|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Способ обработки кислого рудничного дренажа, причем способ предусматривает смешение кислого рудничного дренажа и щелочных шламов процесса извлечения золота, чтобы таким образом нейтрализовать кислый рудничный дренаж. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кислый рудничный дренаж (КРД) находится в виде потока КРД, в то время как щелочные шламы находятся в виде потока щелочных шламов, получаемых из процесса извлечения золота. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что поток щелочных шламов характеризуется рН по меньшей мере 9,5 и остаточной концентрацией растворенного кислорода, полученной из процесса извлечения золота. 4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что смешение проводят на стадии смешения, причем поток КРД и поток щелочных шламов подают непрерывно на стадию смешения, а поток нейтрализованного КРД отводят непрерывно со стадии смешения. 5. Способ по п.4, который предусматривает перемешивание на стадии смешения, в то время как поток КРД и поток щелочных шламов подают на нее, а поток нейтрализованного КРД отводят с нее. 6. Способ по п.3 или 4, который предусматривает введение окисляющего средства на стадию смешения. 7. Способ по любому из пп.4-6, который предусматривает введение нейтрализующего средства на стадию смешения. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что нейтрализующее средство выбирают из группы, состоящей из гидроксида натрия, карбоната кальция или гидроксида кальция. 9. Способ по любому из пп.4-8, отличающийся тем, что предусматривает разложение остаточного цианида, содержащегося в указанных щелочных шламах, путем их смешивания с потоком нейтрализованного КРД, а затем утилизацию потока нейтрализованного КРД. 10. Способ по любому из пп.4-9, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает подвергание потока нейтрализованного КРД разделению на жидкую/твердую фазы на стадии разделения, следующей после указанной стадии смешения, при помощи которого осадок, образованный при нейтрализации потока КРД, совместно разделяют с твердым компонентом потока щелочных шламов, таким образом получая содержащую осадок и шламы взвесь и, по существу, не содержащий осадок и твердые вещества поток. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанная содержащая осадок и шламы взвесь характеризуется содержанием сухого вещества по меньшей мере 40 мас.%. 12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что указанный, по существу, не содержащий осадок и твердые вещества поток характеризуется содержанием сухого вещества приблизительно 50 мг/л и рН по меньшей мере 8,5.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Способ обработки кислого рудничного дренажа, причем способ предусматривает смешение кислого рудничного дренажа и щелочных шламов процесса извлечения золота, чтобы таким образом нейтрализовать кислый рудничный дренаж. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кислый рудничный дренаж (КРД) находится в виде потока КРД, в то время как щелочные шламы находятся в виде потока щелочных шламов, получаемых из процесса извлечения золота. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что поток щелочных шламов характеризуется рН по меньшей мере 9,5 и остаточной концентрацией растворенного кислорода, полученной из процесса извлечения золота. 4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что смешение проводят на стадии смешения, причем поток КРД и поток щелочных шламов подают непрерывно на стадию смешения, а поток нейтрализованного КРД отводят непрерывно со стадии смешения. 5. Способ по п.4, который предусматривает перемешивание на стадии смешения, в то время как поток КРД и поток щелочных шламов подают на нее, а поток нейтрализованного КРД отводят с нее. 6. Способ по п.3 или 4, который предусматривает введение окисляющего средства на стадию смешения. 7. Способ по любому из пп.4-6, который предусматривает введение нейтрализующего средства на стадию смешения. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что нейтрализующее средство выбирают из группы, состоящей из гидроксида натрия, карбоната кальция или гидроксида кальция. 9. Способ по любому из пп.4-8, отличающийся тем, что предусматривает разложение остаточного цианида, содержащегося в указанных щелочных шламах, путем их смешивания с потоком нейтрализованного КРД, а затем утилизацию потока нейтрализованного КРД. 10. Способ по любому из пп.4-9, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает подвергание потока нейтрализованного КРД разделению на жидкую/твердую фазы на стадии разделения, следующей после указанной стадии смешения, при помощи которого осадок, образованный при нейтрализации потока КРД, совместно разделяют с твердым компонентом потока щелочных шламов, таким образом получая содержащую осадок и шламы взвесь и, по существу, не содержащий осадок и твердые вещества поток. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанная содержащая осадок и шламы взвесь характеризуется содержанием сухого вещества по меньшей мере 40 мас.%. 12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что указанный, по существу, не содержащий осадок и твердые вещества поток характеризуется содержанием сухого вещества приблизительно 50 мг/л и рН по меньшей мере 8,5.
Евразийское
патентное
ведомство
025955
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.02.28
(21) Номер заявки 201491746
(22) Дата подачи заявки 2013.03.12
(51) Int. Cl.
