CC BY
45
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
зико-химических причин упорности, и выбора оп- 2. тимального варианты переработки по гибкой перестраивающейся технологии.
БИБЛИОГРАФИЯ 3.
1. Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд.- Иркутск: Ир-гиредмет, 1999. - Т.1. - 120 с.
Секисов А.Г. Дисперсное золото. Геологические и технологические аспекты. / А.Г. Секисов. Н.В. Зыков. В.С. Королев. - Чита: ЧитГУ, 2007.-С. 269.
Меретуков М.А. Золото и природное углистое вещество. - М: Издательский дом «Руда и Металлы», 2007. - 109 с.
Шумилова Л.В. УДК 622.342
МЕТОДЫ ЭФФЕКТИВНОЙ ПОДГОТОВКИ К ЦИАНИРОВАНИЮ УПОРНЫХ СУЛЬФИДНЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ
Забайкальский край обладает значительными запасами рудного и россыпного золота, природные и техногенные источники которого характеризуются рядом минералого-геохимических особенностей. Последние определяют необходимость использования новых эффективных технологий извлечения металла.
В первую очередь такими особенностями являются комплексный характер и сложный вещественный состав руд, содержащих золото и его преимущественно дисперсная форма нахождения.
В последние годы в России и за рубежом интенсивно развиваются новые перспективные направления в области переработки руд, содержащих дисперсное золото, на основе использования процессов бактериального (био) окисления сульфидных и сульфидно-солевых минералов, окисления высокоактивными кислород- и хлор- содержащими реагентами руд с органическими и битумно-углистыми включениями, а также электрохимическая, электроимпульсная и плазмохимическая активация процессов выщелачивания, активированная сорбция в локальных электрических и магнитных полях.
Перспективной технологией переработки упорных и сульфидно-солевых руд с дисперсными формами золота, по мнению автора, является биотехнология.
Биотехнология требует незначительных капитальных и эксплуатационных затрат, ее досто-
инства заключаются в простоте технологической схемы, аппаратурного оформления и высокой экономичности. Технология отличается экологической чистотой, так как вынос железа происходит при температуре и давлении окружающей среды, без применения таксичных реагентов и под воздействием микроорганизмов. Технологии, заимствованные у самой природы, наиболее экологически безопасны.
Впервые работы в области био- и геотехнологии золота в СССР были начаты в институте «Иргиредмет» в начале 70-х годов по инициативе и под руководством А.С. Черняка. В последующее время это новое направление получило дальнейшее развитие в ряде НИИ (ЦНИГРИ, ИПКОН РАН) и ВУЗов (МИСИС, РГГРУ, ЧитГУ) страны под руководством его учеников.
Изучением причин, вызывающих осаждение золота из цианистых растворов углесодержащими компонентами, занимались многие исследователи. Наиболее значительные работы в этом, направлении проведены (в порядке хронологической последовательности) Филипом, Эдмансом, Фельдт-маном, Гроссом и Скоттом, И. Н. Плаксиным и Н. А. Журловым, В.И. Максимовым, С. М. Ясюкеви-чем, Н. И. Ванеевым и др.
Наиболее успешными из современных работ в этом направлении являются исследования, которые проводятся в ИПКОН РАН совместно с институтом радиоэлектроники. (В. А. Чантурия, И.Ж. Бу-
СИСТЕМНЫМ АНАЛИЗ И ЕГО ПРИЛОЖЕНИЯ
©
нин, В.Д. Лунин), ЦНИГРИ (Г.В. Седельникова), МИСИС и одной из внедренческих компаний Санкт - Петербурга (Н.И. Глинин и др.), а также несколькими частными компаниями в США.
На основе разработанных Иргиредметом (с участием ИНМИ РАН и ЦНИГРИ под руководством Г.В. Седельниковой) технологических регламентов и с учетом имеющегося мирового опыта осуществлено проектирование и строительство первой в Российской Федерации фабрики ВЮХ для переработки золотосодержащих концентратов, выделяемых из коренных руд Олимпиадинского месторождения.
Углубленные исследования форм нахождения дисперсного золота, выделенных по типам химических связей с минералообразующими элементами и акцессорными, позволяют считать, что промышленный потенциал природных и техногенных золотосодержащих минеральных образований может быть значительно выше оцениваемого. Развитие в последние годы новых перспективных технологических решений на основе использования процессов бактериального (био)окисления сульфидных и сульфидно-солевых минералов, содержащих дисперсное золото, окисления высокоактивными кислород и хлор содержащими реагентами руд с органическими и углистыми включениями, электрохимическая и плазмохимическая активация процессов выщелачивания, активированной сорбции в локальных электрических и магнитных полях позволяет рассматривать эти особенности как инициацию их творческой реализации для конкретных типов золотосодержащих объектов.
