Разработка и исследование технологии извлечения золота, серебра и висмута из промпродуктов обогащения сульфидных молибденовых руд
В. Установлено, что смесь соляной кислоты с гипохлоритом натрия является более эффективным средством для выщелачивания золота, чем хлорирующий обжиг или хлорирование посредством взаимодействия газообразного хлора с водой. Это обстоятельство связано с образованием атомарного хлора при взаимодействии гипохлорита с соляной кислотой. При переработке сульфидных полиметаллических руд, содержащих наряду… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ИЗВЛЕЧЕНИЮ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И ВИСМУТА ИЗ СЛОЖНЫХ СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
- 1. 1. Извлечение золота и серебра
- 1. 1. 1. Гидрометаллургические способы
- 1. 1. 2. Автоклавные способы
- 1. 1. 3. Бактериальное выщелачивание
- 1. 1. 4. Хлорирование
- 1. 1. 5. Обжиг
- 1. 1. 6. Другие способы
- 1. 2. Металлургия висмута
- 1. 2. 1. Способы попутного получения висмута
- 1. 2. 2. Бактериальное выщелачивание
- 1. 2. 3. Пирометаллургические способы
- 1. 2. 4. Гидрометаллургические способы
- 1. 2. 5. Комбинированные способы
- 3. Цель и задачи исследования
- 1. 1. Извлечение золота и серебра
- ГЛАВА 2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИЗВЛЕЧЕНИЮ ЗОЛОТА И СЕРЕБРА
- ГЛАВА 3. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ВИСМУТА ИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ СОЛЯНОКИСЛОТ-НЫМ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ
- ГЛАВА 4. ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗОЛОТА ИЗ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ
Разработка и исследование технологии извлечения золота, серебра и висмута из промпродуктов обогащения сульфидных молибденовых руд (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность темы
.
При переработке сульфидных полиметаллических руд, содержащих наряду с традиционными цветными металлами благородные металлы и висмут, последние нередко концентрируются в отдельных промежуточных продуктах сложного состава. Извлечение указанных металлов с помощью традиционных технологий не позволяет выделить их достаточно полно.
В связи с указанным поиск технологий, позволяющих достичь высокой степени извлечения благородных металлов и висмута является актуальным.
В настоящей диссертационной работе исследованию подвергали промпродукт одной из обогатительных фабрик, перерабатывающих молибденовые руды.
Цель работы.
Исследование сульфидных многокомпонентных промпродуктов обогащения молибденовых руд, относящихся к так называемым упорным материалам применительно к золоту и серебру, с целью разработки технологии извлечения из них благородных металлов и висмута.
Задачи исследования.
Поиск реагентов для селективного извлечения золота, серебра и висмута из исследуемого материала.
Поиск технологий для извлечения висмута, золота и серебра.
Создание математических моделей процессов и оптимизация процессов на их основе.
Методы исследования.
Математические методы планирования экспериментов. Обжиг, выщелачивание, фотоколориметрия, пробирный анализ.
Наиболее существенные научные результаты работы.
1. На основе экспериментальных и теоретических исследований, проведенных с использованием математических методов планирования эксперимента, разработаны следующие математические модели в виде регрессионных уравнений: степень извлечения висмута из исходного промпродукта как функция концентрации соляной кислоты в растворе для' выщелачивания, температуры и временистепень извлечения золота выщелачиванием из огарка после обжига обезвисмученного материала как функция времени и концентрации гипохлорита натрия и соляной кислоты в растворе;
2. Оптимальные параметры процессов выщелачивания, обеспечивающие максимальное извлечение висмута и золота в раствор.
3. Установлено, что смесь соляной кислоты с гипохлоритом натрия является более эффективным средством для выщелачивания золота, чем хлорирующий обжиг или хлорирование при взаимодействии газообразного хлора с водой. Это связано с образованием атомарного хлора при взаимодействии гипохлорита с соляной кислотой.
