Результат интеллектуальной деятельности: ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ УПОРНЫХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Изобретение относится к технологии переработки минерального сырья с использованием микроорганизмов, а именно для обогащения сульфидных концентратов, содержащих благородные и цветные металлы.

Известна технологическая линия бактериального окисления и выщелачивания упорных сульфидных концентратов, состоящая из контактного чана, снабженного транспортирующим устройством (лотком) для непрерывной подачи в него минеральных концентратов, аэролифтов для подачи пульпы в последовательно размещенные пачуки, с целью осуществления процессов биоокисления и выщелачивания пульпы в них. Из пачуков выщелоченная пульпа поступает на обезвоживающий конус, из которого выделенные пески направляются для дальнейшего выщелачивания во второй контактный чан с мешалкой. Сливные продукты обезвоживающего конуса направляются в сборную приемную емкость для осаждения в ней арсенатов железа и сульфгидрильных продуктов, из которой собранные продукты насосом подаются в нутч-фильтр. Выделенные в нутч-фильтре твердые токсичные продукты направляются на дальнейшее захоронение. Выделенные пески на обезвоживающем конусе (вторая стадия выщелачивания) транспортирующим устройством подаются в отделение цианирования, а продукты фильтрата поступают в сборный чан, откуда затем направляются в пачуки первой и второй стадии выщелачивания концентрата (см. Адамов С.И., Панин В.В. и др. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов. - М.: Недра, 1982. С. 199-200).

Основным недостатком данного технологического решения является низкая скорость биоокисления и выщелачивания минеральных продуктов в пачуках при периодически изменяющейся плотности в транспортирующем потоке пульпы, конструктивная сложность аппаратурного оформления линии и низкая эксплуатационная надежность работы пачуков и транспортирующих аэролифтов.

Известна также технологическая линия бактериального выщелачивания упорных сульфидных золотосодержащих концентратов в непрерывном режиме работы аппаратов при проведении лабораторных и пилотных испытаний.

Технологическая линия состоит из узла приготовления пульпы в контактном чане, устройства подачи приготовленной пульпы в основной ферментер, соединенный патрубками с дополнительно размещенными ферментерами (минимум 3), каждый из которых заполнен бактериальной культурой. Ферментеры снабжены пневмомеханическими перемешивающими устройствами и аэрирующей системой подачи компрессором по соединительному трубопроводу воздуха в них. При этом выход последнего ферментера соединен патрубком с приемным чаном выщелоченных продуктов (см. Каравайко Г.И., Джон Росси и др. Биотехнология металлов. Практическое руководство. Москва. Центр международных проектов ГКНТ-1989. С. 193-196).

Существенным недостатком известного решения является низкая производительность технологической линии по переработке упорных сульфидных концентратов в связи с вынужденной периодической остановкой ее для разгрузки продуктов биоокисления и выщелачивания пульпы, а также высокие затраты, связанные с разделением продуктов выщелачивания на жидкую (слив) и твердую (кек) фазы, а также с необходимостью проведения дополнительной операции по отмывке выделенного кека водой.

Наиболее близким технологическим решением к заявленному изобретению является технологическая линия для переработки упорных золотосодержащих сульфидных концентратов, содержащая узел приготовления пульпы, состоящий из разгрузочного лотка и контактного чана с механическим перемешивающим устройством, емкость технологической воды и агитационный чан приготовления питательных веществ для бактериальной культуры, основной ферментер и каскад дополнительных ферментеров, связанных между собой соединительными патрубками, систему аэрации пульпы, состоящую из компрессора, трубопроводов и аэраторов, размещенных под перемешивающими устройствами ферментеров, приемного чана выщелоченных продуктов (см. JACQUELINE MAY WESTON. A THESIS SUBMITTED IN PARTIAL FULFILMENT OF THE REQUIREMENTS FOR THE DEGREE OF MASTER OF APPLIED SCIENCE IN THE FACULTY OF GRADUATE STUDIES (Department of Metals and Materials Engineering) THE UNIVERSITY OF BRITISH COLUMBIA, July, 1995, C. 42-43).

Основным недостатком известной линии является неравномерность подачи концентрата в голове технологической линии при приготовлении пульпы, снижение производительности технологической линии в связи с ее периодической остановкой для разгрузки продуктов выщелачивания, низкая эффективность физико-химического взаимодействия приготовленных в агитационном чане питательных веществ в виде растворимых солей с частицами пульпы, поступающими в основной ферментер, отсутствие возможности повторного использования слива с целью сокращения общего водопотребления линии биоокисления и выщелачивания упорных сульфидных концентратов.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности работы линии.

