• Автоклавные процессы переработки медьсодержащего сырья

    Цветные металлы, №1, 2016
    Зайцев П. В., Шнеерсон Я. М.

    Пирометаллургические способы долгое время являлись доминирующими при переработке сульфидного медьсодержащего сырья. Начиная с 1970-х гг. вследствие ряда причин, в том числе экологического регулирования, предпринимались попытки разработки и коммерческой реализации гидрометаллургических процессов переработки сульфидного сырья. Результатом стало активное развитие процесса жидкостная экстракция — электроэкстракция (SX – EW) применительно к растворам атмосферного выщелачивания вторичных сульфидов.

    Подробнее

    За этим последовало активное внедрение автоклавных процессов для выщелачивания халькопирита, пирита и халькозина, которые легко интегрировались в существующие гидрометаллургические схемы. Описаны основные направления развития автоклавной гидрометаллургии меди: низко- и высокотемпературные процессы, процессы, включающие тонкое и сверхтонкое измельчение сырья, добавку катализаторов окисления и хлорида. Приведен краткий обзор практики автоклавных предприятий, перерабатывающих либо перерабатывавших сульфидное медьсодержащее сырье.

  • Автоклавное окисление сырья двойной упорности в присутствии известняка

    Цветные металлы, №8, 2015
    Зайцев П. В., Фоменко И. В., Чугаев Л. В., Шнеерсон Я. М.

    Автоклавное окисление позволяет эффективно перерабатывать сульфидные золотосодержащие материалы. Однако применение данного метода для переработки сырья двойной упорности приводит к необратимым потерям драгоценного металла вследствие автоклавного прег-роббинга золота органическим углеродом.

    Подробнее

    Термодинамические и опытные данные свидетельствуют о том, что в конце процесса окисления сульфидов окислительно-восстановительный потенциал достигает значений, при которых частично окисленное золото, вскрытое из сульфидов, способно далее окисляться и растворяться с образованием [AuCl4]– в присутствии даже небольших концентраций Cl–. Золото в форме хлоридного комплекса сорбируется органическим углеродом и становится недоступным для последующего цианирования. В настоящей работе рассмотрены методы борьбы с автоклавным прег-роббингом, применяемые в промышленной практике. В ходе лабораторных исследований продемонстрировано, что добавка известняка или извести к концентрату двойной упорности перед автоклавным окислением приводит к снижению кислотности автоклавного раствора за счет нейтрализации выделяющейся кислоты. Кроме того, добавка известняка дополнительно способствует снижению парциального давления кислорода за счет выделения CO2 в газовую фазу автоклава. Снижение кислотности и парциального давления кислорода, в свою очередь, приводит к снижению окислительно-восстановительного потенциала окисленной автоклавной пульпы и тем самым уменьшает растворимость золота, его потери за счет автоклавного прег-роббинга и позволяет повысить извлечение драгоценного металла при цианировании.

  • Сульфитный метод определения окисленного золота в сульфидах

    Цветные металлы, №2, 2015
    Полежаев С. Ю., Фоменко И. В., Плешков М. А., Чугаев Л. В.

    Предложен сульфитный метод определения окисленного золота в сульфидных золотосодержащих рудах и концентратах. Сульфидный золотосодержащий концентрат подвергают окислительному выщелачиванию при температуре 200–225 оС и давлении кислорода 0,5–0,7 МПа.

    Подробнее

    Окисленный продукт, содержащий вскрытое золото, обрабатывают горячим раствором сульфита натрия. При этом в раствор переходит только окисленное золото. Свойство сульфита растворять только окисленное золото, не затрагивая при этом металлическое, делает его удобным растворителем для селективного выщелачивания. Метод опробован на восьми упорных сульфидных золотосодержащих концентратах, полученных из руд отечественных месторождений. Показано, что окисленное золото в значительных количествах присутствует в четырех из восьми концентратов, причем в трех оно является преобладающей формой. Предложенный метод определения окисленного золота может оказаться полезным при изучении механизма и закономерностей формирования месторождений сульфидных золотосодержащих руд, а также для совершенствования технологии извлечения золота из упорных руд и концентратов.

  • Кинетика автоклавного окисления упорных золотосодержащих сульфидных концентратов

    Цветные металлы, №1, 2015
    Я. М. Шнеерсон, А. В. Маркелов, Л. В. Чугаев, А. С. Кабисова

    Большие трудности при моделировании автоклавных процессов окисления заключаются в точном определении состава поверхности минералов по ходу процесса. В настоящий момент широко используют несколько кинетических моделей, учитывающих изменение поверхности окисляемого материала, например модель сжимающегося ядра и популяционного баланса. Каждая модель имеет свои минусы и плюсы. В данной работе используют модель кинетической функции, разработанную Е. М. Вигдорчиком и А. Б. Шейниным в 1970-х гг. и адаптированную для высокотемпературных процессов автоклавного окисления.

