Тонкодисперсный угольный (ионитовый) фильтр для извлечения Au, Ag из растворов с низкой концентрацией

Осиненко Е. П., генеральный директор
ООО «МИКРОСОРБ»

Разработан тонкодисперсный угольный (ионитовый) фильтр для высокоэффективного извлечения благородных металлов из цианистых растворов с низкой концентрацией, который может применяться для доизвлечения золота из оборотных растворов ЗИФ и участков кучного выщелачивания (УКВ) с минимальными затратами.


Проблема

- Вследствие несовершенства технологии в оборотных растворах золотоизвлекательных фабрик и участков кучного выщелачивания остается повышенное содержание золота (0,03–0,2 мг/л). Неполное извлечение Au из оборотных растворов снижает общее извлечение золота из руды (на 5–15%) и увеличивает время обработки кучи, что в итоге ведет к увеличению себестоимости 1 грамма добытого золота.

- Исследования АО «Иргиредмет» показывают (рис. 1), что для снижения концентрации золота в жидкой фазе хвостов с 0,1 до 0,01 мг/л потребуется общая загрузка адсорбента в 4 раза большая, чем для снижения с 1,0 до 0,1 мг/л. Это в свою очередь приведет к увеличению капитальных затрат на установку дополнительных сорбционных колон, существенно увеличатся затраты на регенерацию адсорбента за счет снижения емкости Au на угле, смоле.



Рис. 1. Расчетное влияние числа ступеней сорбции на общую загрузку угля, необходимую для достижения определенной концентрации золота в жидкой фазе хвостов (С, мг/л)

 

- Компания «Петропавловск» сейчас ведет доизвлечение Au из оборотных растворов ЗИФ Покровского и Пионерского рудников (2 и 3 колонны производительностью 200 м3/ч) на активированном угле крупностью 2–5 мм. Извлечение золота из раствора составляет 45%. В год получено 500 кг Au.

Решение проблемы

Для повышения эффективности извлечение Au из оборотной воды ЗИФ и УКВ мы предлагаем производить на тонкодисперсных угольных (ионитовых) фильтрах (рис. 2) производительностью 100–200 м3/ч, где будет использоваться активированный уголь или ионит марки PuroGold размером менее 40 мкм в количестве 0,5–1,0 т.

Фильтр может непрерывно работать в течение 15–20 суток, имея при этом на выходе содержание Au не более 0,01 мг/л. После набора необходимой емкости (3,0–4,0 кг/т Au) фильтр ставится на регенерацию горячими щелочными растворами (4% NaOH, 95 ⁰С для угля и 2% NaCN + 1% NaOH, 60–70 ⁰C для ионита) в течение 2–4 часов. Полученный маточный раствор направляется на фильтр-цементатор (освинцованный цинк на волокне) с получением золото-цинкового концентрата содержанием более 500 кг/т Au, который впоследствии плавится на металл Доре.

Применение ионита марки PuroGold имеет ряд преимуществ перед активированным углем.

1. Не образуется осадок из карбоната, сульфата кальция в процессе извлечения Au из цианистых растворов. На угле такой осадок образуется (кальцинирование) особенно в летний период. Для его удаления требуется промывка раствором соляной кислоты.

2. Регенерация ионита в отличие от угля проводится в одну стадию щелочными цианистыми растворами, что позволяет использовать обычную сталь в изготовлении фильтра.

3. Для ионита не требуется регенерация от органики, которая необходима для активированного угля (термическая реактивация).

4. Для регенерации используются растворы с более низкой температурой — 60–70 ⁰С вместо 95 ⁰С для угля.

Рассматривается вариант использования более дешевых анионитов марки АВ–17–2 и АН–31, которые требуют испытания.



Рис. 2.


1. Стоимость тонкодисперсного угольного (ионитового) фильтра производительностью 100 м3/ч из «сталь-3» составит порядка 2,0 млн рублей и 4,0 млн рублей из «нержавейки». Стоимость узла регенерации фильтра производительностью 3 тонны в сутки обойдется в 1,0 млн рублей и окупится в течение первого месяца работы.
2. Себестоимость добычи 1 грамма Au по данной технологии применительно к оборотным растворам составит 2–3 $ при содержании Au в воде 0,1–0,05 мг/л.
3. Извлечение золота из растворов остается рентабельным вплоть до содержания золота 0,01 мг/л. Наша технология позволяет рентабельно вовлекать в процесс КВ золотосодержащие руды с более низким содержанием Au вплоть до 0,3 г/т.
4. Снижение Au (менее 0,01 мг/л) в жидкой фазе оборотных растворов ЗИФ, УКВ приведет к увеличению извлечения из руды на 10–15%.

