CC BY
11
© A.C. Долотов, K.A. Григорьев, B.H. Ковалев, С.Ф. Каплан, 2015
УДК 669.2/.8.053.4
A.C. Долотов, К.А. Григорьев, В.Н. Ковалев, С.Ф. Каплан
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБРАТНОГО ОСМОСА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРИД- И ЦИАНИД-ИОНОВ В ТЕХНОЛОГИИ АВТОКЛАВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ УПОРНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
Приведены результаты исследований многоступенчатой очистки оборотной воды методом обратного осмоса при переработке упорных золотосодержащих сульфидных концентратов. Экспериментально исследовано влияние цианид- и хлорид-ионов в очищенной воде на извлечение золота при последующей гидрометаллургической переработке. Ключевые слова: обратный осмос, автоклавное окисление, упорные руды и концентраты, извлечение золота.
Амурский гидрометаллургический комбинат, запушенный в 2012 году, является первым и на данный момент единственным в России предприятием, используюшем автоклавную технологию для переработки золотосодержаших концентратов (цикл РОХ-CIL). Применение автоклавного окисления (РОХ - Pressure Oxidation, 200-230 °С, парциальное давление О2 3-10 бар) для вскрытия упорных золотосодержаших сульфидных концентратов и последуюшего сорбционно-го цианирования (CIL - Carbon-in-Leach) требует большого количества воды. Вода необходима на всех стадиях гидрометаллургического процесса: для распульповки концентрата, как «острая вода» при охлаждении автоклава, для приготовления известнякового молока на стадии нейтрализации окисленной пульпы и т. д. Важным является сокрашение сбросов предприятия и возврат максимального количества воды на производственные нужды. Схематическое изображение используемого на комбинате процесса представлена на рис. 1.
Рис. 1. Схема Амурского гидрометаллургического комбината
Обратный осмос - один из наиболее перспективных методов обработки воды. Использование обратного осмоса на стадии очистки производственной воды позволяет вернуть до 85 % воды обратно в процесс.
Селективность данного метода очистки для некоторых ионов низка. Наибольшее внимание уделяется хлорид- и цианид-ионам, так как их присутствие при автоклавной переработке в сочетании с природными углеродистыми веществами, содержащимися в концентрате, может привести к потере золота в результате необратимой сорбции («прег-роббинг»).
Было проведено две серии экспериментов по очистке оборотного раствора методом обратного осмоса. В оборотный раствор перед обработкой дополнительно вводились NaCN и NaCl для обострения явления потерь золота. В первой серии использовалась добавка CN- — 100 мг/л, во второй - CN- — 500 мг/л, Cl- — 500 мг/л. Для каждой серии была проведена шестистадийная очистка полученного раствора с использованием лабораторной установки обратного осмоса Шарья-100М.
Также была проведена сравнительная серия экспериментов, в которой вместо каждой из стадий обратного осмоса оборотный раствор с добавки CN- и Cl- по 500 мг/л подвергался двукратному разбавлению.
Пермеат после каждой из стадий обработки оборотной воды использовался для распульповки концентрата перед авто-клавированием. Окисленная в автоклаве пульпа подвергалась
Рис. 2. Зависимость извлечения золота от концентрации цианид- н хлорид-ионов при их совместном присутствии в оборотной воде перед РОХ
нейтрализации известняковым молоком и CaO, после чего проводили стандартное цианирование с активным углем. Оценивали содержание золота в кеке и сравнивали его с контрольным опытом.
По результатам серии экспериментов проведена математическая обработка полученных данных и построена зависимость извлечения золота от концентрации цианид и хлорид-ионов при совместном их присутсвии. Графическое отображение полученных результатов представлено на рис. 2.
Присутствие ионов CN- и Cl- в оборотной воде оказывает значительное отрицательное влияние на извлечение золота при последующей гидрометаллургической переработке (в цикле РОХ-CIL). При высоких концентрациях CN- и Cl- (по 500 мг/л) извлечение золота снижается с 89,4 % до 42 %. После шести ступеней очистки такой воды методом обратного осмоса удается достичь извлечения Au 84,7 %.