C02F1/66 (2006.01) C22B 7/00 (2006.01)
(54) ОБРАБОТКА КИСЛОГО РУДНИЧНОГО ДРЕНАЖА
(31) 2012/02073
(32) 2012.03.20
(33) ZA
(43) 2014.12.30
(86) PCT/IB2013/051943
(87) WO 2013/140299 2013.09.26
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
МИНТЭЙЛС МИНИНГ С А (ПТИ) ЛИМИТЕД (ZA)
(72) Изобретатель:
Якобс Ян Хендрик Филлипус, Фримэн Роберт Джордж (ZA)
(74) Представитель:
Угрюмов В.М. (RU)
(56) US-A1-2003132166 US-A1-2011182786 US-A1-2002158023 WO-A1-2005100243
(57) Способ обработки кислого рудничного дренажа предусматривает смешение кислого рудничного дренажа и щелочных шламов процесса извлечения золота. Кислый рудничный дренаж нейтрализуют таким образом.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к кислому рудничному дренажу. В частности, настоящее изобретение относится к способу обработки кислого рудничного дренажа.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Значительные количества кислого рудничного дренажа (КРД) содержатся в ныне заброшенных пустотах от подземных выработок в Витватерсранде в Южно-Африканской республике и других местах. КРД возникает в результате контакта минеральных сульфидов, например сульфида железа или пирита, с водой и кислородом, что химически дает разбавленную серную кислоту. КРД, таким образом, характеризуют как имеющее низкий рН, коррозионно-активное водное вещество с высоким содержанием растворенных солей металлов.
Хотя множество химических процессов вносят вклад в образование кислого рудничного дренажа, окисление пирита, несомненно, представляет собой наиболее значимый источник. Общее уравнение окисления пирита представляет собой
2FeS2(T) + 702(г.) + 2Н20(ж.) -> 2Ре2+(водн.) + 4S042"(BOAH.) + 4Н+(водн.) (1)
Окисление сульфида до сульфата повышает растворимость железа II (закисного железа), которое затем следующим шагом окисляется до железа III (окисного железа) согласно уравнению
4Ре2+(водн.) + 02(г.) + 4Н+(водн.) 4Ре3+(водн.) + 2Н20(ж ) (2)
Окисление сульфида в сульфат и окисление закисного железа в окисное железо может происходить или химически самопроизвольно, или его можно катализировать микроорганизмами, которые получают энергию от реакции окисления. Получаемое окисное железо может также окислять дополнительный пирит и само по себе образует дополнительное закисное железо согласно реакции
FeS2(TB.) + 14Ре5+(водн.) + 8Н20(ж.) 15Ре2+(водн.) + 25042~(водн.) + 16Н+(водн.) (3)
Конечный результат этих реакций состоит в увеличении концентрации ионов водорода в растворе, таким образом снижая рН и сохраняя растворимость окисного железа.
Являясь кислой средой, КРД способен растворять и мобилизировать другие соли токсичных металлов, находящиеся в шламовых отвалах, породных и рудных отвалах и подземных пустотах, в которых образуется КРД, например соли меди, никеля, цинка, марганца и алюминия. Следует иметь в виду, что КРД будет, таким образом, содержать множество растворенных солей металлов, которые могут быть опасными, если допустить их попадание в окружающую среду.
Водоотливные горизонты в подземных рудных месторождениях, включая такие в области Витва-терсранда в Южно-Африканской Республике, накапливали КРД и продолжали подниматься в течение многих лет. Уровни в настоящее время очень высокие, и КРД разливается в некоторых областях, например, в Западном Ранде в Южной Африке. В большом основном месторождении Витватерсранда КРД, как предполагается, начнет выливаться за пределы пустот от выработок в течение приблизительно двух-четырех лет.
Таким образом, целью настоящего изобретения является обеспечение средств уменьшения этих проблем с КРД.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Согласно настоящему изобретению обеспечивается способ обработки кислого рудничного дренажа, причем способ предусматривает смешение кислого рудничного дренажа и щелочных шламов процесса извлечения золота, таким образом нейтрализуя кислый рудничный дренаж.
Кислый рудничный дренаж (КРД) может, таким образом, быть таким, как описано выше в настоящем документе, т.е. получаться в результате контакта минеральных сульфидов с водой и кислородом, в частности в шламовых отвалах, отвалах отходов и рудных отвалах, и подземных пустотах от выработок. КРД обычно содержит разбавленную серную кислоту и характеризуется значением рН 2-6.
КРД, который используют в настоящем изобретении, будет, таким образом, обычно находиться в виде потока КРД, например потока КРД, вытекающего из подземной пустоты от выработки.
Щелочные шламы будут также обычно находиться в виде потока щелочных шламов, выходящего из процесса извлечения золота.
Поток щелочных шламов может характеризоваться минимальным рН по меньшей мере 9,5, предпочтительно по меньшей мере 10,5, что является рабочим диапазоном в процессе извлечения золота для эффективного извлечения золота.
Поток щелочных шламов может иметь остаточную концентрацию растворенного кислорода, выходящую из процесса извлечения золота; остаточная концентрация растворенного кислорода может составлять по меньшей мере 2 мг/л, предпочтительно по меньшей мере 10 мг/л, более предпочтительно по меньшей мере 14 мг/л.
Процесс извлечения золота может предусматривать контур выщелачивания с использованием активированного угля (CIL) или отдельно выщелачивание и контур "уголь в пульпе" (CIP), и поток щелочных шламов может, таким образом, представлять собой поток шламов CIL- или CIP-контура.
Смешение можно выполнять на стадии смешения, например, в смесительном резервуаре, причем поток КРД и поток щелочных шламов подают непрерывно на стадию смешения, а нейтрализованный поток КРД непрерывно отводят со стадии смешения, например, для дальнейшей обработки или утилизации.
Способ может предусматривать перемешивание на стадии смешения, в то время как на нее подают поток КРД и поток щелочных шламов, а нейтрализованный поток КРД отводят с нее. Перемешивание на стадии смешения можно выполнять при помощи механических средств, например, при помощи по меньшей мере одной турбинной мешалки, которые будут поддерживать перемешанные продукты в виде пульпы. Альтернативно, перемешивание можно обеспечить при помощи впрыска сжатого воздуха в соответствующим образом сконструированный смесительный резервуар.