Практическая ценность Разработана технология извлечения висмута, золота и серебра из многокомпонентных сульфидных промпродуктов флотационного обогащения молибденовых руд, относящихся к разряду упорных в отношении золота и серебра.
Положения, выносимые на защиту.
1. Технология извлечения золота, серебра и висмута из многокомпонентного сульфидного сырья.
2 Кинетические модели выщелачивания висмута из сульфидного сырья и золота из огарков.
Апробация работы.
Положения диссертационной работы прошли апробацию на научно-технических конференциях СКГТУ (г. Владикавказ) в 2000;2002 г. г., а также в статьях, опубликованных в научных изданиях.
Публикации.
Основное содержание диссертации опубликовано в 4 статьях.
Структура и объем работы.
Диссертация на 83 стр машинописного текста состоит из введения,.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ Выполнено экспериментально-теоретическое исследование и разработана технология извлечения благородных металлов и висмута из промпродуктов флотационного обогащения молибденовых руд. % Выполнен информационно-аналитический обзор состояния вопроса по извлечению золота, серебра и висмута из сульфидного многокомпонентного сырья. 3. Разработана технология извлечения висмута, золота и серебра из многокомпонентных сульфидных промпродуктов флотационного обогащения молибденовых руд, относящихся к разряду упорных в отношении золота и серебра. k. Установлено, что золото и серебро в сульфидах и кварце находится в тонко вкрапленном виде, недоступном для прямого извлечения выщелачиванием.
SНаиболее эффективным способом для вскрытия благородных металлов оказался обжиг. Вместе с тем установлено, что при обжиге промпродукта происходят существенные потери висмута в газовую фазу (31%). В связи с этим была предложена технологическая схема с предварительным солянокислотным выщелачиванием висмута, обжигом кека и выщелачиванием золота в растворе соляной кислоты с добавкой гипохлорита натрия, б. Установлено, что серебро распределяется между золотосодержащим раствором и кеком в отношении 30 к 70. Показано, что максимальное извлечение серебра из кека может быть достигнуто путем восстановительной плавки с глетом на веркблей. f. С использованием математических методов планирования эксперимента разработаны математические модели (регрессионные уравнения), связывающие извлечение висмута из исходного промпродукта в раствор с концентрацией соляной кислоты, температурой и временем, а также извлечение золота из кеков в раствор с концентрацией соляной кислоты, гипохлорита и временем.
В.Установлено, что смесь соляной кислоты с гипохлоритом натрия является более эффективным средством для выщелачивания золота, чем хлорирующий обжиг или хлорирование посредством взаимодействия газообразного хлора с водой. Это обстоятельство связано с образованием атомарного хлора при взаимодействии гипохлорита с соляной кислотой.
9 .Найдены оптимальные параметры процессов выщелачивания с максимальным извлечением висмута и золота в раствор. 10. Получены следующие показатели извлечения висмута, золота и серебра из промпродукта:
Извлечение висмута в раствор НС1 — 96,0%.
Извлечение золота в раствор HCl+NaOCl — 97,6% Извлечение серебра в раствор HCl+NaOCl — 29,5% Извлечение серебра в веркблей — 70,4%.
Потери: Bi — 4,0% Au — 0,1% Ag- 0,1%.
11 .Выход продуктов от массы исходного промпродукта, %:
Кек от выщелачивания Bi — 75,75% Огарок — 63,16%.
Кек от выщелачивания Au — 56,15%.
12.Удельный расход реагентов, кг/т промпродукта:
НС1 на выщелачивание Bi — 137,3 НС1 на выщелачивание Au — 46,7 Раствор NaOCl — 97,6 л/т.
13. Стоимость извлеченных из 1 т исходного промпродукта Au, Ag и Bi (по ценам на май 2003 г) составила 10 144 руб. при стоимости израсходованных НС1 и NaOCl 345 руб. на 1 т промпродукта.
Список литературы
- Выделение золота из халькопиритного концентрата тиомочевиной. Leaching of gold from a chalcopyrite concentrate by thiourea, Deschenes G. Ghali E //Hydrometallurgy.- 1988.- 20, — № 2, — С 179−202 (англ.).
