Комбинированные методы кюветного и кучного выщелачивания упорного золотосодержащего сырья на основе направленных фотоэлектрохимических воздействий - Автореферат
Экспериментальные исследования влияния двухстадийного окисления на вскрытие минеральной матрицы при переработке упорного минерального сырья. Основные эффективные комбинированные методы кюветного и кучного выщелачивания упорного золотосодержащего сырья.
Аннотация к работе
Широкая распространенность в природе золотосодержащих руд с ультрадисперсными включениями ценного компонента обусловливает необходимость масштабного вовлечения их в переработку. Сложные многостадиальные схемы обогащения таких типов упорных руд не позволяют извлечь ультрадисперсное золото в полной мере, поэтому в большинстве случаев по экономическим и экологическим критериям такое минеральное сырье не подлежит переработке и относится к некондиционному. Ведущие научно-исследовательские институты России (ИПКОН РАН, Иргиредмет, ЦНИГРИ, ИГД СО РАН, Гинцветмет и др.) разработали и успешно внедрили на горноперерабатывающих предприятиях страны и ближнего зарубежья весьма эффективные технологии извлечения благородных металлов из золотосодержащих руд. Большой вклад в изучение теоретических основ процесса выщелачивания золота внесли отечественные ученые: И.Н. Как показывают исследования, за счет бедного упорного и техногенного сырья возможно увеличение минерально-сырьевой базы золота, что может быть достигнуто в результате повышения эффективности технологии переработки и полноты извлечения ценного компонента.Эффективность процесса подготовки упорных руд и техногенного сырья к выщелачиванию достигается путем окисления технологических продуктов, содержащих ультрадисперсное золото, в две стадии: первичное окисление поверхности сульфидных минералов физико-химическим методом с развитием контактной поверхности, концентрированием растворенного кислорода, ионов водорода и двухвалентного железа в пленочной воде, контактирующей с минеральными частицами, и формированием микроучастков с элементной серой; последующее доокисление кислород-и (или) хлорсодержащими реагентами, синтезируемыми в электрохимическом и (или) фотоэлектрохимическом реакторах, и (или) бактериями Acidithiobacillus ferrooxidans и Acidithiobacillus thiooxidans, интенсивно развивающимися на подготовленной поверхности. Основными проблемами извлечения ультрадисперсного золота из руд, концентратов и техногенного сырья при использовании химических способов обогащения являются обеспечение доступа к ценному компоненту выщелачивающего раствора за счет формирования в кристаллах минералов-носителей достаточно развитой системы подводящих микротрещин и пор; выбор эффективной системы окислителей и комплексообразователей, нарушающих первичные химические связи между атомами золота и минералообразующими атомами, а также формирующих с ним более устойчивые связи в сравнении с теми элементами, с которыми оно связано изначально в минеральной матрице; решение вопросов о последовательном и продолжительном выходе золота в жидкую фазу, обусловленных различными формами его нахождения, а соответственно, различными условиями его растворения и переосаждением части растворенного в первые минуты металла на минералы-сорбенты. ; ; , где А0, В0, L0, М0 - концентрация исходного вещества или реагента; А, В, L, М - концентрация конечного вещества или продукта; t1 - продолжительность фотоэлектрохимического окисления, ч; t2 - продолжительность биоокисления, ч; N - количество источников ультрафиолетового излучения; тобл - продолжительность облучения, мин; Jэ - электрический ток, А; Uэ - напряжение на электродах в электролизере, В; Рл - лучистый поток лампы, Вт; тбарб - продолжительность барботажа, мин; Wp - энергия, необходимая для протекания реакции на 1 моль, КДЖ; ? - коэффициент использования лучистой энергии; ? - коэффициент использования электрического поля; Sэлект - площадь электродов, м2; Lэлект - расстояние между электродами, м; - молярная масса озона; VA, VB, VL, VM - порциальный молярный объем вещества; Р - концентрация продукта реакции биоокисления; ni - количество моль i-го вещества; Сі - концентрация i-го компонента (химического элемента) в остатке от окисления (разложения), %; С0i - концентрация i-го компонента (химического элемента) в исходном продукте, %; k - коэффициент пропорциональности; и - количество моль исходных веществ А и В; - химическая переменная - степень полноты или число пробегов реакции; Vmax - максимальная скорость ферментативной реакции; Si0 - начальная концентрация выщелачиваемого i-го субстрата; Км - константа Михаэлиса-Ментен; =2,303 RT/F - множитель; - окислительно-восстановительный потенциал; - равновесный потенциал при общих концентрациях окислительной и восстановленных окисленной и восстановленных форм, равных 1 М и заданных концентрациях всех других веществ, присутствующих в системе; С0 - содержание компонента (химического элемента) в исходном продукте, %; ? - выход остатка от окисления (кека), %; , , - степень окисления сульфидных минералов, сульфидного железа, сульфидной серы, %; х - количества клеток в 1 мл; m - концентрация биомассы, г/л. На основании экспериментальных исследований получены новые результаты, свидетельствующие о высокой эффективности подготовки упорного сырья к выщелачиванию двухстадийным окислением в зависимости от вещественного состава и форм нахождения золота, что позволило получить прирост извлечения золота при цианировании: огарков 21,8