RU2637204C1 - Способ биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов - Google Patents
Способ биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2637204C1 RU2637204C1 RU2016151575A RU2016151575A RU2637204C1 RU 2637204 C1 RU2637204 C1 RU 2637204C1 RU 2016151575 A RU2016151575 A RU 2016151575A RU 2016151575 A RU2016151575 A RU 2016151575A RU 2637204 C1 RU2637204 C1 RU 2637204C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biopulp
- redox potential
- pyrrhotite
- pyrite
- oxidation
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 20
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010931 gold Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 69
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 50
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 50
- 229910052952 pyrrhotite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 claims abstract description 33
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 33
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229910052964 arsenopyrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- MJLGNAGLHAQFHV-UHFFFAOYSA-N arsenopyrite Chemical compound [S-2].[Fe+3].[As-] MJLGNAGLHAQFHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 claims abstract 4
- 230000037213 diet Effects 0.000 claims description 7
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 229910052569 sulfide mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002224 dissection Methods 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical class N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001280344 Ferroplasma acidiphilum Species 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 2
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- OGFYIDCVDSATDC-UHFFFAOYSA-N silver silver Chemical compound [Ag].[Ag] OGFYIDCVDSATDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000028016 temperature homeostasis Effects 0.000 description 2
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589921 Leptospirillum ferrooxidans Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical class [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical class [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001134777 Sulfobacillus Species 0.000 description 1
- XEIPQVVAVOUIOP-UHFFFAOYSA-N [Au]=S Chemical class [Au]=S XEIPQVVAVOUIOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Chemical class 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Chemical class 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/18—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes with the aid of microorganisms or enzymes, e.g. bacteria or algae
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к извлечению благородных металлов из упорных сульфидных руд и может быть использовано для управления процессом биовыщелачивания, проводимого в чановых реакторах, имеющих перемешивающее устройство, систему терморегуляции и аэрации. При биовыщелачивании упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов проводят селективное окисление минералов: пирита, пирротина, арсенопирита и антимонита. Биовыщелачивание контролируют окислительно-восстановительным потенциалом биопульпы при постоянном определении минералогического состава флотоконцентрата, подаваемого на питание, определяя содержание в последнем арсенопирита и антимонита и соотношение пирротин/пирит. Регулирование значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы проводят изменением скорости подачи питания и содержания твердого в питании реактора, при этом значение окислительно-восстановительного потенциала биопульпы поддерживают на уровне 600 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения. Способ позволяет обеспечить оптимальные условия биовыщелачивания золотосодержащих сульфидных минералов, снизить расход реактивов, что сказывается на повышении степени вскрытия золота. 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к извлечению благородных металлов из упорных сульфидных руд и может быть использовано для управления процессом биовыщелачивания, проводимого в чановых реакторах имеющих перемешивающее устройство, систему терморегуляции и аэрации.
Известен способ управления процессом биовыщелачивания (патент Евразийского патентного ведомства №013851, опубл. 30.10.2008 г; МПК С22В 3/18 С22В 3/02, 2006.01, который описывает процесс управления биовыщелачиванием суспензии минерала в реакторе путем изменения скорости подачи в реактор барботируемого газа и изменения количества энергии, подаваемой на электропривод перемешивающего устройства в реакторе, причем указанное управление осуществляют на основании измеренного или расчетного потребления кислорода в суспензии.
Недостатком данного способа является относительность показаний измеренного или расчетного потребления кислорода в суспензии, что приводит к неполноценному управлению процессом. Также недостатком данного способа является невозможность селективного окисления минералов.
Известен способ контроля микробного выщелачивания в отвале, который также может быть применен в условиях чанового выщелачивания (патент Евразийского патентного ведомства №015456. С22В 3/18 С22В 15/00, 2006.01, опубл. 30.10.2009), в котором управление процессом биовыщелачивания заключается в стимуляции роста микроорганизмов. Процесс микробного выщелачивания в отвале халькопиритной руды проводят путем добавления диоксида углерода к воздушному потоку, направляемому в отвал для стимулирования роста мезофильных микробов.
