mining Sciences, 2001, σελ. 153-154) σε αδιάβροχη και περιβαλλοντικά ορθή βάση, εγκατάσταση συστήματος άρδευσης σωρού και παροχή διαλύματος κυανίου στον αέρα από μηχανικοί ψεκαστήρες.
Τα κύρια μειονεκτήματα των μεθόδων σωρού που χρησιμοποιούνται στην πράξη είναι ο χαμηλός βαθμός εξόρυξης χρυσού από το μετάλλευμα και, κατά κανόνα, η υπερβολική διάρκεια της διαδικασίας.
Προκειμένου να επιταχυνθεί η υπό εξέταση διεργασία, η σφαιροποίηση ή η κοκκοποίηση του μεταλλεύματος πριν από τη στοίβαξη πραγματοποιείται με χρήση διαλύματος κυανίου και επιπρόσθετων οξειδωτικών /2/, ειδικότερα, παρέχεται ένα οξυγονωμένο διάλυμα για άρδευση. Σε μια άλλη μέθοδο (RF 2361076), η έκπλυση με την εισαγωγή ενός πρόσθετου οξειδωτικού παράγοντα στο σύστημα πραγματοποιείται σε δύο στάδια: στο πρώτο στάδιο, με ένα διάλυμα που περιέχει ένα υδατικό διάλυμα υδροξειδίου αλκαλιμετάλλου ή οξειδίου του ασβεστίου και υπεροξειδίου του υδρογόνου, στο δεύτερο στάδιο, με διάλυμα που περιέχει το παραγωγικό ορυκτό που λαμβάνεται μετά από πρωτογενή επεξεργασία ορυκτών πρώτων υλών, διάλυμα ενισχυμένο με υδατικό διάλυμα υδροξειδίου αλκαλιμετάλλου ή οξειδίου του ασβεστίου και υπεροξειδίου του υδρογόνου, στο οποίο εισάγεται κυανιούχο νάτριο σε συγκέντρωση 0,1 % σε διάλυμα. Η εισαγωγή πρόσθετων οξειδωτικών παραγόντων στα διαλύματα έκπλυσης επιταχύνει τη διαδικασία. Ωστόσο, στην πράξη, η επίδραση της οξυγόνωσης είναι πολύ υπό όρους. Στην έκπλυση σωρού σε ατμοσφαιρική πίεση, η περίσσεια οξυγόνου διαχέεται από το διάλυμα έκπλυσης στην ατμόσφαιρα για μικρό χρονικό διάστημα χωρίς να έχει το αναμενόμενο αποτέλεσμα. Ομοίως, η επίδραση της εισαγωγής υπεροξειδίου του υδρογόνου είναι περιορισμένη, το οποίο επίσης αποσυντίθεται μέσα σε μερικές δεκάδες λεπτά, ειδικά υπό συνθήκες ψεκαστικών διαλυμάτων.
Ως πρωτότυπο, επιλέχθηκε μια μέθοδος έκπλυσης χρυσού σε σωρό, που περιλαμβάνει σύνθλιψη μεταλλεύματος, σφαιροποίηση με την εισαγωγή τσιμέντου και υδατικού διαλύματος κυανιούχου νατρίου, τοποθέτηση στοίβας σε αδιάβροχη βάση, εγκατάσταση συστήματος άρδευσης, παροχή οξυγονωμένου διαλύματος με άρδευση και λήψη διαλυμάτων παραγωγής, που χαρακτηρίζεται από το ότι η σφαιροποίηση του μεταλλεύματος πραγματοποιείται με κατανάλωση κυανιούχου νατρίου 0,35-0,5 kg/t και συγκέντρωση 12-15 g/l, πριν από την άρδευση, η στοίβα διατηρείται για 7-8 ημέρες . Διακριτικό χαρακτηριστικόΤο πρωτότυπο έγκειται στο γεγονός ότι η σφαιροποίηση του μεταλλεύματος πραγματοποιείται υπό τις συνθήκες δημιουργίας της υψηλότερης δυνατής συγκέντρωσης κυανιούχου νατρίου σε διάλυμα που εμποτίζει το υλικό του μεταλλεύματος με βέλτιστη υγρασία. Για 7-8 ημέρες παραμονής σφαιροποιημένου μεταλλεύματος (στάδιο ωρίμανσης) είναι η μετάβαση του χρυσού στο διαλυτό κυανιούχο σύμπλεγμα κατά 65-70%. Το κυανιούχο νάτριο, που εισάγεται στο μετάλλευμα κατά την σφαιροποίησή του, απορροφάται σταθερά από το υλικό του μεταλλεύματος, κυρίως λόγω της προσρόφησης. Στη συνέχεια, ο χρυσός διοχετεύεται από το υλικό του μεταλλεύματος με άρδευση με νερό ή με κυκλοφορία διαλυμάτων χωρίς χρυσό που σχηματίζονται στη διαδικασία χωρίς προσθήκη κυανιούχου νατρίου σε αυτά για 7-15 ημέρες. Ο κύκλος έκπλυσης σε αυτή την περίπτωση στην πραγματικότητα συμπίπτει με τον κύκλο έκπλυσης μεταλλεύματος.