Способ может предусматривать введение окисляющего средства на стадию смешения. Окисляющее средство можно выбирать из воздуха, кислорода, обогащенного кислородом воздуха или пероксида водорода. Введение окисляющего средства на стадию смешения может также перемешивать смесь потока КРД и потока щелочных шламов на стадии смешения.
Способ может предусматривать введение нейтрализующего средства на стадию смешения. Нейтрализующее средство может представлять собой щелочь, например гидроксид натрия, карбонат кальция или гидроксид кальция. Предпочтительно нейтрализующее средство представляет собой гидроксид кальция (гашеную известь).
Способ может предусматривать разложение содержащегося цианида в потоке нейтрализованного КРД. Поток нейтрализованного КРД можно затем сбрасывать.
Способ может предусматривать подвергание потока нейтрализованного КРД разделению на жидкую/твердую фазы или осаждению на стадии разделения или осаждения, на которой осадок, образованный при нейтрализации потока КРД, совместно разделяют или совместно осаждают с твердым компонентом потока щелочных шламов, таким образом получая содержащую осадок и шламы взвесь и, по существу, не содержащий осадок и твердые вещества поток. Стадия разделения на жидкую/твердую фазы может представлять собой гравитационный сепаратор, например, концентратор с коническим днищем или отстойник.
Взвесь осадка и шламов может характеризоваться содержанием сухого вещества по меньшей мере 40 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 50 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 60 мас.%.
По существу, не содержащий осадок поток может характеризоваться содержанием сухого вещества приблизительно 50 мг/л, предпочтительно приблизительно 20 мг/л, более предпочтительно приблизительно 10 мг/л, и рН по меньшей мере 8,5, предпочтительно по меньшей мере 8,0, более предпочтительно по меньшей мере 7,5.
Взвесь осадка и шламов можно сбрасывать в сооружение для утилизации шламов или шламовую дамбу.
По существу, не содержащий осадок поток можно сбрасывать, например, в окружающую среду, или в сооружение для утилизации шламов, или шламовую дамбу, или его можно повторно использовать в процессе извлечения золота, или его можно направить на операцию очистки воды для дополнительного повышения качеств до приемлемых для коммунального или сельскохозяйственного водопотребления. Предпочтительно не содержащий осадок поток повторно используют в процессе извлечения золота или в процессе дополнительного повышения качества для повторного использования в коммунальном или сельском хозяйстве.
Правительство Южно-Африканской Республики по инициативе Департамента по вопросам воды (DWA) намерено принять чрезвычайные меры для нейтрализации КРД, образовавшегося в пустотах от подземных выработок в Южно-Африканской Республике. В среднесрочной перспективе предусматривается, что нейтрализованный КРД, несмотря на содержание солей, можно использовать в промышленности. В краткосрочной перспективе, однако, нейтрализованный КРД, вероятно, просто необходимо сбрасывать в окружающую среду. В долгосрочной перспективе DWA планирует расширять процесс обработки КРД для получения питьевой воды для коммунального и/или сельскохозяйственного использования.
Обычный процесс нейтрализации КРД предусматривает добавление карбоната кальция и гидрокси-да кальция (гашеной извести) или только гидроксида кальция в КРД и перемешивание смеси в присутствии воздуха или кислорода, таким образом осаждая опасные растворенные соли металлов в виде нерастворимых гидроксидов или карбонатов металлов, например Fe2(CO3)3. Осадок собирают в виде взвеси или шлама и обычно сбрасывают в существующие сооружения для утилизации шламов заводов по производству золота или шламовые дамбы. Способ нейтрализации КРД дорогостоящий главным образом из-за больших используемых объемов, массы требуемых нейтрализующих химических веществ и затрат энергии на подачу больших объемов воздуха. Кроме того, относительно большой процент воды в обработанном КРД является недоступным для повторного использования после обработки, поскольку он связан с взвесью осадка и утилизируется с ним.
Существует большое число заводов по извлечению золота, работающих на Витватерсранде. В процессах извлечения золота с выщелачиванием с использованием активированного угля (CIL) и "углем в
пульпе" (CIP) цианид используют для выщелачивания золота из золотосодержащей пульпы в раствор, после чего комплекс золота-цианида адсорбируют на активированном угле. Для того чтобы эффективно выщелачивать золото в раствор при помощи цианида, необходимо увеличивать рН золотосодержащей пульпы до приблизительно 10,5, например, при помощи извести или гидроксида натрия, и вводить воздух или кислород в систему, чтобы таким образом окислить реакционноспособное железо и частицы цианида, которые облегчают выщелачивание золота в раствор, а также облегчают адсорбцию комплекса золото-цианид на активированном угле.
Золото извлекают из заполненного активированного угля путем подвергания заполненного активированного угля процессу элюирования, причем комплекс золота-цианида десорбируют из активированного угля при помощи раствора гидроксида натрия. Золотосодержащий раствор или элюат затем передают на участок электрохимического извлечения, где золото восстанавливают на электрохимических катодах, соскабливают с катодов, прокаливают и переплавляют с получением золотого слитка.
