ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 3
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ
ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ 5
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 6
Заключение 21
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 22
Актуальность работы
В последние годы в России наблюдается высокий интерес к переработке золотосурьмяных руд. Минералогический состав подобного сырья может меняться в зависимости от месторождения и особенностей его разработки.
Золото, будучи постоянным спутником сурьмянистых руд, в большинстве случаев определяют как примесь, которую сперва извлекают либо гравитационными методами, либо на стадии рафинирования сурьмы. При реализации цианидных технологий извлечения золота присутствие сурьмы негативно сказывается на показателях процесса из-за повышенного расхода цианида.
Подобные материалы зачастую содержат значительное количество мышьяка, что осложняет применение традиционных технологий их переработки. Использование существующих пирометаллургических технологий ограничено из-за высокой токсичности летучих соединений мышьяка, что требует дополнительных затрат на организацию системы пыле- газоочистки. Применение гидрометаллургических способов позволяет вовлекать в переработку более бедное сырье, исключает проблемы утилизации токсичных элементов, а также высоких потерь ценных компонентов с отходящими газами.
Учитывая стабильный рост цен на золото и сурьму, представляется актуальным вовлечение в переработку подобного сырья.
Степень разработанности темы исследования
Переработкой золотосурьмяного сырья активно занимаются в Китае. Например, на предприятии Zhaojin Mining Industry Co., Ltd, применяется многостадийная схема с выщелачиванием сурьмы, последующим обжигом, сернокислотной обработкой и дальнейшим цианированием кека. Применение такой технологии ведет к высоким потерям сурьмы и золота, а также к необходимости строительства дорогостоящей газоочистки.
Среди отечественных и зарубежных ученых, исследования которых раскрывают различные аспекты обогащения, химии и металлургической переработки золотосурьмяных руд, известны работы В.В. Лодейщикова, П.М. Соложенкина, С.М. Мельникова, C.G. Anderson. Однако, недостаточно изученными остаются вопросы извлечения сурьмы и золота из данного сырья с повышенным содержанием мышьяка.
Цель работы:
Разработка и научное обоснование гидрометаллургической технологии для золотосурьмяного концентрата Олимпиадинского месторождения с селективным выделением сурьмы в готовый продукт и получением богатого золотосодержащего остатка, пригодного для аффинажа.
Задачи исследования:
• Изучить составы и морфологию золотосурьмяного концентрата Олимпиадинского месторождения и образующихся полупродуктов на каждой стадии разрабатываемой технологии.
• Провести термодинамический анализ поведения соединений сурьмы в сульфидно-щелочных растворах и определить условия её максимального селективного извлечения.
• Выявить физико-химические особенности азотнокислотного вскрытия кеков сульфидно-щелочного выщелачивания сурьмы и декарбонизированных кеков, определить параметры процесса, обеспечивающие максимальное вскрытие золотосодержащих сульфидов.
• Изучить кинетические закономерности и выявить особенности
механизма азотнокислотного выщелачивания обессурьмяненных
золотосодержащих сульфидных материалов.
• Разработать технологию переработки флотационного
концентрата Олимпиадинского месторождения.
Научная новизна:
1. Установлены условия эффективного ведения процесса сульфидно-щелочного выщелачивания Олимпиадинского концентрата, обеспечивающие высокое извлечение сурьмы с одновременной минимизацией потерь золота с растворами: Ей от -0,8 до -0,6 В при pH не менее 13, температура - 50 °С, соотношение молярных концентраций 8Ь:8 = 1:3.
2. Предложен новый способ вскрытия упорных сульфидных золотосодержащих минералов в сульфатно-нитратных растворах при Ей > +0,7 В и pH < 7, обеспечивающий сокращение расхода азотной кислоты и выхода элементной серы.
3. Впервые установлены кинетические характеристики реакций азотнокислотного выщелачивания йе и Аз из сульфидных золотосодержащих минералов: экспериментальные энергии активации для 10 и 40 % азотной кислоты, кДж/моль: 76,21 и 54,6 для железа, 68,3 и 62,2 для мышьяка; экспериментальные константы скорости и порядки реакции для железа - 3,02 и 0,72, мышьяка - 0,18 и 0,98. Процесс растворения данного сырья в исследуемых условиях переходит из смешанного режима во внутридиффузионный, что связано с образованием элементной серы на поверхности обрабатываемого вещества.
Практическая значимость работы
1. Определены параметры ведения процессов сульфидно-щелочного и азотнокислотного выщелачивания золотосурьмяных концентратов, обеспечивающие высокое селективное извлечение сурьмы, пониженный расход азотной кислоты, увеличение степени сквозного извлечения золота.
2. Разработана технология комплексной переработки
золотосурьмяных концентратов Олимпиадинского месторождения, включая стадию селективного выделения металлической сурьмы и получения золотосодержащего остатка, пригодного для аффинажа.
3. Проведены укрупненные испытания технологии извлечения сурьмы и золота из золотосурьмяных концентратов Олимпиадинского месторождения на ООО «Химмаш-Инжиниринг» выполнена технико-экономическая оценка переработки данного сырья по предложенной технологии...
электроэкстракции сурьмы и рафинирования катодного осадка с получением металлической сурьмы, соответствующей марке Су0 (ГОСТ 1089-82).
Второй этап предусматривает декарбонизацию кека сульфиднощелочного выщелачивания, противоточное азотнокислотное выщелачивание с регенерацией азотной кислоты, утилизацию растворов с выделением мышьяка в виде труднорастворимого сульфида, пригодного для захоронения.
9 Проведенная оценка себестоимости предложенной технологии показала, что при переработке 25 тыс. т концентрата прибыль составит до 1,1 млн. долл. США/год...