27 Сентября 2021, Понедельник15:49 МСК
Курсы на 27.09.2021
72,68 -0,13
Au 1 750 +0,00%
Ag 22,65 +1,06%
84,98 -0,25
Pt 991,70 +0,89%
Pd 1 964 +0,87%

Промышленная установка окислительного обжига хвостов сорбционного выщелачивания золота

Наблюдающаяся тенденция роста мировых цен на золото наряду с заметным снижением запасов богатого и легкоперерабатываемого сырья в последнее время обуславливает возрaстающий интерес к вовлечению в переработку упорных золотосодержащих руд.

В данной публикации авторы представляют пример успешно реализованной в промышленном масштабе комбинированной технологии переработки особо упорных золото-сульфидных руд (биокисление флотоконцентрата — сорбционное выщелачивание биокека — окислительный обжиг хвостов сорбционного выщелачивания — сорбционное выщелачивание огарка), обеспечивающей глубокое извлечение ценного металла. При этом процесс окислительного обжига в печи циркулирующего кипящего слоя (ЦКС) применительно к хвостам сорбционного выщелачивания был реализован впервые.

Особенного внимания заслуживает также внедрение многостадийного процесса охлаждения и промывки газа обжиговой печи, обеспечивающего соблюдение требований по остаточным содержаниям вредных примесей отходящего газа (мышьяк и сера).


Dobersek_logo.jpgА. Доберсек (к.т.н.), Н. Вотцка, О. Мишина (к.т.н.) — Engineering Dobersek GmbH
К.С. Санакулов (профессор, д.т.н.), У.А. Эргашев (д.т.н.) — ГП «Навоийский горно-металлургический комбинат»

Наблюдающаяся тенденция роста мировых цен на золото наряду с заметным снижением запасов богатого и легкоперерабатываемого сырья в последнее время обуславливает возрастающий интерес к вовлечению в переработку так называемых упорных золотосодержащих руд, извлечение золота из которых при применении стандартных операций (прямое цианирование) не отвечает современным требованиям. Кроме того, постепенно становится актуальной проблема вовлечения в переработку техногенных образований [1].

При этом золотодобывающая промышленность в ближайшем будущем будет вынуждена столкнуться с проблемой сохранения уровня производства, и тем самым возрастающую роль в изменении и переосмыслении методов добычи и производства золота станут играть экологические, социальные и государственные факторы.

В основном известными методами кондиционирования являются автоклавное и бактериальное окисление, сверхтонкое измельчение с последующим окислением сульфидов в атмосферных условиях, а также окислительный обжиг и другие методы, применяющиеся в переработке упорных руд и руд двойной упорности.

Большинство вышеперечисленных методов позволяют вскрыть прежде всего золото, находящееся в тонковкрапленном состоянии в сульфидных минералах, например, в пирите или арсенопирите.

Золото, связанное с углеродистым веществом, при этом не вкрывается из-за тесной ассоциации по типу «взаимопрорастания» сульфидов и углистого вещества. Углеродистые образования, по данным рентгеноструктурных испытаний, представляют собой агрегаты тонкодисперсных частиц в рассеянном состоянии, которые пигментируют поверхность других минералов и цементируют их [2–3]. 

Установлено, что наличие в рудах рассеянных углеродистых образований оказывает блокирующее действие на золото и сульфиды при определенных технологических операциях. Это обусловлено тесной природной ассоциацией углеродистого вещества с золотом и сульфидами, а также образованием вторичных (техногенных) покрытий на поверхности минералов.

Окислительный обжиг обеспечивает практически полное окисление углистого вещества, которое при наличии у него выраженной сорбционной активности является причиной значительных потерь металла с твердой фазой хвостов цианирования. Часто имеют место оба фактора упорности — нераскрытость золота и сорбционная активность рудных минералов, обуславливающие их особую упорность [4].

К такому типу относятся сульфидные руды месторождений Кокпатас и Даугызтау. Специалисты НГМК по результатам детальных научных исследований и производственных экспериментов обосновали целесообразность применения комбинированных технологий для переработки особо упорных золото-сульфидных руд [5–8].

Для исследования комбинированной схемы перереботки в НГМК была разработана, построена и запущена в работу опытно-промышленная установка (ОПУ) по обжигу хвостов сорбции с использованием трубчато-вращающейся печи, которая позволила доказать очень высокую эффективность комбинированной схемы. Недостатком установки была ее низкая производительность. Перед НГМК встал вопрос повышения производительности обжиговой печи.