О технологии

В работе тонкодисперсного угольного (ионитового) фильтра применены новые патентованные технологии, которые упростили и удешевили ряд необходимых технологических операций. Технология защищена патентами. Разработка технологии реализуется в структуре Фонда «Сколково», г. Москва.

1. Двухкамерная конструкция фильтра (см. рис. 2) предусматривает автоматическую очистку золотосодержащих растворов от взвесей в процессе рабочего цикла без остановки в течение 3–5 минут. Когда идет очистка от взвесей, производительность фильтра по растворам снижается на 30–50%.

2. Ионитовый (PuroGold) и угольный порошок крупностью менее 40 микрон равномерно наносится на фильтровальный волокнистый материал по специальной технологии, что обеспечивает высокую эффективность осаждения золота и высокую скорость фильтрации растворов (порядка 30–40 м3/ч на 1 м2).

3. Мы в десятки раз увеличиваем скорость сорбции золота из раствора за счет увеличения площади контакта с раствором адсорбента, что позволяет в десятки раз снизить разовую загрузку адсорбента по сравнению с сорбционными колонками, где используется ионообменная смола, уголь размером 1–5 мм.

4. Узел регенерации (рис. 3) позволяет высокоэффективно проводить десорбцию ионита, угля без повышенного давления в течение 2–4 часов с получением золото-цинкового осадка содержанием более 500 кг/т Au. Стоимость такого узла регенерация в десятки раз ниже, где используются автоклавы и электролизеры для десорбции золота из активированного угля размером 1–5 мм.

Испытания

Фильтр может работать в двух вариантах:

- как сорбционный на активированном угле или ионите крупностью менее 40 микрон

- или как фильтр-цементатор на освинцованном цинковом порошке.

В режиме сорбционного фильтра были проведены испытания на промышленных растворах Покровского рудника (ГК Петропавловск). Результаты испытания изложены в статье Горного журнала (N 4, 2014 г, стр. 94–96).

Укрупненные испытания угольного фильтра производительностью 10–20 м3/ч проводились на оборотных растворах ЗИФ компании «Южуралзолото». При загрузке всего 25 кг (объем волокна 200 л) активированного угля средней крупности (10 мкм) и производительности 10–15 м3/ч по растворам, мы имели остаточное содержание менее 0,01 мг/л Au, а на входе было 0,09 мг/л Au. После трех дней испытаний погода сменилась, начался ветер, и вода в прудке хвостохранилища стала мутной. По этой причине фильтр забился осадком взвесей, и мы вынуждены были его остановить. Это дало основания задуматься об очистке воды от взвесей.

На данное время нами разработана конструкция фильтра (рабочие чертежи имеются), где предусмотрена очистка воды от взвесей.

Где может использоваться тонкодисперсный угольный (ионитовый) фильтр

1. На участке КВ можно вести извлечение золота из продуктивных или оборотных растворов с получением золото-цинкового концентрата с содержанием Au более 500 кг/т, который можно сразу плавить на металл Доре.
Процесс регенерации фильтра проводится на месте через 15–20 суток. После регенерации фильтр-цементатор транспортируется в режимное помещение до следующего цикла. Такой подход значительно проще и дешевле постоянной транспортировки угля, ионита на ЗИФ для регенерации.

Многократно снижаются капитальные затраты на узле сорбции и регенерации при строительстве новых участков КВ.

2. На ЗИФ для доизвлечения золота из оборотных растворов с хвостохранилища (рис. 3), снижая содержание золота в них до менее 0,01 мг/л Au, тогда как существующие методы добиваются только 0,03–0,15 мг/л.

Компания «Polymetal Int» в больших масштабах применяет технологию Меррил-Кроу, где в сбросных растворах уже удален растворенный кислород и можно производить доизвлечение Au, Ag напрямую цементацией на освинцованный цинк в фильтре-цементаторе по аналогии с тонкодисперсным угольным (ионитовым) фильтром.



Рис. 3.

Предложение к золотодобывающим компаниям, в которых применяется оборотное водоснабжение цианистых растворов ЗИФ и УКВ

Нами изготовлен демонстрационный мобильный тонкодисперсный угольный (ионитовый) фильтр (цементатор) малой производительности 4–5 м3/ч, который мы готовы продемонстрировать в работе на ваших реальных растворах.

При содержании Au в оборотной воде 0,1 мг/л за 1 месяц мы можем извлечь порядка 250–300 граммов Au в виде золото-цинкового концентрата с содержанием золота более 500 кг/т.

