30 января 2023, Понедельник11:53 МСК
Вход/Регистрация

Технологии компании Biomin для оптимизации извлечения золота из упорных золотых руд

Ян Альберт ван Никерк — B Eng (Metallurgy), B Eng (Hon), Генеральный директор>1
Йохан Валдемар Оливиер — B Eng (Metallurgy), B Eng (Hon) (Metallurgy), B Eng (Hons) (Technology Management), Директор по проектам>1
Крэйг ван Буурен — BSc Chemical Engineering, Директор по развитию технологий>1
Кристоф Алан ван ден Хёвел — BSc (Chemical Engineering), MBA, Старший металлург>1
Джеффри Гордон Джардин — BE, Mineral Process Engineering, Главный технолог проекта Рунруно>2

В 1980-х годах компания Gencor Ltd первой начала промышленное внедрение процесса биоокисления упорных золотых руд. В 1998 году, когда в результате слияния компаний Gencor и Gold Fields South Africa была создана компания Gold Fields Limited, технология BIOX® и компания-держатель технологии Biomin Technologies SA были переданы в собственность этой новой компании. 19 апреля 2013 года компании Gold Fields и BIOMIN South Africa заключили соглашение, по которому компания BIOMIN приобрела у компании Gold Fields все права и правовые титулы на технологии BIOX® и ASTER™. Компания BIOMIN также заключила соглашение с компанией Crocodile Gold Corp. о дальнейшей разработке и коммерциализации технологии HiTeCC, разработанной на золотодобывающем руднике Фостервиль.

Технология BIOX®

Назначение: окисление упорных золотосодержащих руд и концентратов перед традиционным выщелачиванием. В упорных рудах золото заключено в сульфидных минералах, таких, как пирит, арсенопирит и пирротин, что препятствует выщелачиванию золота цианидом. Технологический процесс BIOX® разрушает сульфидные минералы и высвобождает золото для последующего цианирования, таким образом повышая степень сквозного извлечения золота.

трехмерное.jpg

Рис. 1. Трехмерное изображение установки BIOX® Рунруно (Филиппины).

К настоящему времени технология BIOX® находится в промышленной эксплуатации 27 лет, и за это время было успешно спроектировано и введено в эксплуатацию двенадцать установок BIOX®. Технология BIOX® развивается все эти годы, и знания и опыт, полученные в результате каждого осуществленного проекта, нашли применение в современной установке BIOX®. Результатом такого развития стало появление установок BIOX® третьего поколения, первая из которых в настоящее время находится на стадии строительства на проекте Рунруно компании FCF Minerals Exploration на Филиппинах.

Принципы проектирования установок BIOX® третьего поколения
Как показал опыт промышленного применения технологии BIOX®, на большинстве установок BIOX® в ходе эксплуатации столкнулись с механическими проблемами того или иного рода. Основными механическими проблемами, отрицательно сказавшимися на работе установок BIOX®, были поломки редукторов и валов мешалок, а также неисправности воздуходувок, которые были отнесены на счет неправильных спецификаций оборудования, подготовленных поставщиками оборудования, а также и низкого качества поставленного оборудования. Проблемы технологического характера, такие, как недостаточное наличие руды и резкие колебания в составе концентрата, являются общими для всех предприятий, перерабатывающих упорные руды.

модуль выращивания.jpg

Рис. 2. Модуль выращивания инокулята в составе контейнерной лаборатории.

Несмотря на то, что разработка проекта механической части установки BIOX® не входит в объем работ и ответственности компании BIOMIN, очевиден тот факт, что простои в работе установок по причине механических неисправностей отрицательно повлияли на имидж самой технологии. Был проведен сопоставительный анализ всей информации, полученной в ходе реализации недавних проектов по вводу в эксплуатацию установок BIOX®, из отчетов по техническим аудитам действующих установок BIOX®, а также из производственного опыта пользователей технологии BIOX®.