- Выщелачивание золота и серебра из золотосодержащих концентратов и серебросодержащего комплексного пиритного сырья тиосульфатом аммония. Zhang, wenge, Ji Yuling, «Юсэ цзиныцу, Nonferrous Metals», 1987.- 39, — № 4.C 71−76
- Развитие процесса амиачно-тиосульфатного выщелачивания золота и серебра из комплексных сульфидных концентратов /Ji Yuling, Zhang Wenge/Юсэ Цзиныцу. Nonferrous metals 1989 — 41,№ 3 — С. 67−71 — (кит).
- Тиосульфатное выщелачивание золота из сульфидных отвальных продуктов. Thiosulfate leaching of gold from sulfide waster. Blok-Bolten A., Torma A.E.- W.-Berlin.- «Metall». — 1986, — 40 .-№ 7, — С 687−689.
- Выщелачивание золота из упорных концентратов: бром против цианида. Reflectory concentrate gold leaching cyanide VS Bromine / Padgar A. // JOM, 1989−41, № 12- c. 37−41
- Извлечение благородных металлов из упорных руд. Recovery of precious metal values from refractory ores. Пат. 5 236 492 США МКИ5 C22 В 3/00/Show Douglas R., Buter Larry S. ГМС Gold Co. № 921 534- Заявл. 29.07.92 опубл. 17.08.93. НКИ 75/74
- Способ извлечения золота из упорных руд. Gold recovery process. Kunter Richard S., Tumey John R., Homestake Hining Co. Пат 4 578 163, США Заявл. 03.12.84, № 677 455, Опубл. 25.03.86. МКИ С 25 С 1/20, НКИ 204/110
- Новый способ переработки упорных золото-серебрянных руд. New process for refractory ores. Mining J., 1985, 304, № 7812, 324−325
- Способ извлечения золота с использованием автоклавов. Method for the recovery of gold using autoclaving: Пат. 4 758 718 США, МКИ C22 В 11/04 Bakshani Nandkumar, Yu Peter H., Fruport Muherals G. № 792 025, Заявл. 28.10.85. Опубл. 19.04.88- НКИ 75/105
- Бактериальное выщелачивание повышает извлечение золота из трудно вскрываемых руд. Bacteria leaching enhances recovery from refractory ores. Eng. anol Mining In., 1987,188, № 6, 67.
- Кучное бактериальное выщелачивание упорных золотосодержащих руд и концентратов /Лодейщиков В.В., Бывальцев В.Я.//Цв. металлургия. 1994, — № 6 с. 10−13.
- The Metallurgy of Gold. Rose Т.К.- London: Charles Griffin and Company, Limited, 1915. 601p.
- Мостович В.Я. Обработка золотосодержащих руд.- М, — Л.: Госиздат цветной и золотоплатиновой промышленности, 1932, — 132с.
- Техника и технология извлечения золота из руд за рубежом./Лодейщиков В.В., Стахеев И. С., Василкова М. А. и др. /под ред. Лодейщикова В.В.//.- М.- Металлургия, 1973. 288с.
- Пути снижения расхода хлора в процессе хлорирования упорных золотосодержащих концентратов./ Зырянов М. Н., Хлебникова Г. А.//Известия вузов «Цвета. Металлургия», 1980, № 2, 86−68.
- Укрупненно-лабораторные испытания процесса хлоридовозгонки упорных золотосодержащих огарков во вращающейся трубчатой печи /Зырянов М.Н., Нивин А. П., Бавдик Н.В.//"Колыма", 1980, № 1, 17−18.
- Способ извлечения золота хлорированием. Chlorine extraction of gold.
- Dunn Wenbell E., Пат. 4 353 740, США. Заявл. 11.09.88. № 301 239, опубл. 12.10.82. МКИ С22 В 11/00, МКИ 75/83.