Извлечение дисперсных форм благородных металлов и в частности золота, требует предварительного изменения микроструктуры их минералов-носителей (в первую очередь повышения пористости и формирования сети микротрещин) и микроагрегации атомов элементов-примесей.
Учитывая тенденцию снижения среднего содержания благородных металлов в перерабатываемых рудах, а также вовлечение во вторичную переработку содержащих их техногенных минеральных образований, решение вопроса снижения энергозатрат при электрообработке пульп остается актуальным.
Идеология поиска вариантов сочетания различных процессов активации строится автором работы таким образом, чтобы получить максимальный эффект при извлечении золота.
Биоокисление - передовая технология, она опробирована в производственных условиях, но пока дорогостоящая и процесс идет достаточно экстен-
сивно, а также при окислении образуется сложный вещественный состав продуктов биоокисления, значительное количество вторичных соединений Бе, Л8 и недоокислившихся сульфидов.
Устранить эти недостатки можно увеличением контактной поверхности, а также за счет формирования элементарной серы, как компонента питательной среды для тионовых бактерий на основе предварительного физико- химического или фотоэлектрохимического окисления.
Наиболее подвержены воздействию микроорганизмов минералы с дефектами в виде различных включений, ослабляющих их внутреннюю структуру. Под влиянием микроорганизмов, выщелачивающих железо в естественных условиях, на месторождениях образуются участки с низким его содержанием.
С целью интенсификации процесса окисления упорных руд, сульфидно-сульфосолевых концентратов и более полного раскрытия минеральной матрицы было предложено осуществлять комбинированное окисление - предварительную фотоэлектрохимическую обработку растворами реагентов и последующее бактериальное окисление минеральной матрицы, а для повышения извлечения золота из окисленного концентрата - двухста-дийное сорбционное цианирование с использованием электроактивации пульп и контрольной электросорбции.
Экспериментальная проверка теоретических положений комбинированных методов окисления осуществлялась по технологической схеме, смоделированной на пульпе ГМЗ-З Новоийского ГМК (г.Учкудук, Узбекистан). Для проведения полупромышленных испытаний двухстадийной схемы электроактивационного выщелачивания дисперсного золота из сульфидных руд была испытана комбинированная (с физико-химическим и бактериальным окислением) технологическая схема.
Для обеспечения эффективного протекания процесса двухстадийного сорбционного выщелачивания из концентратов сульфидных руд, матрица минералов-носителей дисперсного золота должна быть окислена не менее чем на 60-65 %, что достигается за 70-100 часов и далеко не во всех случаях возможно, используя только бактериальное окисление.
В связи с чем, нами было предложено осуществлять комбинированное окисление пирит-арсенопиритовых флотоконцентратов первоначально сернокислотным раствором (3 %), обработанным в электролизере и пробарботированным в течение определенного времени (порядка часа) воздухом, подаваемым через кварцевую колбу,
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
размещенную в зоне облучения ультрафиолетовой лампой ДРТ-230. Объем реактора 30 л. При этом в растворе наблюдалось образование перекиси водорода (в стабильной и метастабильной форме) и ОН-радикалов. Для снижения концентрации растворенного мышьяка при сохранении остаточного активного кислорода, интенсифицирующего последующее бактериальное окисление, содержание твердого в активированной пульпе доводилась до Ж:Т = 5:1. В твердой фазе пульпы существенно повышалось содержание элементной серы (более чем в 3 раза) и сульфатов (почти на порядок).
Предварительно окисленную фотоэлектрохимическим способом пульпу подвергали второй, основной стадии окисления - биоокислению в лабораторном реакторе. Основу биомассы составили штаммы бактерий Tiobacillus Ferrooxidans и Tioba-cillus Tiooxidans. Наличие элементной серы после предварительного окисления повысило интенсивность биоокисления.
Оценка эффективности предложенной технологии проводилась путем сравнения содержания золота, остающегося в хвостах, по схеме двухста-дийного комбинированного окисления и контрольной схеме, предусматривающей только биоокисление.
В экспериментальном варианте концентрация золота в хвостах составила 1,7 г/т, в контрольном (только биоокисление) - 5 г/т, прирост извлечения - 23 %.
После комбинированного окисления осуществляют двухстадийное сорбционное выщелачивание по предложенной технологии.
Данная технология была разработана для переработки упорных руд, содержащих дисперсное золото, примеси которого активно реагируют с цианидами, и сорбционно активные минеральные компоненты.
Результаты экспериментальных исследований приведены на Рис .1-4.
100
%р о"- 30
80
о ^ /0
о 60
О
S 50
и 40
11 -: 30
а 20
m
К
10
—i
Ь
, i
/
/ г 1 1
Г
-1,5:1
-3:1
-5:1
: ' 1 г; ■ к? г? и 1 г: ■ /м т? 24 2Н .' 34 :к зи 40 -12 лл " 4а 52 54 5 к 5а 50 ' 1 5$ 70 г?
