Особенности поведения благородных металлов при сульфидно-щелочном выщелачивании мышьяково-сурьмянистых концентратов
Автор: Петров Г. В., Кобылянский А. А., Григорьева В. А., Гордеев Д. В.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации
Статья в выпуске: 5 т.15, 2022 года.
Бесплатный доступ
Для минерально-сырьевой базы металлургии цветных и благородных металлов месторождения полиметаллических руд являются основным источником сырья. На фоне глобальной тенденции к снижению доли богатых руд в общем объеме добычи и переработки и ухудшению качественных характеристик рудного сырья ведется отработка запасов руд, содержащих в виде примесей мышьяк и сурьму. Авторами была изучена возможность применения ASL-технологии при атмосферном давлении для гидрометаллургического кондиционирования низкокачественного медного концентрата. Исследования осуществлялись на флотационном концентрате следующего состава (%): 16,1 Cu; 5,3 Zn; 23,8 Fe; 0,84 Pb; 1,36 As; 0,21 Sb; 1,94 SiO2; 0,82 Al2O3, до 24,0 г/т Ag, до 4,0 г/т Au. В результате выполненных исследований были выявлены особенности поведения благородных металлов в сульфидно-щелочной среде в процессе выщелачивания мышьяково-сурьмянистых концентратов Учалинского ГОКа. Установлена доминирующая роль сульфида натрия при образовании полисульфид- и тиосульфат-ионов, выполняющих роль окислителей золота и серебра. Анализ кинетических показателей свидетельствует о лимитировании процесса выщелачивания благородных металлов скоростью химической реакции при отсутствии внутридиффузионных ограничений, обусловленных возможной пассивацией теннантита, формирующимися вторичными сульфидами меди. Определены минимальные пороговые концентрации сульфида и полисульфидов, при которых возможен переход в раствор выщелачивания золота и серебра: для сульфида более 20 г/л-1, для полисульфидов более 2 М. При проведении ASL-процесса с указанными параметрами кек выщелачивания представляет собой кондиционный медно-цинковый концентрат, содержащий 0,2 % мышьяка и благородных металлов до 100 г/т. Потери благородных металлов в ходе процесса отсутствуют.
Сульфидное выщелачивание, полисульфиды, благородные металлы, мышьяк, сурьма
Короткий адрес: https://sciup.org/146282498
IDR: 146282498 | DOI: 10.17516/1999-494X-0415
Список литературы Особенности поведения благородных металлов при сульфидно-щелочном выщелачивании мышьяково-сурьмянистых концентратов
- Аксенов С. А. и др. О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов российской федерации в 2019 году: Государственный доклад. 2020. [Aksenov S. A. et al. On the state and use of mineral resources of the russian federation in 2019: State Report. 2020. (in Russian)]
- Чугаев Л. В. и др. Металлургия благородных металлов. М.: Металлургия. 1987. [Chugaev L. V. et al. Metallurgy of precious metals. M.: Metallurgy. 1987. (in Russian)]
- International Copper Study Group et al. The world copper factbook 2019. Lisbon, Portugal: International Copper Study Group. 2018.
- Петров Г. В., Грейвер Т. Н., Лазаренков В. Г. Современное состояние и технологические перспективы производства платиновых металлов из хромитовых руд. СПб. Недра. 2001. [Petrov G. V., Graver T. N., Lazarenkov V. G. The current state and technological prospects for the production ofplatinum metals from chromite ores. SPb. The bowels. 2001. (in Russian)]
- Изоитко В. М. Технологическая минералогия и оценка руд. СПб.: Наука. 1997. [Izoitko V. M. Technological mineralogy and evaluation of ores. Spb.: Science. 1997. (in Russian)]
- Мозгова Н. Н., Цепин А. И. Блеклые руды: (Особенности химического состава и свойств). Наука, 1983. [Mozgova N. N., Tsepin A. I. Pale ores: (Features of chemical composition and properties). Science, 1983. (in Russian)]
- Пшеничный Г. Н. Блеклые руды колчеданных месторождений. Л.: Наука, 1987. [Wheat G. N. Pale ores of pyrite deposits. L.: Nauka, 1987. (in Russian)]
- Anderson C. G., Nordwick S. M., KrySL. E. Processing of antimony at the Sunshine mine. Residues and Effluents: Processing and Environmental Considerations. 1992. 349-366.