Недостатком данного способа является то, что управление процессом заключается только в стимуляции роста микроорганизмов без учета их активности и состава энергетического субстрата. Также недостатком данного способа является невозможность селективного окисления минералов.
Наиболее близким является способ выщелачивания халькоперита (патент RU 2180360, МПК С22В 15/00, С22В 3/18, опубл. 10.03.2002), в котором для окисления сульфидного материала используется сульфат железа (III), условия процесса контролируются для поддержания поверхностного потенциала халькопирита в интервале 350-450 мВ. Дополнительно предусматривается контроль процесса путем регулирования, по меньшей мере, отношения ионов железа (Fe3+) к ионам железа (Fe2+). Причем такое регулирование осуществляется путем регулирования подачи кислорода в процесс окисления ионов железа (Fe2+), причем окисление ионов железа (Fe2+) в ионы железа (Fe3+) осуществляется с использованием бактериального способа окисления.
Недостатком данного способа является разделение стадии биоокисления ионов (Fe2+) и стадии выщелачивания минерала, а также то, что управление процессом осуществляется путем регулирования подачи кислорода в процесс окисления и невозможность селективного окисления минералов.
Задача, решаемая посредством разработанного способа биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов, состоит в управлении процессом биовыщелачивания упорных сульфидных флотоконцентратов за счет регулирования значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы для окисления минералов, проведение селективного окисления минералов, а также обеспечение оптимальных условий биовыщелачивания золотосодержащих сульфидных минералов, снижение расхода реактивов (серной кислоты, цианида), повышение степени вскрытия золота.
Поставленная задача решается тем, что в способе биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов, включающем биовыщелачивание флотоконцентрата с получением биопульпы и регулирование значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы для окисления минералов, согласно изобретению проводят селективное окисление минералов: пирита, пирротина, арсенопирита и антимонита, процесс биовыщелачивания контролируют окислительно-восстановительным потенциалом биопульпы при постоянном определении минералогического состава флотоконцентрата подаваемого на питание, определяя в последнем содержание арсенопирита и антимонита и соотношение пирротин/пирит, регулирование значения окислительно-восстановительного потенциала проводят изменением скорости подачи питания и содержания твердого в питании реактора, при этом значение окислительно-восстановительного потенциала биопульпы поддерживают на уровне 600 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения;
- после определения минералогического состава флотоконцентрата для флотоконцентрата с содержанием арсенопирита менее 7% и антимонита менее 5%, выбор значений окислительно-восстановительного потенциала биопульпы проводят по соотношению пирротин/пирит;
- при отношении пирротин/пирит, равном единице, процесс биовыщелачивания ведут при окислительно-восстановительном потенциале биопульпы не менее 580 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения;
- при отношении пирротин/пирит более единицы процесс биовыщелачивания ведут при окислительно-восстановительном потенциале биопульпы в интервале 560-570 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения;
- при отношении пирротин/пирит менее единицы, процесс биовыщелачивания ведут при окислительно-восстановительном потенциале биопульпы в интервале 600-630 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения;
- регулирование значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы осуществляют изменением скорости подачи питания и содержания твердого в питании, причем для снижения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы, сначала повышают содержание твердого в питании и далее повышают скорость подачи питания, а для повышения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы сначала снижают скорость подачи питания и далее снижают содержание твердого в питании;
- окислительно-восстановительный потенциала биопульпы для селективного окисления пирита, пирротина и арсенопирита поддерживают на уровне 600 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения;
- окислительно-восстановительный потенциал биопульпы для селективного окисления антимонита поддерживают в интервале 520-540 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
Технический результат заявляемого способа достигается тем, что за счет создания оптимальных условий биовыщелачивания золотосодержащих сульфидных минералов, а также снижения скорости окисления остальных минералов происходит вскрытие золота, содержащегося в сульфидных минералах (пирит, арсенопирит).
