Сульфидті полиметалл материалдарды термогидрометаллургиялық өңдеу технологиясын жасау
Руководитель проекта: Баимбетов Болотпай Сагынович
Исполнители проекта:
Организация: Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И.Сатпаева
Инвентарный номер: 0218РК00855
Регистрационный номер: 0118РК00421
Ключевые слова:
"Объект исследования: сульфиды металлов, полиметаллические концентраты и промпродукты; процессы обжига сульфидной шихты, выщелачивания огарков, плавления кеков.
Цель работы - разработка технологии термогидрометаллургической переработки полиметаллических сульфидных материалов на основе окисления и вывода сульфидной серы в водорастворимые сульфаты натрия и калия, с применением окислителей (кислород, пероксид водорода и др.), с последующим извлечением меди и цинка в условиях активации процессов обжига и выщелачивания физическими методами, очистки растворов от примесей и выделения целевых продуктов, определение оптимальных условий извлечения цветных металлов, выявление параметров процессов и реагентных режимов благоприятных для вспомогательных операций сгущения пульп и фильтрации, создание аппаратурно-технологической схемы перспективной для внедрения в производство и стендовой установки окисления сульфидных материалов в пульсирующем слое.
Методы исследования. Термодинамические расчеты по программе HSC Chemistry 8 (HSC ver:8.1.5, Licensee: KazNTU) компании «Outotec», хроматографический анализ состава газов, рентгеноспектральный анализ материалов и продуктов; изучение кинетики обжига материалов в пульсирующем слое при 500-600 оС дифференциальным методом.
Новизна работы заключается в предлагаемом варианте технологии переработки коллективных концентратов и промпродуктов цветных металлов, на основе обжига шихты с добавлением карбонатов натрия и калия при 500-700 оС, водного и кислого выщелачивания огарков при температурах 50-70 оС и плавки кека с выводом ценных и сопутствующих компонентов в различные продукты. Процессы окисления сульфидных концентратов и промпродуктов могут осуществляться в печах КС, барабанных и шахтных печах. В настоящей работе для снижения пылевыноса при обжиге, исключения операций гранулирования дисперсных шихтовых материалов и сушки гранул предлагается использовать методы создания пульсаций в слое шихты, в частности вибропульсирующего слоя. Для процессов выщелачивания шихты и продуктов обжига предложено использовать аппарат перемешивания пульпы за счет вибропульсаций.
Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: Проведен отбор проб медно-молибденовых руд с рудника Восточный Коунрад, проведено дробление, измельчение и коллективная флотация с получением низкокачественных медно-молибденовых промпродуктов, с целью определения возможности их прямой переработки с разделением ценных компонентов. Подготовлена проба концентрата после флотации руды месторождения Шалкия.Проведены химические и ренгеноспектральные анализы проб полиметаллических сульфидных материалов для проведения опытов по обжигу, выщелачиванию и плавке в лабораторных условиях. Проведен термодинамический анализ реакций окисления сульфидов MoS2, As2S3, Sb2S3, ReS2 в присутствии каустической соды NaOH и карбоната натрия Na2CO3, построены диаграммы изменений энергии Гиббса реакций обжига и плавки в зависимости от температуры и диаграммы Eh-PH процессов выщелачивания.
Степень внедрения: Опубликована статья «Влияние способа подготовки руды на показатели кучного выщелачивания золота» докторанта Е.К.Есенгараева. Опубликована статья «Иследование процесса выщелачивания сульфидов металлов в присутствии солей щелочных металлов» в «Горном журнале Казахстана» за №6, 2018 г.Получен патент «Сульфид-содо-сульфатная технология переработки полиметаллических материалов»; разработана аппаратурная схема и чертежи установки обжига гранул. Готовится статья для публикации в рейтинговых изданиях.
Область применения: металлургия цветных металлов, переработка полиметаллических концентратов и промпродуктов металлургического производства.
Экономическая эффективность или значимость работы: Прямая переработка коллективных концентратов позволит на 10-15% повысить извлечение ценных компонентов при флотации, исключит ряд операций селективной флотации, сгущения и фильтрации, а также снизит расход реагентов; технология прямой переработки коллективных концентратов позволит повысить технико-экономические показатели и решить проблему утилизации серы сульфидного сырья. Технология прямой переработки сульфидного полиметаллического сырья и промпродуктов цветной металлургии расширяет сырьевую базу, повышает комплексность использования сырья и показатели извлечения металлов; исследования по термо-гидрометаллургической схеме переработки коллективных концентратов позволяют получить данные по распределению ценных компонентов для последующего проектирования аппаратурного оформления.
Прогнозные предложения о развитии объекта исследования: результаты работы могут быть внедрены на предприятиях медной и свинцово-цинковой отраслей и использованы для переработки коллективных концентратов тяжелых цветных металлов и сульфидсодержащих промпродуктов. Данные и методики исследования могут быть использованы в учебном процессе при подготовке докторантов, магистрантов и бакалавров."