АНАЛИТИКА ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ » Подготовка кадров » Повышение квалификации горных инженеров » Переработка продуктов физико-химической геотехнологии (72 часа)

Переработка продуктов физико-химической геотехнологии (72 часа)

Цель обучения:
Переподготовка специалистов.

Контингент слушателей:
Высшее и среднее звено руководящих кадров производственных и административных организаций.

Содержание курса:
1. Введение. Общие сведения о физико-химической геотехнологии – предмета на стыке обогащения руд, гидрометаллургии и геотехнологии. Основные особенности ПФХГ, в отличие от продуктов наземной или подземной гидравлической разработки месторождений полезных ископаемых и от продуктов гидрометаллургии – низкое содержание целевых минералов и других полезных ископаемых в пульпах, целевых металлов и других ценных элементов в растворах, при наличии существенного количества балластных примесей, вследствие бедного и труднообогатимого (упорного либо техногенного) исходного сырья: малопригодного или непригодного для других традиционных способов их разработки или переработки.
2. Продукты физико-химической геотехнологии (ПФХГ):
водные пульпы, получаемые при скважинной гидравлической разработке рыхлых песчано-глинистых отложений, углей, извлекаемые компоненты – янтарь, алмазы, золото, минералы черных, цветных и редких металлов, уголь;
рассолы скважинного подземного растворения водой NaCl, KCl, LiCl, Na2CO3 и других водорастворимых солей;
продуктивные растворы подземного и кучного выщелачивания урана, меди, золота, других металлов растворами кислот, щелочей и солей;
расплавы, получаемые при скважинной подземной выплавке серы, озокерита горячей водой, паром;
газы от подземной газификации угля, серы, подземной возгонки ртути, сурьмы и других легколетучих компонентов.
3. Особенности схем переработки ПФХГТ: обязательная рециркуляция маточных водных растворов (воды) вследствие большого соотношения жидкой и твердой фаз на стадии выщелачивания, гидродобычи и т.п., наличие процессов осветления и регенерации растворов (вод); сравнительно низкое извлечение ценных компонентов из исходного сырья 70-80 % и менее, поскольку это забалансовые труднообогатимые руды и отходы разработки месторождений (вскрышные породы, хвосты обогащения, некоторые сорта окисленных и труднообогатимых руд, а также концентратов), а также вследствие применения упрощенных схем переработки и наиболее простой аппаратуры, передвижных модульных установок.
4. Переработка продуктов скважинной гидротехнологии (СГТ). Характеристика продуктов СГТ. Оборудование и схема получения черновых концентратов при скважинной гидродобыче. Основные процессы: гидроразмыв, обезвоживание, классификация по крупности, обезвоживание, сушка. Оборотная вода.
5. Методы подземного растворения солей, подземной выплавки и газификации серы составляют существенную часть их производства во многих странах. Выпаривание. Флотационные методы.
6. Выщелачивание. Реагенты для выщелачивания: кислоты, щелочи и соли.
Биовыщелачивание. Подземное скважинное выщелачивание. Выщелачивание из блоков взорванной руды. Выщелачивание из отвалов и штабелей. Кюветное и чановое выщелачивание. Гранулирование тонко измельченных и глинистых руд. Цианирование, тиосульфатные, хлоридные и другие методы выщелачивания.
Продуктивные растворы подземного и кучного выщелачивания кислотами, щелочами и солевыми растворами. Формы комплексных соединений урана в сернокислотных растворах: 1 – ; 2 – ; 3 – ; 4 – . Карбонатные комплексы урана. Цианидные комплексы золота. Состав растворов и методы их переработки: химическое и электрохимическое осаждение металлов, сорбция, жидкостная экстракция. Источники накопления «вульгарных примесей», способы их удаления. «Запрещение» реакции H2SO4 с карбонатами и соды с сульфидами, как показатель предела экономичности процессов. Автоклавное выщелачивание.
7. Ионообменная сорбция из растворов выщелачивания. Ионообменные смолы. Природные сорбенты. Биосорбенты. Техническая классификация ионообменных смол на основе характера активных групп.
Сорбционная переработка урансодержащих растворов. Кинетика сорбции. Анионные комплексы урана. Гелевые и пористые сорбенты, их емкость для продуктивных растворов КВ и ПВ. Кривые сорбции и десорбции.
Сорбционная переработка золотосодержащих растворов. Синтетические ионообменники и активированный уголь в качестве сорбента. Золотоемкие биосорбенты.
8. Сорбционные аппараты. Сорбционные фильтры. Пачуки. Колонны с взвешенным сорбентом как основной вид аппаратов на участках КВ и ПВ. Колонны с движущимся зажатым слоем. Пульсационные колонны. Способы расчета сорбционных фильтров и колонн с взвешенным слоем сорбента. Центробежные аппараты. Схемы сорбции.
9. Химическое осаждение гидроксидов металлов, основные реакции. рН осаждения гидроксидов металлов. Кинетика процесса. Другие способы осаждения солей урана, вольфрама, молибдена. Реакторы. Флотационное извлечение осадков. Сорбционная флотация, флотация осадков – носителей.
10. Электрохимическое осаждение металлов – основной способ получения цементной меди. Ряд напряжений. Цементация меди. Цементаторы: желоба, конусные аппараты, гидроциклоны. Способы расчета. Расходные материалы: железо, алюминий.
11. Цементация золота цинком и алюминием. Аппаратура. Технология.
12. Осветление растворов. Флокулянты: катионные, анионные, неионогенные, амфионные и области их применения. Механизм флокуляции. Коагулянты – простые электролиты: известь, квасцы, хлорное и сернокислое железо. Теория двойного электрического слоя. Сочетания реагентов для агрегирования взвесей.
13. Жидкостная экстракция. Экстрагенты катионообменные и анионообменные, нейтральные соли. Разбавители экстрагентов. Синергизм и антисинергизм экстрагентов. Теоретические основы выбора экстрагентов. Пожароопасность жидкостной экстракции и перхлорэтилен – негорючий разбавитель.
Экстракторы: камерные, колонные, с внутренним смесителем. Области применения.
14. Элюирование. Элюенты. Высаливание.
15. Твердофазная регенерация. Другие процессы регенерации при сорбционном извлечении урана и золота.
16. Мембранные процессы и полимерные комплексообразователи. Электрофлотация для извлечения урана, вольфрама, молибдена и золота из растворов ПВ и КВ.
17. Состав черновых концентратов переработки ПФХГТ. Кондиции. Требования промышленности.
Попутное извлечение ценных и рассеянных элементов. Экономичность комплексного использования сырья.
18. Получение золота из элюатов. Основные процессы регенерации и промывки сорбента. Активный уголь как сорбент золота. Извлечение нагруженной угольной пыли флотацией.
19. Электролитическое рафинирование меди и золота. Энергетические коэффициенты. Электрические параметры электролизеров. Техника безопасного ведения работ. Извлечение рассеянных элементов из шламов.
20. Переработка урановых концентратов для атомной энергетики. Зонная и вакуумная плавки. Фториды урана – водорастворимые соли и газообразные продукты для газо-хроматического разделения изотопов урана. Аппаратура.
21. Заключение. Перспективы развития новых процессов переработки и новых областей применения. Пути совершенствования оборудования и поиски перспективных реагентов. Гальванохимическая обработка растворов с целью их очистки от металлов и других элементов, аппараты для гальванофлотации. Ознакомление с новыми крупными публикациями и материалами конгрессов по обогащению, гидрометаллургии, биогеотехнологии.