Технический результат заявляемого способа достигается также тем, что, регулирование значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы осуществляют изменением скорости подачи питания и содержанием твердого в питании реакторов.
Технический результат заявляемого способа достигается также тем, что для снижения значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы сначала повышают содержание твердого в питании, до верхнего значения 200 г/л и далее повышают скорость подачи питания до 10 м3/час;
Технический результат заявляемого способа достигается также тем, что при высоком уровне температуры в реакторах повышают скорость подачи питания без увеличения содержания твердого в питании;
Технический результат заявляемого способа достигается также тем, что для повышения значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы, сначала понижают скорость подачи питания до нижнего значения 7 м3/час и далее понижают содержание твердого в питании до 150 г/л.
Технический результат заявляемого способа достигается также тем, что за счет поддержания потенциала на уровне 600 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода) селективное окисление пирротина замедляется, это приводит к снижению расходов на охлаждение чана и снижению трат серной кислоты, т.к. окисление пирротина является экзотермической реакцией и требует значительного расхода серной кислоты.
Технический результат заявляемого способа достигается также тем, что за счет поддержания окислительно-восстановительного потенциала биопульпы на уровне 600 мВ (относительно Ag-Cl электрода) интенсифицируется селективное окисление арсенопирита - одного из основных золотонесущих сульфидных минералов, на порядок, что приводит к вскрытию заключенного в арсенопирите золота.
Технический результат заявляемого способа достигается также тем, что за счет поддержания значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы на уровне 600 мВ (относительно Ag-Cl электрода) интенсифицируется процесс селективного окисления пирита, являющегося основным сульфидом, при окислении которого микроорганизмами, нарабатывается серная кислота, что снижает в дальнейшем ее расход.
Технический результат заявляемого способа заключается также в том, что при работе в области окислительно-восстановительного потенциала биопульпы на уровне 600 мВ (относительно Ag-Cl электрода) скорость селективного окисления антимонита уменьшается в 3 раза.
Заявляемый способ поясняется рисунками, где на:
Рис. 1. Показана зависимость относительной скорости окисления пирротина от окислительно-восстановительного потенциала относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода),
Рис. 2. Показана зависимость относительной скорости окисления арсенопирита от окислительно-восстановительного потенциала относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода),
Рис. 3. Показана зависимость относительной скорости окисления пирита от окислительно-восстановительного потенциала относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода),
Рис. 4. Показана зависимость относительной скорости окисления антимонита от окислительно-восстановительного потенциала относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода),
Способ осуществляется следующим образом.
Биовыщелачивание флотоконцентрата ведут в чанах с механическим перемешиванием, аэрацией и терморегуляцией. В качестве питания подают концентрат оптимальной крупности - 80% класса - 0,041 мм. Контроль процесса осуществляют по значению окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) биопульпы (реакционной среды) с помощью любого прибора, работающего в данной среде, в определенном диапазоне значений ОВП. Процесс биовыщелачивания контролируют окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) биопульпы при постоянном определении минералогического состава флотоконцентрата подаваемого на питание, определяя содержание в последнем арсенопирита и антимонита, а также соотношение пирротин/пирит, при этом значение окислительно-восстановительного потенциала биопульпы поддерживают на уровне 600 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода) для селективного окисления минералов.
В известных источниках уровень окислительно-восстановительного потенциала биопульпы определяют в основном соотношением ионов железа (III) и (II). Концентрация ионов Fe(II) определяется скоростью окисления сульфидов (реакция 1), концентрация ионов Fe(III) определяется микробиологической активностью (реакция 2):
Определение окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) осуществляют измерением ОВП относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода) в течение всего периода времени, в течение которого проводится биовыщелачивание.
В предлагаемом способе благодаря простоте и скорости проведения замеров ОВП биопульпы реакция на изменения процесса занимает гораздо меньше времени, чем при контроле с помощью других параметров (например, концентрация растворенного кислорода, клеточная активность, изменения концентрации растворенных веществ пульпы и др.). Регулирование значения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) биопульпы осуществляют изменением скорости подачи питания и содержанием твердого в питании реакторов.