Обедненную по золоту пульпу или шламы процесса извлечения золота направляют на участок отходов или шламов, откуда их перекачивают в сооружение для утилизации шламов или шламовую дамбу. Шламы от CIL характеризуются высоким рН и сравнительно высоким содержанием растворенного кислорода из-за процесса, при помощи которого золото извлекают из золотосодержащей пульпы.
Краткое описание фигур
Настоящее изобретение будет описано в качестве примера со ссылкой на сопутствующие схемы и графики.
На фигурах:
на фиг. 1 представлена диаграмма обычного способа нейтрализации КРД;
на фиг. 2 представлена диаграмма CIL-контура обычного процесса извлечения золота с выщелачиванием с использованием активированного угля;
на фиг. 3 представлена диаграмма способа обработки КРД согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 представлена диаграмма способа обработки КРД согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, являющемуся примером, с нейтрализацией КРД при помощи шламов завода Mogale Gold;
фиг. 5 представляет собой для этого примера график или диаграмму плотностей придонного продукта ("RD") концентратора (т.е. модифицированного шламоотстойника № 3), получаемых во время испытания;
фиг. 6 представляет собой для этого примера график или диаграмму уровней рН объемных соотношений шламов Mogale Gold 1 к КРД, записанных во время испытания;
фиг. 7 представляет собой для этого примера график или диаграмму уровней рН шламов завода по производству золота и отработанной воды концентратора после смешения шламов/КРД;
фиг. 8 представляет собой для этого примера график или диаграмму концентраций цианида во время нейтрализации КРД;
фиг. 9 представляет собой для этого примера график или диаграмму для золота, отслеживаемого в отработанной воде на участках завода.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
На фиг. 1 графических материалов номер позиции 10 в общем показывает обычный способ нейтрализации КРД. Способ 10 содержит аэрационный бак или смесительный бак 12, один или несколько концентраторов или отстойников 14, шламонакопитель 16 и бак 18 для нейтрализованной КРД-воды.
Поток 20 КРД с рН от 2 до 6 подают в аэрационный бак 12 вместе с карбонатом кальция и гашеной известью (гидроксидом кальция) или только гашеной известью 22 в качестве нейтрализующего средства и воздухом или кислородом 24 в качестве окисляющего средства. Известь 22 нейтрализует поток 20 КРД путем повышения рН до 7-8, в то время как воздух или кислород 24 служит для окисления растворенных металлических частиц, таким образом облегчая прохождение последующих реакций осаждения.
При рН от 7 до 8 катионы металлов в потоке 20 КРД реагируют с анионами карбоната и/или гидро-ксида, получающимися при растворении извести 22, добавленной в поток 20 КРД, и осаждаются из раствора в виде нерастворимых карбонатов и/или гидроксидов металлов. Суспензию нейтрализованного КРД 21 и нерастворимых карбонатов и/или гидроксидов металлов, получаемую в аэрационном баке 12, подают в один или несколько отстойников 14. Отстойники 14 обычно представляют собой резервуары с коническим днищем для разделения на жидкую/твердую фазы под действием силы тяжести или концентраторы. Обычно ряд отстойников 14 устанавливают параллельно для обеспечения достаточного времени пребывания в каждом отстойнике 14 для того, чтобы нерастворимые карбонаты и/или гидроксиды металлов осадились из потока 21 нейтрализованного КРД. Следует иметь в виду, что любое количество отстойников 14 можно размещать параллельно или последовательно в зависимости от объема КРД 20, которое необходимо обработать. Как только осадок осаждается в отстойниках 14, получается уплотненный осадок взвеси нерастворимых карбонатов и/или гидроксидов металлов, и его удаляют из днища отстойников 14 по трубопроводу 26 в шламонакопитель 16. Из шламонакопителя 16 взвесь перекачивают в сооружение для утилизации шламов или шламовую дамбу (не показаны) по трубопроводу 28. По суще
ству, не содержащая металлы и осадок всплывающая жидкость или перелив из отстойников 14 течет по трубопроводу 30 в бак 18 для нейтрализованной КРД-воды. Перелив удаляют по трубопроводу 32, например, в окружающую среду или повторно используют или подвергают дальнейшей обработке ниже по потоку.
На фиг. 2 графических материалов номер позиции 100 в общем показывает участок выщелачивания с использованием активированного угля обычного процесса извлечения золота с выщелачиванием с использованием активированного угля (CIL). Участок 100 содержит подготовительную стадию 102, контур 104 выщелачивания с использованием активированного угля, стадию 106 разложения цианида и бак 110 для шламов.
