Извлечение металлов из хвостов обогащения полиметалллических руд Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

стового желоба и являлось классифицирующим элементом и транспортным для крупной фракции +3 -20 мм. Концентраторы работали в автоматическом режиме. При разгрузке тяжелой фракции ЦК-1000 система автоматически прекращала подачу питания в концентратор и сбрасывала в отвал. Время накопления тяжелой фракции в концентраторах ЦК-1000 составляло 20 мин, а разгрузки тяжелой фракции - 60-80 сек. Тяжелая фракция перечистного концентратора ЦК-630 самотеком поступала на доводочный концентратор ЦК-300, продукт являлся конечным и направлялся на ШОУ прииска. Замерами определено: производительность концентратора ЦК-1000 составляла 10-12 т/час по твердому и 100-180 м3/час, от-

ношение Ж:Т в питании колебалось от 10 до 15, что обусловлено перерабатываемым сырьем и требованиями технологии для шлюзов. Концентрат перечистно-го центробежного концентратора ЦК-300 содержал в среднем 460 г/т золота с извлечением от эфе-лей драги ~80%. Данный продукт легко доводится на ШОУ до содержания более 1000 г/т, пригодного для металлургического передела.

Выводы

1. Отвалы обогатительных и металлургических предприятий, содержащие благородные металлы, являются источником их получения.

2. Промышленными испытаниями установлено, что благородные металлы из отвалов могут быть извлечены в готовую

продукцию с применением экологически безопасных и экономически оправданных технологий, включающих центробежную сепарацию.

3. Источниками получения благородных металлов являются также отвалы: хвостохранилище "Мусин Лог", фабрики им. Артема (г. Пласт), Артемовской ЗИФ (Красноярский край), Полярнин-ского ГОКа (Чукотка), фабрики им. Белова (Магаданская обл.), Балахчинской фабрики (Хакасия) и др., на которых получены удовлетворительные показатели.

4. При извлечении цветных и благородных металлов из отвалов не исключено и применение других технологий, в частности флотационных и магнитных.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Бичурин Р.Ч, Енбаев И.А., Руднев Б.П., Клишин Д.А., Шамин A.A. - нет данных.

© В.И. Голик, А.М. Сатиаев, А.Ф. Еналлиев, 2003

УЛК 504.55.054:662.470.6

В.И. Голик, А.М. Сатиаев, А.Ф. Еналлиев

ИЗВЛЕЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ИЗ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУЛ

Основным фактором поражения экосистем ок ружающей среды хвостами обогащения и ме таллургии является природное выщелачива ние из них металлов кислыми атмосферными осад ками. Количество металлов, поступающее в окру жающую среду, определяется совокупностью усло вий:

V г(С! - ОКК,

м п =■!

Kr. Ко Кг

, т

(1)

где V- объем хвостов, м3; у - объемный вес хвостов, т/м3; С1- начальная концентрация металлов, %; С2-

конечная концентрация металлов,

К*

коэффи-

циент фильтрации раствора сквозь массив хвостов; К п - коэффициент пиритизации хвостов; К к - коэффициент кольма-тации меж- кускового пространства; К0 - коэффициент наличия кальцита; Кг - коэффициент крупности частиц хвостов.

Показатели эффективности природного выщелачивания могут быть улучшены при комбинировании технологий, например, при адресной подаче окислителей в систему природного выщелачивания. Время природного выщелачивания измеряется десятилетиями.

Количество загрязняющих окружающую среду металлов от природного выщелачивания может быть уменьшено использованием природоохранных мероприятий, основу которых составляет управляемое извлечение металлов из хвостов на величину:

м у = Уу(С1 - ОКрКфКи (2)

КкКг ’

где V- объем хвостов, м3; у - объемный вес хвостов,

т/м3; С1- начальная концентрация металлов, %; С2-конечная концентрация металлов, %; КР - коэффи-

da da

P—+ V — = -KS(a - a) dt dx aH

£ M = QAt£ Sc(a)

(5)

Схема снижения ущерба окружающей среде при извлечении металлов из растворов природного выщелачивания

циент качества растворителя, характеризующий его окислительновосстановительную способность; К ф- коэффициент фильтрации раствора сквозь массив хвостов; К и-коэффициент интенсификации процесса; К к- коэффициент коль-матации меж- кускового пространства; К г- коэффициент крупности частиц хвостов.

В этом случае время выщелачивания до приемлемых по экономическим и экологическим соображениям значений - нескольких месяцев.

Показатели эффективности управляемого выщелачивания металлов из хвостов улучшаются при использовании быстроходных мельниц ударного типа или дезинтеграторов. В ходе выщелачивания из отходов извлекается металлов:

м д = V г(С - С)КпКэ (3)

К р КгКи

где V- объем хвостов, м3; у - объемный вес хвостов,

т/м3; С1- начальная концентрация металлов, %; С2-конечная концентрация металлов, %; Ка - коэффициент активации материала при обработке в дезинтеграторе; К э - коэффициент расхода энергии;

П — коэффициент полезного действия установки; Кр - коэффициент качества растворителя, характеризующий его окислительно-восстановительную способность; Ки- коэффициент износа роторов дезинтегратора.

Время выщелачивания металлов из отходов сокращается до нескольких часов и дней.

Интенсивность процесса загрязнения окружающей среды металлами определяется количеством извлекаемых металлических ингредиентов на всех стадиях выщелачивания и временем протекания физи-ко- химических процессов:

И м = /(м)аг = [Т — (ЫгТг + М,Т,)], т/ед.вр.,

(4)

где Тп- время природного выщелачивания; Ту - время управляемого выщелачивания; Тд- время выщелачивания в дезинтеграторах.

Предлагаемая интегральная модель описывает совокупность параметров физико-химических процессов при выщелачивании металлов из хвостов обогащения на всех этапах генерации подвижных форм металлов из неподвижных:

Лп+!=Ап + К«А1а С М=М. Т.—(М—Ту+МТ?) где а (х, 0 - концентрация металлов в водах, г/дм3;

V - скорость фильтрации вод сквозь отвал; Р - эффективная пористость хвостового материала; х -продольная координата; t - время; К - коэффициент массопередачи; Б - поверхность растворения в единице объема пород; (2, - концентрация насыщения,

г/дм3; О - количество растворителей; с ( 2) - зависимость концентрации металлов от концентрации металлов в хвостовых водах.

Анализ модели показывает, что главным фактором охраны окружающей среды является повышение интенсивности извлечения металлов из хвостов посредством использования управляемых и сравнительно быстрых процессов управляемого выщелачивания (рисунок). В процессе хранения отходов в отвалах и происходит перераспределение металлов в хвостах, выщелачивание из которых опасно для окружающей среды как поставщик комплексных химических реагентов в биосферу с извлечением в раствор ингредиентов, превышающих ПДК на 1-2 порядка. Степень поражения окружающей среды зависит от активности перевода минералов в транспортабельное состояние и распределения жидких ингредиентов в регионе, что определяется крупностью и площадью рабочей поверхности хвостов. Интенсивность управляемого выщелачивания описывается моделью совокупности параметров физико-химических процессов.

Управляемое извлечение металлов из хвостов обогащения и металлургии, а также из природных растворов является не только дополнительным источником получения металлов из некондиционных руд, но и природоохранным мероприятием.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -----------------------------------------------------------------------------------------

Голик В.И. - профессор, доктор технических наук, Северо-Кавказский государственный технический университет (СКГТУ).

Сатцаев А.М. - аспирант, СКГТУ.

Еналдиев А.Ф. - аспирант, СКГТУ.