Лабораторные исследования показали, что ведение устойчивого процесса биовыщелачивания флотоконцентрата с высоким содержанием пирротина должно быть при высоком окислительно-восстановительном потенциале (>580 мВ относительно Ag-Cl электрода). Данные исследований показывают, что даже при содержании железа в концентрате 43,6% (пирротина 57,4%) можно уверенно вести процесс со временем удержания 107 ч при схеме соединения реакторов: 5 загрузочных - 1 хвостовой.
Зависимость относительной скорости селективного окисления пирротина от окислительно-восстановительного потенциала относительно стандартного хлорсеребряного электрода (относительно Ag-Cl электрода) представлена на рис. 1.
Выбор режима работы с четырьмя или пятью загрузочными реакторами зависит от содержания пирротина во флотоконцентрате. Для успешного ведения процесса биоокисления флотоконцентрата с высоким содержанием пирротина (Fe > 33%) необходимо удерживать ОВП пульпы >580 мВ относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода). Отрицательными свойствами пирротина являются его высокая экзотермичность окисления и необходимость значительных трат кислоты. Следовательно, целенаправленно регулируя процесс в сторону высоких потенциалов на уровне 600 мВ относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода), уменьшают скорость селективного окисления пирротина, тем самым снижают расходы на охлаждение чанов и на потребление кислоты (рис. 1). Кроме того, снижение скорости окисления пирротина снижает образование элементной серы, на которую в процессе цианирования тратится значительное количество цианида.
Зависимость относительной скорости селективного окисления арсенопирита от окислительно-восстановительного потенциала относительно стандартного хлорсеребряного электрода представлена на рис. 2.
Скорость селективного окисления арсенопирита увеличивается в интервале ОВП от 400 до 600 мВ относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода) (рис. 2). При снижении потенциала с 600 мВ до 480 мВ скорость селективного окисления снижается от 0,055 до 0,005 ч-1, т.е. в 10 раз. Увеличивая ОВП, интенсифицируют селективное окисление арсенопирита - одного из основных золотонесущих сульфидных минералов - на порядок. Селективное окисление арсенопирита приводит к вскрытию содержащегося в нем золота.
Зависимость относительной скорости селективного окисления пирита от окислительно-восстановительного потенциала относительно стандартного хлорсеребряного электрода (относительно Ag-Cl электрода) представлена на рис. 3.
Скорость селективного окисления пирита увеличивается при повышении потенциала до 600 мВ от 0,01 до 0,7 ч-1, т.е. в 70 раз (рис. 3). Следовательно, поддерживая потенциал на уровне 600 мВ относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода), можно интенсифицировать селективное окисление пирита. Пирит является основным сульфидом, при окислении которого микроорганизмами, нарабатывается серная кислота. Таким образом, работая в этой области, мы интенсифицируем наработку серной кислоты, снижая ее расход.
Зависимость относительной скорости селективного окисления антимонита от окислительно-восстановительного потенциала относительно стандартного хлорсеребряного электрода (относительно Ag-Cl электрода) представлена на рис. 4.
Максимальная скорость селективного окисления антимонита происходит при потенциале не выше 520 мВ. При повышении потенциала от 520 до 600 мВ скорость селективного окисления снижается от 0,065 до 0,003 ч-1, т.е. в 21 раз. При работе в области потенциала до 600 мВ относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода) скорость селективного окисления антимонита уменьшится в 3 раза.
