Реферат: Добыча золота методами геотехнологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КРАСНОЯРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЗОЛОТА

<span Bookman Old Style",«serif»;letter-spacing:5.0pt">РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

<span Bookman Old Style",«serif»;letter-spacing:5.0pt">«ДОБЫЧА ЗОЛОТА МЕТОДАМИ

<span Bookman Old Style",«serif»;letter-spacing:5.0pt">ГЕОТЕХНОЛОГИИ»

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">Выполнил:Д.А.

<span Bookman Old Style",«serif»">Группа:

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">Преподаватель:Е.Л.

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">Красноярск — 2001

<span Bookman Old Style",«serif»">

<span Bookman Old Style",«serif»">

ОГЛАВЛЕНИЕ

 TOC o «1-3» 1.  ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА  ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ         PAGEREF_Toc515626345 h 3

Объектыприменения геотехнологии… PAGEREF _Toc515626346 h 3

Преимуществагеотехнологии… PAGEREF _Toc515626347 h 3

Экономическиепоказатели… PAGEREF _Toc515626348 h 4

2.  ОБЗОРТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СПОСОБОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ КУЧНОМ  ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ ЗОЛОТА ИЗ РУД… PAGEREF_Toc515626349 h 7

Цианидноевыщелачивание… PAGEREF _Toc515626350 h 7

Тиомочевинное(тиокарбамидное) выщелачивание… PAGEREF _Toc515626351 h 8

Тиосульфатноеи аммиачно-тиосульфатное  выщелачивание    PAGEREF _Toc515626352 h 10

Окислительноевыщелачивание  минеральными кислотами исолями        PAGEREF _Toc515626353 h 10

Бактериальноевыщелачивание… PAGEREF _Toc515626354 h 12

Вторичныеионообменные явления в процессах выщелачивания золота   PAGEREF _Toc515626355 h 15

Методыизвлечения золота из растворов  и сточныхводPAGEREF _Toc515626356 h 16

Сорбцияблагородных металлов активными углями… PAGEREF _Toc515626357 h 16

Извлечениеблагородных металлов ионообменными смолами и экстрагентами… PAGEREF _Toc515626358 h 17

Использованиеферритизированных сорбентов… PAGEREF _Toc515626359 h 19

Электролитическоеизвлечение золота из растворов… PAGEREF _Toc515626360 h 19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ… PAGEREF_Toc515626361 h 21

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК… PAGEREF_Toc515626362 h 22

<span Bookman Old Style",«serif»;mso-fareast-font-family:«Bookman Old Style»; mso-bidi-font-family:«Bookman Old Style»">1.<span Bookman Old Style",«serif»">ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ<span Bookman Old Style",«serif»">Объекты применения геотехнологии

Геотехнология определяется какметод добычи цветных, редких и благородных металлов путем их избирательногорастворения химическими реагентами на месте залегания и последующего извлеченияобразованных в зоне реакций химических соединений без формирования значительныхпустот и массового сдвижения вмещающих пород. К геотехнологии относят также кучное и отвальное выщелачивание металлов,хотя эти методы являются промежуточными между собственно геотехнологическимвыщелачиванием – подземным и гидрометаллургическим – чановым.

Геотехнологические методыдобычи полезных ископаемых следует рассматривать не как конкурирующие с традиционными,а как дополняющие их. Эти методы целесообразно применять на нерентабельных дляподземного и открытого способов объектах: на крупных месторождениях сравнительнобедных руд, где значительный экономический эффект может быть получен за счетмасштабности производства; на мелких залежах и рудопроявлениях богатых руд наместорождениях, отработанных традиционными методами, для извлечения полезныхкомпонентов из оставшихся целиков и забалансовых руд; на отвалах забалансовыхруд и хвостов обогащения закрытых и действующих горных предприятий.

Преимущества геотехнологии

Наиболее экономичнымявляется подземное скважинное выщелачивание на новых месторождениях, когдапроницаемость руды для раствора достаточна и предварительное дробление нетребуется. В этом случае отпадает необходимость транспортировки руды отрудника, не нужны хвостохранилища, появляется возможность полной автоматизациипроцесса, исключается опасный труд человека под землей, резко (примерно в трираза) сокращаются объемы, сроки ввода и освоения промышленных мощностей, непроисходит вредных выбросов газов и пыли.

