95% запасов принадлежит 11 странам – Украине, ЮАР, Габону, Казахстану, Австралии, Грузии, Бразилии, России, Китаю, Индии и Болгарии.
Использование.
Марганцевые руды делят на химические и металлургические. Первые содержат не менее 80% MnO2. Их используют в гальванических элементах, в производстве стекла, керамики, минеральных красителей, «марганцовки» (KMnO4). Руды, содержащие менее 80% пиролюзита, называются металлургическими и используются в черной металлургии. Марганец в виде сплавов с железом (ферромарганец) и кремнием (силикомарганец) идет на производство рельсовой и конструкционной стали, им легируют сплавы на основе алюминия, магния и меди.
Заводы по переработке марганцевой руды.
1. Косогорский металлургический завод[В6]
2. Челябинские электрометаллургический и электроцинковый заводы
ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИЕ — Геращенко
Схемы и режимы обогащения золотоносных руд существенно зависят от их минерального состава, разрушенности, наличия или отсутствия примесей, которые осложняют извлечение золота, а также от размеров частичек золота.[В7]
Малосульфидные коренные руды:
Из малосульфидных коренных руд в зависимости от крупности золото обычно извлекается по одно- или двустадийной гравитационно-флотационной схеме в соединении с амальгамацией или цианизацией. Если в руде содержится достаточно крупное золото, то после первой стадии дробления используется гравитационное обогащение. Такая схема с использованием гравитационных процессов позволяет извлечь до 80 % золота.
При цианизации отходов гравитационного обогащения извлечение золота повышается до 95 %.
Технология извлечения золота из полиметаллических руд состоит из улавливания свободного золота в цикле измельчения и более полного его извлечения с концентратами, в которых оно связано с основными ценными компонентами.[В8]
ЗОЛОСОДЕРЖАЩИЕ — Грязнов
Зачем добывать золото?
Если этот вопрос адресовать современному человеку, он ответит, не задумываясь: “Золото – эквивалент денег или богатства”. Попробуем задать этот вопрос инженеру начала ХХ в. Ответ был бы таким: “Золото – малополезный металл. Его применение в технике крайне ограничено”. А теперь с таким же вопросом подойдем к инженеру-химику начала XXI в. Ответ будет: “Золото применяется очень широко во многих областях человеческой деятельности, благодаря его уникальным свойствам”.[В10]
Как обогащают золото?
Из малосульфидных коренных руд в зависимости от крупности золото обычно извлекается по одно- или двустадийной гравитационно-флотационной схеме в соединении с амальгамацией или цианизацией. [В11] Если в руде содержится достаточно крупное золото, то после первой стадии дробления используется гравитационное обогащение. Такая схема с использованием гравитационных процессов позволяет извлечь до 80 % золота.
Где обогащают золото?
ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИЕ — Вакселев
Золото — благородный металл. Так же это элемент побочной подгруппы первой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 79. Обозначается символом Au.[В14]
Золото является важнейшим элементом мировой финансовой системы, поскольку данный металл не подвержен коррозии, имеет много сфер технического применения, а запасы его невелики.
Методы обогащения руды
Для выделения наиболее крупного золота из кварцевых золотосодержащих руд успешно используют гравитационные методы. Иногда гравитационный концентрат или хвосты гравитации дорабатывают амальгамацией.
Для гравитационного обогащения применяют отсадочные машины, концентрационные столы, шлюзы, гидравлические ловушки и другое оборудование. Гравитация является также основой технологической схемы извлечения золота из россыпных руд с помощью шлюзовых драг.
Шлюзы, очень распространенные в золотоизвлекательной промышленности аппараты, представляют собой наклонную плоскость с продольными бортами, по которой тонким слоем сливается пульпа измельченной руды или песков россыпного месторождения. При движении по наклонной плоскости пульпа расслаивается — более тяжелые частицы концентрируются в нижней части потока, а более легкие смываются и уносятся верхними его слоями.
Для повышения эффективности работы шлюзов их рабочую поверхность устилают мягкими ворсистыми или шероховатыми покрытиями. В качестве таких покрытий применяют парусину, вельвет, войлок, груботканые ковры, рифленую резину, кардерой [В15].