Μια σημαντική διαφορά του πρωτοτύπου είναι η χρήση οξυγονωμένων διαλυμάτων μόνο στο στάδιο της έκπλυσης, επομένως, γενικά, ο κύκλος επεξεργασίας μεταλλεύματος, συμπεριλαμβανομένης της σφαιροποίησης, της στοίβαξης και της επεξεργασίας με ένα διάλυμα έκπλυσης στο σύνολό του, παραμένει αρκετά μακρύς. Ως αποτέλεσμα, το πιο σημαντικό μειονέκτημα του πρωτοτύπου είναι η χαμηλή ταχύτητα της διαδικασίας.
Το τεχνικό πρόβλημα που πρέπει να λυθεί με την προτεινόμενη μέθοδο είναι η αύξηση του ρυθμού διάλυσης του χρυσού. Το τεχνικό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με την αλλαγή του τύπου του οξειδωτικού και των συνθηκών παροχής του.
Το τεχνικό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται στη μέθοδο της έκπλυσης χρυσού, η οποία περιλαμβάνει τη σφαιροποίηση του μεταλλεύματος με την εισαγωγή συνδετικών και ισχυρού υδατικού διαλύματος κυανιούχου νατρίου, την τοποθέτηση της στοίβας σε αδιάβροχη βάση, την τοποθέτηση της στοίβας, την παροχή του διαλύματος έκπλυσης με άρδευση και λήψη παραγωγικών λύσεων. Σε αντίθεση με το πρωτότυπο, κατά τη σφαιροποίηση, στο μετάλλευμα προστίθεται υπεροξείδιο του ασβεστίου με ρυθμό 0,1-0,3 kg/t και διάλυμα κυανίου σε ποσότητα που παρέχει τελική περιεκτικότητα σε υγρασία 5-30%, ενώ η κατανάλωση κυανιούχου νατρίου είναι 0,1-1 kg/t., και το σφαιροποιημένο μετάλλευμα πριν από τη στοίβαξη υποβάλλεται σε επεξεργασία με υπερήχους και η παραμονή της στοίβας πριν από την άρδευση πραγματοποιείται για 2-3 ημέρες.
Η ουσία της εφεύρεσης απεικονίζεται από το σχήμα (πίνακας), το οποίο δείχνει τα αποτελέσματα πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν υπό συγκρίσιμες συνθήκες.