Основной проблемойподземного выщелачивания является обеспечение защиты от проникновения промышленныхрастворов в подземную гидросеть. В связи с этим требуется тщательноегеологическое изучение объекта, особенно в плане тектонических нарушений. Приналичии разломов или зон трещиноватости необходимо проведение работ с целью созданияискусственных водонепроницаемых экранов путем закачки бетонной смеси в плоскиещели, сформированные методом гидроразрыва, который разработан в институте Горногодела СО РАН.

Кучное выщелачивание наспециально подготовленных основаниях максимально снижает возможность утечки промышленныхрастворов. Однако себестоимость готовой продукции становится несколько выше,чем при подземном выщелачивании, но существенно ниже, чем при традиционныхметодах добычи.

Кучное и, в меньшей степени,подземное выщелачивание давно и широко используются в разных странах (США,Испании, Чили, Чехословакии, Канаде, Мексике, Перу, Замбии, Австралии, ЮАР идр.) для добычи урана, меди, золота и серебра. Известны запатентованныеразработки по выщелачиванию свинца, цинка, молибдена, вольфрама, олова, мышьяка,висмута и других металлов. В нашей стране в промышленном масштабе этимиметодами добывался только уран, а медь, золото и серебро извлекались лишь наопытно-промышленных установках малой производительности. В последние годы, всвязи с некоторым подъемом в экономике, интерес промышленников к геотехнологииусилился. Начато внедрение кучного выщелачивания на горнодобывающихпредприятиях Рудного Алтая. Планируется использование геотехнологии для добычизолота и меди в Забайкалье. Можно надеяться, что геотехнологические методынайдут применение в России при добыче цветных и благородных металлов.

Экономические показатели

По оценке американскихспециалистов капитальные затраты на организацию кучного выщелачиваниязолотосодержащей руды производительностью 180 т/сут (без учета расходов нагорные работы) составляют $ 200 тыс., при этом затраты на цианид натрия непревышают $ 0.15, а потребление электроэнергии – 0.0003 кВт* ч на 1 т руды.

Если расходы на извлечениезолота по стандартной технологии (чановое выщелачивание с предварительным перемешиванием,осаждение золота цинковой пылью) принять за единицу, то для геотехнологическоговарианта (кучное выщелачивание с предварительным дроблением руды, осаждениезолота на угле, электролиз) они составят 0.32. Соответствующее соотношениеэксплуатационных затрат составляет 1:0.66.

Традиционная технологияэкономически выгодна, когда содержание золота в руде не менее 1.74 г/т (этацифра зависит от цены золота на мировом рынке), а кучное выщелачивание – присодержании золота до 0.96 г/т.

На руднике Эберли (США)капитальные вложения на кучное выщелачивание составили $ 600 тыс., а эксплуатационныерасходы – 11.5 $/т. Затраты распределяются так:

$/т

%

Добыча руды (рабочая сила, взрывные работы техн. обслуживание, страхование и прочее)

2,44

21,2

Кучное выщелачивание:

оплата труда:

– рабочих

– инженерно-технических работников

электроэнергия и топливо

реагенты

вода

техническое обслуживание

плата землевладельцу за разработку недр

дробление руды и укладка в кучи

процесс сорбции золота на угле

десорбция золота и электролиз элюата

химические анализы

отчисления на оборудование

1,05

0,78

0,77

0,83

0,11

0,48

1,05

0,44

0,26

0,26

0,13

2,90

9,14

6,78

6,7

7,22

0,96

4,17

9,15

3,83

2,26

2,26

1,13

25,2

Всего

11,5

100,0

Таким образом, кучноевыщелачивание золота экономичнее традиционных методов добычи по всемпоказателям.

Технико-экономическаяэффективность кучного и сорбционного выщелачивания золота из рудного сырья взависимости от содержания золота, производительности установки, материалаоснования под рудный штабель, крупности дробления руды и т.д. приведена в [3]применительно к экономическим условиям России.

Ниже даны два вариантарасположения установки для выщелачивания:

– в непосредственной близости от источника сырья(транспортировка руды осуществляется не более чем на 1 км, требуется сооружениехвостохранилища для слива жидких отходов);

– в районе хвостохранилища золотоизвлекательнойфабрики (транспортировка руды производится на расстояние до 10 км).

