Науковий вісник НГУ

Дослідження процесу сульфідування золото-миш’яковмісних руд і концентратів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2022

Останнє оновлення: 11 липня 2022

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 2254

Authors:

А.Р.Мамбеталієва, orcid.org/0000-0003-1536-5259, Satbayev University, м. Алмати, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

К.К.Мамирбаєва, orcid.org/0000-0002-1094-5345, Satbayev University, м. Алмати, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д.К.Турисбеков, orcid.org/0000-0003-0904-1565,  АТ «Інститут металургії та збагачення», м. Алмати, Республіка Казахстан

Т.С.Даулетбаков, orcid.org/0000-0003-3786-0218, Інноваційний Євразійський університет, м. Павлодар, Республіка Казахстан, e-mail Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М.Б.Барменшинова, orcid.org/0000-0003-0534-2387, Satbayev University, м. Алмати, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (3): 051 - 056

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-3/051

Abstract:

Мета. Дослідження виведення миш’яку сульфідуванням з золото-миш’яковмісних концентратів і руд Бакирчікського родовища.

Методика. Для визначення складу проб проведено хімічний та електронно-зондовий аналіз; для визначення фазового складу матеріалів – рентгенографічний аналіз. З метою прогнозування процесу сульфідування миш’яку та його сполук в інтервалі 298–2000 K виконано термодинамічний аналіз. Для встановлення оптимальних умов процесу сульфідування миш›яку і його сполук проводилися дослідження з визначення впливу температури й витрати елементної сірки на ступінь сублімації миш’яку із золото-миш’якового концентрату. Сульфідуючий випал концентрату проводився парами елементної сірки, що надходить із випарника нової конструкції із сумішшю з газоподібним азотом.

Результати. Основними мінералами вихідного концентрату є пірит, марказит, арсенопірит, самородне золото та срібло. Значущі елементи в концентраті, %: миш’як 2,9–3,1, залізо – 7,0–7,3, золото – 40. Термодинамічним аналізом розраховано при взаємодії основних мінералів золото-миш’яковмісних руд і концентратів із сіркою в нейтральному середовищі та інтервалі 500–1000 °С протікання реакцій утворення й видалення миш’яку у вигляді сульфідів As₂S₃ і As₄S₄. При подачі випарником нової конструкції елементної сірки в суміші з нейтральним газом і зі збільшенням температури випалу з 700 до 850 °С при S : As = 0,35 : 1 підвищується ступінь сублімації миш’яку від 94,7 до 98,2 %, при FeS₂ : As = 1,3 : 1 – від 94,0 до 99,5 %. Зі збільшенням витрати парів елементної сірки (при збільшенні співвідношення S : As від 0,35 : 1 до 0,6 : 1 і температури від 700 до 800 °С) ступінь сублімації миш’яку із золото-миш’якового продукту досягає до 99 %. Сконденсовані возгони містили до 98,5–99 % As₄S₄ і As₂S₃, уловлений у циклонах пил за своїм складом близький до складу недогарка.

Наукова новизна. Запропонована нова технологія виведення миш’яку із золото-миш’яковмісних концентратів у безкисневій атмосфері в діапазоні температур 700–850 °С з видаленням і уловлюванням сульфідів миш’яку до 100 %. Встановлена закономірність ступеня сульфідування миш’яку та його окислених сполук парами елементної сірки в суміші з нейтральним газом до As₄S₄ і As₂S₃.

Практична значимість. Застосування нової технології дозволяє повністю перевести миш’як у сульфідні форми, що екологічно безпечні, зручні для зберігання, захоронення або для використання в якості антисептиків. Розробка може бути використана для переробки миш’я­ков­міних поліметалічних рудних матеріалів.

Ключові слова: миш’як, золото-миш’яковмісний концентрат сірки, сульфідуючий випал, сублімація, сульфіди миш'яку, випарник, сульфідація

References.

1. Fernández, R. R., Collins, A., & Marczak, E. (2010). Gold recovery from high-arsenic-containing ores at Newmont’s roasters. Mining, Metallurgy & Exploration, 27, 60-64. https://doi.org/10.1007/BF03402380.

