Технологии переработки золотосодержащих концентратов

2.6. SART – процесс

В 1998 году в Австралии была разработана простая и эффективная сульфидная технология SART (Sulfidisation-Acidification-Recycling-Thickening), которая обеспечивает регенерацию цианида при одновременном извлечение меди, цинка и золота. Данная технология протекает в несколько стадий в соответствии со следующими химическими реакциями:

Процесс подкисления хвостовой цианидсодержащей пульпы в присутствии гидросульфида натрия (NaHS) с образованием искусственного сульфида меди:

– для цианида меди

 

– для свободного цианида

 

Процесс возгонки в присутствии воздуха

 

Процесс повторной нейтрализации

 

Если на обработку поступает не рабочий раствор, а хвостовая пульпа при определенном содержании твердой фазы, то технологии SART предшествует предварительное разделение твердой и жидкой фаз пульпы путем противоточной декантации и/или фильтрования.

Осадок сульфида меди после обезвоживания присаживается к флотоконцентрату и/или реализуется как отдельный товарный продукт.

Графически данная технология может быть представлен как технологическая цепочка, которая включает разделение жидкой и твердой фаз, например, путем противоточной декантации, собственно SART-процесс, возгонка, обработка цианида в скруббере и нейтрализация отходов (рис.2)

Рис. 2. Концептуальная схема SART-процесса

Рассмотрим установку в г. Гюмюшхане в Турции на золотоизвлекательной фабрике (ЗИФ) "Mastra" (рис. 3) компании "Koza Gold", которая перерабытывает эпитермальную руду с содержанием сульфидов и кременезема на уровне 5 и 85% соответственно. Среднее содержание золота около 6,5 г/т. Кроме благородных металлов в исходной руде есть медь (0,12%) и свинец (0,28%). По итогам прошлого 2010 года на ЗИФ "Mastra" извлечено 4,2 т золота, что составляет 25% от общего уровня золотодобычи в Турции.

 Рис. 3. Золотоизвлекательная фабрика "Mastra" компании "Koza Gold"

Разработка рудного поля на склонах понтийских Альп ведется открытым и подземным способами с подачей добытой руды на ЗИФ. Рудоподготовка на данной ЗИФ включает дробление в щековых и конусных дробилках с контрольным грохочением по готовому дробленому продукту с последующим его измельчением сначала в стержневых, а затем в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с гидроциклонами, слив которых направляется на сорбционное выщелачивание по технологии CIP с применением цианида натрия.

Объем хвостовой пульпы после сорбционного выщелачивания в настоящее время составляет 130 м3/ч. Содержание меди в хвостах сорбции по проекту –1500 мг/л, а фактически – не более 800 мг/л. Содержание цианистого натрия –1500 мг/л. Для извлечения меди и регенерации цианида в 2009 году разработана и внедрена в производство SART-установка расчетной производительностью 125 м3/ч. Обработка хвостовой пульпы начинается с противоточной декантации в пяти высокоскоростных сгустителях диаметром 12 м, работающих с добавлением флокулянта. Слив противоточной декантации при допустимом содержании твердой фазы (не более 5%) подается в два герметичных реактора, в которых поддерживается разрежение. Для подкисления отработанного цианистого раствора в реакторы подается серная кислота и гидросульфид натрия. Время обработки раствора в реакторах равно 10-15 минут. На выходе каждого реактора получают осажденный сульфид меди, который сгущается в герметичном сгустителе, работающим с частичной циркуляцией сгущенного продукта через реакторы.

Другая часть, нециркулирующего, сгущенного продукта насосами быстрой и/или медленной подачи направляется на обезвоживание на прессфильтре, кек которого пакуется в мешки типа "Big Bag". Количество выделяемого в реакторах медного концентрата – 1т/сутки. Извлечение меди составляет 90%. Фильтрат пресс-фильтра, представляющий собой слабокислую суспензию сульфида меди, перекачивается обратно на сгуститель. Выделяющаяся в реакторах, сгустителе медного цикла и нейтрализационной емкости синильная кислота (HCN) в газообразном состоянии отсасывается в скруббер, где при ее обработке раствором NaOH образуется цианид натрия, который возвращается в измельчительное отделение. Извлечение цианида достигает 85%. Отработанный раствор (слив сгустителя медного цикла) подается в нейтрализационную емкость, куда добавляется известковый раствор, а затем в сгуститель, куда добавляется флокулянт, в результате чего получают гипс, который является побочным продуктом производства.