Эффективность кучноговыщелачивания рассматривалась для песчано-глинистых и кварц-карбонатных руд с содержаниемзолота 1.5; 2.0; 2.5 г/т при производительности установки 50, 100 и 200 тыс.т/год.

Известно, что дляпесчано-глинистых руд, требующих более длительного выщелачивания, целесообразноиспользовать одноразовые основания – глиняные с пленочным экраном. Длякварцевых руд, цикл обработки которых короче, можно применять бетонныеоснования. Метод кучного выщелачивания золота оказывается экономическиприемлемым даже в случае дробления руды до крупности -5 мм, если содержаниезолота в руде не ниже 1 г/т и производительность установки не менее 100 тыс.т/год. Кучное выщелачивание следует проводить в непосредственной близости отисточника сырья, так как расходы на транспорт превышают затраты на сооружениехвостохранилища. Этими же авторами [3] рассмотрена эффективность кучноговыщелачивания золота малотоксичными и нетоксичными, в сравнении с цианидами,растворителями. Показано, что при бактериальном выщелачивании значительныйэкономический эффект достигается за счет резкого сокращения издержек наобезвреживание жидких отходов.

<span Bookman Old Style",«serif»;mso-fareast-font-family:«Bookman Old Style»; mso-bidi-font-family:«Bookman Old Style»">2.<span Bookman Old Style",«serif»">ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СПОСОБОВ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ КУЧНОМ
ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ ЗОЛОТА ИЗ РУД<span Bookman Old Style",«serif»">

Золотосодержащие руды,пригодные для переработки методом кучного выщелачивания, разделяют на следующиетипы:

1) известковый алеврит с субмикронными частицамизолота и примесями пирита, галенита, киновари, стибнита;

2) окремненные алевролиты с микронными частицами золота,часто связанными с остаточными окислами железа;

3) песчаная и доломитовая руда, содержащая золото вмежзерновом пространстве;

4) жильная кварцевая руда;

5) изверженные горные породы с небольшими кварцевымижилами со свободным золотом.

Цианидное выщелачивание

Цианидное выщелачивание на сегодняшнийдень является основным способом извлечения золота из руд, как в традиционнойтехнологии, так и при геотехнологической добыче. В качестве реагентаиспользуются соли циановой кислоты – цианиды натрия или калия концентрацией0.02–0.3%. Растворение золота происходит по реакции 2Au+ 4KCN+ 0/2O2 + Н2O= 2KAu(CN)2 + 2КОН, изкоторой следует необходимость введения в процесс окислителя – добавок в рабочийраствор перекиси водорода, гипохлоритов калия, натрия и др. В цианистыхрастворах должно быть обеспечено, кроме того, создание, так называемой,защитной щелочи, уменьшающей разложение цианистых солей. В подземном или кучномвыщелачивании для предотвращения кольматационных явлений предпочтительнее использованиеедких щелочей (КОН или NaOH), не приводящих кувеличению в растворе содержания кальция.

Процесс цианированиязолотосодержащих руд и концентратов используется и в традиционной технологии и,соответственно, разносторонне изучен. В частности установлено, что скоростьрастворения золота может контролироваться либо концентрацией NaCN,либо кислорода; интенсивное пассивирование золота имеет место в присутствиисолей свинца; при малых концентрациях (5–25 мг/л) серебро, свинец и ртутьускоряют растворение золота; в присутствии сульфосолей мышьяка скоростьрастворения золота резко подавляется.

Интенсификация цианированияможет быть достигнута за счет предварительного введения извести и цемента длягранулирования материала; использования концентрированных цианистых растворов,цианида кальция, который дешевле NaCN, комбинированных реагентов(особенно для теллуристых и золотосеребряных руд); введения в раствор некоторыхдобавок (солей таллия, марганца, высокомолекулярных спиртов и т. д.).

Продолжительностьвыщелачивания колеблется от 7 до 30 суток для дробленой руды (крупностью менее20 мм) и до нескольких месяцев для получаемой в результате взрыва.

При всех достоинствахцианистого процесса извлечения золота из руд у него имеется и существенныйнедостаток – очень высокая токсичность цианистых солей. До сих пор не решенапроблема обезвреживания стоков, поэтому уже давно ведется поиск альтернативныхреагентов для гидрометаллургической (в том числе и геотехнологической)переработки золотосодержащего сырья.

