Поведение драгметаллов Платиноиды в пирротиновом концентрате ассоциированы с

Поведение драгметаллов Платиноиды в пирротиновом концентрате ассоциированы с сульфидами цветных металлов. При выщелачивании в раствор переходит: - более 90 % родия, иридия, рутения, осмия; - oколо 30 % палладия; - oколо 20 % платины; - до 15 % золота.

Часть драгметаллов в начале выщелачивания осаждается на развитой поверхности гидрооксидов железа. По мере увеличения степени разложения пирротина и концентрации элементарной серы в пульпе на поверхности частиц серы устанавливается равновесие между S 2 -, Sэл, S 4+, S 6+.

На развитой поверхности частиц элементарной серы начинают осаждаться драгметаллы. Реакции могут протекать в твердой фазе: Рd 2+ + S 2 - = Рd. S Рd(OH)2 + S 2 - = Рd. S + 2 OHОсаждение платиновых металлов и золота в виде сульфидов уменьшает их содержание в отвальных продуктах.

Элементарной серой из сульфатных растворов можно осадить драгметаллы до определенного предела. При условиях выщелачивания: - извлечение Pt, Рd, Rh и Аu не будет превышать 85 %; - Ru и Ir осаждаются не более чем на 15÷ 20 %.

Процесс автоклавно-окислительного выщелачивания реализован при 130 -150 о. С Ж: Т пульпы 1, 1: 1 и Робщ. =1, 2 -1, 3 МПа. Концентрация кислорода в исходной кислородовоздушной смеси (КВС) составляет 80 %, в абгазе – 30 -40 %. Удельный расход ПАВ (лигносульфонатов) в среднем варьирует в пределах 4 -5 кг/т концентрата и регулируется в зависимости от содержания «песков» (класса плюс 150 мкм) в окисленной пульпе.

Процесс выщелачивания осуществляется в непрерывном режиме в автоклавных агрегатах, каждый из которых представляет собой каскад из 4 -х последовательно соединённых горизонтальных автоклавов с механическим перемешиванием. Геометрическая вместимость каждого автоклава 125 м 3, вместимость по футеровке – 90 м 3, рабочая вместимость – 65 м 3. Автоклавы разделены внутренними перегородками на 2 секции. Каждая секция автоклава оборудована двумя перемешивающими устройствами с 2 -х ярусными мешалками, включающими аэрирующее устройство для насыщения пульпы кислородом. Мощность каждой мешалки автоклавов 100 к. Вт, скорость вращения – 196 мин. -1

Процесс окисления сульфидов протекает в автотермическом режиме. Тепловой эффект выщелачивания никель-пирротинового концентрата при содержании пирротина 70 % составляет примерно 3350 к. Дж/кг. Обычно в первом автоклаве температура за счёт экзотермических реакций поднимается до 110 -130 о. С, во втором – до 145 -150 о. С, в третьем в результате затухания процесса и принудительного съёма тепла снижается до 120 -130 о. С, в четвёртом автоклаве пульпу охлаждают «острой» водой до 90 о. С. Для отвода избыточного тепла экзотермических реакций каждый автоклав оборудован 12 встроенными трубчатыми теплообменниками (по 6 с каждого торца), состоящих из пучков труб площадью 30 м 2 (всего – 360 м 2).

Горизонтальный автоклав 1 – корпус; 2 – теплообменник; 3 – перемешивающее устройство; 4 – электродвигатель; 5 – сифонная труба.

Перемешивающее аэрирующее устройство Ø Ø Ø Ø 1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – торцевое уплотнение; 4 – диффузор; 5 – мешалка-аэратор; 6 – статор; 7 – диффузор жидкой фазы; 8 – вал; 9 – мешалка.

Азот подведен ко всем перемешивающим устройствам автоклавов и используется для создания защитной атмосферы в подшипниках перемешивающих устройств.

На участке установлено 16 автоклавов. Автоклавы соединены последовательно в 4 цепочки, по 4 автоклава в каждой. Автоклавы в цепочке установлены каскадно с перепадом в 300 мм, в результате чего пульпа самотеком последовательно перетекает из одного автоклава в другой.

Под перемешивающее устройство № 1 головных автоклавов цепочек подается КВС. Расход КВС контролируют и регулируют по: - давлению в автоклавах; - содержанию кислорода в парогазовой смеси; - заданным значениям ОВП окисленной пульпы.

В период запуска автоклавов для разогрева пульпы используют острый пар, который подается в автоклав между перемешивающими устройствами № 1 и № 2.

Реакции, протекающие в автоклаве – экзотермические, то есть идущие с выделением тепла. Для отвода избыточного тепла в автоклавах установлены трубчатые теплообменники, по которым циркулирует вода системы оборотного водоснабжения. Расход охлаждающей воды контролируют и автоматически регулируют по температуре в автоклаве.

