|
|
| Переработка золотосодержащего сырья |
|
римерно аналогичного эффекта можно достигнуть и при одностадильном обжиге, если при этом использовать принцип противотока, т. е. движение материала навстречу обжиговым газам. В этом случае исходный сульфидный концентрат в первый период обжига будет контактировать с уже частично использо-ванными газами, имеющими поэтому невысокую концентрацию кислорода. Это обстоятельство способствует тому, что в первый период обжига будет удаляться мышьяк. По мере дальнейшего движения материала в печи он будет приходить в контакт с газом,все более обогащенным кислородом, в результате чего на выходе из печи огарок будет свободен не только от мышьяка, но и серы. Принцип противотока широко используется при осуществлении подового обжига золотосодержащих сульфидных концентратов.В настоящее время обжиг флотационных концентратов при-меняют на многих золотоизвлекательных предприятиях Ка-нады, Австралии, ЮАР, Ганы, США и других стран.До 1946 г. обжиг концентратов на всех без исключения фаб-риках осуществлялся в подовых печах. Этот вид обжига не поте-рял своего значения и до настоящего времени. Только в одной Австралии работает несколько десятков установок, осуществля-ющих обжиг концентратов на поду. Из всех существующих типов подовых печей наиболее пригодны для обжига золотосодержащих концентратов печи Эдвардса. Печь Эдвардса--это механизированная отражательная печь прямоугольного сечения. Она состоит из металлического кожуха, футерованного огне-упорным кирпичом. При высоком содержании серы в концентрате (выше 26%) обжиг может протекать автогенно, т. е. исключительно за счет тепла, выделяющегося при окислении сульфидов. При недостатке серы печь отапливают углем, мазутом, газом или дро-вами. С этой целью на одном конце печи расположена одна или две топки. На другом конце печи имеется специальное отверстие в своде, через которое загружают обжигаемый концентрат. Для перемешивания и продвижения материала во время обжига по длине печи установлен один или два ряда вращающихся гребков, приводимых в движение от общего вала, расположенного над печью. Вращение гребков обеспечивает многократное перемеще-ние обжигаемого материала от одной стенки печи к другой и одновременное продвижение его вдоль печи. В результате этого достигается достаточная продолжительность пребывания мате-риала в печи (3--6 ч) и создаются условия для его перемеши-вания.В некоторых случаях печи Эдвардса имеют специальные при-способления для изменения угла наклона печи, что позволяет регулировать скорость прохождения материала через печь при изменении вещественного состава обжигаемого концентрата. На предприятиях небольшой производительности (до 7--10 т кон-центрата в сутки) используют печи с одним рядом гребков; при более высокой производительности (10--50 т/сутки) устанавли-вают печи с двумя рядами гребков.Широкому распространению печей Эдвардса способствуют следующие их достоинства:1) минимальный пылеунос при обжиге концентратов, не пре-вышающий 0,5--1,0% от массы загружаемого материала. Низ-кий пылеунос позволяет работать без сложных пылеулавливающих систем. На большинстве золотоизвлекательных фабрик, приме-няющих подовый обжиг, газы очищают от пыли в циклонах или пылевых камерах;2) относительная дешевизна, простота по конструкции и легкость в обслуживании. Обычные ремонтные операции в печи, такие как замена гребков и гребкодержателей, осуществляются снаружи печи без ее разгрузки и охлаждения. Каждую печь обслуживает один оператор;3) возможность работы в широком диапазоне температур и обжига концентратов с различной гранулометрической характеристикой и различным химическим составом. Однако наряду с достоинствами печи Эдвардса, как и всякие печи подового типа, имеют серьезные недостатки, главные из которых следующие:1) относительно невысокая удельная производительность при-мерно 0,25 m/(м2- сутки);2) неравномерное распределение температуры по массе об-жигаемого материала;3) трудность регулирования температурного и кислородного режимов.