В результате была разработана концепция проектирования установок BIOX® третьего поколения, целью которой является повышение надежности технологии, при этом в обязательном порядке проводится тщательная проверка поставщиков механического оборудования, а также спецификаций оборудования.

установка консорт.jpg

Рис. 3. Установка ASTER™ Консорт.

В 2013 году компания BIOMIN начала внедрение принципов проектирования третьего поколения технологии BIOX®:

  • повышение надежности конструкции технологической установки;
  • усовершенствование технологии;
  • расширенный пакет услуг BIOX® более эффективная система передачи знаний.
Установка BIOX® Рунруно (FCF Minerals)
Реализация проекта Рунруно компании FCF Minerals Exploration на Филиппинах стала первой возможностью применить на практике концепции проектирования установок BIOX® третьего поколения.

технологическая схема.jpg

Рис. 4. Технологическая схема установки ASTER™ Суздаль.

FCF Minerals Corporation (FCF), горнодобывающая компания, осуществляющая деятельность на Филиппинах, является владельцем молибден-золоторудного проекта Рунруно, расположенного в провинции Нуэва Бискайя. FCF является дочерней компанией, полностью принадлежащей компании Metals Exploration Plc. Проект Рунруно, находящийся в стадии строительства, станет первым воплощением принципов проектирования Третьего поколения технологии BIOX®. В настоящее время минеральные ресурсы проекта оценены в 1.39 млн унций (43,2 т) золота. Предприятие будет производить 96 700 унций (3 т) золота в год, срок эксплуатации рудника составит 10,4 лет. Проектная производительность установки BIOX® — 140 000 тонн концентрата в год, при суточной переработке 404 т концентрата с содержанием сульфидной серы 17%. Строительные работы на проекте Рунруно начались в 2013 году, ввод в эксплуатацию перерабатывающего предприятия планируется в 2015 году.

Параметр  Единицы
измерения
 Проектное
значение
 Фактический
показатель
 Производительность установки  м3/сут      320  ~350
 Объем первичного реактора      м3      21      21
 Количество первичных реакторов        4      4
 Объем вторичного реактора      м3      21      21
 Количество вторичных реакторов        4      4
 Содержание SCN- в питании  мг/л      120  30–130
 Содержание CN- в питании  мг/л      30  ≥ 50
 Время удержания      ч      12  ~ 10
 Уровень pH в хвостах     как есть      7-9
 Уровень SCN- в сливах    ≤ 0,5      ≤  0,1
 Уровень CN- в сливах        ≤  0,5      ≤  0,1
 Растворенный кислород  мг/л       ≥ 6   3–7
 Температура  oC   24      15-20
 Удаление (SCN- / CN-)на первичной стадии  %       ≥80,0       ≥ 99,9
 Удаление (SCN- / CN-) на вторичной стадии  %       ≥ 99,9       ≥ 99,9
 Питательные вещества: меласса   кг/м3  0,13  0.04
 Питательные вещества: фосфор   кг/м3  0,13  0.03
 Рециркуляция активной пульпы в реактор  % об/об пит  20–30   нет
Табл. 1. Параметры установки ASTER™ Консорт.

Успех данного проекта основывается на том, что в процесс технологического проектирования были вовлечены все участвующие стороны, при более тесном взаимодействии изготовителей оборудования, владельцев проекта и группы по реализации проекта. Критерии проектирования установки BIOX® Рунруно были приведены в соответствие с моделью запасов сульфидной руды и с планом горных работ. Итогом таких усилий стал более надежный технологический проект, предусматривающий достаточную емкость усреднительных резервуаров и рабочих реакторов, что позволит компенсировать колебания в составе рядовой руды и концентрата в течение срока службы рудника.

общий вид.jpg

Рис. 5. Общий вид установки обработки горячим щелоком проекта Фостервиль.