Απόδειξη της καθοριστικής επίδρασης των διακριτικών χαρακτηριστικών της προτεινόμενης μεθόδου στην επίτευξη του τεχνικού αποτελέσματος είναι ένα σύνολο θεωρητικών θεμελίων και τα αποτελέσματα ειδικών μελετών. Καθορίζεται στην παρούσα εφεύρεση, ο στόχος είναι να μειωθεί η διάρκεια του κύκλου επεξεργασίας του μεταλλεύματος χρυσού σε λειτουργία σωρού. Γενικά, ο κύκλος αποτελείται από σφαιροποίηση, στοίβαξη και στάσιμο της στοίβας και, τέλος, άρδευση με διάλυμα έκπλυσης. Στην προτεινόμενη μέθοδο, παρόμοια με την πρωτότυπη, το μετάλλευμα σφαιροποιείται με διαλύματα με υψηλή συγκέντρωση κυανίου. Αυτό το μέτρο παρέχει ευκαιρίες για την αλληλεπίδραση χρυσού και διαλύματος έκπλυσης ήδη στο στάδιο της σφαιροποίησης. Αλλά σε αντίθεση με το πρωτότυπο στην προτεινόμενη μέθοδο, η επιτάχυνση της διαδικασίας έκπλυσης επιτυγχάνεται με δύο πρόσθετες μεθόδους: την εισαγωγή ενός οξειδωτικού παράγοντα στο στάδιο της σφαιροποίησης και τη χρήση ενός οξειδωτικού παράγοντα που είναι πιο σταθερός στο χρόνο.
Η εισαγωγή ενός οξειδωτικού στο σύστημα "διάλυμα μεταλλεύματος - ισχυρού κυανίου", ο οποίος είναι πρόσθετος στο οξυγόνο από τον αέρα, κορεσμός του διαλύματος διαβροχής σε συγκεντρώσεις μέγιστης ισορροπίας 7-8 mg/l /1/, καθιστά δυνατή την εντείνουν την αλληλεπίδραση του χρυσού με το διάλυμα ήδη στο στάδιο της κοκκοποίησης και ωρίμανσης. Σε αντίθεση με το πρωτότυπο, προτείνεται η χρήση υπεροξειδίου του ασβεστίου αντί για οξυγονωμένο διάλυμα ως οξειδωτικό μέσο και ο οξειδωτικός παράγοντας εισάγεται στο στάδιο της σφαιροποίησης και στοίβαξης του μεταλλεύματος σε ένα σωρό. Μελέτες έχουν δείξει ότι το υπεροξείδιο του ασβεστίου διατηρεί τις οξειδωτικές του ιδιότητες για μεγάλο χρονικό διάστημα και έτσι βοηθά στην επιτάχυνση της διαδικασίας. Επιπλέον, το οξείδιο του ασβεστίου που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια των συνεχιζόμενων αντιδράσεων συμβάλλει στην σφαιροποίηση και μειώνει την κατανάλωση του κύριου συνδετικού - τσιμέντου. Η βέλτιστη δόση υπεροξειδίου του ασβεστίου είναι 0,1-0,3 kg/t. Σε υψηλότερη κατανάλωση του οξειδωτικού, παρατηρείται αξιοσημείωτη οξείδωση του κυανίου και η συνολική απόδοση της διαδικασίας μειώνεται.
Σημαντικό ρόλο στην επίτευξη αυτού του στόχου παίζει η κατανάλωση του ενυδατικού διαλύματος κατά την κοκκοποίηση και η τελική περιεκτικότητα σε υγρασία των κόκκων. Στη διαδικασία της έκπλυσης σωρού σε πολλά αντικείμενα, μετά από ορισμένο χρόνο, η διήθηση των διαλυμάτων μέσω της στοίβας ουσιαστικά σταμάτησε. Ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης αργίλων και σωματιδίων λάσπης σε επιμέρους ζώνες της στοίβας, το λεγόμενο φράξιμο, τα κανάλια φιλτραρίσματος φράζουν, προκαλώντας το σχηματισμό τεχνητών λιμνών στην επιφάνεια της στοίβας, οι οποίες, με τη σειρά τους, συνέβαλαν στην την εμφάνιση τοπικών καναλιών έκπλυσης. Το αρνητικό αποτέλεσμα αυτής της επίδρασης είναι η πλήρης παύση της διάλυσης του χρυσού.