- Извлечение золота из упорного золото-мышьякового концентрата / Байтенов Н. А., Садыков Н. Ж., Абылгазин Г. Б., Худайбергенов Г. Е., Алагузов А. Х., // Изв. вузов Цв. металлургия 1992 № 3- 4. — с.97−100.
- Зырянов М.Н., Хлебникова Г. А. К термодинамике хлорирования металлического золота. Журнал Цветные металлы, 1972, № 6. 22 с.
- Извлечение золота из упорного сульфоарсенидного концентрата./Масленицкий С.Н.//"Научные труды ленинградского горного института", 1975, вып.7 67−70.
- Извлечение благородных металлов из упорных бедных руд. Recovery of precious metals from refractory low-grade ores. Kramer Marcy J.- A max Inc. Пат. 4 731 114, США. Заявл. 28.01.87. № 7581, опубл. 15.03.88. МКИ С22 В11/00 НКИ 75/118 R.
- Обжиг упорных золотосодержащих концентратов на фабрике New Consort Roasting of refractory Au concentrates at New Consort./ Ferreiro P.M., Knof-Craige Boydell P.W.// Eng. and Mining J.-1989.-1990, № 12. c.26−30.
- Переработка упорных золотосодержащих пиритов с использованием плавки на саморассыпающийся шлак / Мамибаев С. К., Быстров В. П., Индельбаум Г. В., Михлин Н.А.// Цв. мет.-1993 № 5- с.8−13.
- Лодейщиков В.В. Извлечение золота из упорных руд и концентратов. -М.: Недра, 1968, — 204с.
- Извлечение золота из пиритного концентрата цианированием. Свистунов Н. В., Македонова JI.H. «Изв. Вузов. Цв. металлургия» 1982, № 5, 55−57
- Технология извлечения висмута из упорных мышьяксодержащих руд. //Китикова JI. A, Нестеров В. Г., Удалов Я. К., «Труды института Средазниипроект» 1979, № 23. с. 122−128.
- Соловьева В.И., Хан О.А. Об электролитическом рафинировании висмутистого свинца в азотнокислом электролите. «Ж.прикл.хим.», 1962, 35, вып.2.
- Алабышев А.Ф., Гельман Е. М. Электрохимическое разделение свинца и висмута в расплавленном электролите. «Цветные металлы», 1946, № 2.
- Способ отделения висмута от свинца: Пат. 2 049 158 Россия, МКИ6 с 25 с 1/18/ Смольков А. А., Медков М. А., Захаров Б.Н.- ПО Дальполиметалл. № 5 065 121/02- Заявл. 14.8.92- Опубл. 27.11.95, Бюл. № 23.
- Висмут производство, свойства и применение /Ojebuoboh F.K./ YOM. — 1992. -44, №- 4 с.46−49.Анг.
- Betterton I.O., Lebedeff J. Trans. Metallurg. Soc. AIME, 1936, v. 121, p.205.
- Смирнов М.П., Кудряшова A.H. Способы обезвесмучивания свинца, 1. ЦИИНЦМ, 1958.
- Рожавский Г. С., Смирнов М. П. Цветные металлы, 1961, № 6, с.13−72.
- Иванов Г. П., Каганович С. Я. Производство и применение висмута в капиталистических странах. М., ЦИИИдветмет, 1963.
- Кефилян Р.П. Изучение поведения висмута и молибдена при металлургической переработке медных концентратов. Труды НИГМИ, вып. 5. Ереван, 1965.
- Смирнов В.И., Удалов Л. К. и др. Возгонка висмута при переработке медно-висмутовых концентратов в конвертере. «Бюлл. ЦИИНцветмет», 1967, № 2.
- Способ извлечения висмута из руд. Соложенкин П. М., Яхонтова Л. К., Любавина Л. Л., Шоропова С. А., Исаев З.Я.- Ин-т химии им. В. И. Никитина. А.с. 1 036 781, СССР. Заявл. 07.04.82, № 3 420 089/2202, опубл. в Б. И., 1983, № 31. МКИ С 22 В 30/06
- Бактериальное извлечение висмута из коллективных сульфидных концентратов /Иллювиева Г. В., Кесякова З.И.//Изв.вузов Цв. металлургия,-1989 № 4 с.10−14.
