Кучное биовыщелачивание

Этот факт требует проведения специальных минералогических исследований состава как самих руд, так и самородного золота, поскольку окисленные руды месторождения составили основу сырьевой базы предприятия золотодобычи, которая продолжается и сегодня с использованием технологии кучного выщелачивания.

Заключение

В результате данной работы были рассмотрены основные процессы кучного биовыщелачивания.

На основании изученного материала, можно сделать выводы, представленные ниже.

В отличие от подземного и чанового методов выщелачивания, кучное выщелачивание обладает рядом преимуществ перед другими способами переработки упорных концентратов. К ним относятся низкая (почти комнатная) температура процесса, отсутствие вредных выбросов в атмосферу, полный водооборот, возобновляемость «живого катализатора», связанная с размножением бактерий в процессе окисления сульфидов. Это делает метод чанового бактериального выщелачивания перспективным. Вместе с тем, как уже отмечалось, недостатком метода является продолжительность процесса (несколько десятков часов). Изыскание возможностей интенсификации процесса позволило бы дополнительно увеличить его конкурентную способность.

Внедрение бактериального выщелачивания имеет большое экономическое значение. Расширяются сырьевые ресурсы за счёт использования бедных и потерянных в недрах руд и т.д. Биовыщелачивание обеспечивает комплексное и более полное использование минерального сырья, повышает культуру производства, не требует создания сложных горнодобывающих комплексов, благоприятно для охраны окружающей среды. B промышленных масштабах бактериальное выщелачивание. применяется для извлечения меди из забалансовых руд в США, Пepy, Испании, Португалии, Mексике, Aвстралии, и др. странах. B ряде стран (США, Kанада, ЮАР) бактерии используются для выщелачивания урана.

Список использованных источников

1. Аркадьева З. А. , Безбородов А.М., Блохина И.Н ., и др. Промышленная микробиология: учеб. пособие для Вузов. - М.: Высшая школа, 1989. -688 с.

2. Букин В. И., Игумнов М. С., Сафонов В. В. Переработка производственных отходов и вторичных сырьевых ресурсов, содержащих редкие, благородные и цветные металлы. - М.: ООО «Издательский дом» «Деловая столица», 2002. - 224 с.

3. Иванов В.И., Степанов Б.А., Применение микробиологических методов в обогащении и гидрометаллургии, М., 1960.

4. Г. Шлегель. Общая Микробиология: Пер. с нем.- М.: Мир, 1987.- 567 с.

5. Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии.- М.: КолосС, 2004.- 296 с.

6. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Учебник.- М.: Химия, 2010.-368с.

7. Бабич В. К., Лукашин Н.Д., Морозов А. С., Поляк И. П., Соболевский А. Л., Тараканов Ю. В., Шевякова Л. Г. Металлургия, 1988 г.

8. Черняк А.С. «Химическое обогащение руд»

Приложение

Кучное выщелачивание (КВ). Процесс извлечения полезных компонентов растворением из раздробленных взрывом и доставленных на поверхность бедных и забалансовых руд. Термин, получивший широкое распространение, передает господствующее, но недостаточно точное представление о простоте процесса и подготовки и переработки сырья. Более строгий синоним термина - штабельное выщелачивание. Понятие КВ относится к любым работам, связанным с выщелачиванием полезного компонента из разновеликих кусков горной массы, подвергшейся или не подвергшейся сортировке, насыпанной на специально подготовленное основание без использования или с использованием специальных поливных или вентиляционных устройств. Принципиальное различие кучного от других видов выщелачивания - ведение процесса в атмосферных условиях. Воздух является не только окислителем. Весьма велико его физическое воздействие. Поверхностное испарение, интенсификация капиллярного поднятия жидкости вследствие высушивания приповерхностных зон, повышение концентраций компонентов в растворах в результате испарения и конденсации влаги, свободная циркуляция газов, формировавшейся при взаимодействии горной массы с реагентами, и образование техногенных минералов существенно влияют на весь ход технологического процесса переработки горной массы. Различают кислотное, карбонатное и бактериальное кучное выщелачивание.

Кислотное кучное - выщелачивание полезных компонентов растворами кислот из штабеля бедных забалансовых руд, не содержащих значительного количества карбонатов. При извлечении урана обычно используют слабые растворы серной кислоты.

Карбонатное кучное - выщелачивание полезных компонентов растворами Na2CO3, NaHCO3, (NH4)2CO3, NH4HCO3 и др реагентов из уложенной в штабелях или отвалах бедной забалансовой руды, содержащей значительное количество карбонатов (10-15%). Весьма эффективно при выщелачивании молибдена.