Золотосодержащую пульпу 112 с установки получения пульпы (не показана) подают на подготовительную стадию 102. Обычно два бака для предварительной обработки с механическим перемешивающим механизмом (не показаны) предусматривают на подготовительной стадии 102 и известь 114 добавляют в первый из этих двух баков для повышения рН золотосодержащей пульпы до рН приблизительно 10,5, что является оптимальным рН для растворения золота. Кислород 116 добавляют в оба бака для предварительной обработки на подготовительной стадии 102 путем впрыска кислорода 116 в баки или потоки пульпы, таким образом окисляя реакционноспособные частицы сульфида в пульпе 112. Предварительное окисление является важным этапом для снижения расхода цианида и повышения извлечения золота. Предварительное окисление окисляет реакционноспособные частицы сульфида железа в частицы гидроксида трехвалентного железа, которые стабильны в растворах цианида, согласно следующему ряду химических уравнений:
2FeS + 02 + 2Н20 ~ 2Fe2+ +2S + 40Н' (4) 4Fe2+ + 02 + 2Н20 ~ 4Fe?+ + 40Н" (5)
Fe3+ + ЗОН" Fe(OH)3 (6) Предварительное окисление также превращает частицы серы в частицы сульфата: 2 S2' + 202 + Н20 ^ S2032" + 20Н" (7) S2Of" + 20Н" + 202 <-> 2S042" + Н20 (8) S2" -ч> S22~ -ч" S° -> S2O32" -ч" SO32" -> SO*2" (9)
Предварительно окисленную пульпу подают по трубопроводу 118 в контур 104 CIL. Контур CIL состоит из пяти или более баков с механическим перемешиванием (не показаны). Цианид 120, активированный гранулированный уголь 122 и воздух или кислород 124 вводят в баки для CIL для облегчения выщелачивания золота из золотосодержащей пульпы 112 в раствор, а также для облегчения последующей адсорбции растворенного золота на активированном угле 122. Золото выщелачивается в раствор согласно следующей химической реакции:
4Au + 8NaCN + 02 + 2Н20 - 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH (10) Баки для CIL работают так, что золотосодержащая пульпа 118 проходит под действием силы тяжести или при помощи перекачивания последовательно от первого бака в контуре до последнего бака в контуре, тогда как активированный уголь задерживается в каждом отдельном баке при помощи промежуточных фильтров (не показаны). Как только пульпа проходит по контуру 104 CIL, золото постепенно выщелачивается из пульпы и адсорбируется на активированном угле.
Активированный уголь в контуре CIL тщательно контролируют. Как только заполнение золотом активированного угля повышается, активированный уголь перекачивают выше по потоку в контуре 104 CIL, т.е. противотоком нисходящему потоку золотосодержащей пульпы. Заполненный активированный уголь периодически откачивают из первого бака контура 104 CIL по трубопроводу 126 на участок элюи-рования (не показан). На участке элюирования раствор гидроксида натрия используют для десорбции или элюирования золота из активированного угля. Элюирование происходит в колонне элюирования при повышенной температуре и давлении, таким образом полностью очищая активированный уголь от адсорбированного золота. Обедненный уголь химически и термически регенерируют в отдельном процессе (не показан) и возвращают в контур 104 CIL в качестве активированного угля 122. Золотосодержащий раствор или элюат из колонны элюирования направляют на участок электрохимического извлечения (не показан). На участке электрохимического извлечения золото восстанавливают на электрохимических катодах, затем следующим шагом соскабливают с катодов, прокаливают и расплавляют с получением слитка золота.
Обедненная теперь пульпа, выходящая из контура 104 CIL, проходит по трубопроводу 128 на стадию 106 разложения цианида. Стадия 106 разложения цианида содержит бак, в который поступает обедненная пульпа и в который вводят продукт 130 для разложения цианида, таким образом снижая концентрацию цианида в обедненной пульпе. Типичные примеры продуктов 130 для разложения цианида представляют собой метабисульфит натрия, пероксид водорода или сульфат двухвалентного железа. Обед
ненная пульпа со сниженным содержанием цианида течет по трубопроводу 132 в бак 110 для шламов, из которого ее перекачивают по трубопроводу 138 в сооружение для утилизации шламов (не показано). Обедненная пульпа со сниженным содержанием цианида характеризуется высоким рН, например, от 9,5 до 10,5 и концентрацией растворенного кислорода, например, от 2 до 10 мг/л, вследствие использования извести 114 и ввода воздуха 124 в контур 104 CIL способа 100.
На фиг. 3 графических материалов номер позиции 150 в общем относится к способу обработки КРД согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Способ 150 в некотором смысле подобен способу 10 и способу 100, и, если иное не указано, одинаковые номера позиций, используемые на фиг. 1 и 2, используются на фиг. 3 для обозначения таких же или подобных элементов.
Способ 150 разделен на два основных участка: участок 155 извлечения золота с выщелачиванием с использованием активированного угля и участок 160 обработки КРД. Участок 155 извлечения золота способа 150 содержит подготовительную стадию 102, контур 104 выщелачивания с использованием активированного угля, стадию 106 разложения цианида и бак 110 для шламов, как описано в настоящем документе выше со ссылкой на фиг. 2.
Участок 155 работает, как описано в настоящем документе выше со ссылкой на способ 100 (фиг. 2). Обедненная пульпа со сниженным содержанием цианида со стадии 106 разложения цианида течет по трубопроводу 132 в бак 110 для шламов, из которого ее вводят на участок 160 обработки кислого рудничного дренажа по трубопроводу 140. Обедненная пульпа со сниженным содержанием цианида характеризуется рН приблизительно 10,5 и содержанием растворенного кислорода приблизительно 5 мг/л.
Участок 160 обработки КРД способа 150 содержит аэрационный или смесительный бак 12, один или несколько концентраторов 14, накопитель 16 уплотненной взвеси и бак 18 для нейтрализованной КРД-воды, как описано в настоящем документе выше со ссылкой на фиг. 1. Отстойники 14 способа 10 не подходят для высокопроизводительного разделения на жидкую/твердую фазы шламов процесса извлечения золота, и, таким образом, отстойники 14 в способе 150 превращают в или заменяют на более надежные концентраторы 14 пульпы.