Важным аспектом было повышение механической надежности мешалок BIOX®, и поэтому при выборе поставщика ставилось требование о соответствии принципам международной передовой практики. Конечно, элементный анализ верхних конструкций, валов и редукторов мешалок был обязательным условием при выборе оборудования и рассмотрении предложений о поставке оборудования. Проектирование реакторов (резервуара, верхних конструкций и внутренней начинки) проводилось компаний AXIS Mechanical Design (Pty) Ltd в рамках проверки надежности третьей стороной, проверку монтажа мешалок реакторов BIOX® осуществит компания-поставщик мешалок.

Параметр  Единицы измерения  Проектное
 значение
 Фактический
 показатель
 Производительность установки  м3/сут  528      528-900
 Объем первичного реактора      м3      290      290
 Количество первичных реакторов       1 1
 Объем вторичного реактора      м3      290 290   
     Количество вторичных реакторов            1 1   
 Содержание SCN- в питании  мг/л      1200  400–1500
 Содержание CN- в питании  мг/л
     30       ≤  10
 Время удержания  ч      24      24-14
 Уровень pH в хвостах    как есть  как есть (7-9)
 Уровень SCN- в сливах    ≤ 2,0       ≤  0,02
 Уровень CN- в сливах         ≤  0,5   ≤  0,10
 Растворенный кислород  мг/л  ≥ 6  3–7
 Температура  oC      24      12-30
 Удаление (SCN- / CN-)на первичной стадии  %      ≥ 82,5      ≥ 99,9
 Удаление (SCN- / CN-) на вторичной стадии  %      ≥ 99,9      ≥ 99,9
 Питательные вещества: меласса  кг/м3  0,15  0,15
 Питательные вещества: фосфор  кг/м3  0,15  0,15
 Рециркуляция ила  % об/об пит  20-30  10–30
Табл. 2. Параметры установки ASTER™ Суздаль.

Для первичных реакторов установки BIOX® Рунруно будут установлены мешалки компании Afromix с приводами с регулируемой частотой вращения. Особенностью данной системы перемешивания является то, что вал мешалки имеет два импеллера: верхний с восходящим нагнетанием и нижний с нисходящим нагнетанием.

Характерные особенности такой системы перемешивания:

  • забор воздуха с поверхности пульпы верхним импеллером;
  • увеличение объемного содержания воздуха в пульпе и более продолжительное время удержания воздуха за счет особой модели перемешивания.
В сравнении с традиционными мешалками, такая система перемешивания позволяет обеспечить необходимую массопередачу кислорода при меньших затратах мощности на единицу объема и при меньшей потребности в нагнетании сжатого воздуха. При этом достигается экономия расхода электроэнергии примерно на 20% за счет снижения приводной мощности мешалки и мощности водуходувок. Кроме этого, такая система перемешивания будет иметь более долгий срок службы за счет снижения нагрузок на мешалки: изгибающего момента, крутящего момента и осевой нагрузки.

десорбация.jpg

Рис. 6. Десорбция золота из сорбционно-активного органического угля в ходе испытаний на установке HiTeCC на концентрате азиатского проекта.

Компания FCF выбрала для данного проекта компрессоры Siemens STCGO. Эти устройства обеспечивают постоянное давление во впускном коллекторе 240 кПа (абс.) при постоянной скорости вращения для нагнетания воздуха 54 030 нм3/ч. Возможно регулирование подачи воздуха в пределах 45–100% расчетной мощности посредством регулируемых направляющих лопаток на входе и регулируемых диффузоров. Компрессоры также имеют встроенные доохладители, которые поддерживают температуру воздуха, подаваемого в процесс BIOX®, ниже 50°C.

С учетом опыта действующих уcтановок BIOX®, проект установки BIOX® третьего поколения проекта Рунруно предусматривает установку систем пеноподавления, установку обратных клапанов на соплах диспергаторных колец для предотвращения их закупорки, а также мероприятия для снижения потерь коллоидного золота на участке противоточной декантации.