Результат достигается тем, что технологическая линия для переработки упорных золотосодержащих сульфидных концентратов, содержащих благородные металлы, содержащая узел приготовления пульпы, состоящий из разгрузочного лотка и контактного чана с механическим перемешивающим устройством, емкость технологической воды и агитационный чан приготовления питательных веществ для бактериальной культуры, основной ферментер и каскад дополнительных ферментеров, связанных между собой соединительными патрубками, систему аэрации пульпы, состоящую из компрессора, трубопроводов и аэраторов, размещенных под перемешивающими устройствами ферментеров, приемного чана выщелоченных продуктов, отличается тем, что узел приготовления пульпы дополнительно снабжен бункером с вибропитателем, размещенным над разгрузочным лотком, выход агитационного чана связан с входом в контактный чан, контактный чан дополнительно снабжен плотномером для контроля плотности пульпы, линия дополнительно снабжена реагентным модулем, включающем чан для приготовления реагентов, трубопроводы, связывающие чан с ферментерами, и устройства контроля рН и Eh реагентов, подаваемых в ферментеры, также линия снабжена фильтр-прессом, с приемниками кека и сливных продуктов, выход приемника кека связан транспортером с отделением сорбции для извлечения ценных компонентов, а выход приемника сливных продуктов через трубопровод соединен со сборным чаном, связанным при помощи насоса и трубопровода с емкостью технологической воды.

Сущность изобретения в том, что узел приготовления пульпы на входе линии дополнительно снабжен бункером с вибропитателем, размещенном над разгрузочным лотком, что приводит к более равномерной подачи сульфидного концентрата в контактный чан, выход агитационного чана связан с входом в контактный чан, что позволяет более равномерно распределять питательные вещества бактериальной культуры в пульпе, поступающей в ферментеры, при этом плотность пульпы контролируется плотномером. Введение в линию реагентной станции позволяет регулировать pH и Eh подаваемых в ферментеры реагентов и поддерживать оптимальный режим биоокисления за счет дополнительного введения реагентов-модификаторов. Технологическая линия на выходе последнего ферментера дополнительно снабжена фильтр-прессом с приемниками кека и слива, при этом приемник кека снабжен транспортером для подачи выделенного продукта в сорбционное отделение с целью извлечения из него ценных компонентов. Питатель сливных продуктов соединен со сборным чаном, откуда продукты насосом подаются по трубопроводу в накопительную емкость, обеспечивая реализацию многократного использования технологической воды в обороте.

На фиг. 1 изображена предлагаемая технологическая линия для переработки упорных сульфидных концентратов, содержащая узел приготовления пульпы, включающий бункер 1 с размещенным под ним вибропитателем 2, установленным над разгрузочным лотком 3, контактный чан 4 с механическим перемешивающим устройством, накопительную емкость технологической воды 5, плотномер 6, основной ферментер 7, последовательно соединенный трубопроводами 8 с каскадом дополнительно размещенных ферментеров 9, каждый из которых заполнен бактериальной культурой и снабжен аэрирующим устройством 10 для подачи воздуха по воздухопроводу от компрессора 11, реагентный модуль 12 для приготовления и дозирования реагентов с устройствами контроля pH и Eh, агитационного чана 13 для подачи питательных веществ в бактериальную культуру через контактный чан 4, фильтр-пресс 14, приемники сбора кека 15 и слива 16, конвейер 17 для подачи кека в сорбционное отделение, сборный чан 18 для приема выщелоченных продуктов из концентрата, насос 19, трубопровод 20 для подачи слива в накопительную емкость 5 технологической воды узла приготовления пульпы.

Предложенная технологическая линия работает следующим образом. Сульфидный упорный концентрат поступает в бункер 1 и вибропитателем 2 равномерно подается на разгрузочный лоток 3 контактного чана 4. Из приемной накопительной емкости 5 технологическая вода самотеком поступает по трубопроводу в контактный чан. Питательные вещества бактериальной культуры из агитационного чана 13 поступают в контактный чан 4. Из контактного чана 4 приготовленная пульпа, измеренная плотномером 6, далее по трубопроводу направляется в основной ферментер 7, связанный трубопроводами 8 с каскадом дополнительно размещенных ферментеров 9. Из реагентного модуля 12 приготовленные растворы солей поступают по трубопроводу в патрубки 8, регулируя технологические параметры процесса биоокисления и выщелачивания пульпы по pH и Eh. На выходе последнего ферментера выщелоченные продукты поступают самотеком на фильтр-пресс 14, снабженный приемниками 15 и 16. При этом выход приемника кека 15 связан транспортером 17 с сорбционным отделением для извлечения ценных компонентов. Приемник слива продуктов 16 соединен со сборным чаном 18, откуда слив насосом 19 подается по оборотному трубопроводу 20 в накопительную емкость 5 технологической воды.

Реализация предложенной технологической линии позволяет увеличить ее производительность за счет непрерывного режима работы аппаратов, позволяющих без остановки транспортировать кек в отделение сорбции извлечения ценных компонентов, а слив направлять для повторного использования в оборот, для сокращения потребления технологической воды, снизить затраты ручного труда, связанные с процессами обезвоживания выщелоченных продуктов сульфидных концентратов, выделенных из сборного бака, повысить эффективность технологического режима бактериального биоокисления и выщелачивания упорных сульфидных концентратов за счет дополнительного введения реагентов-модификаторов и оптимизации значений pH и Eh пульпы в ферментерах.