Другой пример промышленного использования SART-технологии – это ЗИФ "Lluvia de Oro" в Мексике, где разработана и внедрена технология извлечения меди и регенерации цианида (рис. 4).

Рис. 4. SART – установка на ЗИФ "Lluvia de Oro" в Мексике

В отличие от турецкой схемы здесь применяется кучное выщелачивание золота, при этом отработанный рабочий раствор без предварительного осветления и/или сгущения направляется в реакторы и далее обрабатывается, как описано выше. Производительность – 340 м3/ч по исходному раствору. Ежегодно на выходе получали 408,6 тонн меди и 1271,2 т цианида. Медный концентрат имел содеражание меди на уровне 65%. Удаление из технологического процесса меди позволило повысить извлечение золота в условиях процесса CIP, а также улучшить качество сплава Доре. Извлечение цианида на данном руднике достигало 95%.

 

3. Безопасность и жизнедеятельность

3.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов при переработке золотосодержащего концентрата.

В настоящее время большое внимание уделяется и безопасности жизнедеятельности работников на предприятии, что тщательно контролируется соответствующими органами. Поэтому для обеспечения ССБТ на проектируемом объекте требуется устанавливать комплекс организационных и технических мер защиты от опасных и вредных факторов.

Рассмотрим такой технологический процесс, как сорбционное выщелачивание, так как именно в этом цехе возникает ряд причин, вызывающих несчастные случаи, заболевания и травматизм. К ним относятся:

1) Физические опасные и вредные  производственные факторы, такие  как:

• движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования;
• повышенная загазованность воздуха рабочей зоны
• повышенный уровень шума и вибрации на рабочем месте
• повышенный уровень статического электричества

2) Химически опасные и вредные производственные факторы, такие как:

• отравление токсичными веществами (цианид и тиомочевина)

3.2. Мероприятия по защите работающих от воздействия выявленных опасных и вредных факторов

Меры защиты от выявленных опасных и вредных факторов производственной среды представляют собой инженерные разработки, обеспечивающие механизацию и автоматизацию производственных процессов.

На сорбционных золотоизвлекательных фабриках действуют еще специальные правила техники безопасности, вызванные спецификой применяемых реагентов, оказывающих высоко токсичное действие на организм человека. В целях предупреждения производственного травматизма при ведении работ в цехе сорбции и цианирования предлагаются проведение следующих мероприятий:

При работе с токсичными веществами:

Работа с реагентами, а также их хранение производится строго при работе постоянной искусственной вентиляции. Это крайне необходимо для того, чтобы содержание вредных веществ в воздухе помещений было не выше ПДК. К вредным веществам следует отнести пары синильной кислоты, образующихся в результате ее гидролиза. Значение предельно допустимой концентрации для паров синильной кислоты составляет 0,3мг/м3.

На предприятии предусматривается обязательный инструктаж по месту непосредственной работы. Автоматизация технологического процесса внедрена чтобы не допустить взаимодействия рабочих с потенциально- и особо- опасными объектами производства. Все рабочие помещения оборудованы общеобменной и аварийной вентиляцией. Водяное орошение служит устранителем запыленности. По технике безопасности работа в цехе производится в спецодежде, спецобуви, перчатках и фартуках (по месту необходимости). Каждый рабочий, имеющий дело с реагентами, должен уметь оказывать первую помощь пострадавшему при отравлении цианидом или получении травмы.

Для оказания первой помощи при отравлении цианистыми соединениями на каждом рабочем месте должны находиться аптечки с противоядиями и медикаментами.

Наличие противогазов. Для защиты рабочего персонала от паров синильной кислоты в цехе применяются СИЗОД, в частности, противогаз ГП-5. Противогаз ГП-5 предназначен для защиты органов дыхания, глаз и лица человека от отравляющих веществ, радиоактивной пыли, биологических аэрозолей и других вредных примесей

При работе с электрическими приборами:

В цехе сорбционного выщелачивания все части основного технологического оборудования в нормальном рабочем состоянии находятся под напряжением. Поэтому применение защитного заземления и отключения практически исключено. Оборудование, используемое в цехе, работает от напряжения 220 и 380 В, следовательно, оно относится к классу низковольтного оборудования (до 1000 В)

Электрооборудование цеха состоит из приводов барабанных грохотов, кран-балки, концентрационного стола, приборов автоматического контроля, вентиляции и освещения.