Ο μοναδικός σκοπός της κοκκοποίησης είναι η σφαιροποίηση του πηλού, της λάσπης και άλλων λεπτών συστατικών του στοιβαγμένου μεταλλεύματος. Στην περιγραφή του πρωτοτύπου συνιστώμενη κατανάλωση νερού κατά την κοκκοποίηση στην περιοχή 2,7-3,5%. Σημειώστε ότι αυτή η ρύθμιση αφορά συγκεκριμένα ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙμεταλλεύματα Συγκεκριμένα, με την παρουσία χοντρής άμμου και πέτρες, η αναγραφόμενη παροχή είναι επαρκής. απαιτείται πολύ περισσότερο νερό για την κοκκοποίηση αργιλικού μεταλλεύματος. Επιπλέον, η δεδομένη παράμετρος είναι συνολική, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής περιεκτικότητας σε υγρασία του μεταλλεύματος και του νερού που προστίθεται κατά την κοκκοποίηση. Γενικά, το κοκκοποιημένο μετάλλευμα πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις διατήρησης της υδατοπερατότητας όταν ο σωρός ποτίζεται, δηλ. οι κόκκοι πρέπει να διατηρούν επαρκή αντοχή και αποκλείεται η απόφραξη.
Δεδομένου ότι στο πρωτότυπο και στην προτεινόμενη μέθοδο, η κύρια αλληλεπίδραση του διαλύματος και του χρυσού συμβαίνει ήδη όταν το μετάλλευμα τοποθετείται στη στοίβα και στο στάδιο γήρανσης των κόκκων, είναι σκόπιμο να δημιουργηθούν συνθήκες υπό τις οποίες θα προχωρήσει αυτή η αλληλεπίδραση όσο πιο εντατικά γίνεται. Από τη θεωρία της υδρομεταλλουργίας, προκύπτει ότι ο μέγιστος ρυθμός έκπλυσης επιτυγχάνεται σε υψηλή συγκέντρωση του αντιδραστηρίου (NaCN) και περίσσεια διαλύτη ή σε υψηλή αναλογία L:S. Στην περίπτωση έκπλυσης σωρού, η περιεκτικότητα σε υγρασία στους κόκκους πρέπει να είναι όσο το δυνατόν υψηλότερη, αλλά να μην υπερβαίνει την τιμή στην οποία οι κόκκοι αποκτούν και διατηρούν την απαιτούμενη αντοχή. Από την άλλη πλευρά, η συγκέντρωση του NaCN σε μια σταθερή ειδική κατανάλωση αυτού του αντιδραστηρίου θα είναι όσο μεγαλύτερη, τόσο χαμηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε υγρασία του παρασκευασμένου μεταλλεύματος.
Έτσι, κατά την επιλογή της βέλτιστης περιεκτικότητας σε υγρασία, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη δύο αντιφατικές συνθήκες, ενώ θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η λεπτότητα του κοκκοποιημένου μεταλλεύματος και η αρχική του περιεκτικότητα σε υγρασία. Τα αποτελέσματα στοχευμένων μελετών δείχνουν ότι για να επιτευχθεί ο στόχος - η επιτάχυνση της διαδικασίας στο σύνολό της - η τελική περιεκτικότητα σε υγρασία του κοκκοποιημένου, παρασκευασμένου, για στοίβαξη μεταλλεύματος είναι 10-30%, ενώ η συγκέντρωση κυανιούχου νατρίου στο αρδευτικό διάλυμα θα πρέπει να παρέχει ειδική κατανάλωση 0,1- 1 kg ξηρού NaCN ανά 1 τόνο μεταλλεύματος.
Στο μετάλλευμα που παρασκευάζεται υπό αυτές τις συνθήκες, η οξείδωση και η αλληλεπίδραση του χρυσού με το κυάνιο αρχίζει ήδη στο στάδιο της σφαιροποίησης. Δεδομένου ότι η περιεκτικότητα σε υγρασία του σφαιροποιημένου μεταλλεύματος είναι περιορισμένη, η μεταφορά μάζας παίζει καθοριστικό ρόλο στην κινητική και την πληρότητα της έκπλυσης χρυσού. Παραδοσιακές παραλλαγές εντατικής μεταφοράς μάζας, για παράδειγμα, η ανάμειξη, αποκλείονται και η πιο αποτελεσματική μέθοδος, όπως φαίνεται από τα αποτελέσματα της έρευνας, είναι η υπερηχητική επεξεργασία του μεταλλεύματος στο στάδιο της σφαιροποίησης. Τα πειράματα δείχνουν ότι όταν παρέχεται ένα σύνολο συνιστώμενων συνθηκών και παραμέτρων, ήδη μετά από 2-3 ημέρες στο στάδιο της ωρίμανσης των κόκκων, ο κύριος όγκος του χρυσού περνά σε διαλυτή μορφή και η επακόλουθη άρδευση παρέχει υψηλό βαθμό εκχύλισης.
