ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ РУД С КУЧНОМУ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕМ

АННОТАЦИЯ

В научной статье изучены химический и минералогический состав руды месторождение Нукракон с определением содержанием основных ценных компонентов. В результате гранулометрического анализа было выявлено, что основная часть золото находится в классе -20+1 мм, доказывающие мелкозернистое размеры частице золота. В результаты проведённых анализов определено оптимальное кинетика процесса выщелачивания в течение 240-300 суток. Также, обосновано процесс кучного выщелачивания осуществляется при оптимальных значениях щелочности (рН), концентрации цианида натрия и растворенного кислорода, обеспечивающих максимальную скорость растворения благородных металлов. Проанализировано влияние кислорода при осаждение благородных металлов, которое предварительно продуктивный раствор подвергают деаэрации, смешивают с цинковым порошком и осаждают золотой осадок, полученный осадок выплавятся сплав доре в качестве готового продукта.

ABSTRACT

The scientific article studied the chemical and mineralogical composition of the ore from the Nukrakon deposit, determining the content of the main valuable components. As a result of granulometric analysis, it was revealed that the main part of gold is in the -20+1 mm class, proving the fine-grained size of the gold particle. The results of the analyzes determined the optimal kinetics of the leaching process for 240-300 days. Also, it is justified that the heap leaching process is carried out at optimal values of alkalinity (pH), concentration of sodium cyanide and dissolved oxygen, ensuring the maximum rate of dissolution of noble metals. The influence of oxygen during the precipitation of precious metals is analyzed, which is the pre-productive solution is subjected to deaeration, mixed with zinc powder and a gold precipitate is deposited, the resulting precipitate is smelted into dore alloy as a finished product.

Ключевые слова: техногенные отходы, платиновые металлы, отходы золото обогатительной фабрики, селективное осаждение, царско-водочное растворение, промывка, окисление перекисью водорода, прокалка.

Keywords: technogenic waste, platinum metals, waste from a gold processing plant, selective precipitation, aqua regia dissolution, washing, oxidation with hydrogen peroxide, calcination.

Введение. Основными объемами техногенных ресурсов цветных и благородных металлов на территории Узбекистана обладает Центрально-Кызылкумский горнорудный район, отличающийся длительной историей освоения и разработки руд цветных и благородных металлов. С начала разработки месторождений полезных ископаемых Навоийским ГМК в складских хозяйствах и хвостохранилищах накоплено более трех миллиардов тонн техногенных отходов некондиционного минерального сырья [1].

Процесс кучного выщелачивания является разновидностью процесса выщелачивания просачиванием. Он заключается в том, что руда, уложенная в виде штабеля на водонепроницаемом основании, орошается сверху цианистым раствором. При медленном просачивании раствора через слой руды происходит выщелачивание металла. Стекающий снизу раствор идет на осаждение благородных металлов.

Методы исследования и результаты. В начале исследований изучили химический, минералогический и гранулометрический состав объектов исследования и на основании этого определили количество драгоценных металлов в рудах, разработали оптимальные технологические схемы их извлечения. Для проведения химического анализа, гранулометрического состава руды с распределением золота по классам крупности и рационального анализа руды на золото, от партии поступившей руды была отобрана представительная проба и направлена в ЦЗЛ ГМЗ-2. Результаты лабораторных исследований руды месторождения Нукракон представлены в таблицах 1-3.

Таблица 1.

Резултаты грансостав с распределением Au

Рисунок 1. График

Для проведения промышленных исследований на полосе № 5 подушки выщелачивания ЦКВС была подготовлена площадка размерами 10×10 м с отдельной системой подачи и слива продуктивных растворов. Руда месторождения Нукракон исходной карьерной крупности была уложена на подготовленную площадку и запущена под орошение. Также, с целью определения форм нахождения золота в руде месторождения Нукракон был проведен рациональный анализ пробы.

Таблица 2.

Рациональный анализ с определением форм нахождения золота

Кучное выщелачивание в цехе кучного выщелачивания Рудника Нукракон проводится на открытом воздухе на специально подготовленной площадке (площадка выщелачивания - ПВ), состоящей из гидроизолирующего основания (использована полиэтиленовая пленка уложенная на уплотненную глину) и дренажного слоя(система перфорированных полиэтиленовых труб, засыпанная крупно дробленным материалом). Для ускорения стока растворов площадка имеет небольшой уклон (1,5 - 2 %) [2].

На подготовленной площадке (ПВ) производят отсыпку рудного штабеля. Кучу орошают цианистым раствором с помощью специальных капиллярных (эмиттерных) трубок. Раствор цианида натрия просачиваясь через рудный штабель растворяет золото, серебро, собирается с помощью перфорированных труб, установленных в дренажном слое и через бетонные коллекторы по трубопроводам самотеком попадает в бассейн продуктивного раствора. С бассейна продуктивные растворы с помощью насоса откачивают для переработки на установку Меррил-Кроу [3].

Таблица 3.