Тиомочевинное (тиокарбамидное) выщелачивание

Возможным заменителемцианистых растворителей золота являются кислые растворы тиомочевины. Впервыепредложения об использовании тиокарбамидного выщелачивания для извлечениязолота из сурьмянистых руд были высказаны в начале сороковых годов XXвека.Исследования как у нас в стране, так и за рубежом показали следующиепреимущества тиомочевинного растворения, по сравнению с цианированием: скоростьпроцесса выше примерно в 10 раз, он менее подвержен воздействию со стороныионов-примесей, меньше удельный расход и коррозионная активность реагента.Вместе с тем указывались и отрицательные моменты: тиомочевина дороже NaCNна25%, в окислительных условиях она разлагается, имеются сложности при извлечениизолота из тиомочевинных растворов активированным углем.

Тиомочевинная технологияперспективна для переработки углеродсодержащих глинистых золотоносных руд, атакже мышьяксодержащих. В цианистом процессе серьезные трудности вызываетналичие меди, при тиомочевинном растворении это осложнение частично снимаетсявследствие значительно меньшей скорости ее разложения, эффективно растворяетсязолото в кислых растворах в присутствии окислителя. Установлено, что наилучшимиз исследованных реагентов является раствор тиомочевины с добавками сернойкислоты и трехвалентного железа. При этом окислительно-восстановительныйпотенциал не может быть ниже 125–130 мВ (из-за осаждения золота) и выше 160–165мВ (из-за окисления свободной тиомочевины). Стабилизация его в ходе процесса наопределенном уровне может осуществляться, например, добавками сернистого газа.Эксперименты показали, что в случае тиомочевинного выщелачивания золото извлекаешьсяс большей полнотой, чем цианированием: 90 – 97% против 81–92%. Показана возможностьиспользования растворов тиомочевины в замкнутом цикле с концентрацией железа невыше 10–12 г/л.

В результате промышленныхиспытаний установлено: тиомочевинное выщелачивание золота возможно, причем извлечениеего равно или выше, чем при планировании; в случае тонкой вкрапленности золотатакое выщелачивание не имеет кинетических преимуществ перед цианированием;тиомочевинная технология может оказаться рентабельной даже с низким извлечением(60%) выщелачивания углеродсодержащих руд, которые невозможно перерабатывать инымиспособами, она может быть использована для переработки низкосортныхзолотосодержащих отвалов.

В промышленном масштабетиомочевина применяется лишь на предприятиях с очень богатым концентратом, чтооправдывает затраты на реагент. В России в результате испытаний на опытныхустановках выявлены недостатки способа: длительность операции закисления,высокий расход кислоты, обогащение продуктивных растворов элементами-примесямии др.

Эксплуатационные затраты притиокарбамидном выщелачивании в целом примерно на 25% меньше, чем для цианированияза счет существенно (более чем в три раза) меньших затрат на обезвреживаниепромышленных стоков.

Тиосульфатное и аммиачно-тиосульфатное
выщелачивание

Процессы тиосульфатного иаммиачно-тиосульфатного выщелачивания золота протекают по следующим реакциям:

4Au+ O2 + 8S2O32- + 4H+→ 4Au(S2O3)23- + H2O,

Au +5S2O32- + Cu(NH3)42+→ Au(S2O3)23- + 4NH3+ Cu(S2O3)35-

Образующийся тиосульфатныйкомплекс золота очень прочный (константа диссоциации равна 10-26).

          Наличиерастворимой меди и сульфидов может замедлить процесс аммиачно-тиосульфатногорастворения золота, если не принять специальных мер. В частности, его рекомендуетсяпроводить в слабоокислительной среде.

Аммиачно-тиосульфатноевыщелачивание применимо к упорным для цианистого процесса рудам: марганцевым имедистым. Оптимальные условия сохраняются поддержанием в растворе рН на уровне7–8 ед. Это обеспечивает устойчивость тиосульфат-ионов. Установлено, что при ихотсутствии извлечение золота резко падает, кроме того, для повышения скоростиреакции рекомендуется вводить в систему элементарную серу. Испытания,проведенные с рудами ряда месторождений США и Мексики, показали, чтовыщелачивание реагентом, состоящим из смеси тиосульфата и сульфита аммония,обеспечивает извлечение золота в пределах 50 – 96%. Аммиачными тиосульфатными растворамиможно добывать золото и серебро из хвостов окислительного выщелачивания вприсутствии меди.