В составе расширенного пакета услуг и продуктов компании BIOMIN, проект Рунруно приобрел контейнерную лабораторию, включающую модуль измельчения и флотации, и модуль выращивания инокулятов BIOX® и ASTER®. Лаборатория укомплектована «под ключ» и полностью оборудована для выполнения комплекса испытаний с операциями по измельчению, классификации, флотации, сгущению, биоокислению BIOX®, цианированию и очистке стоков процессом ASTER®. Это позволит заказчику проводить испытания на вариативность питания и отработку различных технологических режимов в течение всего срока службы проекта.

дополнительное извлечение.jpg

Рис. 7. Дополнительное извлечение за счет применения технологии HiTeCC на азиатском проекте.

Важным аспектом обеспечения успешного оказания услуг для компании FCF Minerals в реализации проекта установки BIOX® третьего поколения стала система обучения и передачи знаний персоналу проекта Рунруно. Данный процесс был начат с организации прямого взаимодействия с лицами, принимающими решения, а именно с директором проекта и главным технологом, и выработки стратегии передачи знаний — начиная со стадии проектирования и до пусконаладки и промышленной эксплуатации. Предприятие Рунруно включило обновленные учебные материалы компании BIOMIN в систему подготовки эксплуатационного персонала, чтобы обеспечить возможность преемственности знаний вне зависимости от изменений в составе персонала. Эти меры, а также увеличение числа плановых технических аудитов работы установки, проводимых компанией BIOMIN в период после ввода в эксплуатацию, наряду с поддержанием регулярного обмена информацией с предприятием Рунруно, должны обеспечить максимальную производительность технологической установки.

Технология ASTER™

Назначение: бактериальная очистка промышленных стоков от тиоцианатов (роданидов) и цианидов.

Бактерии, используемые в процессе BIOX®, чувствительны к цианидам и в еще большей степени к тиоцианатам, которые могут попасть в питание с флотационным концентратом или с технологической водой. Технологический процесс ASTER™ был разработан для обеспечения возможности повторного использования стоков цианирования на проектах, использующих технологию BIOX® и имеющих ограниченный доступ к водным ресурсам.

технологическая сх.jpg

Рис. 8. Технологическая схема установки HiTeCC.

Установка ASTER™ Консорт (Barberton Mines)
Первым промышленным применением технологии ASTER™ стала автономная установка, не подключенная непосредственно к установке BIOX®. Данная установка была построена на предприятии Нью Консорт компании Barberton Mines в ЮАР. Предприятие Консорт производит сульфидный концентрат, который затем транспортируют на предприятие Фэйрвью компании Barberton Mines для переработки на установке BIOX®.

Флотационная установка предприятия Консорт использует воду из хвостохранилища, после очистки от тиоцианатов и цианидов технологическим процессом ASTER™. Проектная производительность установки ASTER™ Консорт компании Barbertons Mines составляет 320 м3/ сут отвальных стоков, содержащих 120 мг/л тиоцианатов и от 10 мг/л до 30 мг/л свободных цианидов. Типичная конфигурация установки, включающая четыре первичных реактора, соединенных параллельно, и четыре вторичных реактора, соединенных последовательно, была адаптирована для времени удержания 6 часов в первичных реакторах, в которых происходит 80,0% процесса очистки. Как показал опыт эксплуатации установки, показатель имеет значение, близкое к 99,2%, при этом для почти полной очистки от цианидов требуется минимальное разрушение во вторичных реакторах. Дополнительные реакторы служат в качестве буферной емкости при нарушениях в ходе технологического процесса, а позволяют свести до минимума время простоя при техническом обслуживании. Продукт из вторичных реакторов самотеком поступает в отстойник осветлитель, из которого в первичные реакторы периодически возвращают сгущенную пульпу. Слив осветлителя имеет конечную концентрацию тиоцианатов <0,1 мг/л, и этот раствор используется в качестве технологической воды на установке флотации. Весь остаточный свободный цианид удаляется до ничтожно малого содержания.