Основные опасности, обусловленные электрическим током:

1. Опасность напряжения прикосновения - при прикосновении человека  к неизолированным токоведущим  частям электроустановок, находящихся  под напряжением.

2. Опасность напряжения перехода - при прикосновении человека  к нетоковедущим металлическим  частям электроустановок, находящихся  под напряжением.

3. Опасность токов короткого  замыкания.

Для защиты от напряжения прикосновения используются малое напряжение (в переносных светильниках), изоляция токоведущих частей, предупредительная сигнализация.

Для защиты от напряжения перехода используется защитное заземление.

Для защиты от токов нагрузки используются автоматическое отключение, установка плавких предохранителей. При выполнении ремонтных работ производится отключение установки от источника питания, снятие предохранителей и другие мероприятия, обеспечивающие невозможность ошибочной подачи напряжения к месту работы, установку знаков безопасности и ограничений.

Шум и вибрация

Шум и вибрация являются результатом колебания тел, передаваемого непосредственно или на расстояние другим объектам. Шум и вибрация различаются частотой колебаний в секунду. Если число колебаний в секунду не превышает 16, то они воспринимаются человеком как сотрясения и называются вибрацией. Частота колебаний от 16 до 20000 в секунду воспринимается органами слуха как шум, колебания с частотой свыше этого предела не ощущаются человеком, и называются ультразвуками.

Вибрация приводит к преждевременному износу деталей, механизмов, может вызвать аварию, вредно действует на сердечно-сосудистую и нервную системы организма, вызывает снижение слуха и даже стойкую глухоту, является причиной снижения работоспособности, ослабления памяти, внимания, остроты зрения, что увеличивает возможность травматизма.

Источниками шума в химической промышленности являются: компрессоры, насосы, движущиеся детали механизмов, вентиляционные системы и др., сила звука которых не превышает 70 дБ.

Прежде всего, стремятся устранить или уменьшить шум в источнике его образования. Агрегаты с повышенным уровнем шума и вибрации стараются размещать в отдельных изолированных помещениях. Стены покрывают звукопоглощающими материалами (акустической штукатуркой, перфорированными панелями, стекловолокном и др.).

При работе с движущимися частями оборудования:

Все вращающиеся части механизмов должны быть ограждены защитными кожухами. Запрещается пускать в работу насосы, грохоты и другие агрегаты без установки защитных кожухов на вращающиеся части оборудования.

Техническое обслуживание и ремонт машин и оборудования проводить только при неработающей двигательной (энергетической) установке, за исключением операций, требующих её работы.

Узлы, подлежащие смазке и расположенные в труднодоступных и опасных местах, должны иметь устройства, исключающие необходимость выполнения обслуживающим персоналом каких-либо операций по смазке в опасной зоне. В системе смазки производственного оборудования должны быть устройства (щитки, сборники, коробки, поддоны, противни), предупреждающие разбрызгивание и разливание масла. Смазывать вручную движущиеся детали механизмов во время работы оборудования не допускается.

Выполнять какую-либо работу (ремонт, осмотр) внутри оборудования с вращающимися и движущимися роторами и деталями (молотковых, кулачковых, ударно-отражательных дробилок, барабанных грохотов) разрешается только после отключения от электропитающей сети электродвигателей приводов, отсоединения электродвигателей от приводов и надежного закрепления движущихся частей механизмов, а также открытых крышек корпусов (кожухов) данного оборудования в положении, исключающем возможность принудительного и самопроизвольного их передвижения, а также оформления наряда-допуска.

3.3. Расчет искусственного освещения.

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность. Основной задачей светотехнических расчётов для искусственного освещения является определение требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещённости.

При проектировании, реконструкции и эксплуатации осветительных установок необходимо учитывать требования главы СНиП по проектированию естественного и искусственного освещения, "Санитарных норм проектирования промышленных предприятий", "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей", "Правил устройства электроустановок", отраслевых норм освещения, согласованных и утвержденных в установленном порядке, "Методических указаний по проведению предупредительного и текущего санитарного надзора за естественным освещением на промышленных предприятиях".