- Gmelins Hand, der anorganichen Chemie. Auf. № 198. Berlin, 1927.
- Окислительный обжиг сульфидного висмутсодержащего сырья в кипящем слое /Спевак А.Н., Коршунов Б.Г.- Моск. ин-т стали исплавов. -М., 1990. 12 с. — Библиогр.: 3 назв. — Рус.-ДЕП. в ЦНИИ цветмет экономики и информации 12.07.90, № 1931-цм90.
- Особенности обжига бедного сульфидного висмутсодержащего сырья в кипящем слое / Спевак А. Н., Зак М. С., Коршунов Б. Г. //Цв. мет. 1989, — №-6.-с.51−54.-Рус.
- Полывянный И.Р., Ананьев Н. И., Демченко Р. С. Извлечение висмута и редкоземельных металлов из промпродуктов и бедных висмутовых концентратов. «Металлургическая и химическая промышленность Казахстана», 1962, № 3
- Полывянный И.Р., Соколовский В. В. и др. Комплексная переработка бедных висмутистых и вольфрам-молибденсодержащих концентратов. Труды Ин-та металлургии и обогащения АНКазССР, 21, 1967.
- Переработка сульфидных висмутсодержащих промпродуктов в вихревых камерах с противоположно закрученными потоками. Ипполитов Е. Г., Латкин А. С., Зубец В. Н., Давидович Р. Л., Юдаков А. А., Ким С. В. «Комплекс, использ. минерал, сырья», 1982, № 11, 18−21
- Соколовский В.В., Полывянный И. Р. Исследование электроплавки висмутистых концентратов и промпродуктов. В сб.: «Производительные силы Южного Казахстана». Алма-Ата, «Наука» КазССР, 1966
- Комплексная переработка висмут-молибденовых концентратов. Полыванный И. Р., Алагузов А. Х., Лата В. А. «Комплекс, использ. минерал, сырья», 1983, № 8, 58−61
- Плаксин И.А., Юхтанов Д. М., Гидрометаллургия. М., Металлургиздат, 1949.
- Металлургия цветных металлов Центральной и Восточной Германии. М., Металлургиздат, 1947.
- Сажин Н.П., Дулькина P.JI. Получение висмута из отходов от обогащения вольфрамовых руд. «Цветные металлы», 1941, № 1.
- Паулинг Г. Переработка сырой штейзы Шнееберского смешанного концентрата. Фрайберг, 1938.
- Herbst F., Dommermuth K.L. «Ezbergbau und Metallhuttenwesen», 1959, XI, 12, s.591−598.
- Чазова JI.А., Глазков E.H. Гидрометаллургическая переработка сульфидных медно-висмутовых концентратов. «Бюлл. ЦИНТИЦМ», 1965, № 12
- Глазков Е.Н., Овинцева С. А. и др. Переработка железо-висмутовых руд. «Бюлл. ЦИИНцветмет», 1966, № 20.
- Глазков Е.Н., Савичев Е. Н., Чазова Л. А., Гидрометаллургическая переработка медно-висмутовых концентратов. «Бюлл. ЦИИНцветмет», 1969, № 20.
- Чазова Л.А., Глазков Е. Н. Гидрометаллургическая переработка медно-висмутовых концентратов. «Бюлл. ЦИИНцветмет», 1965, № 12.
- Основы металлургии .Т. 5. М., «Металлургия», 1968.
- Способ извлечения висмута. Рубцов Ю. И., Воросова И. А., Мельникова Ж.В.- Читин. политехи, ин-т. А. с. 996 496, СССР. Заявл. 08.07.81, № 3 317 879/22−02, опубл. в Б.И., 1983, № 6. МКИ С 22 В 30/06.
