 |
2.3 Описание предлагаемой технологии переработки хвостов флотации ЗИФ-2 и нейтрализации фугата
|
|
|
|
2. 3 Описание предлагаемой технологии переработки хвостов флотации ЗИФ-2 и нейтрализации фугата
В качестве сорбента предлагается использовать анионообменную смолу " Пьюроголд S992".
Извлечение золота осуществляют путем предварительного цианирования и сорбционного выщелачивания, причем выщелачивание золота ведут цианидом натрия из подщелоченной пульпы измельченного исходного сырья. Подщелачивание пульпы осуществляют перед обработкой ее цианидом натрия до установившейся величины pH в пределах 9, 5-10, 0, предпочтительно 9, 8-10, 0. Десорбцию золота из анионита осуществляют десорбирующим раствором, содержащим 25-30 г/л цианида натрия и 5 г/л NaOH.
Следует отметить важность поддержания заданного значения pH при сорбции золота из руд и продуктов их переработки. Применительно к сорбции золота из цианидных сред слабоосновньм анионитом PuroGold S-992 известно, что его емкость по золоту резко падает при увеличении pH ~ с 10 до 10, 5.
Поэтому, сорбционное выщелачивание проводят при pH пульпы, равном не выше 10, предпочтительно при pH 9, 8-10, 0 с целью повышения емкости по золоту слабоосновного анионита. Причем, учитывая важность установления pH в таком узком интервале, доведение pH пульпы до требуемой величины целесообразно производить предварительно, при ее подготовке к сорбционному выщелачиванию [12].
Сорбционное выщелачивание золота осуществляется в цепочке аппаратов типа " пачук" при противотоке фаз, при этом анионит в единичный аппарат загружают в количестве 0, 5-2, 0 % от объема пульпы.
Десорбцию золота анионита осуществляют десорбирующим раствором при объемном соотношении анионит/десорбирующий раствор, равном 1/(3, 5-4, 5), при температуре 55-65°.
|
|
|
Десорбцию золота из насыщенного анионита осуществляют в аппаратах колонного типа при контактировании восходящего потока водной фазы с нисходящим потоком уплотненного слоя анионита при его периодической синхронной выгрузке и загрузке в аппараты.
Предлагаемая технологическая схема переработки хвостов флотации на ЗИФ-2 и нейтрализация фугата известковым молоком на ЗИФ-3 показана на рис. 2. 1.
ЗИФ-3 ЗИФ-2
| Хвосты флотации флотации |
| Флокулянт |
| Биопульпа |
| Биопульпа |
| Центрифугирование |
| Биокек |
| Фугат |
| Нейтрализованный фугат в хвостохранилище |
| Нейтрализация |
| Са(ОН)2 |
| Нейтрализация |
| Фильтрация |
| Сгущение |
| Верхний слив й слив |
| Нижний слив |
| На ОРПиО иО |
| Предварительное цианирование |
| Кек |
| Фильтрат |
| Пульпа |
| Сорбционное выщелачивание |
| Хвосты |
| Смола насыщенная |
| На обезвреживание |
| Десорбция, регенерация |
| Смола регенерированная |
| Товарный электролит |
| Электролиз |
| Са(ОН)2 |
| NaCN |
| Воздух |
| NaCN |
| Воздух |
| Элюирующие растворы |
| Элюируемые растворы |
| Доукрепление |
| Катодный осадок |
| Обеззолоченный раствор |
| На переработку |
| кек на переработку |
| Доукреплениее |
| Десорбирующий раствор |
| Распульповка |
| В хвостохранилище |
Рисунок 2. 1 Предлагаемая технологическая схема гидрометаллургической переработки хвостов флотации ЗИФ-2 и нейтрализации фугата известковым молоком на переделе ГМО-2 ЗИФ-3
Технический результат состоит в повышении емкости насыщенного слабоосновного анионита по золоту, а также в существенном снижении содержания примесей в товарном десорбате и сокращении длительности процесса десорбции золота за счет уменьшения числа операций [12].
Операцию нейтрализации фугата, рационально проводить на том же переделе, где и обезвоживание биокека - ЗИФ-3. Предварительноосветвлять фугат на имеющихся в отделении пресс-фильтра DiemmeGHT-1500/P13, с целью улавливания при фильтрации потерь твердого материала (биокека) равной 8 г на литр фугата.
|
|
|
Полученный в результате фильтрации кек отправляют на операцию распульповки и нейтрализации известковым молоком центрифугированного биокека и дальнейшую переработку на участок сорбции.
Фильтрат, с содержанием твердого материала (биокек) равной 1 г на литр фильтрата, отправляют на процесс нейтрализации известковым молоком, после чего, нейтрализованный фильтрат сбрасывается в хвостохранилище.
3 Металлургические расчеты
3. 1 Расчет водно-шламовой схемы существующей технологии
Принимаем годовую производительность по руде Олимпиадинского месторождения равной 8 млн т/год: 3 млн т/год по ЗИФ-2 и 5 млн т/год по ЗИФ-3. Следовательно, суточная производительность на ЗИФ-2 8823, 53 т/сут, а часовая 367, 65 т/ч. Суточная производительность на ЗИФ-3 составляет 14705, 88 т/сут, а часовая 612, 74 т/ч. Плотность руды - 2, 7 т/м3.
Выход гравиоконцентрата принимаем 0, 064 %. На операции гравитации масса гравиоконцентрата составляет:
(3. 1)
значение mг/кЗИФ-3 определяем по формуле (3. 1).