2. Qin, H., Guo, X.Y., Tian, Q., Yu, D., & Zhang, L. (2021). Recovery of gold from sulfide refractory gold ore: Oxidation roasting pretreatment and gold extraction. Minerals Engineering, 164.

3. Adham, K., & Harris, C. (2014). Two-stage fluid bed reactor for arsenic removal and fixation. Proceedings of Conference of Metallurgist (COM 2014).

4. Seitkan, A., & Redfern, S.B. (2016). SAT Processing double refractory gold-arsenic-bearing concentrates by direct reductive melting. Minerals Engineering, 98, 286-302.

5. Ruan, S., Qiu, D., Wang, Ch., Jie, X., Zhang, Yo., Yao, Z., & Chen, Y. (2022). Microwave Pyrolysis Pretreatment of High Arsenic Refractory Gold Sulfide Concentrates in Nitrogen Atmosphere: Process Optimization and Mechanism Study. JOM, 74(1), 167-177. https://doi.org/10.1007/s11837-021-05000-6.

6. Ma, S. J., Luo, W. J., Mo, W., Su, X. J., Liu, P., & Yang, J. L. (2010). Removal of arsenic and sulfur from a refractory gold concentrate by microwave heating. Minerals Engineering, 23(1), 61-63. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2009.09.018.

7. Rinne, M., Elomaa, H., Seisko, S., & Lundstrom, M. (2021). Direct Cupric Chloride Leaching of Gold from Refractory Sulfide Ore: Process Simulation and Life Cycle Assessment. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. https://doi.org/10.1080/08827508.2021.1910510.

8. Zaulochnyi, P. A., Bulaev, A. G., Savari, E. E., Pivovarova, T. A., Kondratieva, T. F., & Sedelnikova, G. V. (2011). Two-stage process of bacterial-chemical oxidation of refractory pyrite-arsenopyrite gold-bearing concentrate. Applied Biochemistry and Microbiology, 47, 833-840. https://doi.org/10.1134/S0003683811090080.

9. He-fei Zhao, Hong-ying Yang, Lin-lin Tong, Qin Zhang, & Ye Kong. (2020). Biooxidation‒thiosulfate leaching of refractory gold concentrate. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 27(8), 1075-1082. https://doi.org/10.1007/s12613-020-1964-9.

10. Gold Ore Processing: Project Development and Operations (2 ^nd ed.) (2016). Elsevier Science.

11. Luganov, V. A., Chepushtanova, T. A., Guseinova, G. D., Motovilov, I. Yu., & Merkibayev, E. S. (2018). Technological research of processing of gold-moyshyakovo-coal concentrates. International scientific and practical conference. “Effective technologies for the production of non-ferrous, rare and precious metals”, 190-195.

12. Volkov, A. I., & Zharsky, I. M. (n.d.). Thermodynamic characteristics of substances: reference book. Retrieved from https://www.labirint.ru/books/412596/ ISBN: 978-985-549-788-3.

13. Dauletbakov, T. S., Akilbekova, Sh. K., Ishanov, S. H., & Maimakov, A. T. (2009). Technologies of sulfidation recovery of polymetallic raw materials. Materials of the V International Scientific-Practical Conference “Scientific Progress on the Frontier of the Millennium-2009”, 3-6. Retrieved from http://www.rusnauka.com/16_NPRT_2009/Tecnic/47472.doc.htm.

14. Moldabaeva, G. Zh., Atanova, O. V., & Akilbekova, Sh. K. (2012). Method of processing of arsenopyrite sulfide gold concentrates. (Patent of the Republic of Kazakhstan No. 73527).

15. Dauletbakov, T. S., Moldabaeva, G. Zh., & Akilbekova, Sh. K. (2014). Behavior of arsenic and antimony in pyrometallurgical production of media. Materials of the 10 International scientific-practical conference “Find scientific advances”, 7-10. Retrieved from http://www.rusnauka.com/9_NND_2014/Tecnic/1_163521.doc.htm.

16. Rae, I. D. (2020). Making good use of arsenic’s toxicity to control pests and diseases. ChemTexts, 6, 24. https://doi.org/10.1007/s40828-020-00122-x.

• < Попередня
• Наступна >