Η μέθοδος εκτελείται ως εξής. Το θρυμματισμένο μετάλλευμα που φέρει χρυσό αναμιγνύεται με έναν ξηρό οξειδωτικό παράγοντα - υπεροξείδιο του νατρίου. Ένα διάλυμα κυανιούχου νατρίου ορισμένης συγκέντρωσης και σε ποσότητα που εξασφαλίζει ότι η τελική περιεκτικότητα σε υγρασία του παρασκευασμένου μεταλλεύματος είναι 10-30% προστίθεται στο προκύπτον μείγμα. Μετά από αυτό, το μετάλλευμα χύνεται σε ένα σωρό για να σταθεί (ωριμάσει) στον αέρα. Μετά την παραμονή του σφαιροποιημένου μετάλλευμα για 2-3 ημέρες, αρχίζει να ποτίζεται με ανακυκλωμένα διαλύματα. Ο χρυσός εξάγεται από παραγωγικά διαλύματα με γνωστές μεθόδους και τα διαλύματα χωρίς χρυσό ενισχύονται μερικώς με κυάνιο και χρησιμοποιούνται για σφαιροποίηση, ενώ το μεγαλύτερο μέρος των διαλυμάτων χρησιμοποιείται για άρδευση του σωρού χωρίς ενίσχυση κυανίου.
Παράδειγμα εφαρμογής της προτεινόμενης μεθόδου αποτελούν τα αποτελέσματα των παρακάτω πειραμάτων.
Το οξειδωμένο πηλό μετάλλευμα από ένα από τα κοιτάσματα των Ουραλίων περιείχε 1,8 g/t χρυσού. Το μετάλλευμα χαρακτηρίζεται από την παρουσία σε σημαντικές ποσότητες πολύ λεπτών, γλοιωδών κλασμάτων. Η περιεκτικότητα σε υγρασία του αρχικού μεταλλεύματος ήταν 12%. Από μια αντιπροσωπευτική μερίδα μεταλλεύματος βάρους 300 kg, επιλέχθηκαν χειροκίνητα μεγάλα κομμάτια μεταλλεύματος και θρυμματίστηκαν σε μέγεθος σωματιδίων 25 mm. Το θρυμματισμένο μέρος συνδυάστηκε με τον κύριο όγκο του μεταλλεύματος, προστέθηκε υπεροξείδιο του ασβεστίου και αναμίχθηκε σε εργαστηριακό αναδευτήρα τυμπάνου για 5 λεπτά, προστέθηκε ένα ισχυρό διάλυμα κυανίου στην απαιτούμενη ποσότητα και σφαιροποιήθηκε στο ίδιο συσσωμάτωμα για 5 λεπτά. Το σφαιροποιημένο μετάλλευμα διατηρήθηκε στο ύπαιθρο για την ωρίμανση των κόκκων για 2 ημέρες. Μερίδες με στάσιμη μάζα 20 kg φορτώθηκαν σε εργαστηριακό σωληνωτό διηθητή με διάμετρο 20 mm και ποτίστηκαν με ένα ανακυκλωμένο διάλυμα κυανίου. Κατά τη διάρκεια της άρδευσης, λήφθηκαν δείγματα του παραγωγικού διαλύματος στην έξοδο του διηθητή και αναλύθηκαν για περιεκτικότητα σε χρυσό. Η άρδευση συνεχίστηκε έως ότου η έκπλυση σταμάτησε και η ολοκληρωμένη ανάκτηση χρυσού στο διάλυμα δεν έφθασε την οριακή τιμή.
