Автоклавное окисление высокосернистых пиритно-арсенопиритных золотосодержащих флотационных концентратов

• Автор: Богинская, Анна Станиславовна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Современное состояние золотодобывающего комплекса

1.2 Природа упорного золота в рудах и концентратах. Степени упорности.

1.3 Способы переработки упорного золотосульфидного материала

1.4 Термодинамическое описание поведения сульфидов при автоклавной переработке

1.5 Кинетика автоклавного окисления пирита и арсенопирита

1.6 Известные методы моделирования

1.7 Выводы к главе 1 и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК С ПРИМЕНЕНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
2.1 Методика расчета кинетических характеристик по моделям кинетической функции и сжимающегося ядра
2.2 Исходные данные
2.3 Результаты экспериментов
2.3.1 Материал с высоким содержанием пирита
2.3.2 Материал с высоким содержанием арсенопирита
2.3.3 Материал со средним содержанием пирита и арсенопирита
2.3.4 Материал с низким содержанием пирита и арсенопирита
2.3 Обсуждение результатов
2.4 Выводы к главе
ГЛАВА 3 АВТОКЛАВНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ВЫСОКОСЕРНИСТОГО СУЛЬФИДНОГО ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО ФЛОТОКОНЦЕНТРАТА
3.1 Химический и минералогический состав флотоконцентрата
3.2 Термодинамическое описание окисления сульфидов
3.3 Методика проведения лабораторных опытов

3.4 Автоклавное окисление концентрата
3.5 Укрупненно-лабораторный опыт
3.5 Цианирование автоклавных остатков
3.6 Выводы к главе
ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИЯ АВТОКЛАВНОГО ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ
4.1 Исходные данные для проведения полупромышленных испытаний
4.2 Описание автоклавной пилотной установки, методика проведения испытаний
4.3 Параметры автоклавного окисления
4.4 Состав продуктов окисления
4.5 Исходные данные для проектирования предприятия по переработке упорного золотосодержащего флотоконцентрата
4.6 Экономические показатели предприятия по переработке упорного золотосодержащего флотоконцентрата
4.7 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
В настоящее время Россия является одним из крупнейших продуцентов золота, занимая четвертое место в мире при объеме его производства более 200 т/год и располагая более 11% мировых запасов.
Значительная часть отечественных минерально-сырьевых золотых запасов находится в «упорных» рудах, характеризующихся наличием тонкодиспергированного золота, ассоциированного с арсенопиритом и мышьяковистым пиритом, что затрудняет возможность прямого цианирования выделяемых флотационных золотосодержащих концентратов. Эффективным способом предварительной обработки упорных сульфидных золотосодержащих руд и концентратов является их автоклавно-гидрометаллургическое вскрытие, позволяющее, наряду с повышением технико-экономических показателей золотоизвлекательных фабрик, исключить загрязнение окружающей среды соединениями мышьяка и серы.
Многообразие продуктов флотационного обогащения золотосодержащих руд, значительно отличающихся по химическому составу, в том числе по содержанию серы, при относительно идентичном наборе минеральных составляющих, ставит перед производителями золота задачу максимально возможного прогнозирования поведения флотоконцентратов при их автоклавной переработке и последующем цианировании.
Различным аспектам химии, обогащения и металлургической переработки золотосодержащего рудного сырья посвящены исследования известных отечественных и зарубежных ученых, среди которых следует выделить работы В.В. Лодейщикова, Л.В. Чугаева, Я.М. Шнеерсона, С.С. Набойченко, Р. Паддефета.
Цель работы
Исследование закономерностей и технологической схемы автоклавного окисления золотосодержащих флотационных концентратов с различным содержанием пирита и арсенопирита.

Поскольку величина этого смещения невелика и направлена в одну сторону для всех сульфидов, то на относительном положении потенциалов сульфидов присутствие газов в растворе отражается мало.
5. В концентрированных растворах окислительно-восстановительных систем сульфиды теряют свою индивидуальность. Определяемые потенциалы в этом случае совпадает с потенциалом всей системы.
Основной анодной реакцией для моносульфидов является окисление серы сульфида до элементарной:
Ме8-» Ме2++ Б0 +2е (1.2)
Реакция, происходящая на катоде в отсутствии кислорода в зависимости от pH среды и потенциала металла, образующего сульфид, сводится к восстановлению металла или иона водорода до элементарного состояния:
Ме8+2е —> Ме°+ Б2' (1.3)
2Н++2е —> Н2 (1.4)
Образование элементарного металла возможно в нейтральной среде, а в окисленной атмосфере водород не выделяется, и катодная реакция имеет вид: Ме8+4Н++1 /202+2е -► Ме2++ Н28+Н20 (1.5)
Наряду с этим также бесспорно протекает реакция
2Н++1/202+2е -> Н20 (1.6)
Таким образом, для моносульфидов катодный и анодный процесс может привести к переходу металла в раствор. Однако количество металла, перешедшего в раствор при катодной процессе, будет меньше, чем при анодной, из-за параллельного разряда иона водорода.
Анодный процесс для пирита (в отсутствии кислорода) может быть представлен следующим образом:
Ре82—> Ре2++ 28° +2е (1.7)
Однако в отличие от моносульфидов сера при анодном окислении пирита образуется не в виде корки, в виде коллоидного раствора, что указывает на более сложный механизм анодной реакции. Вероятно, в момент разрыва связи Б-8 сера