Продолжительность выщелачивания золота, час
Рис. 1. Зависимость извлечения золота в процессе цианирования от плотности пульпы:
1 - Ж.:Т=1,5:1; 2 - Ж.:Т=3:7; 3 - Ж:Т=5:1
О 2 4 С 8 10 13 14 1В 18 30 22 24 25 28 30 32 34 30 40 ¿2 -4 45 45 50 52 54 55 55 00 02 04 55 09 ТО 72 • 1. Биоокислвнив (контрольный вариант] 2. Физико-химическое и бноокнсление (экспериментальный вариант)
Продолжш'ельностъ выщелачивания золота, час Рис. 2. Влияние физико-химического окисления на интенсивность кислотообразования в системе выщелачивания
СИСТЕМНЫМ АНАЛИЗ И ЕГО ПРИЛОЖЕНИЯ
©
11
10,5 10 9.5 9 0.5 в 7,5 7 6.5 г? В К 5.5 ¿6 5 4,5 4 3.5 3 2.5 2 1,5 1
0.5 0
1 2 3
Название Пробы материала Рис. 3. Соотношение неокисленной и окисленной форм серы (8:802): 1 - в исходной руде (9,5:1); 2 - после физико-химического окисления (6,5:1);
3 - после физико-химического и биоокисления (2,0:1).
0 1 2 3 4 5 6 'Г,час
• содержание золота в твердой фазе, г/т И содержание золота в жидкой фазе, мг/л
Рис. 4. Зависимость содержания золота в жидкой и твердой фазе от продолжительности предварительного цианирования
В отличие от традиционной технологии «уголь в пульпе», когда сорбент перемещается против хода движения пульпы, т. е. по градиенту содержания растворенного золота, предлагаемая технология двухстадийной сорбции предполагает первоначальный ввод сорбента по ходу движения пульпы (сорбент специально подготовлен и активно участвует в процессе локального цианирования) и последующий ввод основной части сорбента против хода движения смолы.
Лабораторными исследованиями и полупромышленными испытаниями комбинированной схемы окисления сочетающей физико-химическое и бактериальное вскрытие минеральной матрицы
и последующего электроактивационного выщелачивания дисперсного золота из сульфидных руд и концентратов показано, что для повышения эффективности извлечения указанного золота, необходимо обеспечить глубину процессов окислительной подготовки пульпы, локального (пленоч-нофазного) цианирования и двухстадийной сорбции золота.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. П.р. по заявке № 2007145306/02 (049635) от 06.12.2007. Способ подготовки упорных сульфидных руд и концентратов к выщелачиванию.
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Секисов А.Г., Резник Ю.Н., Шумилова Л.В., Зыков Н.В., Лавров А.Ю., Королев В.С., Кона-рева Т.Г.
2. Патент № 2350665 Российской Федерации, МПК С22В 3/18 (2006.01), С22В 11/08 (2006.01), Способ кюветного выщелачивания металлов из минеральной массы. Секисов А.Г., Резник Ю.Н., Зыков Н.В., Шумилова Л.В., Лавров А.Ю., Манзырев Д.В., Климов С.С.,
3.
Королев В.С., Конарева Т.Г., Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Забайкальский горный колледж, № 2007118333, заяв. 16.05.2007; опубл. 27.03.2009, Бюл. № 9. - 4 с. Секисов А.Г. Дисперсное золото. Геологические и технологические аспекты. / А.Г. Секисов. Н.В. Зыков. В.С. Королев. - Чита: ЧитГУ, 2007.-С. 269.
Логунов А. С.
УДК 629.118.74
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ВИБРОЗАЩИТНОЙ СИСТЕМЫ
Забайкальский край обладает значительными запасами рудного и россыпного золота, природные и техногенные источники которого характеризуются рядом минералого-
Введение управляемых пневматических устройств или пневматических приводов в исходную (пассивную) систему изменяет ее свойства и требует построения математических моделей для оценки возможностей, привносимых тем или иным законом управления динамическим состоянием. В общем случае дополнительная связь, реализующая закон управления, представляет собой последовательное соединение звеньев, составляющих цепь. В первую очередь речь идет об измерительных устройствах, преобразователях, усилителях, корректирующих звеньях, исполнитель-
ных механизмов. В [1, 2] были рассмотрены новные положения создания пневматической виброзащитной системы (ВЗС) такие как: структурное моделирование пневматических систем, линеаризация математических моделей пневматических виброзащитных систем (ПВЗС), особенности переходных процессов. С целью их практической проверки на базе Иркутского государственного технического университета (ИрГТУ) была собрана экспериментальная ПВЗС, схема работы которой полностью отвечает унифицированной схеме, приведенной на рис. 1.
Объект защиты и источник внешних возмущений связаны между собой посредством пружины и исполнительного механизма активной цепи системы. Исполнительный механизм в экспери-