Στα πειράματα, διαφοροποιήσαμε την κατανάλωση υπεροξειδίου του ασβεστίου, την περιεκτικότητα σε υγρασία του σφαιροποιημένου μεταλλεύματος (συμπεριλαμβανομένης της αρχικής περιεκτικότητας σε υγρασία), την κατανάλωση κυανίου και τη διάρκεια γήρανσης των κόκκων σφαιροποιημένου μεταλλεύματος πριν από την άρδευση.
Για σύγκριση, διεξήχθη ένα πείραμα σύμφωνα με τις συνθήκες του πρωτοτύπου: με κατανάλωση κυανιούχου νατρίου 0,5 kg/t και συγκέντρωση 15 g/l, παραμονή στη στοίβα πριν από την άρδευση για 7 ημέρες. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων συνοψίζονται στον πίνακα (Εικ. 1).
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι κατά την επεξεργασία του μεταλλεύματος με τις συνιστώμενες παραμέτρους στα στάδια σφαιροποίησης και άρδευσης, η συνολική διάρκεια της διαδικασίας, συμπεριλαμβανομένης της σφαιροποίησης, παλαίωσης και άρδευσης στη μέγιστη δυνατή εξόρυξη για την προτεινόμενη μέθοδο, είναι 1,5-2 φορές μικρότερη από ό,τι όταν χρησιμοποιώντας τις λειτουργίες που συνιστώνται από το πρωτότυπο.
Συγκριτική ανάλυση γνωστών τεχνικών λύσεων, συμπ. μέθοδος που επιλέχθηκε ως πρωτότυπο και η εικαζόμενη εφεύρεση μας επιτρέπει να συμπεράνουμε ότι είναι το σύνολο των δηλωθέντων χαρακτηριστικών που διασφαλίζει την επίτευξη του αντιληπτού τεχνικού αποτελέσματος. Η εφαρμογή της προτεινόμενης τεχνικής λύσης καθιστά δυνατή τη μείωση της διάρκειας επεξεργασίας μεταλλεύματος κατά την έκπλυση σωρού χρυσού και την αύξηση της αποτελεσματικότητας της τεχνολογίας στο σύνολό της.
Μια μέθοδος για την έκπλυση σωρού χρυσού από μετάλλευμα, συμπεριλαμβανομένης της σφαιροποίησης του μεταλλεύματος με την εισαγωγή συνδετικών και ενός ισχυρού υδατικού διαλύματος κυανιούχου νατρίου, την τοποθέτηση μιας στοίβας σφαιροποιημένου μεταλλεύματος σε μια αδιάβροχη βάση, την τοποθέτηση της στοίβας, την παροχή διαλύματος έκπλυσης με άρδευση και λήψη παραγωγικών διαλυμάτων, που χαρακτηρίζεται από το ότι, κατά την σφαιροποίηση, μετάλλευμα προστίθεται σε υπεροξείδιο του ασβεστίου με κατανάλωση 0,1-0,3 kg/t και διάλυμα κυανίου σε ποσότητα που παρέχει τελική περιεκτικότητα σε υγρασία 10-30%, ενώ η κατανάλωση νατρίου Το κυάνιο είναι 0,1-1 kg/t και το σφαιροποιημένο μετάλλευμα πριν από τη στοίβαξη υποβάλλεται σε επεξεργασία με υπερήχους και η παραμονή της στοίβας πριν από την άρδευση πραγματοποιείται για 2-3 ημέρες.
Επιστήμονες από το Khabarovsk Institute of Mining FEB RAS εφηύρε νέος τρόποςεξαγωγή των πιο μικροσκοπικών ακαθαρσιών χρυσού, πλατίνας και άλλων πολύτιμων μετάλλων - χρησιμοποιώντας ένα «έξυπνο» διάλυμα.
Όπως είπε ένας από τους προγραμματιστές του έργου, υποψήφιος τεχνικών επιστημών Konstantin Prokhorov, σε μια αποκλειστική συνέντευξη σε ανταποκριτή του Khabarovsk Territory Today, η ανάπτυξή τους θα μπορούσε να αντικαταστήσει την ακριβή και δυνητικά επικίνδυνη μέθοδο διάλυσης μεταλλεύματος χρυσού χρησιμοποιώντας εξαιρετικά τοξικά κυανιούχα. Τώρα χρησιμοποιείται σχεδόν σε όλα τα εργοστάσια επεξεργασίας στην Άπω Ανατολή.