Поток 140 шламов с участка 155 изначально с рН приблизительно 10,5 добавляют вместе с КРД-водой 20 с рН приблизительно 2-6 в смесительный бак 12. Путем смешивания потоков 140 и 20 поток 20 КРД нейтрализуют потоком 140 шламов до рН приблизительно 7,5. Путем смешивания потока 140 шла-мов и потока 20 КРД остаточное содержание цианида в потоке 140 шламов также уменьшается.
Поток 140 характеризуется, по существу, достаточно высоким рН и соответствующим содержанием растворенного кислорода для нейтрализации и для окисления потока 20 КРД, таким образом осаждая опасные соли металлов в потоке 20 КРД в виде нерастворимых карбонатов и/или гидроксидов металлов без необходимости в дополнительной извести или кислороде (как требуется в случае способа 10, описанного выше в настоящем документе). Следует иметь в виду, однако, что может потребоваться дополнительная известь 22 и/или воздух или кислород 24 для нейтрализации и/или окисления потока 20 КРД для облегчения осаждения металлических частиц из него, но масса или объем извести 22 и/или воздуха или кислорода 24 будут значительно снижены благодаря благоприятным химическим свойствам потока 140 шламов, получаемого с участка 155.
Смесь шламов 140 процесса извлечения золота, нейтрализованного КРД и нерастворимых карбонатов и/или гидроксидов металлов, получаемую в смесительном баке 12, подают в один или несколько концентраторов 14 по трубопроводу 21. Концентраторы 14 представляют собой резервуары с коническим днищем для разделения под действием силы тяжести, подходящие для осаждения твердых веществ из пульпы процесса извлечения золота. Обычно концентраторы 14 устанавливают параллельно для обеспечения достаточного времени пребывания, чтобы осадить нерастворимые карбонаты и/или гидроксиды металлов из потока 21 нейтрализованного КРД. Следует иметь в виду, что любое количество концентраторов 14 можно размещать параллельно в зависимости от объема КРД 20, который необходимо обработать. Как только твердые вещества осели в концентраторах 14, получается уплотненный осадок взвеси обедненных шламов процесса извлечения золота и нерастворимых карбонатов и/или гидроксидов металлов, и его удаляют из днища концентраторов 14 по трубопроводу 26 в накопитель 16 уплотненной взвеси. Из накопителя 16 уплотненной взвеси взвесь перекачивают в сооружение для утилизации шламов или шламовую дамбу (не показаны) по трубопроводу 28. По существу, не содержащая металлы и твердые вещества всплывающая жидкость или перелив из концентраторов 14 течет по трубопроводу 30 в бак 18 для нейтрализованной КРД-воды. Поскольку перелив подходит для общего промышленного использования, например, для использования в металлургическом процессе, таком как на участке 155, перелив ре-циркулируют в виде технической воды по трубопроводу 32. Может быть целесообразным сбрасывать перелив в окружающую среду при условии, что соблюдаются стандарты качества очищенных сточных вод, например, если остаточное содержание цианида в них достаточно низкое для безопасной утилизации.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения (не показан) воздух или кислород 24 и/или продукт 130 для разложения цианида можно добавлять в смесительный бак 12 участка 160, таким образом разлагая остаточный цианид в потоке нейтрализованного КРД. Следует отметить, что низкий рН потока КРД и сульфат двухвалентного железа в нем будут уже значительно снижать содержа
ние цианида в потоке, поскольку как низкий рН, так и содержание сульфата двухвалентного железа в потоке КРД служат в качестве эффективных способов разложения цианида. Здесь подразумевается, что необходимость в продуктах 130 для разложения цианида выше по потоку относительно резервуара 106 или стадии 160 значительно снижается вследствие способности КРД эффективно разлагать цианид.
Авторы изобретения считают, что объединение способов 10 и 100 для создания способа 150, как показано, имеет следующие совместные эффекты и будет давать следующие неожиданные преимущества относительно обычных способов обработки КРД предшествующего уровня техники:
1) стоимость реагентов, в частности стоимость извести, связанной с нейтрализацией КРД, будет существенно снижаться, или ее использования можно избежать, благодаря свойствам потока шламов, что делает ее подходящей для использования в качестве нейтрализующего средства при обработке КРД;
2) масса или объем кислорода/воздуха, который требуется впрыскивать для активации окисления металлических частиц в КРД, будет существенно снижаться, или без них можно обойтись, в силу свойств потока шламов, что делает их подходящими для использования в качестве окисляющего средства при обработке КРД;
3) можно обеспечить тщательное смешение потока шламов и потока кислого рудничного дренажа, что приводит к улучшенному контролю рН потока нейтрализованного КРД с последующим снижением образования отложений в трубопроводах;
4) осаждение осадка карбонатов и/или гидроксидов металлов из потока КРД с твердыми веществами из потока шламов процесса извлечения золота дает образование одного потока взвеси на утилизацию, таким образом отменяя дублирующие стадии способа и максимизируя возможность использования нейтрализованной воды;
5) смешение КРД с потоком шламов завода по производству золота будет способствовать разложению остаточного цианида, таким образом или уменьшая необходимость в, или снижая требуемые количества реагентов для отдельной стадии разложения цианида в процессе извлечения золота со связанными с этим финансовыми выгодами;
6) добавление воздуха/кислорода в нейтрализованный КРД будет, в сущности, разлагать весь остаточный цианид до уровней, которые будут допускать сброс потока нейтрализованного КРД непосредственно в окружающую среду или другие сооружения для утилизации без необходимости в дополнительной обработке ниже по потоку.