сравнение показателей.jpg

Рис. 9. Сравнение показателей процесса MesoTherm и традиционного мезофильного процесса BIOX®.

Строительство установки ASTER™ Консорт было начато в апреле 2010 года, все строительные работы были выполнены собственным персоналом предприятия Консорт. Ниже приведен краткий обзор параметров установки ASTER™ Консорт. Со времени ввода данной установки в эксплуатацию никаких проблем или осложнений не возникало.

Установка ASTER™ Суздаль (NordGold)
Вторая промышленная установка ASTER™ работает и обеспечивает водоснабжение для установки BIOX® на руднике Суздаль компании NordGold в Казахстане. Испытания, которые были начаты в 2011 году, показали, что достигается степень разрушения SCN- 99.99 % при непрерывной подаче питания с содержанием ~4400 мг/л. На основании результатов испытаний заказчик принял решение о начале строительства промышленной установки ASTER™ во втором квартале 2013 года. Перед группой осуществления строительства была поставлена задача построить установку с минимальными расходами, используя имеющееся на площадке резервное оборудование. Первоначально для реакторов ASTER™ были использованы реакторы нейтрализации второй очереди установки BIOX® Суздаль, при этом в качестве статического отстойника был использован осветлитель с удерживающим фильтрующим слоем компании Bateman. Насосы и трубы были получены со склада предприятия. Ниже приводится технологическая схема установки ASTER™ Суздаль.

испытания.jpg

Рис. 10. Испытания в демонстрационной установке MesoTherm на металлургическом комплексе Фэйрвью Barberton Mine.

Резервуары установки оборудованы нагревательными элементами и диспергаторными кольцами, установленными в основании резервуаров. Все работы по монтажу и строительству установки, за исключением нагревательных элементов, были выполненными собственными силами предприятия Суздальское. По типовому проекту предусмотрено использование оборотной воды системы охлаждения установки BIOX® для обогрева установки в холодное время года (температура в зимнее время — -35°C), но на предприятии Суздальское решили использовать излишки горячей воды с существующей котельной. Ниже приведены параметры производительности данной технологической установки.

Ввод в эксплуатацию установки ASTER™ Суздаль был начат 7 июля 2013, в настоящее установка работает исключительно хорошо, постоянно превосходя проектные критерии.

Установка ASTER™ Рунруно (FCF Minerals)
Третья промышленная установка ASTER™ в настоящее время находится на стадии строительства в составе перерабатывающего предприятия Рунруно. Данная установка имеет проектную производительность 5000 м3/сут при содержании 350 мг/л SCN- в питании, но имеет следующие отличительные признаки, которые выделяют ее среди двух других установок ASTER™:

  • это будет самая крупная установка ASTER™;
  • в качестве раствора, требующего очистки, будет подаваться разбавленная пульпа с содержанием твердой фазы от 4 % до 6 %;
  • для поддержания твердой фазы во взвешенном состоянии потребуются мешалки с малым двиговым усилием — которые, как правило, не нужны при очистке стоков хвостохранилища.
В таблице 3 приведены сводные данные по критериям проектирования для установки ASTER™ проекта Рунруно.

Технология HiTeCC

Назначение: извлечение золота из хвостов цианирования при переработке руд двойной упорности (с характеристиками прег-роббинга).

Извлечение золота из упорных сульфидных руд иногда осложнено присутствием в руде природного органического угля. В предельных случаях такой природный уголь проявляет характеристики сорбционной активности. Такие упорные руды с характеристиками природной сорбционной активности относят к рудам двойной упорности. Технологический процесс BIOX® успешно разрушает сульфидные минералы и частично блокирует активный уголь, но не позволяет полностью подавить активность такого природного угля. Природный уголь попадает в установку сорбционного выщелачивания (CIL), что приводит к снижению степени извлечения золота.