В результате гравитационного обогащения россыпных руд получают первичные концентраты — серые шлихи. Они обычно бедны золотом. Для их доводки применяют повторное обогащение на шлюзах, отсадочных машинах или концентрационных столах. Шлиховое золото для дальнейшей переработки отправляют на аффинажные заводы.
Извлечение золота гравитационным методом в зависимости от вида перерабатываемого сырья и его особенностей колеблется от 25 до 75 %.
Фирмы, которые занимаются добычей и обогащением золота:
Источник: lektsia.com
Руды и рудные концентраты
Руда – природное минеральное образование, содержащее металл или несколько металлов (полиметаллические или комплексные). Различают:
— металлические руды – черных, цветных (марганцевые, медно-никелевые), редких (литий, радий, бериллий), драгоценных (золото, серебро, платина) металлов;
— неметаллические руды (асбестовые, апатитовые, фосфоритные).
К перевозке предъявляются в виде:
— сырой руды (сортированной, рядовой, мелочи, порошкообразной массы);
Сырая руда — горная порода, из которой технологически возможно и экономически целесообразно извлекать различные полезные вещества.
В зависимости от содержания основного элемента в % руды делятся на богатые и бедные. Установлены нижние пределы содержания полезных минералов в руде: медь – 0,5-1,5 %; цинк – 1%; олово – 0.1%.
Качество добытой руды характеризуется
К вредным примесям относятся сера, фосфор; полезные примеси – марганец, никель, ванадий и др. В состав пустой породы могут входить кремнезем, глинозем, песок, глина, окись кальция, окись магния и др.
— объемная масса (плотность) от 1,2 т/м куб (бокситная руда) до 2,8 т/м куб (серный колчедан. Для концентратов от 1,1-нефелиновый концентрат до 3,8 –свинцовый.
— безопасная влажность от2 %(медные и магнезитовые руды) до 15% (руды марганцевые Никопольского месторождения)
— пористость составляет от 10% до 45%. Пористость — качественный показатель для руды. Наличие пор улучшает условия доменного процесса. В зависимости от пористости руды делятся на плотные, малопористые, рыхлые.
— гигроскопичность (например, перлитовая руда)
Вулканический пепел (перлитовая руда) — это природный материал, из которого при кратковременном нагреве получается материал, который «работает» в диапазоне от -270 С до +900 С, химически и биостоек к воздействию агрессивных сред.
— гранулометрический состав (кусковатость). По гранулометрическому составу различают крупнокусковые >160 мм; среднекусковые от 60 до 160 мм; мелкокусковые от10 до 60 мм; зернистые от 0,5 до 10 мм; порошкообразные от 0,05 до 0,5 мм; пылевидные < 0,05 мм.
— абразивность (железная руда, бокситы, апатиты)
— самонагревание и самовозгорание (медно-никелевые руды не допускается закладывать в штабель с температурой выше 30 градусов; температура внутри штабеля серного колчедана не должна быть более 60 градусов)
— выделение вредных испарений (руда свинцовая при контакте с кислотами выделяет ядовитые испарения)
— выделение взрывоопасных испарений
— ядовиты (пыль ванадиевой, свинцовой руда)
— токсичнось (серные руды, хромова руда)
— пожароопасность (серные руды)
— взрывоопасность (пыль серной руды)
— опасность. Некоторые руды отнесены к опасным грузам. Так ферромарганец отнесен к классу 4.3 «Вещества, выделяющие легковоспламеняющиеся газы при взаимодействии с водой»
— способность переходить в разжиженное состояние (пирит, серный колчедан). Влажность, при которой появляется свойство текучести, называется критической влажностью.
— измельчение при ПРР. Для хромитовой руды марок Дх-1 и Дх-5 ограничена высота сбрасывания. Не более 1 м. Для апатитовой руды высота сбрасывания 1,5 — 2 м.
— пожароопасность при хранении (серный колчедан).
Обогащение руды. Для повышения содержания основного компонента и удаления вредных примесей и пустой породы производят обогащение руды. Процесс обогащения — совокупность процессов первичной переработки минерального сырья для получения пригодных для дальнейшей переработки продуктов. В результате обогащения получают рудный концентрат.