Пример. Введение.
Нейтрализацию кислой рудничной дренажной (КРД) воды путем смешивания с пульпой шламов завода Mogale Gold 1 (также известной как отходы) согласно настоящему изобретению исследовали при помощи испытания на опытной установке. Испытание на опытной установке проводили при помощи способа 200 (см. фиг. 4) для обработки КРД согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Элементы 200, которые одинаковы или подобны элементам способа 150 фиг. 3, обозначены такими же номерами позиций.
Способ 200 предусматривает стадию или установку 202 для измельчения, причем линия 204 передачи измельченной руды проходит от стадии 202 к подготовительной стадии 102.
Способ 200, таким образом, предусматривает подготовительную стадию 102, а также содержит контур или каскад 104 CIL.
Способ 200 также содержит контур 206 элюирования, причем линия 208 для заполненного активированного угля проходит от каскада 104 CIL к контуру 206 элюирования, а линия 210 для регенерированного активированного угля проходит от контура 206 элюирования к каскаду 104 CIL.
Способ 200 также предусматривает стадию 106 разложения цианида и стадию 212 нейтрализации КРД, причем трубопровод 132 от стадии разложения цианида ведет непосредственно к стадии 212 нейтрализации КРД.
Линия 214 подачи сырого КРД входит на стадию 212, в то время как линия 216 отвода нейтрализованной воды выходит со стадии 212. Линия 218 отвода обедненной пульпы выходит со стадии 212.
560-м бак для восстановителя, удобно расположенный рядом с установкой обработки воды Mogale, переделали для работы в качестве смесительного бака для смешивания шламов Mogale Gold 1 с поступающей КРД-водой. Смесительный бак, таким образом, образует часть стадии 212 нейтрализации КРД.
Линию 132 отходов Mogale Gold 1 проектировали для отвода исходных шламов, при необходимости, в смесительный бак. Трубопровод 214, содержащий КРД, полученный с южного участка шахты West Wits, модифицировали для подачи КРД в смесительный бак при необходимости.
Смесительный бак оборудовали мешалкой (не показана) для воздействия на смесь шламов и КРД. Бак или резервуар оборудовали насосом (не показан) для подачи смешанной пульпы в модифицированный отстойник № 3 водоочистной установки Mogale (не показан), чтобы он работал в качестве концентратора пульпы и чтобы проводить требуемое разделение на жидкую/твердую фазы.
Отстойник № 3 модифицировали для работы в качестве концентратора для приема пульпы и обеспечения средств разделения на жидкую и твердую фазы. Мощность привода отстойника повышали до
максимума для выполнения сгребания осадившихся твердых веществ в придонное выпускное отверстие. Всплывающая жидкость переливалась и соединялась с находящейся ниже по потоку системой для отработанной воды процесса Mogale Gold I.
Существующий отстойник № 3 водоочистной установки, таким образом, модифицировали для цели испытания. Порции шламов Mogale Gold 1 отводили в смесительный бак и смешивали с поступающей КРД-водой с южной шахты перед направлением смешанного потока в модифицированный отстойник № 3, теперь работающий в качестве концентратора пульпы для разделения на жидкую и твердую фазы.
Испытание проходило в течение периода с 21 августа 2012 г. по 4 сентября 2012 г. Механические неисправности периодически прерывали испытание.
Процедура.
Во время испытания конкретные параметры измеряли для облегчения оценки общей эффективности нейтрализации КРД при помощи шламов. Они описаны в табл. 1 ниже.
Таблица 1
Дальнейшее пояснение точек отбора из табл. 1 является следующим.
Перелив бака выщелачивания с использованием активированного угля (CIL 5): CIL 5 представляет конечную стадию контура выщелачивания завода Mogale Gold 1 перед утилизацией на участке сброса отходов (шламов).
Промежуточный бак для шламов: данный образец отбирали из всасывающего клапана насоса для перекачки отходов. Данная точка отбора, таким образом, имеет место после того, как насос контактировал с КРД-водой 17 гезенка, используемой для нейтрализации цианида в пульпе.
Желоб, питающий концентратор (т.е. модифицированный отстойник № 3): данная точка отбора находится после смесительного бака КРД на водоочистной установке, и, таким образом, имеет место после того, как КРД вводили с шахты West Wits.
Придонное отверстие концентратора: проба взята из клапана, переносящего придонные твердые вещества в камеру снизу концентратора.
Перелив концентратора: проба взята из сливного желоба концентратора (т.е. модифицированного отстойника № 3), переносящего отработанную воду в контур отработанной воды процесса Mogale Gold 1.
Результаты и обсуждение.
В табл. 2 и 3 записана вся соответствующая информация, относящаяся к испытанию на опытной установке по смешению КРД со шламами завода Mogale Gold 1.
Со ссылкой на данные таблицы, сделаны следующие комментарии. Рабочие характеристики.
Модификации для шламоотстойника № 3 водоочистной установки, сделанные для его работы в качестве полностью поточного концентратора, перерабатывающего смесь пульпы шламов/КРД, были достаточно успешными для целей опытного испытания.