- Anderson C. G. The chemical analysis of industrial alkaline sulfide hydrometallurgical processes. The Society of Mineral Analysts and the Canadian Mineral Analysts Annual Meeting, Spokane, Washington. 2002. 236.
- Awe S. A., Samuelsson C., Sandstrom A. Dissolution kinetics of tetrahedrite mineral in alkaline sulphide media. Hydrometallurgy. 2010. 103. № . 1-4. 167-172.
- Awe S. A. Hydrometallurgical upgrading of a tetrahedrite-rich copper concentrate: дис. Lulea tekniska universitet, 2010.
- Balaz P., Achimovicova M. Selective leaching of antimony and arsenic from mechanically activated tetrahedrite, jamesonite and enargite. International Journal of Mineral Processing. 2006. 81. № . 1. 44-50.
- Curreli L. et al. Arsenic leaching from a gold bearing enargite flotation concentrate. Hydrometallurgy. 2009. 96. № . 3. 258-263.
- Ягудина Ю. Р. Разработка и обоснование параметров комбинированной технологии переработки теннантитсодержащих руд медно-колчеданных месторождений Урала: дис. Магнитог. гос. техн. ун-т им. Г. И. Носова, 2015. [Yagudina Yu. R. Development and substantiation ofparameters of the combined technology for processing tennantite-containing ores of copper-pyrite deposits of the Urals: dis. Magnetog. gos. tech. G. I. Nosov Univ., 2015. (in Russian)]
- Мастюгин С. А. и др. Шламы электролитического рафинирования меди и никеля. Екатеринбург: УрФУ 2013. [Mastyugin S. A. et al. Electrolytic refining slurries of copper and nickel. Yekaterinburg: UrFU. 2013. (in Russian)]
- Davenport W.G., King M. J., Rogers B., Weissenberger A. Sulfuric acid manufacture. Proceeding of Southern African Pyrometallurgy International Conference. Johannesburg, 2006, 1-16.
- Baba A. A. et al. A review on novel techniques for chalcopyrite ore processing. International journal of mining engineering and mineral processing. 2012.
- Черемисина О. В., Эль-Салим С. З. Современные методы аналитического контроля промышленных газов. Записки Горного института. 2017. 228. [Cheremisina O. V., El-Salim S. Z. Modern methods of analytical control of industrial gases. Notes of the Mining Institute. 2017. 228. (in Russian)]
- Csavina J. et al. A review on the importance of metals and metalloids in atmospheric dust and aerosol from mining operations. Science of the Total Environment. 2012. 433. 58-73.
- Lane D. J. et al. Selective leaching of penalty elements from copper concentrates: A review. Minerals Engineering. 2016. 98. 110-121.
- Nazari A. M., Radzinski R., Ghahreman A. Review of arsenic metallurgy: Treatment of arsenical minerals and the immobilization of arsenic. Hydrometallurgy. 2017. 174. 258-281.
- Александрова Т. Н., Ушаков Е. К., Орлова А. В. Метод типизации медно-цинко-вых руд сложного состава с применением нейросетевых моделей. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. 5. [Alexandrova T. N., Ushakov E. K., Orlova A. V. Method of typing copper-zinc ores of complex composition using neural network models. Mining information and Analytical bulletin (scientific and technical journal). 2020. 5. (in Russian)]
- Aleksandrova T., Romanenko S., Arustamian K. Research of slurry preparation before selective flotation for sulphide-polymetallic ores. IMPC 2018-29th International Mineral Processing Congress. 2019. 2071-2078.