Окислительное выщелачивание
минеральными кислотами и солями

Этот способ применим для добычисеребра и, в меньшей степени, золота. Имеется патент на селективное солянокислоевыщелачивание золота, серебра, свинца, сурьмы и висмута из арсенатов. Процесспроводят при рН = 1 и с наличием в растворе железа (2–4 г/л).

Для переработки материалов,содержащих благородные металлы, рассмотрена возможность использования гидрохлорирования,имеющего некоторые преимущества, по сравнению с цианистым процессом: большаяконцентрация окислителя (молекулярный хлор) в растворе обусловливает высокуюскорость процесса; возможность получениясолянокислых растворов, из которых удобно выделять золото электролизом,переработки ряда упорных для цианирования золотосодержащих материалов, в томчисле углистых, медистых, мышьяковистых и других, а также разделения золота исеребра при их осаждении из солянокислых растворов.

Экологически чистый способизвлечения благородных металлов из руд, в том числе карбонатных, включает их обработкуводным раствором, содержащим хлоридные и гипохлоридные ионы, восстановлениеметаллов цементацией, регенерацию ионов гипохлорита электрохимическим способоми повторное использование выщелачивающего раствора. Гипохлорированиеприменяется для предварительной обработки углеродсодержащих золотых руд передцианированием, чтобы извлечь золото из шлака, обогащенного сурьмой.

В опытно-промышленныхмасштабах исследовано извлечение золота и серебра из анодных шламов электролизамеди с применением смеси концентрированных кислот: 1 объем азотной и 3 –соляной.

Кроме того, теоретически иэкспериментально прорабатываются варианты выщелачивания золота иодидными, тиоцианатнымирастворами, а также раствором хлорида меди.

В последнее время в СШАведутся исследования по сорбционному извлечению золота из пульпы с помощью активногоугля, обладающего магнитными свойствами. Этот способ позволяет селективноизвлекать золото в присутствии таких примесей как As, Sbи др. Ввиду того, чтобольшинство руд содержит магнетит в количестве 0.2–3%, необходима предварительнаямагнитная сепарация руды.

Многие из перечисленныхметодов химического извлечения золота используются только для чанового выщелачивания,поскольку требуют проведения некоторых дополнительных операций.

Бактериальное выщелачивание

Существенная интенсификацияпроцесса выщелачивания достигается в присутствии бактерий. Например, тионовыебактерии Thiobacillusferrooxidansмогут применяться длявыщелачивания меди, никеля, цинка, мышьяка, кадмия, золота и других металлов. ВРоссии и Канаде разрабатываются технологии бактериального выщелачивания мышьякаи вскрытия тонковкрапленного золота из упорных золотосодержащих концентратовперед их цианированием. Это позволяет исключить дорогостоящий процесс обжига,загрязняющий атмосферу ядовитыми соединениями мышьяка.

Упорные руды характеризуютсятонковкрапленным (субмикроскопическим) трудно вскрываемым золотом, присутствиемминералов сурьмы, меди, мышьяка, двухвалентного железа, а также сульфидов иуглистых сланцев. Они не перерабатываются обычным цианированием. Для пирротиновых,медистых и сурьмянистых руд рекомендуются добавки PbO2или Pb(NO3)2, интенсивнаяаэрация и сравнительно низкая концентрация выщелачивающего раствора NaCN;для углистых руд – многостадийные схемы цианирования с быстрым отделениемпродуктивных растворов от твердой части пульпы; для сульфидных и мышьяковистыхруд – окислительный обжиг, в результате которого плотные зерна сульфидов переводятв пористый гематит

2FeS2+ <img src="/cache/referats/16598/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">2 = Fe2O3 + 4SO2,

2FeAsS+ 5O2 = Fe2O3 + As2O3 +2SO2.

 

Бактериальное выщелачиваниепозволяет решить проблему переработки труднообогатимых руд.

Проводится поиск новых видовмикроорганизмов, которые способны функционировать не только в кислой, но и внейтральной и в щелочной средах. Как показали опыты, проведенные в СССР и вИндии, специальное внесение бактерий в рудную массу необязательно. Путемадаптации с использованием различных мутагенных факторов можно получитькультуру со свойствами, необходимыми для ее промышленного применения.