Важным моментом в данном способе ведения процесса, является ведение процесса при оптимальных параметрах. Лимитирование по pH приведет к снижению микробиологической активности. Поэтому pH должен быть на уровне не более 2,00. Превышение или снижение оптимума по температуре также ведет к снижению активности клеток и к их гибели. Температуру поддерживают в пределах оптимума для микробной ассоциации. Лимитирование по кислороду замедляет скорость окисления ионов Fe(II). Остаточное содержание кислорода должно быть не менее 2 мг/л. Качество воды и реагентов должно соответствовать техническим требованиям и стандартам предприятия. Поэтому необходимо постоянно контролировать активность клеточной культуры. Особое внимание надо обратить на систему распределения пульпы по реакторам линий. Используют пульподелители с расходомерами и регуляторами подачи пульпы, обеспечивающие ее точную и равномерную подачу в загрузочные реакторы.
Пример
Руду дробят, затем измельчают до получения крупности 80% класса - 0,041 мм. Далее руду подвергают флотации. Полученный флотоконцентрат подвергают чановому биовыщелачиванию с получением биопульпы. Перед подачей на биовыщелачивание определяют минералогический состав флотоконцентрата, определяя содержание арсенопирита и антимонита, а также соотношение пирротин/пирит.
После определения минералогического состава флотоконцентрата для флотоконцентрата с содержанием арсенопирита менее 7% и антимонита менее 5% значение окислительно-восстановительного потенциала биопульпы определяют по соотношению пирротин/пирит.
При отношении пирротин/пирит, равном единице, процесс биоокисления ведут при окислительно-восстановительном потенциале биопульпы не менее 580 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
При отношении пирротин/пирит более единицы процесс биоокисления ведут при окислительно-восстановительном потенциале биопульпы в интервале 560-570 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
При отношении пирротин/пирит менее единицы процесс биоокисления ведут при окислительно-восстановительном потенциале биопульпы в интервале 600-630 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
Следовательно, поддерживая потенциал на уровне 600 мВ относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода), интенсифицируется селективное окисление пирита. Пирит является основным сульфидом, при окислении которого микроорганизмами, нарабатывается серная кислота. Таким образом, работая в этой области, мы интенсифицируем наработку серной кислоты. Это дает возможность управлять кислотным режимом процесса, что приводит к экономии расхода серной кислоты.
Биовыщелачивание флотоконцентрата проводят в чанах с постоянным перемешиванием и аэрацией. Технологические параметры поддерживают на следующем уровне: pH загрузочных реакторов 1,8-2,0, хвостовых 1,5-1,8; температура загрузочных реакторов 38-39°С, хвостовых 38-40°С; остаточная концентрация растворенного кислорода не менее 2 мг/л; время удержания в линии 110-120 ч; тонина помола флотоконцентрата 80% класса - 0,041 мм; содержание твердого в питании 150-200 г/л. Скорость подачи питания 7-10 м3/час.
Регулирование значения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) биопульпы осуществляют изменением скорости подачи питания и содержанием твердого в питании. Для снижения значения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) биопульпы сначала повышают содержание твердого в питании до верхнего значения 200 г/л и далее повышают скорость подачи питания до 10 м3/час. Если в реакторах держится высокий уровень температуры выше 40°С, то повышают скорость подачи питания до 10 м3/час без увеличения содержания твердого в питании. Для повышения значения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) биопульпы сначала снижают скорость подачи питания до нижнего значения 7 м3/час и далее снижают содержание твердого в питании до 150 г/л.
В качестве питательных солей используют соли азота, фосфора, калия. Процесс бактериального окисления ведут в непрерывном режиме при помощи ассоциации микроорганизмов Sulfobacillus olympiadicus, архей Ferroplasma acidiphilum, архей Ferroplasma acidiphilum, Leptospirillum ferrooxidans и микроскопических грибов Aspergillus niger.
Для флотоконцентрата с содержанием арсенопирита более 7% и антимонита более 5% необходимо учитывать концентрацию всех минералов. При содержании пирротина более 20% или антимонита более 5% процесс ведут при ОВП биопульпы 560 мВ ± 5 мВ относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода). При содержании пирита более 10% или арсенопирита более 7% процесс ведут при ОВП биопульпы в интервале 580-600 мВ относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения (относительно Ag-Cl электрода). В хвостовых реакторах происходит доокисление серы и оставшихся минералов (в основном антимонита и пирита). Регулирование значения ОВП биопульпы здесь затруднено невозможностью подачи питания. Поэтому в хвостовых реакторах поддержание определенного уровня ОВП не осуществляется.