Техническая характеристика: Тип автоклава – горизонтальный, непрерывного действия Материал корпуса – котельная сталь Материал футеровки – свинец, кислотоупорный кирпич Рабочий диаметр, м. – 3, 4 Рабочая длина, м. – 15 Геометрический объем , м 3 – 125 Рабочий объем, м 3 - 65 Число секций в автоклаве, шт. – 2 Число ПУ, шт. – 4 Число автоклавов в цепочке, шт. – 4 Высота перепада в цепочке, м – 0, 3 Полная поверхность теплообмена, м 2 – 300 Скорость перемешивания, об/мин – 100

Режим работы автоклава - непрерывный Срок службы автоклава по корпусу – 3 года Срок службы автоклава по футеровке - 1 год Тепловое обеспечение - окисление сульфидов (Me. S) Продолжительность АОВ составляет 2, 0 – 2, 5 часа.

Режим работы автоклава - непрерывный Температура в ºС: – первой секции 146 – 148; –второй секции 147 – 149; – третьей секции 145 – 149; – четвёртой секции 140 – 145; – пятой секции 125 – 130; – шестой секции 120 – 125; – седьмой секции 100 – 110; – восьмой секции 80 – 85.

Жидкая сера имеет поверхностное натяжение меньше, чем вода, вследствии чего хорошо смачивает твердые частицы. Сера может образовывать две модификации: - α-S (ромбическая модификация), устойчивая до температуры 95, 5 ºС; - β-S (моноклинная модификация), устойчивая до температуры 119, 3 ºС, которую принято считать температурой плавления.

При снижении температуры в последнем автоклаве цепочки до 80÷ 85 ºС образуются мелко дисперсные серосульфидные гранулы.

В 2001 – 2002 г. г. на Талнахской обогатительной фабрике внедрён ряд мероприятий, направленных на усовершенствование технологии обогащения руд.

Побочным эффектом внедрения усовершенствованной технологии обогащения явилось: 1. Снижение выхода пирротинового концентрата и ~ в 1, 5 раза сокращение его объёмов, поступающих в ГМП НМЗ; 2. Изменение химико-минералогического состава (увеличение содержания серы с 25 ÷ 27 % до ~ 28 ÷ 33 % и повышение массовой доли пирротина до ~ 67÷ 76 % при уменьшении содержания пустой породы с 18 ÷ 23 % до 9 ÷ 12 %); 3. Усложнение гранулометрического состава; 4. Снижение содержания класса крупности минус 0, 044 мм с ~ 85 % до ~ 55 ÷ 67 %.

Для снижения чувствительности автоклавной технологии к изменению крупности и химикоминералогического состава пирротинового концентрата ТОФ к последнему подшихтовывают минеральную стабилизирующую добавку (МСД).

МСД выполняет сразу несколько функций: 1. диспергирует расплавленную серу и стабилизирует её эмульсию в обрабатываемой пульпе; 2. дезактивирует минералы меди, усиливающие склонность окисленного материала к гранулообразованию;

3. улучшает структуру железогидратных осадков, формирующихся при автоклавном окислительном выщелачивании пирротиновых концентратов; 4. повышает флотационную активность серосульфидной фазы, образующейся в процессах выщелачивания исходного концентрата и осаждения цветных металлов, улучшая условия её отделения от железогидратного осадка.

В качестве МСД используют соединения щелочных и/или щелочноземельных металлов с комплексным алюмокремнекислородным радикалом (алюмосиликаты).

МСД подаётся количестве, обеспечивающем : – массовое отношение пирротина к ∑ Si. O 2 + Al 2 O 3 в получаемой смеси 1: (0, 05 ÷ 0, 33) при массовом отношении меди к пирротину менее 1 : 55; – массовое отношение пирротина к ∑ Si. O 2 + Al 2 O 3 в получаемой смеси должно соответствовать 1: (0, 5 ÷ 0, 8) при массовом отношении меди к пирротину более или равном 1 : 55.

Породообразующие алюмосиликаты подают в составе промежуточных продуктов обогащения сульфидных руд – сливах гидроциклонирования породных хвостов и малоникелистого пирротинового продукта ТОФ и др.

Для дозагрузки мощностей ГМП НМЗ и увеличения выпуска металлов в сульфидном концентрате пирротиновый концентрат ТОФ смешивают с материалом пруда-накопителя (МПН), массовая доля которого в смеси не должна превышать 25 %.

Химический состав твердой фазы окисленной пульпы, % масс. Ni Cu Со Fe 1, 7 – 2, 4 0, 35 – 1, 04 0, 07 – 0, 10 40 – 45 Sэл 13 – 16

Химический состав жидкой фазы, г/л Cu 1, 1 – 5, 8 Ni Со 6, 0 – 21, 0 0, 33 – 0, 75 Fe 11, 0 – 28, 0

Характеристика окисленной пульпы: 3 – 1, 35 ÷ 1, 60 – плотность, т/м – крупность, мм – до 0, 045 – температура, 0 С – 90 ÷ 95 – р. Н, ед. – 1, 0 ÷ 1, 5