Пионерами исследований побактериальному выщелачиванию золота были институт Пастера (Франция) и университетг. Дакар (Сенегал). Информация об этих работах появилась в печати в 60-х годах XXвека.

Бактериальные методыизвлечения золота из руд базируются на результатах изучения микрофлоры крупныхзолоторудных месторождений, позволивших выделить культуры доминирующих видовбактерий и грибов. Установлено, что повышенной активностью в процессерастворения золота обладают представители родов Bacillus, Bacterium, Chromobacterium, а также полученные наоснове индуцированного мутагенеза штаммы бактерий Bac. mesentericusniger12и 129.

Микроскопические грибы, вотличие от бактерий, способны аккумулировать золото из растворов. Наиболее эффективныпредставители родов Aspergillusnigerи Aspergillusoryzae.

В процессах бактериальноговыщелачивания золота определяющая роль принадлежит продуктам микробного синтеза:аминокислотам, пептидам, белкам и нуклеиновым кислотам. Углеводы в растворениизолота участия не принимают. Экспериментально установлено, что в кислой средебелки осаждают золото, а в щелочной – растворяют. Солерастворимые белкимикробного синтеза существенно лучше действуют на золото, чем глобулинживотного происхождения. Реакционная способность пептидов зависит от ихмолекулярного веса: чем он меньше, тем выше растворимость золота.

В результате исследованийфакторов, регулирующих выщелачивание золота продуктами метаболизма гетеротрофныхмикроорганизмов, определено, что начальной стадией процесса является биосинтеззолоторастворяющих соединений, который рекомендуется проводить в течение 2–3суток при рН среды 5.5–6.5, температуре 30-35˚С и загрузке 3–4-х суточногопосевного материала в количестве 4–5%. Основной процесс выщелачивания золотаследует проводить при рН 9–10 в присутствии окислителя металла.

Исследованы механизм икинетика растворения золота в водно-щелочных смесях малоно-нитрила. Показано,что наибольшая эффективность его проявляется в области рН 10 – 11, концентрациязолота может достигать 65–70 мг/л, но уже при рН > 11.5 растворимость золотарезко падает, а в кислой среде она практически не происходит.

Разложение золотасущественно возрастает при использовании модифицированных гуминовых кислот,полученных путем нитрирования и сульфирования природных гуматов, а концентрациядостигает 48–50 мг/л, что в 15–16 раз выше, чем с природными гуминовымикислотами.

Для кучного выщелачиваниязолота аминокислотами микроорганизмов смонтирована установка и проведены испытанияна песчаной руде (0.75 г/т Au) крупностью –300 +0 мм.Наибольшей величины концентрация золота в продуктивных растворах достигла впервые 5–6 суток. При средней скорости фильтрации 12–15 л/т* сутки за 12 суток было извлечено46.7% золота и израсходовано 0.6 кг аминокислот, 0.4 кг перманганата калия и 4кг гидроксида натрия на тонну руды.

Одной из наиболее активныхпо отношению к золоту группой бактерий является разновидность, относящаяся к видуAeromonas. И. Парес, изучавший бактериальное выщелачиваниезолота, пришел к следующим выводам: наиболее сильной растворяющей способностьюобладают бактерии, отобранные на самих золотоносных месторождениях; растворениеAuосуществляется в несколько этапов (скрытая фаза, фаза нарастанияинтенсивности выщелачивания и стабильная фаза), примерно через 12 месяцевинтенсивность выщелачивания резко снижается; бактерии, активно действующие назолото, разрушаются обычными микроорганизмами, живущими в воздухе; нарастворение золота в числе других факторов большое влияние оказывает состав питательнойсреды.

В Иркутском государственноминституте редких металлов проводились эксперименты по бактериальному выщелачиваниюзолота из руд различных месторождений. Изучен состав рудничных вод и пород сцелью получения культур, способных интенсифицировать процесс выщелачивания золота.Установлены следующие микроорганизмы: Bacillus, Bacterium, Chromobacterium, Pseudomonas, Micrococcus, Sarcina, Thiobacillus. Показано, что вприсутствии продуктов метаболизма бактерий выщелачивание протекает быстрее (в2-4 раза). Разложение золота значительно возрастает с наличием окислителя и прииспользовании новых мутантов, полученных в результате воздействия на бактерииультрафиолетового излучения в комбинации с химическим мутагеном – этиленимином:1.5–2 против 0.4 мг/л без мутантов. Еще большая растворимость золота может бытьдостигнута путем разрушения клеточных оболочек различными реагентами (до 10–18мг/л).