- Dreisinger D. Copper leaching from primary sulfides: Options for biological and chemical extraction of copper. Hydrometallurgy. 2006. 83. 1-4. 10-20.
- Ivanov B. S. et al. Conditioning of low grade concentrates produced by autoclave oxidation leaching of copper-zinc ore. Non-ferrous Metals. 2015. 1. 21-24.
- Иванов Б. С. и др. Возможность гидрометаллургического кондиционирования низкосортных концентратов, полученных при переработке медно-цинковых колчеданных руд. Цветные металлы. 2014. 11. 42-46. [Ivanov B. S. et al. The possibility of hydrometallurgical conditioning of low-grade concentrates obtained during the processing of copper-zinc pyrite ores. Non-ferrous metals. 2014. 11. 42-46. (in Russian)]
- Aulmore M., Muir D.. Minerals Eng. 2001. 14. 2. 135-174; Miner. Metall. Process. 2001. 18. 4. 221-227.
- Seward T. M. Thio complexes of gold and the transport of gold in hydrothermal ore solutions. Geochimica et Cosmochimica Acta. 1973. 37. 3. 379-399.
- Stefansson A., Seward T. M. Gold (I) complexing in aqueous sulphide solutions to 500 C at 500 bar. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2004. 68. 20. 4121-4143.
- Adams M. D. (ed.). Advances in gold ore processing. Elsevier, 2005.
- Parada F., Jeffrey M. I., Asselin E. Leaching kinetics of enargite in alkaline sodium sulphide solutions. Hydrometallurgy. 2014. 146. 48-58.
- Anderson C. G. Alkaline sulfide gold leaching kinetics. Minerals Engineering. 2016. 92. 248-256.
- Фокина С. Б. Методы очистки мышьяксодержащих сточных вод металлургических производств. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. 2. 406-409. [Fokina S. B. Methods of purification of arsenic-containing wastewater of metallurgical industries. Mining information and Analytical bulletin (scientific and technical journal). 2012. 2. 406-409. (in Russian)]
- Черемисина О. В., Пономарева М. А., Болотов В. А. Сорбционная очистка технологических газов металлургического производства от серосодержащих компонентов. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2019. 19. 2. 71-78. [Cheremisina O. V., Ponomareva M. A., Bolotov V. A. Sorption purification of technological gases of metallurgical production from sulfur-containing components. Bulletin of the South Ural State University. Series: Metallurgy 2019. 19. 2. 71-78. (in Russian)]
- Фещенко Р. Ю. и др. Повышение окислительной стойкости графитированных блоков для электролитического производства магния методом пропитки фосфатными растворами. Цветные металлы. 2022. 1. 24-29. [Feshchenko R. Yu. et al. Increasing the oxidative resistance of graphite blocks for electrolytic production of magnesium by impregnation with phosphate solutions. Non-ferrous metals. 2022. 1. 24-29. (in Russian)]
- Викентьев И. В. Новое в минералогии колчеданных месторождений Урала. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2009. 1. 17-22. [Vikentiev I. V. New in mineralogy of pyrite deposits of the Urals. Bulletin of the Peoples' Friendship University of Russia. Series: Engineering Research. 2009. 1. 17-22. (in Russian)]
- Грейвер Т. Н., Зайцева И. Г., Косовер В. М. Селен и теллур. Металлургия. 1977. 3. [Graver T. N., Zaitseva I. G., Kosover V. M. Selenium and tellurium. Metallurgy. 1977. 3. (in Russian)]
- Kovyazin, O. Gureva, M. Skachkova, M. Shubina. Provision of green spaces in urbanized areas of St. Petersburg. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: 6, Politics, Industry, Science, Education, St. Petersburg, 26-28 мая 2021 года. St. Petersburg, 2021. 012043. DOI 10.1088/1755-1315/876/1/012043. EDN QFAQAB.