Процесс выщелачивания горячим щелоком был разработан и внедрен на предприятии BIOX® рудника Фостервиль компании Crocodile Gold Corporation, находящегося в Бендиго, Австралия. Вследствие высокого содержания в руде природного органического угля, поступающего во флотационный концентрат, потери золота с хвостами сорбционного выщелачивания CIL достигали 30%. Ввод в эксплуатацию установки горячего выщелачивания в 2009 году позволил извлекать приблизительно 40% золота из хвостов CIL.

техсхема.jpg

Рис. 11. Технологическая схема установки MesoTherm. 

В 2012 году компания BIOMIN по соглашению с компанией Crocodile Gold Corp. начала дальнейшую разработку данной технологии, что привело к появлению технологического процесса HiTeCC для применения на рудах двойной упорности.

После выполнения комплексной программы испытаний компанией SGS South Africa рабочий технологический проект установки HiTeCC был включен в состав банковского ТЭО проекта переработки руд двойной упорности азиатского проекта. Испытания показали, что при использовании технологии HiTeCC компании BIOMIN золото эффективно десорбируется из органического угля посредством регулирования ионной силы и температуры остаточного продукта традиционной угольной сорбции CIL. На рисунке 6 (стр. 118) показано, каким образом изменение рабочей температуры, при обработке щелоком пульпы хвостов сорбции CIL, может влиять на степень извлечения золота.

Как следует из данных на рисунке 6, при температуре стадии десорбции 70°C была достигнута максимальная степень высвобождения золота. В большинстве случаев максимальное высвобождение золота было достигнуто в течение времени от 200 до 375 минут. По мере увеличения температуры десорбции максимальное высвобождение золота достигается быстрее. После достижения «экстремальной точки» содержание золота в растворе уменьшается, что свидетельствует о повторной адсорбции золота на материал. Вне зависимости от высоких температур и ионный силы, после такой «экстремальной точки» дополнительный эффект не достигается. Присутствие замещающего адсорбента необходимо в течение всей стадии обработки методом HiTeCC. Для того, чтобы быть эффективным, добавляемый адсорбент должен обладать большей способностью связывать золото в растворе, чтобы обеспечить преимущественное поглощение золота. При добавлении активированного угля (в течение приблизительно 1560 минут) достигается быстрое почти полное извлечение золота (~0,02 в растворе конечных хвостов). Выполненное банковское ТЭО показало, что технология HiTeCC является рентабельной. Применение технологического процесса HiTeCC после сорбционного выщелачивания CIL позволило увеличить извлечение золота для данного проекта, как показано ниже на рисунке 7.

В течение 2013 и 2014 годов компания BIOMIN расширяла базу данных по технологии HiTeCC и задействовала отраслевых экспертов и университет Претории для дальнейшей разработки принципов технологии. Кроме того, BIOMIN предоставляет технологические решения для клиентов, которые в настоящее время сталкиваются с проблемой низкого извлечения золота вследствие присутствия в руде сорбционно-активного материала и вариативности характеристик сорбционноактивного материала.

В настоящее время компания BIOMIN работает с тремя потенциальными клиентами, заинтересованными в использовании технологии HiTeCC на проектах, расположенных на протяжении от Центральной Азии до Центральной Африки.

Технология MesoTherm BIOX®:
Процесс на стадии испытаний
Назначение: оптимизация расхода цианида при биоокислении BIOX®.

Как правило, расход цианида является одной из основных статей эксплуатационных затрат на установках BIOX®. Компания BIOMIN в настоящее время испытывает технологию MesoTherm — комбинированный процесс биоокисления, использующий мезофильные бактерии на первичной стадии окисления и термофильные бактерии для достижения почти полного конечного окисления сульфидной серы. BHPBilliton была первой компанией, начавшей промышленную эксплуатацию установки с применением термофильных бактерий в их технологии BioCOP™ на руднике Чукикамата в Чили, с проектной мощностью производства 20 000 тонн медного катода в год. В данном процессе используются термофильные бактерии, работающие при температурах до 80°C; биоокисление осуществлялось в реакторах объемом 1 200 м3.

