Введение к работе
Актуальность работы. Современная тенденция развития металлургии благородних металлов характеризуется вовлечением в эксплуатацив упорного сульфидного золотосодержащего сырья, в частности, пиритного. Практическое значение сырья этого типа недооценивалось ранее из-за сложности технологии извлечения благородных мзталлов. Основной причиной трудностей переработки пиритннх концентратов является тонкая, часто субмикроскопическая вкрапленность золота и серебра в рудных минералах. Предварительным измельчением достичь высокой степени вскрытия благородных металлов не удается, поэтому их извлечение при традиционном цианировании низкое.
Возможным способом переработки пиритных концентратов является цианирование после предварительного окислительного об-яига; часто используется плавка совместно с медными или свинцовыми концентратами. Основными недостатками обоих способов является многостадйность и ограниченная производительность.
Актуальность работы заключается в разработке безотходной, экономичной технологии переработки упорных золотосодержащих пиритов.
Постановка задачи исследования. Основываясь на опыте предшествующих исследований технологии переработки сульфидного золотосодержащего сырья на основе железа-в настоящей работе исходили из необходимости решения следующих задач: I.Получение высоких показателей изнечения благородных металлов; 2.Повышение комплексности иопольювания полезных компонентов минерального сырья; 3.Исключение а технологической схемы многостадийного' гидрометаллургическо» яередела; 4.Получение богатых золотосс-
дердащих продуктов.
Для.эффективного решения задачи извлечения благородных металлов из сульфидного золотосодержащего сырья /пиригных концентратов, штейнов сократительной автогенной плавки пиритных концентратов/ в настоящей работе предлагается новая технология, включающая предварительный окислительный обжиг, плавку на шлак, обладающий свойством саморассыпания и последующее выделение свободного укрупненного золота из рассыпавшихся шіеков известными методами - обогащением ( жидкофазным коллек?ированием, например, свинцом)/рис.1/.
Окислительный обжиг - один из наиболее распространенных .методов вскрытия благородных металлов из сульфидна: кинералов. При концентрациях серн в сырье более 35JS окислительный обжиг на воздухе идет автогенно, а образующийся при эхом диоксид серы обычно используют для производства серной кзслоты или элементарной серы.
Предложение плавки на саморассыпающийс* шлак связано с тем, что извлечение сульфидных или металлических включений из обычных силикатных шпаков ыетодаш обогащении - технически сложная задача. Твердость к&леэо-силикатных ишаков в 2-3 раза выше твердости природных руд, а включение металлических взвесей или ликвационных образований сульфидов и металла, яв-лящихся объектами обогащения, плохо вскрывался при дроблении и измельчении. Эти факторы ограничивают іереработку таких шлаков на обогатительных фабриках.
Плавка на кальциевые шлаки, обладашцк свойством саморассыпания при охлаждении вследствии^-З* прерадения двух-кальциевого силиката /2СаО-$і03/, сопровоадаиггсся увеличением
Рис.1 Технологическая схема переработки пиритного золотосодержащего сырья Концентрат /штейн/
Дутье
Окислительный обжиг
Золотосодержащий
огарок
Газы / 50,/
Очистка газов
Флюсы /СаО . 510, /
Плавка на саморассыпающийся ишак
Пыль Газ на производство серной кислоты или элементарной серы
Рассыпавший ся шлак
Обогащение|
Очистка газов|
В атмосферу
Продукт, Хвосты концентрированный по благородным металлам
На производство
А|фягнаа
стройматериалов /цемента/
объел, исключает энерго- и трудоемкие операции дробления и измельчения. Процесс извлечения благородных металлов из таких шлаков упрощается.
Целью настоящей работы является разработка основ технологии извлечения благородных металлов из пиритного-золотосодержащего сырья / концентратов, штейнов/, основным звеном которой будет плавка на саморассыпающийся шлак.
В соответствии с предлагаемой технологической схемой в работе изучались:
- Механизм окисления природных пиритов. Поведение благородных
металлов в процессе предварительного окислительного обжига.
,- Определение'особенностей самопроизвольного рассыпания шлаков,
раскрытие факторов, влияющих на полноту реализации полиморфного превращения двухкальциевого силиката из jS в Т- фазу.
Изучение структуры шлаков системы Fe-Ca-St-0.
Исследование структуры серусодержащшс рассыпавшихся синтетических шлаков и шпаков, полученных плавкой огарков пиритных концентратов с флюсами; установление поведения благородных металлов в процессе расплавления шихт и последующей кристаллизации шлаков.
Обработка шлаков методами обогащения, коллектирование благородных металлов свинцом о целью демонстрации возможности извлечения благородных металлов из шаков, рассыпавшихся в порошок.
Методы исследования. В лабораторных условиях проведен ряд экспериментов по изучению процессов окисления пиритных концентратов, плавки и формирования ишаков с определенными свойст-
- 7 -вами.
Изучение свойств, составов материалов /концентратов, огарков, шлаков, продуктов обогащения/ проводили с использованием комплекса современных методов анализа /рентгенофазового, атомно-сорбционного, микроскопического, ядерной гамма-резонансной спектроскопии, дериватографии/. Применение нескольких не-зависимнх методов исследований дало возмошюсть обоснованно судить о взаимосвязи состава и свойств продуктов различных процессов, образующихся в ходе экспериментов.
Гранулометрический состав рассыпавшееся шлаков определялся ситовым анализом.
Научная новизна диссертационной работы состоит в раскрытии механизма окисления природных пиритов и определения поведения благородных металлов в процессе предварительного окислительного обжига; установлении зависимости дисперсности рас- сыпавшихся шлакоа от состава шихт, от минеральных кошонентов матрицы шлака, от условий ведения плавки и охлаадения шлаков; выявлении, минералогической структуры рассыпавшихся синтетических илахоэ и шлаков плавки огарков пиритного сырья; определении поведения вклячвннй благородных металлов в процессе плавки шхт н кристаллизации шлаков-.
Практическая ценность работы состоит в том, что на основании проведенных исследований, показана возможность переработки золотосодержащих шгрптов по технологии, основаїшой на использовании плавки на шлак, обладающий свойством саморассыпания в тонкий порошок.
Предлагаемая технологическая схема обеспечивает кошлек-
- 8 -сность использования полезных компонентов минерального сырья /производство серной кислоты или элементарной серы, сырья для получения стройматериалов, например, цемента/; исключает энер-го- и трудоемкие операции дробления и измельчения шлака для извлечения ценных компонентов и многостадийный гидрометаллургический передел. Предварительные результаты по обогащению рассыпавшихся шлаков показывают возможность извлечения благородных металлов из них в богатые золотосодержащие продукты.
Установлены основные технологические параметры ведения процессов и оптимальный состав шихт.
Работа включена в комплексную научно-техническую программу по разработке и внедрению эффективных способов извлечения благородных металлов из золотосодержащего сырья предприятий Республики Казахстан на 1992-95гг.
Публикации. По материалам диссертации опубликовали две статьи, две статьи депонированы, получено положительное решение на заявку на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 155 наименований и приложений. Она изложена на 179 страницах машинописного текста, включая 42 рисунка и 16 таблиц.