По результатам испытания вы сможете принять решение о крупномасштабном внедрении наших фильтров большой производительности — 100–200 м3/ч.
Расходы на демонстрационные испытания компания берет на себя.

Контакты для более детальной информации:
Осиненко Евгений Петрович, генеральный директор ООО «МИКРОСОРБ»,
г. Москва
г. Томск, тел.: +7 (3822) 56–29–60, сот.: +7 906 199–51–72, эл. почта: e.osinenko@gmail.com 

  


-0+0
Просмотров статьи: 682, комментариев: 8       

Комментарии, отзывы, предложения

Барченков, 14.08.17 14:42:25 — Всем и автору

По вопросу извлечения золота из оборотных вод и хвостовых растворов сорбции КВ это уже вторая публикация автора. При этом заметен прогресс в разработке предлагаемой технологии.

Мне всегда претило утверждение некоторых наших специалистов, что наличие золота в оборотных растворах это не потери его из техпроцесса и не снижает извлечение общее металла.

На собственном опыте убедился, что снижение концентрации Аи только на 0,01 мг/л в маточном растворе ЦГМ на предприятии КВ среднего масштаба ведет к недобору золота в кассу и их руды около 7 кг. То же можно сказать и относительно оборотных золотосодержащих растворов на ЗИФ.

Поэтому я приветствую разработанную технологию извлечения золота из растворов с низкой концентрацией золота, рекомендую ее к внедрению на каждом золотодобывающем предприятии с применением цианидов.

Считаю, что у этой технологии есть будущее не только в применении к низкоконцентрированным растворам, но и для основного гидрометаллургического процесса.

Автор, 14.08.17 16:29:34 — Барченкову

Спасибо Валерий Васильевич за понимание и положительную рекомендацию по нашей технологии. В свое время мы учились по вашим книгам в начале своей трудовой деятельности на золотоизвлекательном заводе ГМЗ - 2 , Зарафшан, Узбекистан, НГМК. Эта проблема особенно актуальна для предприятий Средней Азии (НГМК) , где осветленные растворы хвостохранилищ в обороте не используются, а эффективной технологии извлечения Au из прудковых вод с низким содержанием золота нет. Возможно они ознакомятся с этой статьей и протестируют данную технологию на своих прудковых водах.

Инженер, 18.08.17 05:34:37 — Автору

Очередь уже большая? Занимать можно или уже только на далекое будущее?

Автор, 19.08.17 07:04:12 — Инженеру

Уважаемый коллега, думаю вы производственник, я то же. Поэтому у меня в конце статьи конкретное предложение исключающее ваши сомнения. Можем протестировать на вашем предприятии, а внедрять или нет можете принять после увиденного.

Инженер, 19.08.17 10:30:21

У меня сомнения не в вашем устройстве, а в желании наших предприяти испытывать новое. По моему опыту самое лучшее новое с большим трудом входит в практику. Мне ваша статья показалась интересной. Она не для нашего предприятия, но мне интересно, сможете ли вы найти хоть кого то для сотрудничества. Извините, если я неправильно задал вопрос. Желаю успеха.

Автор, 20.08.17 11:25:48 — Инженеру

Согласен инновации в России внедряются с трудом, особенно это касается золотодобычи. У нашей технологии есть конкурентные преимущества перед применяемыми технологиями для доизвлечения Au из оборотных растворов. Наша участь изобретателей не навязчиво убеждать руководство золотодобывающих компаний внедрить данную технологию. В принципе мы подробно описали технологию и при желании золотодобывающие компании могут сами ее запустить у себя. Я претензии не имею.

Евгений В. , 25.08.17 15:04:50

Вы производители фильтров? Они уже выпускаются или это только опытная разработка?

Автор, 26.08.17 06:10:13 — Евгений

В гидрометаллургии золота фильтров использующих уголь, смола размером менее 40 мкм в мире нет - это инновационная разработка.

На данное время наша молодая компания может позволить изготовление опытного фильтра малой производительности для демонстрации. Рабочие чертежи промышленного фильтра производительностью более 100м3/час нами разработаны.

Поэтому золотодобывающие компании ничего не теряют, мы на свои средства изготавливаем опытный фильтр и испытываем на ваших растворах, а они уже потом для себя принимают решение о их внедрении.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Тонкодисперсный угольный (ионитовый) фильтр для извлечения Au, Ag из растворов с низкой концентрацией»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "пять прибавить 7":

подписаться на комментарии