Με μια τέτοια παραδοσιακή μέθοδο επεξεργασίας μεταλλεύματος, στα «υπολείμματα», όπως αποκαλούν οι ανθρακωρύχοι απόβλητα παραγωγής, από ένα έως ενάμισι γραμμάριο χρυσού ανά τόνο υπολείπεται, - εξήγησε. Konstantin Prokhorov. «Μερικά σύγχρονα ορυχεία περιέχουν τόσα πολλά στο εξορυσσόμενο μετάλλευμα. Χάνουμε τεράστια ποσότητα χρυσού. Υπάρχουν ακόμη και προτάσεις από το εξωτερικό να αγοράσουν αυτά τα κοιτάσματα «υπολειμμάτων» από εμάς, όπου είναι έτοιμα να φτιάξουν εργοστάσια επεξεργασίας και να εξάγουν χρυσό από τα απόβλητά μας. Γιατί είναι αυτό! Έτσι προέκυψε η ιδέα να αναπτυχθεί ένας τρόπος για να επιλεγεί αμέσως όλο το μέταλλο που περιέχεται εκεί από το μετάλλευμα.
Η αναζήτηση μιας τέτοιας καινοτόμου μεθόδου εξόρυξης χρυσού ξεκίνησε από ειδικούς από το Ινστιτούτο Μεταλλείων Khabarovsk στα τέλη του περασμένου έτους. Επικεφαλής της ομάδας ήταν ο Artur Sekisov, διδάκτορας τεχνικών επιστημών, ο οποίος μετακόμισε στην περιοχή μας από την Chita. Σύμφωνα με τον Konstantin Prokhorov, έχει ήδη επιτευχθεί ένα καλό αποτέλεσμα. Μια ειδική λύση που είναι εντελώς ακίνδυνη για τον άνθρωπο και περιβάλλον, «βγάζει» ακόμη και τις πιο μικροσκοπικές ακαθαρσίες χρυσού και πλατίνας από το μετάλλευμα κατά σχεδόν 100%.
Δεν μπορώ να αποκαλύψω ακόμα τα ακριβή συστατικά της λύσης μας, πρέπει πρώτα να καταθέσουμε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεσή μας. Θέλω όμως να πω ότι η λύση είναι ενεργή. Δεν θα είναι δυνατόν, όπως το κυάνιο, να χυθεί σε βαρέλια και να μεταφερθεί. Θα πρέπει να ληφθεί από την ίδια την επιχείρηση. Αποτελείται από πολλά εξαρτήματα που λειτουργούν διαφορετικά όταν εκτίθενται σε ηλεκτρισμό και υπεριώδη ακτινοβολία. Σε αυτό το αντιδραστήριο, πολλές ουσίες ρέουν από τη μία στην άλλη καθώς το μετάλλευμα υποβάλλεται σε επεξεργασία, ανταλλάσσοντας ηλεκτρόνια, παρουσιάζοντας διαφορετική δραστηριότητα. Το αντιδραστήρι μας είναι ένα είδος ζωντανού οικοσυστήματος, - πρόσθεσε Konstantin Prokhorov.
Οι επιστήμονες του Khabarovsk ολοκληρώνουν τώρα έναν κύκλο εργαστηριακών δοκιμών. Στη συνέχεια θα ξεκινήσει η διαδικασία για την απόκτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για εφεύρεση και ημιβιομηχανικές δοκιμές, κατά τις οποίες θα εκτιμηθεί το οικονομικό αποτέλεσμα της εισαγωγής μιας νέας μεθόδου εξόρυξης χρυσού.
Προηγουμένως, το πρακτορείο ειδήσεων Khabarovsk Territory Today, Konstantin Prokhorov, έχει ήδη λάβει δύο διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τις εφευρέσεις του. Από τα φοιτητικά του χρόνια, ο νεαρός επιστήμονας μελετούσε την τέφρα και βρήκε έναν τρόπο να εξάγει αλουμίνιο από τα απόβλητα άνθρακα.