Биопульпу из хвостового реактора выводят на дальнейшую переработку (центрифугирование, нейтрализацию, цианирование, сорбцию). Из приведенного примера видно, что получают биокек с меньшим содержанием элементной серы, что снижает расход цианидов на этапе цианирования. Увеличивается степень окисления золотосодержащих сульфидов, что повышает степень вскрытия золота. Процесс протекает с меньшим расходом серной кислоты на поддержание оптимального уровня pH.
Преимущества заявляемого способа заключаются в оперативном управлении процессом биовыщелачивания за счет регулирования значения ОВП, что приводит к стабилизации процесса биовыщелачивания и позволяет работать в высокопроизводственном режиме при изменении минералогического состава флотоконцентрата.
Claims (8)
1. Способ биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов, включающий биовыщелачивание флотоконцентрата с получением биопульпы и регулирование окислительно-восстановительного потенциала биопульпы для окисления минералов, отличающийся тем, что проводят селективное окисление минералов в виде пирита, пирротина, арсенопирита и антимонита, при этом процесс биовыщелачивания контролируют окислительно-восстановительным потенциалом биопульпы при постоянном определении минералогического состава флотоконцентрата, подаваемого на питание, определяют в последнем содержание арсенопирита и антимонита и соотношение пирротин/пирит, регулирование значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы проводят изменением скорости подачи питания и содержания твердого в питании реактора, при этом значение окислительно-восстановительного потенциала биопульпы поддерживают на уровне 600 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после определения минералогического состава флотоконцентрата для флотоконцентрата с содержанием арсенопирита менее 7% и антимонита менее 5% значение окислительно-восстановительного потенциала биопульпы определяют по соотношению пирротин/пирит.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при отношении пирротин/пирит, равном единице, процесс биоокисления ведут при окислительно-восстановительном потенциале биопульпы не менее 580 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при отношении пирротин/пирит более единицы процесс биоокисления ведут при окислительно-восстановительном потенциале биопульпы в интервале 560-570 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при отношении пирротин/пирит менее единицы процесс биоокисления ведут при окислительно-восстановительном потенциале биопульпы в интервале 600-630 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регулирование значения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы осуществляют изменением скорости подачи питания и содержания твердого в питании, причем для снижения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы сначала повышают содержание твердого в питании и далее повышают скорость подачи питания, а для повышения окислительно-восстановительного потенциала биопульпы сначала снижают скорость подачи питания и далее снижают содержание твердого в питании.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что значение окислительно-восстановительного потенциала биопульпы для селективного окисления пирита, пирротина и арсенопирита поддерживают на уровне 600 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что значение окислительно-восстановительного потенциала биопульпы для селективного окисления антимонита поддерживают в интервале 520-540 мВ при измерении относительно стандартного хлорсеребряного электрода сравнения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151575A RU2637204C1 (ru) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Способ биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151575A RU2637204C1 (ru) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Способ биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2637204C1 true RU2637204C1 (ru) | 2017-11-30 |
Family
ID=60581368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016151575A RU2637204C1 (ru) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Способ биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2637204C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110256079A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-20 | 中国科学院地球化学研究所 | 一种高纯致密毒砂电极的制备方法 |