Dobersek_ustanovka_obgiga.jpg

Рис. 1. Установка обжига хвостов сорбции после ввода в эксплуатацию. Установка обжига состоит из следующих основных узлов: узел фильтрации исходной суспензии; промежуточный склад фильтр-кека; узел сушки фильтр-кека; узел грануляции фильтр-кека; узел обжига гранулированного материала; узел сухого пылеулавливания; узел мокрой газоочистки; узел измельчения огарка; система водоохлаждения.

В частных случаях переработки особо упорного золотосодержащего сырья добиться глубокого извлечения золота возможно только за счет применения комбинации вышеперечисленных методов кондиционирования. Для переработки данных руд на Навоийском горно-металлургическом комбинате учёными Навоийского горно-металлургического комбината была разработана и внедрена, при участии компании «Инжиниринг Доберсек» (Германия), комбинированная технологическая схема.

В результате поиска в направлении повышения производительности и эффективности в качестве агрегата обжига выбор был сделан в пользу печи с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС). 

Dobersek_3D_model_pechi_obgiga.jpg

Рис. 3. 3D-модель печи обжига с циркулирующим кипящим слоем

Данный тип оборудования обеспечивает высокую произв одительность процесса обжига наряду с отличными показателями по удалению вышеупомянутых элементов, являющихся причиной упорности материала к процессу цианирования.

Последовательность технологического процесса: вначале проводится процесс биокисления флотоконцентрата. В результате вскрывается золото, ассоциированное с сульфидными минералами, которое извлекается на последующей стадии сорбционного цианирования, а основная часть мышьяка растворяется и затем переводится в твёрдое состояние в виде нерастворимого скородита (FeAsO4). Далее твердый продукт сорбционного выщелачивания с низким содержанием мышьяка подвергается окислительному обжигу, при котором удаляется углеродистое вещество и остаточные концентрации сульфидной серы и (частично) мышьяка, что приводит к тому, что на заключительной стадии сорбционного цианирования из обожжённого материала (огарка) извлекается значительная доля золота.

Также особенного внимания заслуживает узел мокрой очистки, в котором был реализован многостадийный процесс охлаждения и промывки газа, обеспечивающий соблюдение требований по остаточным содержаниям вредных примесей отходящего газа, таких как мышьяк и сера, на выходе из установки

.

Dobersek_ustanovka_obgiga_3D.jpg

Рис. 2. 3D-модель установки обжига хвостов сорбции

Перед принятием решения о строительстве установки обжига была проведена многостадийная исследовательская работа, включающая в себя как лабораторные, так и полупромышленные испытания. Кроме собственно испытаний по обжигу, были проработаны все подготовительные операции, которые необходимо провести перед обжигом, такие как обезвоживание хвостов с отмывкой фильтр-кека от цианидов, сушка фильтр-кека, грануляция высушенного фильтр-кека в условиях, максимально приближенных к реальным условиям промышленной установки. На основании полученных в результате испытаний данных был произведен расчет компонентов основного технологического оборудования промышленной установки окислительного обжига хвостов сорбции. Запуск установки в эксплуатацию состоялся в авгус те 2019 года. 

Dobersek_ustanovka_obgiga_hvostov.jpg

Рис. 4. Установка обжига хвостов сорбции. Узел грануляции и обжига

Результаты вышеописанных работ обеспечены обширной патентной защитой. За счет внедрения процесса окислительного обжига в печи ЦКС на ГМЗ-3 «Навоийского горно-металлургического комбината» удалось достичь поставленной цели по увеличению продукции на заводе примерно на 10 %.

119002, Москва, Арбат 19, корп. 1. Тел. +7 (495) 697-74-78. Факс +7 (495) 697-20-75.
E-mail: info.ru@dobersek.com   www.dobersek.com

Опубликовано в журнале “Золото и технологии”, № 1 (51)/март 2021 г.




Утилизационный сбор экологии не подмога
О применении Арбитражным судом Красноярского края коэффициента Кдл в споре Росприроднадзора и НТЭ
Налоги горного предприятия. Почему их теряет государство?
Включение горноотводного акта в качестве неотъемлемой части к лицензии
^ Наверх