Одновременно такой вариант очистки позволяет поддерживать очень высокий коэффициент возврата воды в гидрометаллургический цикл (0,85), что делает возможным организацию цикла N-ZLD (Near-Zero Liquid Discharge, околонулевой жидкий сток).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Филянин Г. А., Воробьев-Десятовский Н. В. Амурский гидрометаллургический комбинат — ключевой элемент перерабатывающего узла ОАО «Полиметалл» на Дальнем Востоке// Цветные металлы. 2014. № 6;
2. Рандольф Р. Что делать со сточными водами/Р.Рандольф/пер. с нем. — М.: Стройиздат, 1987;
3. Водоподготовка/ Под ред. С. Е. Беликова. — М.: Аква-Терм, 2007;
4. Radtke AS., Scheiner B.J. Studies of hydrothermal gold deposition: (I) Carlin gold deposits, Nevada: the role of carbonaceous materials in gold deposition. Economic Geology. 65. 1970;
5. Philip A. Schmitz. Adsorption of aurocyanide complexes onto carbonaceous matter from preg-robbing Goldstrike ore/ Saskia Duyvesteyn, William P. Johnson, Larry Enloe, Jacques McMullen// Hydrometallurgy. 61. 2001.
6. Smith G.C. Discussion of refractory ore, Carlin Gold Mining, unpublished report, Feb. 20. 1968. Ш
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Долотов А. С. - аспирант СПбГТИ (ТУ), инженер АО «Полиметалл
Инжиниринг», DolotovAS@polymetal.ru,
Григорьев К.А. - инженер, Grigoriev@polymetal.ru,
Ковалев В.Н. - кандидат технических наук, начальник лаборатории,
Kovalev@polymetal.ru,
Каплан С.Ф. - кандидат химических наук, ведущий инженер,
Kaplan@polymetal.ru,
АО «Полиметалл Инжиниринг».
UDC 669.2/.8.053.4
THE USE OF REVERSE OSMOSIS TO REDUCE THE CONCENTRATION OF CHLORIDE AND CYANIDE IONS IN AUTOCLAVE TECHNOLOGY FOR PROCESSING REFRACTORY GOLD-BEARING SULPHIDE CONCENTRATES
Dolotov AS., Postgraduate of the Department of General Chemical Technology and Catalysts, St. Petersburg State Technological Institute (technical university), engineer of JSC «Polymetal Engineering», Russia,
Grigoriev K.A., Master of Chemistry, engineer of JSC «Polymetal Engineering», Russia,
Kovalev V.N., PhD, head of laboratory of JSC «Polymetal Engineering», Russia, Kaplan S.F., PhD, chief engineer of JSC «Polymetal Engineering», Russia.
The results of research multistage reverse osmosis purification of recycled water in the processing of refractory gold-bearing sulphide concentrates in paper. The influence of cyanide and chloride ions in the treated water in the gold recovery in the subsequent hydro-metallurgical processing is studied experimentally.
Key words: reverse osmosis, pressure oxidation, refractory ores and concentrates, gold recovery.
REFERENCES
1. Filyanin G.A., Vorobev-Desyatovskiy N.V. Amurskiy gidrometallur-gicheskiy kombinat - klyuchevoy element pererabatyivayuschego uzla OAO «Poli-metall» na Dalnem Vostoke (Amursk hydrometallurgical plant is a key element of the processing unit of JSC "Polymetal" in the far East) // Tsvetnyie metallyi. 2014. No 6.
2. Randolf R. Chto delat so stochnyimi vodami (What to do with waste water) /R.Randolf/per. s nem. Moscow: Stroyizdat, 1987;
3. Vodopodgotovka (Water treatment) / Pod red. S. E. Belikova. Moscow: Akva-Term, 2007.
4. A.S. Radtke, B.J. Scheiner, Studies of hydrothermal gold deposition: (I) Carlin gold deposits, Nevada: the role of carbonaceous materials in gold deposition. Economic Geology. 65. 1970;
5. Philip A. Schmitz. Adsorption of aurocyanide complexes onto carbonaceous matter from preg-robbing Goldstrike ore/ Saskia Duyvesteyn, William P. Johnson, Larry Enloe, Jacques McMullen// Hydrometallurgy. 61. 2001.
6. G.C. Smith. Discussion of refractory ore, Carlin Gold Mining, unpublished report, Feb. 20. 1968