Эти недостатки подового обжига послужили толчком к раз-работке значительно более прогрессивного способа обжига -- обжига в кипящем слое. В настоящее время обжиг в кипящем слое применяют на золотоизвлекательных предприятиях Канады, США и других стран. На рис. приведена схема установки для обжига в кипящем слое флотационного концентрата на руд-нике Диккенсон Майнз (Канада). Печь кипящего слоя представляет собой вертикальный стальной цилиндр диаметром 2,5 м и высотой 5,5 м, футерованный огнеупорным кирпичом. Подина f печи площадью 3,14 м2 изготовлена из огнеупорного бетона. В подине расположено 116 сопел, через которые подается воздух от турбокомпрессора. Концентрат непрерывно поступает в печь и виде пульпы с помощью насоса. Попадая в печь, частицы кон-центрата приводятся в непрерывное движение восходящими по-токами воздуха. Высота кипящего слоя составляет примерно 1,2 м. Температура в печи 700" С. Огарок разгружается непре-рывно через специальную разгрузочную трубу, расположенную на уровне кипящего слоя на стороне, противоположной загрузке. По выходе из печи огарок попадает в ванну с водой, где охла-ждается. Обжиговые газы очищают от пыли в трех последова-тельно расположенных циклонах, после чего через дымовую трубу выбрасывают в атмосферу. Пыль из циклонов разгружается в ванны, наполненные водой. Пульпу, состоящую из огарка и пыли, сгущают и направляют на планирование.Дальнейшим усовершенствованием технологии обжига зо-лото-мышьяковых концентратов в кипящем слое является про-ведение его в две стадии. Двухстадиальный обжиг можно осу-ществлять в двух сообщающихся камерах печи или отдельных печах.На первой стадии при ограниченном количестве воздуха из концентрата отгоняют мышьяк в виде Аs2О3. Вторая стадия, проводимая при избытке воздуха, служит для окисления суль-фидной серы. На рис. изображена схема установки для двух-стадиального обжига в кипящем слое на руднике Кэмпбелл (Канада). Флотационный концентрат в виде пульпы с содержа-нием твердого 70--80'% поступает на первую стадию обжига. Огарок первой стадии через разгрузочную трубу направляется на вторую стадию. Для лучшего перетекания материала в разгру-зочной трубе установлено сопло для подачи сжатого воздуха. Газ из печи первой стадии поступает в промежуточный циклон и далее в надслоевое пространство печи второй стадии. Пыль из циклона вместе с огарком направляют на вторую стадию. Газ, выходящий из печи второй стадии, поступает в две параллельные нити циклонов (по три циклона в каждой) и через дымовую трубу выбрасывается в атмосферу. Огарок и пыль из циклонов II стадии охлаждают водой в специальной ванне и направляют на цианирование.Для проведения обжига в автогенном режиме содержание серы в обжигаемом материале не должно быть меньше 16--20%. При более высоком содержании возникает необходимость отвода избыточного тепла. На практике это осуществляют, подавая дополнительное количество воды либо в питание печи, либо не-посредственно в кипящий слой.Обжиг концентратов в печах кипящего слоя сопровождается большим уносом пыли (40--50% исходного материала). Поэтому тщательная очистка газов от пыли -- одна из центральных про-блем. Применение одних циклонов часто не дает необходимой степени очистки газов. В этих случаях систему пылеулавливания дополняют электрофильтрами. На некоторых предприятиях прак-тикуют извлечение из газов трехокиси мышьяка. С этой целью отходящие из печи газы тщательно очищают от пыли и охлаждают;сконденсированную трехокись мышьяка в виде тонкого порошка улавливают в мешочных фильтрах. При необходимости газы печей кипящего слоя можно использовать для производства сер-ной кислоты.По сравнению с подовыми печами печи кипящего слоя -- весьма эффективные аппараты для обжига золотосодержащих концентратов. Основные их преимущества следующие:1) большая удельная производительность, составляющая около 5 т/{м2 -сутки), что примерно в 20 раз выше производительности подовых печей;2) более высокое качество получаемых огарков, обусловлен-ное возможностью точного регулирования температурного и кислородного режимов обжига.Однако наряду с преимуществами обжиг в кипящем слое имеет некоторые недостатки, главный из которых большой пылеунос. Это обстоятельство требует сооружения сложных пылеулавли-вающих систем.Рассмотренная схема переработки сульфидных золотосодер-жащих концентратов путем их окислительного обжига с после-дующим планированием огарка является весьма распространен-ной, но не единственно возможной схемой переработки таких продуктов.[1]В ряде случаев флотационные концентраты, получаемые на золотоизвлекательных предприятиях, направляют на медепла-вильные заводы, где их плавят совместно с медными концентра-тами. Золото при этом переходит в штейн и, в конечном счете, концентрируется на анодном шламе, откуда его извлекают спе-циальными методами (см. с. 282). Для переработки флотационных концентратов с высоким содержанием мышьяка такой метод неприемлем, так как мышьяк затрудняет производство чистой меди. Поэтому золото-мышьяковые концентраты перед отправкой на медеплавильный завод должны быть подвергнуты окисли-тельному обжигу для удаления мышьяка.Окислительный обжиг можно применить также при перера-ботке безмышьяковистых пиритных концентратов с целью произ-водства серной кислоты.