Являясь почти идентичной процессу BIOX®, технология MesoTherm компании BIOMIN оказывает комбинированное воздействие на сульфидную руду либо сульфидный концентрат смешанной популяции термофильных бактерий. Термофильная стадия окисления следует за первичной стадией традиционного биоокисления BIOX®. Термофильные бактерии продолжают окисление сульфидов для последующего извлечения золота цианированием. Реакции окисления таких сульфидных минералов, как пирит, арсенопирит и пирротин, обеспечивающие высвобождение золота, а также реакцию образования ярозита можно представить в итоге следующим образом:

4FeS2 + 15O2 + 2H2O → (5)
2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4

2FeAsS + 7O2 + H2SO4 + 2H2O → (6)
2H3AsO4 + Fe2(SO4)3

4FeS + 9O2 + 2H2SO→ (7)
2Fe2(SO4)3 + 2H2O

FeS2 + Fe2(SO4)→ (8)
3FeSO4 + 2S°

3Fe2(SO4)3 + 12H2O + M2SO→ (9)
2MFe3(SO4)2 (OH)6 + 6H2SO4

где M+ = [K+, Na+, NH4+, H+]

Лабораторные цикличные испытания с применением термофильных бактерий показали, что при более высоких температурах происходит более полное окисление сульфидов, при этом снижается количество недооокисленных форм серы. Таким образом, подход компании BIOMIN к решению проблемы высокого расхода цианидов заключается в том, чтобы удалить такие недоокисленные формы серы из продукта BIOX® за счет применения термофильных бактерий.

Данные показывают, что степени окисления сульфидной серы и степени извлечения золота, достигнутые при использовании комбинированного мезофильного / термофильного биоокисления, аналогичны показателям, достигаемым при использовании только мезофильной стадии окисления. Однако более важно то, что расход цианида, достигнутый при выщелачивании продукта MesoTherm, колеблется от 2,5 до 10 килограмм NaCN на тонну. Типичный расход цианида, достигнутый при использовании только мезофильного процесса биоокисления на этом материале, составляет в среднем около 19–20 килограмм NaCN на тонну, с расходом на выщелачивание практически всего цианида. Это означает снижение почти на 50% потребления цианида. Таким образом, испытание, продолжавшееся почти три месяца, успешно подтвердило, что использование комбинированного контура биоокисления мезофилы / термофилы позволяет достичь такой же самой степени окисления сульфидной серы и степени сквозного извлечения золота, как и при использовании традиционного процесса BIOX®. При этом расход цианида снижается на 50%, с 20 кг/т до 8–10 кг/т, по сравнению с расходом цианида при выщелачивании продукта традиционного мезофильного окисления BIOX®.

На рисунке 9 показаны итоговые результаты по отдельным пробам растворов выщелачивания и продуктам биоокисления, разложенным по их соответствующей остаточной концентрации SCN- (в стоках выщелачивания) и по соответствующей степени окисления сульфидной серы.

Данные указывают на то, что существует почти идеальная обратно пропорциональная зависимость, когда при выщелачивании продукта MesoTherm с более высокими степенями окисления сульфидной серы образуется меньшее количество SCN- в растворах выщелачивания при цикличных испытаниях. Также на графике показана значительная разница в расходе цианида между двумя процессами биоокисления.

Испытания в пилотной установке подтвердили, что для удовлетворения потребности процесса в кислороде будет достаточно использовать сжатый воздух. Ранее считалось, что потребуется воздух, обогащенный кислородом, вследствие более низкой растворимости кислорода при более высоких температурах процесса. Использование мезофильной стадии окисления гарантирует, что основная часть окисления сульфидов происходит на первичной стадии, и, следовательно, на термофильной стадии не возникает какой-либо существенной потребности в кислороде.