Так железорудный концентрат — продукт глубокого обогащения железосодержащей руды содержит железа до 90%. Свинцовый концентрат содержит до 86% свинца, оловянный до78% олова, медный 10-20% меди. По гранулометрическому составу концентраты представляют собой тонкоизмельченную порошкообразную массу с размерами частиц 0,6-0,025 мм. Безопасная влажность зимой 1-2%, летом 6-10%.
Агломерат – продукты специальной термической обработки (спекания) мелкого рудного сырья и концентратов. Готовый агломерат выдается с производства большими блоками с температурой 800 градусов. Пористый груз. Количество пор до 50%. Хрупкий, сильно пылящий.
Затем происходит дробление, грохочение и охлаждение.
Окатыши – производят из железорудного концентрата путем окомкования на специальных барабанах. Размер 2-30 мм. Имеют большую прочность, поэтому наиболее ценное сырье. Свойства незначительно меняются при хранении и транспортно-перегрузочных операциях.
Перевозка. Сырая руда перевозится навалом на ОПС.
Концентраты рудные. В зависимости от свойств могут перевозиться в полувагонах (концентрат железорудный, серного колчедана, хромитовой руды и др), в специализированных закрытых контейнерах (концентраты руд цветных металлов), затаренными в бумажные мешки (руда марганцевая, перлитовая). Концентраты олова, никеля, цинка и др. редких металлов перевозят в таре-ящиках, фанерных и металлических барабанах.
Агломерат. Перевозится в ПВ (железорудный, марганцевый, титаномагниевый и др), горячий агломерат – в специальных вагонах — агловозах при температуре 100 – 700 о С.
Окатыши. ПВ с глухим кузовом, окатышевозы (холдные окатыши).
Хранение. Все железные руды и концентраты, а также руды некоторых цветных металлов, хранят на открытых площадках. Во избежании смешения хранят по сортам, разделенным перегородками, на чистых бетонированных площадках.
Концентраты цветных металлов (марганца, меди, алюминия, свинца) хранят в крытых складах.
Для некоторых руд ограничена высота складирования: руды черных металлов-6-8 м; ферромарганца-3,5 м; медно-никелевые руды- 5 м для рядовой и 3 м для сортированной руды.
Источник: studopedia.su
Способ переработки марганцовистых руд, содержащих серебро
Использование: касается извлечения серебра из упорных окисленных марганецсодержащих руд. Сущность: в способе переработки марганцовистых руд, содержащих серебро, включающем вскрытие минералов марганца и выщелачивание серебра, вскрытие марганцевых минералов и выщелачивание серебра ведут одновременно кислым раствором сульфата железа, продукт выщелачивания подвергают флотационному обогащению с выделением серебра в концентрат и получением хвостов флотации, последние обезвоживают и из раствора выделяют марганец, а отрегенерированный кислый раствор сульфата железа возвращают в цикл выщелачивания. 1 з. п. ф-лы.
Изобретение относится к металлургии цветных и редких металлов, в частности к извлечению серебра из упорных окисленных марганецсодержащих руд, и может быть использовано при комплексной переработке марганцовистых золото-серебряных руд.
Известно, что марганцевые руды, в которых серебро тесно ассоциировано с пиролюзитом (MnO2) перед выщелачиванием серебра цианистыми pастворами подвергают восстановительному либо хлорирующему обжигу, либо сернистокислому вскрытию (SO2, H2SO3) минералов марганца.
Известен способ извлечения серебра из марганцовистых руд, включающий обжиг руды в смеси с восстановителем при 700 о С в течение 2 ч, доизмельчение огарка и его цианирование [1] .
Известен способ извлечения золота и серебра из упорных марганецсодержащих руд, включающий обжиг дробленной исходной руды при 810 о С, измельчение огарка и последующее выщелачивание золота и серебра методом цианирования [2] .
Известен выбранный в качестве прототипа способ извлечения упорного серебра из окисленных марганецсодержащих руд, включающий измельчение руды до 30-35% класса минус 0,074 мм, выщелачивание марганца путем обработки пульпы в адсорбционных башнях восходящим противотоком сернистого газа, осаждение марганца из пульпы известковым молоком в виде гидрата окиси, доизмельчение материала до 60% класса минус 0,074 мм и последующее цианирование [2] .
К недостаткам известного способа относится низкая производительность, высокие материальные , трудо- и энергозатраты на производство единицы продукции; использование токсичных реагентов (SO2, NaCN).