Способ переработки сырых или обожженных концентратов на медеплавильных заводах не требует больших затрат и позволяет извлекать золото даже из таких упорных материалов, примени-тельно к которым окислительный обжиг с последующим цианирование огарка не дает положительных результатов. Недо-статкам этого способа являются повышенные расходы на пере-возку и потери золота при транспортировке и плавке концентрата.Метод переработки флотационных концентратов путем окислительного обжига с последующим цианированием огарка имеет известнее недостатки. Главный из них--повышенные потери золота с хвостами цианирования. Несмотря на все принимаемые меры, окислительный обжиг неизбежно сопровождается частич-ным спеканием материала и образованием на поверхности золотин пленок из легкоплавких соединений. В результате этого некото-рое количество золота оказывается недоступным действию циа-нистых растворов и теряется с хвостами цианирования.Стремление повысить извлечение золота из сульфидных фло-тационных концентратов привело к разработке ряда других спо-собов: окислительно-хлорирующий обжиг; хлоридовозгонка; ав-токлавное выщелачивание.Окислительно-хлорирующий обжиг про-изводится с целью вскрытия тонкодисперсного золота для по-следующего цианирования. Сущность этого вида обжига состоит в том, что обрабатываемый материал смешивают с 5--20% хлористого натрия и обжигают в окислительной атмосфере при температуре 500--600° С. Механизм процесса сводится к тому, что образующиеся при обжиге сернистый газ и пары серы в при-сутствии кислорода вступают в реакцию с хлоридом натрия, выделяя свободный хлор:2NaCl +SO2 + O2 = Na2SO4 + Сl22NaCl + S + 2O2 = Na2SO4 + Сl2Обладая высокой химической активностью, хлор взаимодей-ствует о сульфидами и окислами железа, образуя хлориды FeСl2 и FeСl3. Последние разлагаются кислородом воздуха:2 FeСl3 + 1,5 O2= Fе2О3 + З Сl2. Выделяющийся свободный хлор вновь вступает в реакцию и т,д, Такой механизм процесса, связанный с многократной диффузией газообразных продуктов через массу минерального зерна, являйся причиной образования пористого гематита Fе2О3, структура которого благоприятна для доступа цианистых растворов даже к самым глубоким и тонким включениям золота. Благодаря этому при цианировании огарка окислительно-хлорирующего обжига извлечение золота в растворе выше по сравнению с цианированием огарка простого окислительного обжига. Если в ис-ходном материале присутствуют цветные металлы, то в процессе окислительно-хлорирующего обжига они переходят в хлориды. Для извлечения их, а также отмывки воднорастворимых сульфата натрия, непрореагировавшего хлорида натрия и небольших количеств неразложенных хлоридов железа огарок перед цианированием следует выщелачивать водой или слабым раствором кислоты.Как видно из приведенных выше реакций, необходимое условие для успешного проведения окислительно-хлорирующего обжига это присутствие в обжигаемом материале сульфидной серы. В то же время высокое содержание серы в исходном материале приводит к повышенному расходу хлористого натрия и тем самым снижает экономическую эффективность процесса. Поэтому высоко-сернистые материалы перед окислительно-хлорирующим обжигом целесообразно подвергать простому окислительному обжигу с по-лучением огарков, содержащих 3--5% серы.Хлоридовозгонка, предложенная Б. Н. Лебедевым, так же как и окислительно-хлорирующий обжиг, заключается в том, что золотосодержащий концентрат смешивают с хлористым натрием и обжигают в окислительной атмосфере. Однако в отли-чие от окислительно-хлорирующего обжига, являющегося лишь подготовительной операцией к планированию, хлоридовозгонка предусматривает полный перевод металлического золота в лету-чий хлорид и последующее улавливание его из газов в виде весьма концентрированного по металлу продукта. Такой эффект дости-гается лишь при высокой температуре, равной примерно 900-- 1000° С. Одновременно с золотом возгоняются также хлориды серебра, меди, свинца и других металлов. Механизм хлоридо-возгонки в основном аналогичен механизму окислительно-хло-рирующего обжига.Во избежание спекания сульфидных концентратов при высоких температурах хлоридовозгонке следует подвергать предвари-тельно обожженные материалы с содержанием серы 2--5%. Меньшее содержание серы также нежелательно вследствие сни-жения извлечения золота. Оптимальный расход NaCl составляет 10--15% от массы исходного материала. При недостатке NaCI золото и сопутствующие ему элементы хлорируются неполностью и частично теряются с огарком; избыток NaCI приводит к оплавлению и укрупнению частиц огарка, что также ухудшает извле-чение металлов. При соблюдении этих условий в возгоны пере-ходит до 99% Au, 98% Ag, 96% Си, 90% Zn. Содержание золота в огарках не превышает 2 г/т.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|
|
|
|
© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент. |
|
|