Вторичные ионообменные явления в процессах
выщелачивания золота

Выщелачивание золотаразличными растворителями сопровождается некоторыми побочными явлениями, снижающимиизвлечение металла или ухудшающими кинетические показатели. Этот вопрос покаеще недостаточно изучен. Существенную роль в процессах, протекающих в системахтипа «вода-порода», играют поверхностные явления – сорбция, ионный обмен и т.д.Известно, что золото обладает способностью довольно активно сорбироватьсяразличными минералами, особенно сульфидными и глинистыми. Соответственно,минеральный состав золотосодержащих пород должен быть оценен и с этих позиций.

Условия, способствующие ипрепятствующие сорбции золота различными минералами, изучались, например, в работе[4], в которой сделаны, следующие выводы: снижение извлечения золота за счетсорбции можно уменьшить, проводя выщелачивание в более жестких условиях;ограниченность использования растворителей, альтернативных цианидам, нообразующих менее прочные комплексы с золотом, чем цианиды, связана с конкуренциейпроцессов выщелачивания и сорбции; при наличии в руде сорбционно-активныхглинистых минералов нецелесообразно стремиться к чрезмерному повышениюконцентрации золота в растворе, поскольку это приведет к росту его потерь засчет сорбции.

Методы извлечения золота из растворов
и сточных вод

Прогресс в гидрометаллургииблагородных металлов в значительной степени связан с совершенствованием методових извлечения из промышленных растворов и сточных вод. Эффективность осажденияих из различных сред зависит от наличия широкого ассортимента испытанных впроизводственных условиях методов. В связи с этим во многих странах, в томчисле и в России, разработке этих вопросов уделяется большое внимание.

Стандартный (традиционный)метод осаждения золота из растворов – цементация металлическим цинком. В присутствиимышьяка Auосаждают методом сорбции на угле. В нашей странепромышленно освоен метод сорбционного цианирования, который повлек за собойразработку принципиально новых методов извлечения золота и серебра из тиомочевинныхрастворов. России также принадлежит приоритет в развитии методов извлеченияблагородных металлов с помощью углеграфитовых электродов.

Сорбция благородных металлов активными углями

В мире установиласьтенденция широкого использования активных углей в качестве осадителей металлов.В настоящее время практическую значимость имеет только сорбция из цианистыхрастворов, этому процессу отдается предпочтение. За рубежом ионообменные смолыне получили промышленного применения в качестве осадителей благородных металловиз цианистых пульп, это связано с лучшими сорбционными и кинетическимисвойствами активных углей и их более высокой селективностью по отношению кзолотоцианистому комплексу, а такие же их низкой стоимостью (в 7–12 раз нижецены ионообменных смол).

Различают два вида активныхуглей: пылевидные (-0.1 мм) и гранулированные (0.2 мм). Сорбция золотаактивными углями сопровождается окислительно-восстановительными процессами.Находящиеся в растворе дицианоаурат-ионы на поверхности угля преобразуются вцианокарбонилы и затем восстанавливаются до металлического золота.

Преимущества пылевидныхуглей – в их низкой стоимости, высоких кинетических и емкостныххарактеристиках, возможности исключения регенерации. Для того, чтобы снизитьпотери золота с тонкодисперсными частицами угля и быстро его отделить отраствора декантацией, разработан способ коагуляции угля в присутствиисернокислого алюминия. Вместе с тем, аппаратура для извлечения благородныхметаллов из цианистых растворов дисперсным активным углем еще до конца неразработана. Использование пылевидных сорбентов для извлечения золота из пульпменее распространено, что обусловлено трудностью отделения сорбента от пульпы.Извлечение золота в концентрат в этом случае составляет 88–92%, при этомпоследний содержит до 60–80% шлама. Отделить шлам от дисперсного угляпрактически не удается.

Более перспективным внастоящее время является применение сферических активных углей, которыехарактеризуются хорошо развитой пористой структурой, равномерной во всем объемегранул. Одна

еще рефераты
Еще работы по геологии. технологии