    Подробнее

    На основании этой модели для процесса высокотемпературного автоклавного окисления рассчитаны кинетические характеристики 13 флотационных концентратов с разным содержанием пирита, арсенопирита и пирротина для температур 190–230 oС и парциальных давлений кислорода 0,3–0,9 МПа. Определены кинетические характеристики для каждого материала — кинетическая функция, «кажущаяся» энергия активации и «кажущийся» порядок реакции. В условиях, когда скорость процесса не лимитируется скоростью транспорта кислорода из газовой фазы к поверхности сульфидных частиц, окисление всех материалов идет в кинетическом режиме, «кажущиеся» энергии активации находятся в диапазоне от 40 до 90 кДж/моль. Для пиритно-арсенопиритных концентратов «кажущийся» порядок реакции составляет от 0,7 до 1,0, для пирротинсодержащих концентратов от 0,6 до 0,9. Показано, что полученные кинетические характеристики и кинетическая функция могут быть использованы для моделирования непрерывного процесса автоклавного окисления для полупромышленных испытаний и промышленной реализации. Извлечение золота на операции сорбционного цианирования после автоклавного окисления всех материалов составляет не менее 94 %.

  • Разработка технологии переработки упорных золотосодержащих концентратов на покровском автоклавно-гидрометаллургическом комплексе

    Журнал Сибиского федерального университета. Техника итехнология, №5, 2014
    П.В. Зайцев, Ю.М. Шнеерсон, А.Ю. Лапин, Л.В. Чугаев, М.В. Клементьев, М.А. Плешков, И.В. Фоменко, С.С. Бахвалов

    Рассмотрен химический состав и минералогия маломирских и пионерских золотоносных руд. Указаны основные формы золота в рудах: отмечено преимущественное соединение золота с сульфидными минералами. Показан химический состав сульфидных флотационных концентратов.

    Подробнее

    Представлены результаты лабораторных и полупромышленных испытаний окисления концентратов под давлением. Отмечено и исследовано влияние содержания органического углерода в концентратах и содержания ионов хлорида в жидкой фазе суспензии окисления под давлением на извлечение золота из материалов. Показано влияние предварительных стадий обработки по показателям технологии автоклавного окисления. Отмечено положительное влияние обработки горячей автоклавной суспензией на извлечение золота. Разработана и рекомендована технологическая схема процесса обработки маломирских и пионерских руд.

  • Особенности автоклавного окисления золотосульфидных углеродсодержащих концентратов в присутствии хлоридов

    Цветные металлы, №4, 2014
    Зайцев П. В., Фоменко И. В., Плешков М. А., Чугаев Л. В., Шнеерсон Я. М.

    Процесс автоклавного окисления позволяет в интенсивном режиме при высоких температурах и давлении перерабатывать упорные золотосульфидные руды и концентраты. Однако для ряда материалов применение такого метода переработки приводит к необратимым потерям золота. Исследование данного феномена выявило, что потери золота связаны с присутствующими в руде углистым веществом и хлорид-ионами в автоклавном растворе. Это также подтверждается термодинамическими расчетами, которые позволяют предсказать пути решения данной проблемы.

    Подробнее

    В работе продемонстрировано совместное негативное влияние органического углерода, содержащегося в материале, и растворенных хлорид-ионов на извлечение золота из упорных золотосульфидных концентратов месторождения Маломыр. Изучено влияние неполного окисления сульфидов на показатели автоклавного окисления. Очевидно, что по мере окисления сульфидов доля вскрытого золота должна увеличиваться. Установлено, что зависимость извлечения золота от степени окисления сульфидов имеет экстремальный характер, который сильнее проявляется при повышенных концентрациях хлорид-ионов в растворе. Путем контролируемого неполного окисления сульфидов можно избежать существенных потерь золота, происходящих в конце процесса окисления, и повысить извлечение золота из материала на 10 % и более. Также изучено влияние добавки карбонатов в исходную автоклавную пульпу. Установлено, что извлечение золота из автоклавного кека зависит от кислотности раствора. Снижение кислотности позволяет повысить извлечение золота даже при проведении автоклавного окисления при низких концентрациях хлорид-ионов. Были проведены пилотные испытания технологии автоклавного окисления в непрерывном режиме, подтвердившие основные лабораторные закономерности. Выполнено сопоставление полученных экспериментальных данных с результатами термодинамических расчетов. Авторы статьи выражают благодарность руководству ГК «Петропавловск» за возможность проведения данной работы.

  • Переработка упорных золотосодержащих сульфидных концентратов автоклавным окислением при умеренных температурах

    Цветные металлы, №1, 2014
    Битков Г. А., Лапин А. Ю., Шнеерсон Я. М.

    Изложены результаты разработки технологии двухстадийного низкотемпературного автоклавного окисления упорного золотосодержащего сульфидного сырья. Объектами исследования являлись флотационные концентраты нескольких дальневосточных месторождений.

