RU2652415C1

RU2652415C1 - Production line for processing of solid sulphide concentrates, which contain precious metals

Info

Publication number: RU2652415C1
Application number: RU2017118440A
Authority: RU
Inventors: Виктор Петрович Мязин; Владимир Валентинович Баранов
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2018-04-26

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention refers to the processing of sulphide concentrates, which contain precious metals with the application of microorganisms. Production line comprises the slurry preparation unit, which consists of the discharge tray and of the conditioning tank, the process water tank and the agitator for preparing nutrients for bacterial culture, the main fermenter and the chain of additional fermenters, the slurry aeration system, the receiving tank of the leached products. In this case, the line is equipped with the hopper that comprises the vibrating feeder, which is located above the discharge tray, with the reagent module, which includes the tank for the preparation of reagents, the tank is connected through pipelines with fermenters, and control devices for the pH and Eh reagents, which are fed to the fermenters, as well as with the filter press with cake and draining product receivers. Output of the cake receiver is connected by the conveyor to the sorption compartment for extracting valuable components, and the outlet of the receiver of the drainage products is connected to the process water tank.

EFFECT: increased productivity with reduced water consumption of process water, and the efficiency of bacterial oxidation and leaching of sulphide concentrates is ensured.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии переработки минерального сырья с использованием микроорганизмов, а именно для обогащения сульфидных концентратов, содержащих благородные и цветные металлы.The invention relates to a technology for processing mineral raw materials using microorganisms, namely for the enrichment of sulfide concentrates containing noble and non-ferrous metals.

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).Known technological line for bacterial oxidation and leaching of refractory sulfide concentrates, consisting of a contact tank equipped with a conveying device (tray) for continuous supply of mineral concentrates into it, aerial lifts for feeding pulp to sequentially placed packs, with the aim of carrying out biooxidation and leaching of pulp in them. From the packs, the leached pulp enters the dewatering cone, from which the separated sands are sent for further leaching to the second contact tank with a mixer. Drainage products of the dewatering cone are sent to a collection tank for the deposition of iron arsenates and sulfhydryl products in it, from which the collected products are pumped to the suction filter. Solid toxic products recovered in the suction filter are sent for further disposal. The separated sands on the dewatering cone (the second leaching stage) are conveyed to the cyanidation unit by a transporting device, and the filtrate products enter the collection tank, from where they are then sent to the packs of the first and second stages of leaching of the concentrate (see Adamov S.I., Panin V.V. et al. Technology of bacterial leaching of non-ferrous and rare metals. - M .: Nedra, 1982. P. 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.The main disadvantage of this technological solution is the low rate of biooxidation and leaching of mineral products in packs with a periodically changing density in the conveying pulp stream, the structural complexity of the equipment design of the line and the low operational reliability of the packs and conveying aerial lifts.

Известна также технологическая линия бактериального выщелачивания упорных сульфидных золотосодержащих концентратов в непрерывном режиме работы аппаратов при проведении лабораторных и пилотных испытаний.Also known is the technological line for bacterial leaching of refractory sulfide gold-bearing concentrates in the continuous operation of the apparatus during laboratory and pilot tests.

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).The technological line consists of a pulp preparation unit in a contact tub, a device for feeding the prepared pulp to the main fermenter, connected by nozzles to additionally placed fermenters (minimum 3), each of which is filled with a bacterial culture. The fermenters are equipped with pneumomechanical mixing devices and an aerating system for supplying the compressor through the connecting air pipe in them. In this case, the output of the last fermenter is connected by a pipe to the receiving tank of leached products (see Karavayko GI, John Rossi and others. Biotechnology of metals. Practical guidance. Moscow. Center for International Projects of the State Committee for Science and Technology of 1989. P. 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.A significant disadvantage of the known solution is the low productivity of the processing line for the processing of refractory sulfide concentrates in connection with the forced periodic shutdown of it for unloading the products of biooxidation and leaching of pulp, as well as the high costs associated with the separation of the leach products into liquid (discharge) and solid (cake) phases , as well as with the need for additional operations to wash the selected cake with water.

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).The closest technological solution to the claimed invention is a processing line for the processing of refractory gold-bearing sulfide concentrates, containing a pulp preparation unit, consisting of an unloading tray and a contact tub with a mechanical mixing device, a process water tank and an agitation tub for preparing nutrients for a bacterial culture, the main fermenter and cascade of additional fermenters interconnected by connecting pipes, aeration system Ulps, consisting of a compressor, pipelines and aerators placed underneath the agitators of the fermenters, a receiver for leached products (see JACQUELINE MAY WESTON. (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.The main disadvantage of the known line is the uneven supply of concentrate in the head of the production line during pulp preparation, a decrease in the productivity of the production line due to its periodic shutdown for unloading leaching products, low efficiency of the physicochemical interaction of nutrients prepared in the agitation tank in the form of soluble salts with pulp particles entering the main fermenter, the inability to reuse the drain in order to reduce the total line of water consumption and bio-oxidation leaching refractory sulphide concentrates.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности работы линии.The technical result of the claimed invention is to increase the efficiency of the line.

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.The result is achieved by the fact that the processing line for processing refractory gold-bearing sulfide concentrates containing precious metals, containing a pulp preparation unit, consisting of an unloading tray and a contact tub with a mechanical mixing device, a process water tank and an agitation tub for preparing nutrients for the bacterial culture, the main fermenter and a cascade of additional fermenters interconnected by connecting pipes, a pulp aeration system, consisting from a compressor, pipelines and aerators placed under the mixing devices of the fermenters, the leached product receiving tank, is characterized in that the pulp preparation unit is additionally equipped with a hopper with a vibratory feeder located above the discharge tray, the output of the agitation tank is connected to the entrance to the contact tank, the contact tank is additionally equipped densitometer to control pulp density, the line is additionally equipped with a reagent module, including a vat for the preparation of reagents, pipelines connecting the vat with fermenters, and devices for controlling the pH and Eh of the reagents supplied to the fermenters, the line is also equipped with a filter press, with receivers of cake and drain products, the output of the cake receiver is connected by a conveyor to the sorption compartment to extract valuable components, and the output of the receiver of drain products through a pipeline is connected to prefabricated vat, connected by means of a pump and a pipeline to a process water tank.

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.The essence of the invention is that the pulp preparation unit at the inlet of the line is additionally equipped with a hopper with a vibratory feeder located above the discharge chute, which leads to a more uniform supply of sulfide concentrate to the contact tank, the output of the agitation tank is connected to the entrance to the contact tank, which allows more uniform distribution nutrients of the bacterial culture in the pulp entering the fermenters, while the density of the pulp is controlled by a density meter. The introduction of a reagent station into the line allows you to adjust the pH and Eh of the reagents supplied to the fermenters and maintain an optimal biooxidation regime due to the additional introduction of modifying reagents. The production line at the outlet of the last fermenter is additionally equipped with a filter press with cake and drain receivers, while the cake receiver is equipped with a conveyor for feeding the selected product to the sorption compartment in order to extract valuable components from it. The drain products feeder is connected to the collection tank, from where the products are pumped through the pipeline to the storage tank, ensuring the implementation of the reuse of process water in circulation.

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.In FIG. 1 shows the proposed production line for the processing of refractory sulfide concentrates, containing a pulp preparation unit, including a hopper 1 with a vibratory feeder 2 located below it, mounted above the discharge tray 3, a contact tank 4 with a mechanical stirring device, the storage capacity of the process water 5, density meter 6, the main a fermenter 7, connected in series by pipelines 8 with a cascade of additionally placed fermenters 9, each of which is filled with a bacterial culture and provided with aeration a device 10 for supplying air through the air from the compressor 11, a reagent module 12 for preparing and dispensing reagents with pH and Eh control devices, an agitation tank 13 for supplying nutrients to the bacterial culture through contact tank 4, a filter press 14, cake collection receivers 15 and discharge 16, a conveyor 17 for feeding cake to the sorption compartment, a collecting tank 18 for receiving leached products from the concentrate, pump 19, pipe 20 for feeding the drain to the storage tank 5 of the process water of the pulp preparation unit .

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.The proposed production line operates as follows. Sulphide refractory concentrate enters the hopper 1 and the vibratory feeder 2 is evenly fed to the discharge tray 3 of the contact tank 4. From the receiving storage tank 5, process water by gravity flows through the pipeline into the contact tank. The nutrients of the bacterial culture from the agitation tank 13 enter the contact tank 4. From the contact tank 4, the prepared pulp, measured with a densitometer 6, is then piped to the main fermenter 7, connected by pipelines 8 to a cascade of additionally placed fermenters 9. From the reagent module 12, the prepared solutions salts are piped into pipes 8, adjusting the technological parameters of the process of biooxidation and leaching of pulp in pH and Eh. At the output of the last fermenter, leached products are fed by gravity to the filter press 14, equipped with receivers 15 and 16. The output of the cake receiver 15 is connected by a conveyor 17 to the sorption compartment to extract valuable components. The receiver for draining the products 16 is connected to the collection tank 18, from where the drain pump 19 is fed through a return pipe 20 into the storage tank 5 of the process water.

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.The implementation of the proposed production line allows to increase its productivity due to the continuous operation of the apparatus, allowing to transport the cake without interruption to the sorption department of the extraction of valuable components, and to direct the discharge for recycling, to reduce the consumption of process water, to reduce manual labor costs associated with the processes dehydration of leached products of sulfide concentrates isolated from the collection tank, to increase the efficiency of the technological mode of the ba ter biooxidation and leaching refractory sulphide concentrates by the additional introduction of reactant modifier and optimizing the values of pH and Eh of the pulp in fermenters.

Claims

A processing line for the processing of refractory sulfide concentrates containing precious metals, containing a pulp preparation unit consisting of a discharge tray and a contact tub with a mechanical mixing device, a process water tank and an agitation tub for preparing nutrients for a bacterial culture, a main fermenter and a cascade of additional fermenters associated with interconnecting connecting pipes, pulp aeration system consisting of a compressor, pipelines and aerators, size beneath the mixing devices of the fermenters, the receiving tank of leached products, characterized in that the pulp preparation unit is equipped with a hopper with a vibratory feeder located above the discharge tray, the output of the agitation tank is connected to the entrance to the contact tank, the contact tank is equipped with a densitometer to control the pulp density, while the line equipped with a reagent module, including a tank for the preparation of reagents, connected through pipelines with fermenters, and a device for controlling the pH and Eh of the reagents supplied to the enzyme ry, and filter press with receivers cake and discharge products, and the filter cake receiver output is connected to the conveyor with separation sorption to recover valuable components, as the output of receiver discharge product through a conduit connected to the collecting vat connected via a pump and pipeline capacity of the process water.