| CN112375903A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-19 | 西安建筑科技大学 | 一种强化砷黄铁矿微生物浸出的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2180360C2 (ru) * | 1997-03-03 | 2002-03-10 | Минтек | Способ выщелачивания халькопирита |
| RU2353679C2 (ru) * | 2002-12-31 | 2009-04-27 | Интэк Лтд | Извлечение металлов из сульфидных материалов |
| EA013700B1 (ru) * | 2005-10-13 | 2010-06-30 | Ототек Оюй | Способ выщелачивания сульфидных минералов |
| WO2014030048A1 (en) * | 2012-08-22 | 2014-02-27 | Bhp Chile Inc. | Heap leaching method |
-
2016
- 2016-12-26 RU RU2016151575A patent/RU2637204C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2180360C2 (ru) * | 1997-03-03 | 2002-03-10 | Минтек | Способ выщелачивания халькопирита |
| RU2353679C2 (ru) * | 2002-12-31 | 2009-04-27 | Интэк Лтд | Извлечение металлов из сульфидных материалов |
| EA013700B1 (ru) * | 2005-10-13 | 2010-06-30 | Ототек Оюй | Способ выщелачивания сульфидных минералов |
| WO2014030048A1 (en) * | 2012-08-22 | 2014-02-27 | Bhp Chile Inc. | Heap leaching method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110256079A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-20 | 中国科学院地球化学研究所 | 一种高纯致密毒砂电极的制备方法 |
| CN110256079B (zh) * | 2019-06-26 | 2021-01-26 | 中国科学院地球化学研究所 | 一种高纯致密毒砂电极的制备方法 |
| CN112375903A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-19 | 西安建筑科技大学 | 一种强化砷黄铁矿微生物浸出的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmadi et al. | Electrochemical bioleaching of high grade chalcopyrite flotation concentrates in a stirred bioreactor | |
| Ahmadi et al. | Conventional and electrochemical bioleaching of chalcopyrite concentrates by moderately thermophilic bacteria at high pulp density | |
| Koleini et al. | Acidic sulphate leaching of chalcopyrite concentrates in presence of pyrite | |
| Cancho et al. | Bioleaching of a chalcopyrite concentrate with moderate thermophilic microorganisms in a continuous reactor system | |
| Third et al. | Control of the redox potential by oxygen limitation improves bacterial leaching of chalcopyrite | |
| Woods | Electrochemical potential controlling flotation | |
| Ahmadi et al. | Catalytic effect of pyrite on the leaching of chalcopyrite concentrates in chemical, biological and electrobiochemical systems | |
| Lotfalian et al. | The effect of redox control on the continuous bioleaching of chalcopyrite concentrate | |
| Da Silva et al. | Electrochemical passivation of sphalerite during bacterial oxidation in the presence of galena | |
| Witne et al. | Bioleaching of Ok Tedi copper concentrate in oxygen-and carbon dioxide-enriched air | |
| CONIĆ et al. | Copper, zinc, and iron bioleaching from polymetallic sulphide concentrate | |
| US6168766B1 (en) | Process for leaching copper from copper sulfide using bacteria | |
| AU2224697A (en) | A process for the leaching of chalcopyrite | |
| Rivera-Vasquez et al. | Rapid atmospheric leaching of enargite in acidic ferric sulfate media | |
| CA2795397C (en) | Method for recovering valuable metals | |
| Belyi et al. | Development of BIONORD® technology on Olimpiada deposit refractory arsenic-gold ores treatment in conditions of Extreme North | |
| RU2637204C1 (ru) | Способ биовыщелачивания упорных золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов | |
| CN1249009A (zh) | 黄铜矿的浸出方法 | |
| Mier et al. | Influence of metallic ions in the bioleaching of chalcopyrite by Sulfolobus BC: Experiments using pneumatically stirred reactors and massive samples | |
| AU2013255067B2 (en) | Sulfide ore leaching process | |
| CA2518047C (en) | Method for controlling oxygen when separating minerals from a slurry | |
| Liu et al. | Novel two-step process to improve efficiency of bio-oxidation of Axi high-sulfur refractory gold concentrates | |
| Jiang et al. | Bio-oxidation of arsenopyrite | |
| Olubambi et al. | Electrochemical studies on interplay of mineralogical variation and particle size on bioleaching low grade complex sulphide ores | |
| Guezennec et al. | Bio-hydrometallurgy: an alternative to pyrometallurgy for copper recovery in a polymineral concentrate |