Предлагаемый способ в отличие от известного уровня техники позволяет интенсифицировать процесс вскрытия минералов марганца и выщелачивания серебра за счет использования нетоксичных реагентов снизить затраты на обеспечение безопасных условий труда и расход материальных, трудо- и энергоресурсов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки марганцовистых руд, содержащих серебро, включающем вскрытие минералов марганца и выщелачивание серебра, вскрытие марганцевых минералов и выщелачивание серебра ведут одновременно путем обработки их кислым раствором сульфата железа, продукт выщелачивания подвергают флотационному обогащению с выделением серебра в концентрат и получением хвостов флотации, последние обезвоживают и из раствора электрохимически выделяют маpганец, а отрегенерированный кислый раствор сульфата железа возвращают в цикл выщелачивания.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения вскрытие минералов марганца и выщелачивание серебра ведут кислым раствором сульфата железа с концентрацией FeSO4 и H2SO4 70-80 г/л при отношении Ж: Т = 1,5 — 2: 1 в течение 2-4ч.
Сульфатное вскрытие и выщелачивание марганцовисто-серебряных руд основано на том, что присутствующий в руде серебросодержащий пиролюзит (MnO2) активно взаимодействует в сернокислой среде с сульфатом железа, образуя растворимый сульфат марганца и окисляя FeSO4 до Fe2(SO4)3.
Освободившееся от ассоциации с диоксидом марганца тонкодисперсное серебро переходит в раствор по реакции Aq +Fe Aq + +Fe 2+ Благодаря высокой скорости протекающих химических реакций процесс выщелачивания пиролюзита (MnO2) и ассоциированного с ним серебра заканчивается в несколько раз быстрее, чем при последовательном выщелачивании марганца и серебра кислыми (H2SO3) и цианистыми растворами.
Извлечение серебра из растворов сульфатного выщелачивания методом ионной флотации, обеспечивая высокую степень извлечения серебра в пенный продукт (концентрат), практически полностью сохраняет в растворе сульфат железа, марганца и свободную серную кислоту. Это, в свою очередь, позволяет после электрохимического выделения из раствора двуокиси марганца и восстановления Fe 3+ использовать отрегенерированный кислый раствор сульфата железа в последующих циклах выщелачивания.
Отличие совокупности существенных признаков заявляемого изобретения от существенных признаков прототипа обуславливает соответствие его требованию новизны.
Соответствие изобретения требованию изобретательского уровня обусловлено тем, что совокупность его существенных признаков при извлечении упорного серебра из окисленных марганцовистых руд позволяет выделять на месте производства в товарный продукт марганец, что удовлетворяет давно существующую общественную потребность, а также исключает использование токсичных реагентов.
Осуществление способа иллюстрируется следующим примером.
Марганцовистую золото-серебряную руду, содержащую, мас. % : SiO283,3; Al2O3 5,4; Fe2O3 1,0; TiO2 0,8; K2O 2,9; Mn 4,3; Au 13,8 г/т, Aq 427 г/т измельчали в воде и подвергали гравитационному обогащению с целью выделения свободного золота в гравиоконцентрат.
Извлечение металлов в гравиоконцентрат от руды составило: золота 42,1% , серебра 5,2% .
Хвосты гравитационного обогащения классифицировали в спиральном классификаторе. Слив классификатора крупностью минус 0,15 мм направляли на выщелачивание марганца и серебра. Исходя из условий максимального извлечения марганца и минимальной остаточной концентрации Fe 2+ (избыток Fe 2+ ухудшает растворение серебра), выщелачивание проводили при Ж: Т = = 2: 1, концентрации FeSO4 и H2SO4 70 г/л температуре 20 о С в течение 4 ч.
Из кислой пульпы, полученной в результате сульфатного выщелачивания марганца и серебра, осуществляли флотацию серебра бутиловым ксантогенатом при массовом отношении ксантогената к серебру 2: 1. Извлечение серебра в пенный продукт составило 99-100% .
Для повышения извлечения золота в пульпу наряду с флотореагентом вводили активированный уголь марки «ОУ».
В процессе флотации серебра (расход бутилового ксантогената1,0 кг/т, вспенивателя ОП-10 100 г/т, угля марки «ОУ» 1,5 кг/т, продолжительность флотации 60 мин) получили первичный флотоконцентрат, содержащий 50-60 г/т золота и 5-8 кг/т серебра.