    Подробнее

    Исследования первой стадии технологии позволили установить влияние крупности исходного материала, температуры и парциального давления кислорода на конечные показатели. Оптимальными условиями низкотемпературного выщелачивания являются: температура 130 oС, парциальное давление кислорода 1,0 МПа, время выщелачивания 1,5–2,0 ч. Перед выщелачиванием концентраты необходимо измельчить до содержания 80 % класса –10…–15 мкм и провести кислотную обработку с целью разрушения карбонатов. Рассмотрены варианты растворения элементной серы на второй стадии технологии (безавтоклавный и автоклавный) и обоснована необходимость автоклавной обработки. При исследовании второй стадии (автоклавного окисления серы) определены оптимальные параметры процесса: расход извести 145–150 % от стехиометрии, температура 130 оС, время окисления 1,5–2,0 ч. Определена кинетика растворения элементной серы и окисления непредельных форм серы при автоклавном выщелачивании. Представлены результаты исследований по сокращению времени второй стадии в 1,5–2,0 раза путем рециркуляции растворов с непредельными формами серы в предложенной технологической схеме.

  • Автоклавное доокисление твердого остатка биоокисления флотоконцентрата

    Цветные металлы, №6, 2012
    Шнеерсон Я. М., Чугаев Л. В., Жунусов М. Т., Маркелов А. В., Дроздов С. В.

    Бактериальное окисление является одним из признанных методов вскрытия упорных золотосодержащих концентратов. В ЗАО «Полюс» разработана и в течение многих лет применяется технология бактериального окисления Бионорд®. Однако бактериальный метод не позволяет полностью окислить золотосодержащие сульфиды и сопровождается образованием значительных количеств элементной серы. Это приводит к уменьшению извлечения золота и повышению расхода цианида. Решением данной проблемы может стать автоклавное окисление образующейся элементной серы и остаточных количеств сульфидной серы.

    Подробнее

    Рассмотрены результаты исследований в данном направлении. Объектом исследований был продукт биовыщелачивания (биокек), содержащий 8,9 % элементной и 6,4 % сульфидной серы. Изучено влияние технологических параметров на кинетику автоклавного доокисления этого материала. Показано, что автоклавное доокисление биокека при температуре 225 оС и парциальном давлении кислорода 0,5–0,7 МПа позволяет практически полностью окислить сульфидную и элементную серу и повысить извлечение золота при последующем сорбционном цианировании с 86 до 96 %. Расход цианида снижается с нескольких десятков до 3–6 кг/т. Пилотные испытания процесса проводили на установке, состоящей из четырех последовательно соединенных автоклавов вместимостью 12 л (по пульпе) каждый. Полученные результаты подтвердили возможность достижения извлечения золота не менее 96 % при расходе цианида не более 5 кг/т. По результатам проведенных работ предложена принципиальная схема промышленной реализации данного процесса.

  • Автоклавно-гидрометаллургическая переработка упорных золотосодержащих сульфидных материалов при пониженных температурах

    Цветные металлы, №12, 2011
    Лапин А. Ю., Битков Г. А., Шнеерсон Я. М.

    Изложены результаты технологических и кинетических исследований по низкотемпературному автоклавному окислению пиритного золотосодержащего концентрата. Показана возможность практически полного разложения упорных сульфидных минералов, в первую очередь пирита, при выщелачивании концентрата в температурном интервале 110–150 оС при давлении кислорода не более 1,0 МПа.

    Подробнее

    Обязательными условиями процесса являются тонкое измельчение концентрата до не менее 80 % класса минус 10–15 мкм, а также предварительное удаление карбонатной составляющей. Реакцией, лимитирующей скорость процесса окисления главного минерала — пирита, является стадия его химического взаимодействия с окислителем. Элементная сера, являющаяся одним из продуктов окисления, не образует конгломератов с частицами пирита из-за диспергирующего действия оксидной составляющей концентрата. Определены параметры процесса, позволяющие при обработке автоклавного кека щелочным реагентом и последующем его сорбционном цианировании достичь извлечения золота в товарный продукт на 97–98 % при невысоком расходе цианида, что соответствует аналогичному показателю при переработке данного сырья по традиционной высокотемпературной автоклавной технологии. Метод может успешно конкурировать с высокотемпературным процессом, поскольку на его реализацию требуется менее сложное и значительно менее дорогое автоклавное основное и вспомогательное оборудование.

  • Тенденции развития автоклавной гидрометаллургии цветных металлов

    Цветные металлы, №3, 2011
    Шнеерсон Я. М., Набойченко С. С.

    Изложены современные тенденции в развитии автоклавных процессов в металлургии никеля, кобальта, меди, золота, молибдена и других цветных и драгоценных металлов.

    Подробнее

    Показано, что в последнее десятилетие в разных странах запущены в промышленную эксплуатацию и готовятся к вводу несколько новых автоклавных заводов. Представлены различные методы выщелачивания, которые применяются на современных заводах с целью извлечения цветных и благородных металлов.