- Возможные пути совершенствования переработки висмутовыхматериалов /Батырбекова С.А., Полывянный И. Р., Чимбулатов Н. Г., Журавлева Г. М. // Комплекс, использ. минераль. сырья. 1988. — № 9. 6С. 85−87.-Рус.
- Батырбекова С.А. Выщелачивание висмутсодержащих концентратов. Материалы Научной конференции молодых ученых АН КазССР. Алма-Ата, «Наука» КазССР, 1968.
- Батырбекова С. А. Полыванный И.Р. и др. Гидрометаллургическая переработка бедных висмутовых концентратов. «Вестн.АНКазССР», 1971, № 1.
- Способ переработки висмутсодержащих концентратов: Пат. 2 062 803 Россия, МКИ С 22 В 11/00, 3/10 / Хмельницкая О. Д., Панченко А. Ф., Чернов В. К., Григорьева Т.Н.- АО «Иргиредмет», № 93 053 283- Заявл. 29.11.93- Опубл. 27.06.96, Бюл. № 18
- Влияние форм нахождения висмута в исходном сырье на его извлечение в раствор. Батырбекова С. А., Ивакина Л. П., Полывянный И. Р., Чимбулатов Н. Г., Журавлева Г. М. «Комплекс, использ. минераль. сырья», 1983, № 9, 20−21.
- Способ извлечения висмута из труднообогатимых руд, содержащих железо. Антипина А. А., Козловская З.А.- Ин-т геолог, наук им. К. И. Сатпаева А.с. 1 386 670, СССР. Заявл. 26.06.86, № 4 131 589/31−02, опубл. в Б.И., 1988, № 13. МКИ С 22 В 30/06.
- Зырянов М.Н. Гидрометаллургическая переработка сульфидных промпродуктов. «Бюлл. ЦИИНцветмет», 1964, № 9.
- Гулевитская И.А. Гидрометаллургический способ комплексного извлечения висмута, вольфрама и молибдена из промпродуктов. «Бюлл. ЦИИНцветмет», 1967, № 17.
- М.Н.Зырянов, С. Б. Леонов. Хлоридная металлургия золота. М.: «СП
- ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ», 1997. 288 с.
- Металлургия висмута / И. Р. Полывянный, А. Д. Абланов, С. А. Батырбекова. Алма-Ата: Наука, 1973. — 186 с.
- Металлургия благородных металлов. Учебник для вузов / Масленицкий И. Н., Чугаев JI.B., Борбат В. Ф. и др.-2-е изд. перераб. и доп. // Под ред. Л. В. Чугаева.- М.: Металлургия, 1987, — 432 с.
- Лоскутов Ф.М., Цейдлер А. А. Расчеты по металлургии тяжелых цветных металлов, — 2-е изд., пересмотр, и доп.- М.: Металлургиздат, 1963, — 592 с.
- Мостович В.Я. Пробирное искусство. Методы сухого пути.-3-е изд. допол.-М.:-Л.:-Свердловск, ГНТИ по черной и цветной металлургии, 1934.-146 с
- Свистунов И.Ю. Извлечение благородных металлов и висмута из полиметаллических флотационных промпродуктов. Сборник научных трудов аспирантов. Владикавказ: Изд-во Терек СКГТУ. 2000. С. 69.
- Новик Ф.С., Арсов Я. Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение- София: Техника, 1980. 304. с.
- Свистунов И.Ю., Алкацев М. И. Извлечение висмута из сульфидных многокомпонентных материалов гидрометаллургическим способом // Труды молодых ученых. Владикавказский научный центр РАН. 2002. № 1. С.20−24.
- Свистунов И.Ю., Алкацев М. И. Извлечение золота из сульфидных концентратов с использованием гипохлорита натрия // Труды молодых ученых. Владикавказский научный центр РАН. 2002. № 3. С.53−57.
- М.Н.Зырянов, С. Б. Леонов. Хлоридная металлургия золота. М.: СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ, 1997.288 с.
- РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКАq? 8 ~ оъ о