Первичный флотоконцентрат подвергали перечистке для повышения качества продукции. Полученный флотоконцентрат объединяли с гравиоконцентратом и плавили объединенный концентрат на золото-серебряный сплав с получением слитка.
Пульпу после флотации серебра обезвоживали, кек нейтрализовали, а растворы направляли на электрохимическое выделение MnO2 и электрохимическое восстановление Fe 3+ . Отpегенерированный раствор FeSO4+ +H2SO4 возвращали в оборот в цикл выщелачивания Mn и Aq. Извлечение марганца в товарную двуокись составило 91% .
Укрупненные испытания способа, имитирующие замкнутый цикл выщелачивания с многократным оборотом выщелачивающего раствора и флотационного обогащения с переработкой промпродуктов флотации, показали, что сквозное извлечение золота от руды до металла составляет 97% , серебра 93% , марганца 91% .
Экспериментально установлено, что в процессе сульфатного вскрытия и выщелачивания марганцовисто-золото-серебряной руды извлечение марганца и серебра в кислый раствор сульфата железа достигает соответственно 99,0 и 70,0 % , золота 20,0% при концентрации FeSO4 и H2SO4 70-80 г/л при перемешивании пульпы в течение 2-4 ч при отношении Ж: Т = 1,5 — 2: 1.
Снижение концентрации в растворе FeSO4 и H2SO4 менее 70 г/л снижает степень вскрытия пиролюзита и заметно тормозит процесс растворения серебра из-за образования на поверхности его труднорастворимых сульфатных пленок.
Увеличение концентрации FeSO4 и H2SO4 в растворе более 80 г/л увеличивает расход реагентов (остаточная концентрация реагентов в растворе возрастает в 1,5-2 раза) при несущественном увеличении до 99,4% степени извлечения марганца в сульфатный раствор.
Уменьшение отношения Ж: Т в пульпе менее Ж: Т = 1,5: 1 затрудняет перемешивание пульпы при вскрытии пиролюзита и выщелачивании, ухудшает растворение марганца, затрудняет отделение раствора от сгущенного продукта при обезвоживании хвостов флотации серебра.
Увеличение отношения Ж: Т в пульпе снижает концентрацию марганца и серебра в растворе, способствует ускорению осаждения кристаллической фракции пульпы и «запескованию» аппаратов, вызывает необходимость использования аппаратов вместимости.
Увеличение продолжительности выщелачивания более 4 ч не обеспечивает повышения степени извлечения марганца и серебра в растворе и увеличивает непроизводительное использование оборудования в кислой среде.
Снижение продолжительности выщелачивания менее 2 ч в промышленных условиях не обеспечивает полного извлечения марганца и серебра в раствор.
Предлагаемый способ обеспечивает при переработке упорных марганецсодержащих руд извлечение серебра, золота и марганца на месте производства в высококачественные товарные продукты, позволяет использовать в гидрометаллургическом цикле малотоксичные, дешевые и легкодоступные реагенты при их невысоком расходе на обработку руды, а также позволяет максимально использовать технологические растворы в внутрифабричном обороте. (56) 1. Лодейщиков В. В. и др. Техника и технология извлечения золота за рубежом. М. : Металлургия, 1973, с. 205-207.
2. Там же, с. 207 и 208.
1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАРГАНЦОВИСТЫХ РУД, СОДЕРЖАЩИХ СЕРЕБРО, включающий вскрытие минералов марганца и выщелачивание серебра, отличающийся тем, что вскрытие марганцевых минералов и выщелачивание серебра ведут одновременно кислым раствором сульфата железа, продукт выщелачивания подвергают флотационному обогащению с выделением серебра в концентрат и получением хвостов флотации, последние обезвоживают и из раствора электрохимически выделяют марганец, а отрегенерированный кислый раствор сульфата железа возвращают в цикл выщелачивания.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вскрытие минералов марганца и выщелачивание серебра ведут кислым раствором сульфата железа с концентрацией сульфата железа и серной кислоты 70 — 80 г/л при отношении Ж : Т 1,5 — 2 : 1 в течение 2 — 4 ч.
Источник: findpatent.ru