Следующим значительным достижением указанных пилотных испытаний стало достижение устойчивого режима эксплуатации при содержании твердой фазы 20%. Термофильные микроорганизмы, как правило, не имеют клеточных стенок и, следовательно, более уязвимы к усилиям сдвига, чем мезофильные бактерии. Обработка концентрата на мезофильной стадии окисления перед термофильной стадией, возможно, привела к смягчению материала концентрата, что позволило работать при вышеуказанной плотности.

В то же время ожидается, что будет необходимо тщательно продумать материал для термофильной стадии. Реакторы пилотной термофильной установки были изготовлены из нержавеющей стали типа SAF 2205. Реакторы BIOX®, как правило, изготавливаются из гуммированной малоуглеродистой стали и стали типов 304 L, 316 L или LDX 2101. При более высокой рабочей температуре и преобладающих кислотных условиях, рабочая среда термофильной стадии будет более коррозийной.

Параметр  Единицы измерения  Проектное
 значение
 Производительность установки  м3/сут  5000
 Объем первичного реактора      м3     600
 Количество первичных реакторов    3
 Объем вторичного реактора      м3      600
     Количество вторичных реакторов            1
 Содержание SCN- в питании  мг/л      350
 Содержание CN- в питании  мг/л
    20
 Время удержания  ч          12
Уровень pH в разбавл-й пульпе CIL   < 9
 Плотность в разбавл-й пульпы CIL  %  4.5
 Уровень SCN- в сливах         ≤  0,1
 Уровень CN- в сливах         ≤  0,1
 Растворенный кислород
≥ 6
 Температура  oC     24
 Удаление (SCN- / CN-)на первичной стадии  %         ≥  81,5
 Удаление (SCN- / CN-) на вторичной стадии  %        ≥  99,9
 Питательные вещества: меласса  кг/м3  0,15
 Питательные вещества: фосфор  кг/м3  0,15
 Рециркуляция ила  % об/об пит  -
Табл. 3. Сводные данные по параметрам установки ASTER™ Рунруно.

Компания BIOMIN в настоящее время начинает более масштабные испытания технологии MesoTherm на металлургическом комплексе Фэйрвью предприятия Barberton Mines, с использованием реактора объемом 1 м3, который затем будет использован в качестве источника инокулята для засева реактора Фэйрвью объемом 21 м3. В ходе испытаний данный реактор будет задействован в качестве термофильного реактора и будет подсоединен к контуру BIOX® с использованием продукта окисления первичной стадии в качестве питания; при проведении испытаний не будет осуществляться межкаскадного удаления раствора. Успешное завершение этого более крупного испытания станет основой для более детальной проработки, и для этого компания Barberton Mines может предоставить один из более крупных вторичных реакторов.

На рисунке 10 дано изображение реакторов, предоставленных для текущих испытаний. На рисунке 11 приводится концептуальная технологическая схема, которую компания BIOMIN считает приемлемой для промышленной установки биоокисления MesoTherm.

Испытания в установке объемом 21 м3 на предприятии Фэйрвью компании Barberton Mines запланированы на IV квартал 2014 года.

>1 БАЙОМИН Саут Африка (Пи-Ти-Ай) Лтд /BIOMIN South Africa (Pty) Ltd
>2 Эф Си Эф Минералз Корпорейшн / FCF Minerals Corporation

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 3 (25)/сентябрь 2014 г.




Продажа собственной вскрыши чревата привлечением к административной ответственности
Перевод земельных участков из категории земель с/х назначения в земли промышленности может не спасти от взыскания ущерба за причинение вреда таким землям
Правовое регулирование экспорта аффинированного драгоценного металла или сырья, содержащего драгоценные металлы, из Таможенного союза ЕАЭС
Изменения в порядке досрочного прекращения, ограничения, приостановления права пользования недрами с 1 января 2022 года
Заказать журнал
ФИО
Телефон *
Это поле обязательно для заполнения
Электронный адрес
Введён некорректный e-mail
Текст сообщения *
Это поле обязательно для заполнения
Пройдите проверку:*
Поле проверки на робота должно быть заполнено.

Отправляя форму вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

X