т/сут,
где Q - количество руды, т;
- β г/к - выход гравиоконцентрата т.
Следовательно, хвосты гравитации, поступающие на процесс флотации составляют 8817, 9 т/сут и 14696, 3 т/сут для ЗИФ-2 и ЗИФ-3, соответственно. Выход концентрата флотации составляет 4%, т. е. масса флотоконцентрата будет равна:
8817, 9∙ 0, 04 = 352, 7 т/сут, (3. 2)
значение mф/кЗИФ-3 определяем по формуле (3. 2).
14696, 33 ∙ 0, 04 = 587, 85 т/сут,
где mхв/гр - количество хвостов гравитации, т.;
- β ф/к - выход флотоконцентратаконцентрата т.
Тогда хвосты флотации, поступающие на процесс цианирования в подразделение ГМО ЗИФ-2, составляют:
8817, 9-352, 7=8465, 2 т/сут.
Флотоконцентрат с ЗИФ-2 и ЗИФ-3 поступает в цех бактериального окисления с последующим центрифугированием биокека. Общую массу биокека принимаем равной сумме флотоконцентрата с обеих фабрик, с учетомкоэффициента убыли К=0, 95 за счет разложения сульфидов:
|
|
|
=(352, 71+587, 85)× 0, 95=893, 53 т/сут, (3. 3)
Биоокисление проводится при соотношении Ж: Т=4: 1. Поэтому количество раствора составит:
т/сут.
На стадии центрифугирования происходит обезвоживание пульпы, т. е. отделение большей части раствора (фугата) от кека. По данным практики принимаем, что с фугатом переходит 8 г/л твердого, а влажность кека колеблется от 14 до 16 %. Кек содержит 16 % влаги, т. е.
mвл. кек=893, 53× 1, 16=1036, 5 т/сут.
Масса влаги в кеке составляет:
т/сут.
Тогда масса жидкого в фугате составит:
т/сут, (3. 4)
где mр-ра - масса раствора, т.;
- β влкек - масса влажного кека т.
Масса твердого в фугате равна:
т/сут.
Тогда количество фугата составит:
т/сут.
На нейтрализацию хвостов флотации ЗИФ-2 поступает 50% фугата, в нем твердого (кек) 3, 575 т/сут. и раствора 1715, 55 т/сут.
Согласно регламента ЗАО «Полюс»[9], известкового молока, для нейтрализации фугата смешанного с хвостами флотации и имеющую pH=5, необходимо 432 т, в т. ч. 72 т. по твердому и 360 т. известкового молока.
Далее хвосты флотации отправляют на предварительное цианирование.
Масса цианистого раствора, по технологическому регламенту [9] составляет:
mр-ра NaCN = 1730 т.
Рассчитаем количество сорбента необходимого для процесса сорбции золота из хвостов флотации. Принимаем следующие параметры согласно сводки ОТК:
- ёмкость регенерируемой смолы по Au – 0, 89 г/кг;
- ёмкость свежей смолы – 5 г/кг;
- озстаточная ёмкость по Au регенерируемой смолы – 0, 06 г/кг.
Принимаем потери смолы 6 г/т, по данным технологического регламента [9]. Тогда свежей смолы понадобится:
8540, 6× 0, 06=512, 4 г/т или 0, 512 кг/т.
Для расчёта необходимого количества сорбента (смола АМ-2Б) составляем уравнение. В данном уравнении за «х» принимается количество смолы необходимое для сорбции 1149, 63 г золота (израсчета баланса по золоту):
1149, 63= 0, 512× 5+(х-0, 512)× 0, 83
1149, 63=2, 56+0, 83х-0, 42
1149, 63=2, 14+0, 83х
1147, 49=0, 83х
х=1382, 52 кг.
На отмывку от шламов поступает вода при соотношении Ж: Т = 4: 1. Количество раствора составит: 1, 382× 4=5, 528 т/сут.
На стадии кислотной обработки добавляют раствор H2SO4 в отношении Ж: Т=5: 1. Поэтому, количество раствора составит1, 382× 5=6, 91 т/сут.
|
|
|
На стадию сорбции тиомочевины поступает насыщенная смола при соотношении Ж: Т=2: 1. Количество раствора тиомочевины составляет 1, 382× 2=2, 764 т/сут.
На стадию десорбции золота поступает насыщенная смола при соотношении Ж: Т=2: 1. Количество десорбирующего раствора составляет 1, 382× 2=2, 764 т/сут.
На стадию отмывки раствора от тиомочевины поступает смола и слабый раствор H2SO4 при соотношении Ж: Т=1, 5: 1. Количество раствора составляет 1, 382× 1, 5=2, 073 т/сут.
На стадию отмывки анионита от кислоты поступает вода при отношении Ж: Т=1, 5: 1. Количество раствора составляет 1, 382× 1, 5=2, 073 т/сут.
На стадию щелочной обработки анионита поступает раствор NaOH при отношении Ж: Т=2, 5: 1. Количество раствора составляет 1, 382× 2, 5=3, 455 т/сут.
В процесс электролиза поступит 2, 764 т золотосодержащего раствора. В катодный осадок перейдет 0, 00114 т золота, следовательно, количество маточного раствора составит: 2, 764 - 0, 0011=2, 7629 т.
Этот раствор подкрепляют и направляют в оборот на стадию десорбции.
Результаты расчета водно-шламовой схемы представлены в таблице 3. 1 приложение А.
|
|
|
