Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Переработка пиритных и мышьяково-пиритных руд с тонковкрапленным золотом на фабрике Меркьюр (США)

20.12.2018

На данном предприятии (штат Юта) перерабатываются 2 типа руд: окисленные (неупорные) и сульфидные (упорные). В первые годы работы фабрики руды шихтовались в отношении 9:1 и обрабатывались по одной технологической схеме (цианирование по метода "CIL"). В 1988 г. произведена реконструкция фабрики. Для упорных руд построена установка окисления под давлением производительностью 680 т/сут, позволившая организовать раздельную переработку указанных выше типов рудного сырья.

Принятая на предприятии технолого-аппаратурная схема извлечения золота из сульфидных руд представлена на рис. 17.12.

Руда, измельченная до крупности -0,074 мм, в виде пульпы с 50 % твердого подвергается постепенному нагреву острым паром с последовательным увеличением температуры до 183 °C и давления до 3350 кПа. Для этой цели используются 3 колонны "мгновенного нагревания" диаметром 2,3 и высотой 9,0 м. Колонны изготовлены из углеродистой стали с футеровкой из кислотоупорного кирпича и снабжены 3-мя тарелками для увеличения контакта между паром и пульпой. Днище каждой колонны действует как насосная камера для межстадиальных питательных насосов, из которых один (простой) насос находится между 1-й и 2-й колоннами, а другой (двухступенчатый) - между 2-й и 3-й колоннами. На выходе 3-й колонны установлен конденсатор, пульпа из которого направляется на автоклавное выщелачивание.

Применяемый на фабрике автоклав диаметром 3,66 и длиной 15,2 м имеет 4 отсека, изготовлен из углеродистой стали и футерован кислотоупорным кирпичом. В автоклав подается пар под давлением 4200 кПа и кислород. Перекачивание пульпы осуществляется лопастными импеллерами осевого типа с окружной скоростью вращения 4,0 м/с, которая обеспечивает требуемый перенос кислорода из газовой фазы в пульпу. Оптимальное расстояние от импеллера до поверхности кирпичной кладки составляет около одного диаметра лопасти мешалки. Обработка пульпы в автоклаве производится в течение 70 мин при температуре 225 °С и давлении 3350 кПа.

По выходе из автоклава пульпа охлаждается в 3-х последовательно расположенных колоннах (диаметр 3,0; высота 3,5 м), экипированных каплеулавливающими гидроциклонами. Выделяемый пар из каждой охладительной колонны отводится к соответствующей колонне для нагревания пульпы. Дальнейшее охлаждение пульпы до оптимальной для процесса "CIL" температуры 30 °C осуществляется в трубчатых теплообменниках.

Особенностью руды, перерабатываемой на фабрике, является наличие в ней до 20 % карбонатов, которые полностью нейтрализуют образующуюся при окислении сульфидов (массовая доля сульфидной серы в руде около 1 %) серную кислоту. Поэтому процесс автоклавного окисления фактически протекает в щелочной среде. Это позволяет использовать менее дорогие конструкционные материалы, например, нержавеющую сталь вместо титана, для изготовления стержней и импеллеров мешалок в автоклавах, паропроводов, нагревающих и охлаждающих колонн и других элементов автоклавной установки. По этой же причине пульпа, выходящая из автоклава, не требует дополнительной нейтрализации перед цианированием.

Продолжительность сорбционного выщелачивания окисленной пульпы составляет около 24 ч.

Последующая обработка угля производится по единой (с окисленными рудами) технологии. Насыщенный уголь с содержанием золота 2400 г/т промывается азотной кислотой с целью удаления карбонатов, а затем порциями по 5 т подвергается десорбции в колонне (1,5x6,4 м) раствором каустической соды и цианида при температуре 130 °С. Содержание золота в угле после десорбции - 30-60 г/г. Для реактивации угля используется вращающаяся печь диаметром 0,91 и длиной 8,3 м. Элюаты поступают в электролизеры с катодами из стальной ваты. Нагруженные золотом катоды помещаются в ретортную печь для отпарки ртути, которая присутствует в руде в качестве примеси. Затем производится плавка катодов на слитки, содержащие 94 % золота и 6 % серебра.

Извлечение золота из сульфидной руды (Au 3,0 г/г) по схеме: автоклавное выщелачивание - цианирование в 1990 г. составило 83 %. По данным научных исследований эта величина может быть увеличена до 90-91 %.

Себестоимость автоклавного цикла обработки руды при производительности 717 т руды в сутки и содержании серы в руде 0,8 % составляет 8,8 долл./г, в том числе: трудовые затраты 2,0; реагенты и кислород 1,52; пропан (для нагревания пульпы) 2,18; электроэнергия 0,33; техническое обслуживание 2,77.

Проведенными экономическими расчетами установлено, что как капитальные, так и эксплуатационные затраты на переработку сульфидных руд (с применением автоклавного выщелачивания) в 2-3 раза превышают затраты на переработку окисленных руд При условной производительности 1500-2000 т/сут эксплуатационные затраты на обработку 1 т окисленной руды составляют 10 долл., для сульфидной руды 16-25 долл. Следовательно, для того, чтобы предприятие работало рентабельно, содержание золота в перерабатываемой сульфидной руде должно быть значительно выше, чем в окисленной руде.

На фабрике "Меркьюр" содержание металла в сульфидной руде достаточно низкое и всего лишь в 1,5 раза превышает содержание в окисленных рудах (2,0 г/т). Тем не менее, применение автоклавной технологии является рентабельным из-за необычного феномена: сульфидная руда залегает над окисленной рудой, представляя собой вскрышу, которая эффективно разрабатывается открытым методом, что позволяет учитывать только затраты на переработку руды, исключая затраты на ее добычу.

Важно также отметить, что фабрика характеризуется чрезвычайно высокой степенью автоматизации и механизации технологического процесса: при общей производительности (с учетом окисленных руд) 4550 труды в сутки на ней работает всего 15 чел.

Кроме золота, на предприятии ежедневно производится около 23 кг ртути, реализуемой в качестве побочной товарной продукции.

Общие показатели работы предприятия за период 1990-1995 гг. приведены в табл. 17.4.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: