Министерство образования и науки российской федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА

КАФЕДРА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЗОЛОТА

НАПРАВЛЕНИЕ МЕТАЛЛУРГИЯ

Домашнее задание№2

«Анализ опасных и вредных производственных факторов при кучном выщелачивании золотосодержащих руд»

Выполнил: Миронова К.Л

Группа: МЦМ-09-1

Проверил: Меркулова А.М.

Москва 2012

Содержание

1 Введение 3

2 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов 8

3 Разработка мер защиты от опасных и вредных производственных факторов 9

4 Вывод 10

1 Введение

Золото- и серебросодержащие руды по вещественному составу от­личаются большим разнообразием. В некоторых рудах доля квар­ца составляет более 90 %, в других наряду с кварцем преобладаю­щими минералами являются барит (50—60 %), карбонаты (20— 30 %), оксиды железа (до 25 %), турмалин (до 50 %). Содержа­ние сульфидов (в основном пирита, арсенопирита и пирротина) колеблется от 0 до 80 %. В рудах присутствуют еще и многие дру­гие минералы, а также вмещающие породы (сланцы, граниты, диориты и др.). Руды различаются и по физическому состоянию. Большинство из них после добычи представлено прочным куско­вым материалом, некоторые имеют вид рыхлой глинистой массы с отдельными кусками. Еще больше различаются руды свойствами присутствующих в них золота и серебра.

Наиболее распространенные золото- и серебросодержащие руды – золото-свинцовые, золото-цинковые, золото-висмутовые, золото-вольфрамовые, золото-баритные, золото-турмалиновые, серебро-оловянные и др.

Подготовка лабораторных проб включает операции дробления, из­мельчения, сокращения и отбора навесок для лабораторных техно­логических исследований и различных анализов. Подготовку про­изводят по заранее разработанной схеме. Для разработки схемы необходимо:

• проверить указанную в паспорте массу исходной пробы и раз­мер наибольших кусков руды; рассчитать, соответствует ли начальная масса пробы допустимой минимальной массе;

• выбрать коэффициент к формуле для расчета минимальной массы порций руды, получаемых при сокращении пробы;

• наметить технологические операции, которые необходимо ис­пытать, и установить (ориентировочно) массу руды для таких ис­пытаний и ее крупность;

• установить, какие анализы потребуются для изучения веще­ственного состава руды; сколько для этого понадобится материа­ла, и какой крупности.

Цианирование основано на использовании в качестве растворите­лей золота и серебра солей цианистоводородной кислоты. Эти соли весьма токсичны, поэтому при работе с ними следует строго вы­полнять правила техники безопасности.

Цианирование обычно проводят, используя водные растворы KCN или NaCN. Вначале приготовляют крепкий раствор цианида (10–15 %) и со­храняют его в плотно закрытых склянках. Этот раствор по мере необходимости используют для приготовления рабочих растворов и для повышения концентрации цианида в жидкой фазе пульпы при цианировании. Перед использованием крепкого раствора определяют в нем концентрацию цианида.

Цианирование методом перемешивания пульпы применимо к материалам не крупнее 0,3–0,4 мм. В лабораторных условиях этот метод испытывают, применяя различные перемешиватели для закрытых склянок, открытых склянок, с механической мешалкой и др.

В производственных условиях наиболее распространены сле­дующие схемы цианирования:

1. схема с измельчением материала в водной среде, после­дующим сгущением, выщелачиванием золота из сгущенного про­дукта и фильтрованием;

2. схема стадиального цианирования;

3. схема с измельчением материала в цианистой среде и с обо­ротным использованием растворов;

4. противоточная схема с применением многократного сгуще­ния.

Цианирование методом просачивания раствора осуществляют двумя способами:

• перколяцией — просачиванием раствора через слой материала в чане;

• кучным выщелачиванием — просачиванием раствора через кучу (штабель) материала на открытой площадке.

Перколяцию испытывают на песковых фракциях измельченных руд, а также на рыхлых и пористых рудах, огарках и других про­дуктах. Известны случаи перколяции руд крупностью —10 мм. При перколяции песковой фракции руды шламистую фракцию обычно цианируют методом перемешивания.

Предварительно необходимо определить расходы цианида и из­вести на цианирование материала, предназначенного для перко­ляции. При этом материал доизмельчают и подвергают цианированию методом перемешивания.

На рисунке 1 изображен лабораторный перколятор, который представляет со­бой цилиндр из оргстекла с коническим днищем. Снаружи цилин­дра вертикально наклеивают полоску миллиметровой бумаги для определения скорости перколяции. Внутри перколятора имеется ложное днище со слоем крупного, не содержа­щего золота песка. Песок должен быть такой крупности, при ко­торой от него можно было бы отделить цианируемый материал просеиванием.

Опыт перколяции обычно включает трехкратное пропускание через материал цианистых растворов, двукратную промывку водой. Общая масса растворов и промывных вод составляет 120—200 % массы материала.

Рисунок 1 – Лабораторная установка по кучному (перколяционному) выщелачиванию 1 – перколятор; 2 – напорная емкость рабочего раствора; 3 – сборная емкость продуктивного раствора; 4 – напорная емкость продуктивного раствора; 5 – сорбционные колонки

Материал совком загружают ровным слоем в перколятор. Пер­вый раствор заливают в напорную склянку и, постепенно подни­мая ее, медленно пропускают раствор через материал снизу вверх. Когда уровень раствора поднимется немного выше материала, за­крывают кран, напорную склянку опускают ниже перколятора, от­соединяют шланг и остаток раствора осторожно выливают на слой материала. Чтобы не размывать слой материала, на его поверх­ность под струю можно положить часовое стекло. Под перколятор ставят мерный цилиндр (или стакан) и, открыв кран, спускают 80—100 мл раствора. Кран закрывают, и раствор возвращают в перколятор, выливая его на слой материала. После этого перко­лятор оставляют в покое на 24 ч.

По истечении суток открывают кран и спускают раствор в мер­ный цилиндр. Затем перколятор оставляют с открытым краном на 12 ч для аэрации материала. Далее, не закрывая крана, заливают второй раствор, объем которого равен 30–40 % массы материала. Концентрация цианида во втором растворе вдвое меньше, чем в первом. Просачивающийся раствор собирают в тот же цилиндр, где находится первый раствор. Раствор спускают до тех пор, пока в цилиндре его соберется столько же, сколько было залито в пер­колятор первого раствора. Затем кран закрывают, и материал оставляют в контакте с раствором на 12 ч. После этого спускают второй раствор и одновременно измеряют скорость перколяции, т. е. скорость опускания раствора над слоем материала. Если ско­рость перколяции меньше 20 мм/ч, то этот метод цианирования для данного материала считают неэффективным.

После спуска второго раствора материал аэрируют в течение 12 ч. Затем заливают третий раствор с концентрацией цианида вдвое меньшей, чем во втором растворе. Второй раствор дополняют до первоначального объема, спуская третий. Третий раствор оставляют в контакте с материалом 4 ч, после чего заливают первую промывную воду и собирают в цилиндр третий раствор до первоначаль­ного объема. Заливают вторую промывную воду и вытесняют весь объем первой воды. После этого материал считают хвостами перколяции.

Во всех собранных растворах и промывных водах определяют содержание цианида, щелочи и золота. Хвосты доизмельчают, су­шат и опробуют на золото.

Цианирование методом кучного выщелачивания в лабораторных условиях моделируют, проводя выщелачива­ние золота и серебра из руд в перколяторах. Перколятор пред­ставляет собой трубу из нержавеющей стали или винипласта диа­метром не менее 150 мм и высотой 1,5–2 м. Для удобства загруз­ки и выгрузки материала трубу можно сделать составной. В нижней части труба имеет ложное дни­ще, ниже которого она переходит в конус с патрубком и краном. В верхней части трубы находится съемная круглая коробка с пер­форированным дном – ороситель. Перколятор снабжен двумя бач­ками: напорным – для рабочего цианистого раствора и сборным – для золотосодержащего раствора. В лаборатории необходимо иметь для одновременной работы 6–8 перколяторов.

Испытание руды как объекта кучного выщелачивания начи­нают с цианирования ее в обычных условиях и разделения на гра­нулометрические классы.

Цианировать все классы целесообразно одновременно. Режим цианирования устанавливают с учетом вещественного состава руды и промышленной практики. Общая длительность орошения руды на промышленных установках колеблется в широких преде­лах – от 8 до 20 ч в сутки. Поскольку кусковой материал легко проницаем, расход раствора регулируют краном в нижней части перколятора. Один или два раза в сутки в выходящем из перколятора растворе определяют содержание благородных металлов. Выщелачивание прекращают по достижении в выходящем растворе установленной заранее ми­нимальной концентрации золота или серебра. После этого мате­риал в перколяторе промывают водой, перколятор разгружают, материал опробуют на золото и серебро и рассчитывают извлече­ние металлов из каждого класса.