Бактериальное кучное - выщелачивание полезного компонента при участии определенных видов бактерий, способных окислять и ускорять растворение минералов полезного компонента [13].

Фирма «Mt. Leyshon» предлагает перерабатывать упорные золотые руды в присутствии минералов меди, разрушение которых способствует выходу меди в раствор. При этом медь удаляется из раствора, а последующее выщелачивание золота цианидом протекает при значительном сокращении реагента. Такой комбинированный подход возможно использовать для переработки сложных руд, а также для переработки отходов медно - обогатительных фабрик, содержащих золото и медь.

Технология, разработанная фирмой «Geobiotics», получившая название «GeocoatТМ» и прошедшая опытные испытания, включают в себя нанесение концентратов упорной золотой руды на грохоченную породу, которая может быть представлена пустой породой или забалансовой золотосодержащей рудой. Обработанный материал укладывается в кучу. После бактериальной обработки окисленный материал перерабатывается традиционными гидрометаллургическими методами. Авторами также разработана технология цикличного извлечения металлов из оборотных растворов. После биокоррекции рН выходящего раствора и добавления части осадка, содержащего трехвалентное железо, раствор возвращают на кучу для продолжения микробиологического орошения [14].

В одном из вариантов кучного выщелачивания предлагается использовать в качестве выщелачиваемого реагента как руду, так и концентрат. При этом золотомышьяковистый концентрат с содержанием золота 53,3 г/т гранулируют с использованием портландцемента марки 500 и закисного железа. Полученные гранулы укладывают в кучу и орошают бактериальным раствором Acidithiobacillus ferrooxidans в течение 80 суток до полного разрушения гранул. Окисленный концентрат подвергается цианированию [15].

Наиболее удачными экспериментами по кучному бактериальному выщелачиванию золотосульфидных руд являются исследования, проведенные фирмой «Newmont corporation» и ее главным микробиологом J. Brierley, завершившиеся созданием промышленных куч по 1 млн. тонн. Проведенные ими экспериментальные исследования позволили выявить, что при кучном выщелачивании руды месторождения Карлин температура внутри кучи может подниматься до 700 в отдельных ее участках и мезофильная ассоциация бактерий, состоящая преимущественно из Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans и Leptospirillum ferrooxidans погибает. Таким образом, процесс бактериально - химического окисления сульфидных минералов практически прекращался.

Brierley et all было предложено вносить в кучу и в рудный материал ассоциацию бактерий, состоящую из Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans,Leptospirillum ferrooxidans, Acidithiobacillus organoparus, Acidithiobacillus acidophillus, Sulfobacillus thermosulfidooxidans, Sulfolobus acidocaldarius [15]. Выращенные в отдельных емкостях мезофильные и термофильные бактерии подавались вместе с небольшим количеством глины и цемента, а также руды, дробленной до 12,7 мм, в специальный смеситель, в котором осуществлялась агломерация клеток на руду. Затем агломерационная руда доставлялась на участок кучного выщелачивания, где ее укладывали в кучу. Орошение кучи проводилось 1 - 2 раза в неделю раствором питательной среды, который по мере орошения обогащался окисленным железом, ионами кобальта, никеля и др. Куча вентилировалась и процесс кучного выщелачивания длился от 100 до 270 суток. Окисленная руда затем удалялась с подушки, нейтрализовалась, измельчалась и подвергалась цианированию с последующей сорбцией металлов на активированный уголь. Извлечение золота составляло от 60 до 80% от исходного содержания в зависимости от минералогического и гранулометрического состава руды.

Следует отметить принципиально новый подход, осуществленный авторами - это агломерация бактерий на руду и орошение питательными растворами, что предполагает развитие микроорганизмов на кусочках руды. С целью интенсификации бактериально - химических процессов в агломерирующую смесь добавляли синтетический полимер, что способствовало склеиванию мелких частиц руды, а также увеличивало степень прикрепления бактериальных клеток на руду.

Успешные лабораторные и опытно - промышленные испытания позволили «Newmont corporation» перейти к промышленным масштабам внедрения технологии биоокисления сульфидных минералов в варианте кучного выщелачивания [16, 17].

Проведенный анализ современного состояния проблемы кучного выщелачивания с применением микроорганизмов показывает, что необходимо строгое апробирование метода выщелачивания, т. к. региональный состав руд и вмещающих пород требует индивидуальных подходов к технологии ведения процесса. Так, высоко карбонатные руды менее податливы к бактериальному выщелачиванию. Но предварительное кислотное орошение, которое успешно применяется при кучном выщелачивании меди, способствует использованию этих руд в режиме бактериального выщелачивания.

Размещено на Allbest.ru