Резултаты грансостав с распределением Ag

Продолжительность процесса выщелачивания составляет около 240-300 суток. В установленном режиме извлечение серебра из руды достигает 45-50 % и золота до 30-35%. Выщелачивание руды осуществляется в замкнутом цикле с постоянной подпиткой технической водой без сброса промышленных растворов в хвостовые прудки. Процесс кучного выщелачивания осуществляется при оптимальных значениях щелочности (рН), концентрации цианида натрия и растворенного кислорода, обеспечивающих максимальную скорость растворения благородных металлов. Контроль состава продуктивных и отработанных растворов выполняется на протяжении всего процесса.

Рисунок 2. График

Оптимальная щелочность цианистых растворов обеспечивается за счет подшихтовки извести и цемента в руду при ее укладке в рудный штабель и подачи гидроксида натрия (NaOH) с цианистыми растворами.

В результате кучного выщелачивания золото и серебро переходят в растворы, которые подвергают дальнейшей переработке с целью извлечения из них благородных металлов. Для извлечения золота и серебра из продуктивных растворов применяется метод цементации цинковым порошком.

Перед осаждением благородных металлов, продуктивный раствор подвергают деаэрации, смешивают с цинковым порошком, диатомитовой землей и подают на фильтр-прессе, где происходит осаждение металлосодержащего цинкового осадка. Для улучшения процесса осаждения при необходимости производится подача азотнокислого свинца. В ряду напряжений металлов в цианистых растворах потенциал цинка (-1,26V) более отрицателен, чем потенциалы золота(-0,54V) и серебра (-0,31V). Поэтому металлический цинк легко вытесняет благородные металлы из цианистых растворов:

В результате осаждения благородных металлов цинковым порошком получают цинковые осадки со сложным вещественным составом. Наряду с золотом и серебром в них содержится цинк, свинец, медь, железо. Кроме того, в небольших количествах в осадках присутствуют соединения кальция, натрия, алюминия, окиси кремния в виде диатомита.

Рисунок 3. Технологическая схема переработки руды в Цехе кучного выщелачивания

Состав осадков зависит от состава цианистых растворов и условий осаждения. В цехе кучного выщелачивания действует упрощенная схема переработки цинковых осадков: обжиг и плавка осадков с получением сплава Доре. Достоинства способа: простота аппаратной схемы, сокращение числа операций и потерь благородных металлов. Основные недостатки: получение сравнительно низкопробных слитков, большой расход флюсов, образование вязких и богатых шлаков, содержащих благородные металлы. Аффинаж сплава Доре осуществляется на ГМЗ-2.

Рисунок 4. Схема цепи аппаратов участка осветления, осаждения и готовой продукции

Плавка шихты в индукционной печи проводится при температуре 1100˚С, продолжительность плавки составляет 5–6 часов при общей загрузке цинкового осадка 450 – 750kg. Догрузка шихты цинкового осадка в тигель производится порциями по мере уменьшения объема шихты в процессе плавки. По мере накопления шлака в тигле, он выливается в стальном конусе, после чего производится догрузка шихты и ее плавка продолжаются.

Полученные результаты свидетельствует о возможности переработку техногенных отходов НГМК и имеется перспективу, также в дальнейшим требуется усовершенствование и дополнение гидрометаллургических мещателство для селективного разделение благородных металлов из состав полученных концентратов.

Список литературы:

1. Вохидов Б.Р., Нурмуродов Н.М., Халимов А.А. Инновационные технологии извлечения благородных металлов из забалансовых руд // Международная научно-практическая конференция «Проблемы, перспективы и инновационный подход эффективной переработки минерального и техногенных отходов» г.Алмалык 27 мая 2021 года, C.120-121.
2. Вохидов Б.Р. // Разработка технологии получения платиновых металлов из техногенных отходов. // Научно-методический журнал Евразийский союз ученых (ЕСУ): Москва, 2020. Июнь №6(75). C.38-46.
3. Вохидов Б.Р., Халимов А.А., Нурмуродов Н.М., Балансдан ташқари рудалардан нодир металларни ажратиб олишнинг инновацион технологиялари// Международная научно-практическая конференция «Практические и инновационные научнқе исследования» г.Ташкент 2021 год, C.194-195.
4. Вохидов Б.Р., Хасанов А.С. // Исследование и разработка технологии извлечения металлов платиновых групп из техногенного сырья АО «АГМК» // XIV Международная научно-практическая конференция. Сибирского отделения РАН, г. Красноярск, Россия 2021 г. 6-9 Сентября С.29-32.
5. Хасанов Абурашид Солиевич, Вохидов Бахриддин Рахмидинович, Бабаев Мирдодожон Шарофжон угли // Инновационные подходы к техногенным отходам как сырьевой базе горно-металлургической отрасли // Х Форум ВУЗОВ Инженерно-технологического профиля союзного Государства - Минск, 2021. 6-9 Декабря №10. C.135-137.
6. Voxidov B.R. // Development and improvement of technology for extraction of precious metals from technogenic raw materials // Научно-методическый журнал UNIVERSUM: Технические науки - Moskva, 2021. Dekabr №12(93). C.11-16.
7. Xasanov A.S., Voxidov B.R. Mamaraimov G.F. // Texnogen xomashyolardan vanadiy va palladiyni ajratib olishning texnologiyalarini yaratish // Farg‘ona politexnika instituti Ilmiy texnik jurnali Farg‘ona 2021y. Iyun Tom 25 №2. S.136-143.