Испытание проходило сначала в течение четырехдневного периода (21 августа-24 августа 2012 г.). На этом этапе скребки концентратора полностью застревали, и камера перелива отстойника наполнялась. Испытание возобновляли через шесть дней 30 августа 2012 г. и допускали дополнительную двухдневную остановку перед тем, как испытание, наконец, прерывали 4 сентября 2012 г.
Несмотря на ненадежную работу, испытание все же дало информацию о нескольких ключевых рабочих параметрах, как описано в настоящем документе ниже.
Испытание, к сожалению, также показало, что существующие шламоотстойники водоочистных установок (три установки) нельзя эффективно изменять для работы в качестве концентраторов для выполнения разделения на жидкую/твердую фазы при подаче несортированных шламов. В качестве альтернативы, предусматривается обработка шламов в циклонах выше по потоку перед подачей перелива в мо
дифицированные отстойники.
Можно отметить, что фиг. 5 представляет средние плотности перелива концентратора переделанного отстойника № 3. Здесь можно увидеть, что невозможно достичь гфедпочтительных высоких плотностей перелива (что минимизирует сброс воды со шламами). Это было полностью механическим ограничением, относящимся к модифицированному отстойнику, а не вызванным какой-либо характерной сложностью при осаждении в смеси шламов/КРД.
Важно, что прозрачность перелива концентратора была постоянно хорошей в течение всего испытания. Это подтверждает преимущество осаждения шлама нейтрализованного КРД при помощи заводских шламов.
Коэффициенты смешения КРД/шламов.
Важным параметром, требуемым от опытного испытания, была степень нейтрализующей способности шламов завода Mogale Gold 1 и, более конкретно, количества нейтрализованного КРД, которые можно получить при смешении КРД с заводскими шламами. КРД, рассматриваемый в данном случае, представлял собой КРД, полученный как из 17 гезенка, так и КРД, полученный с южного участка шахты West Wits. Оба эти источника воды непосредственно связаны с пустотой от подземной выработки в Западном месторождении, и оба имеют подобные характеристики, включая сравнительно высокий рН (приблизительно рН 5-6), обусловленный непрерывной утилизацией заводских шламов в шахте West Wits.
Никакие объемные измерительные приборы не требовались для опытного испытания. Как следствие, данные получены исходя из относительных плотностей пульпы, измеренных в следующих точках: плотность пульпы, выходящей с последней стадии CIL 5 и перед добавлением воды 17 гезенка для разложения цианида, плотность пульпы, выходящей с участка заводских отходов, т.е. после добавления воды 17 гезенка, но перед добавлением воды южной шахты West Wits, плотность пульпы, питающей концентратор (переоборудованный отстойник № 3), т.е. после добавления воды южной шахты в смесительный бак.
Определенную в испытании информацию сводят на фиг. 6. Записанное соотношение основано на объемном количестве заводских шламов, которое нейтрализует КРД, получаемый с 17 гезенка и южной шахты West Wits.
Было отмечено, что выведенные соотношения были в некоторой степени ошибочны. Это в большей степени касается способов оценки объемных расходов. В табл. 4 ниже сведены средние количества шла-мов и КРД, записанные во время испытания. Данная таблица отражает, что в среднем 1 м3 шламов будет нейтрализовать приблизительно 2 м3 комбинации воды из 17 гезенка и шахты West Wits. Следует использовать весь поток шламов Mogale Gold 1 (оценивается как 7800 м3 в день исходя из 5000 т/день), чтобы предполагаемые 14-16 мегалитров в день (Мл/день) КРД были нейтрализованы. Более 40 Мл/день нейтрализованного КРД потенциально можно получать, когда постоянно работает как завод Mogale Gold 1, так и завод Mogale Gold 2. Эти количества будут изменяться, тем не менее, в зависимости от уровней кислотности КРД, полученного из пустоты.
Таблица 4
Средние количества КРД из 17 гезенка и шахты West Wits, нейтрализованные в течение периода испытания
Дата
CIL №5
КРД
Соотношение
^пульпы
^ КРД общнн
В/А
и3/день
м7день
21 августа
5237
8182
1.6
22 августа
5467
6978
1.3
23 августа
3629
2264
0.6
24 августа
2677
5169
1.9
30 августа
2187
2745
1.3
31 августа
2519
6191
2.5
1 сентября
2856
13874
4.9
4 сентября
2165
6055
2.8
Среднее
3342
6432
2,1
Уровни рН.
Уровни рН, записанные во время различных стадий нейтрализации КРД при помощи шламов Mogale Gold 1, представлены в табл. 2. Фиг. 7 отражает начальный рН шламов, промежуточный рН после добавления КРД из 17 гезенка и затем конечный рН перелива концентратора, последнее представляет собой конечную смесь шламов/КРД. На графике не отмечен начальный рН КРД из 17 гезенка и шахты West Wits. Эти значения остаются постоянными между рН 5-6.
Важным параметром в данном случае является конечный рН перелива концентратора. Целевой рН составлял рН 7,5-8,0, что является идеальным диапазоном для получения отработанной воды и для утилизации в окружающую среду, если это необходимо. При таких уровнях рН соли тяжелых металлов будут осаждаться, а большая часть остаточного цианида - разлагаться. Более низкие уровни рН будут приводить к неполному осаждению, более высокие уровни будут приводить к более высоким уровням оста
точного цианида и вызывать излишние отложения в баках и трубопроводах для отработанной воды.
Фиг. 7 показывает, что достигали рН 7-9. Это считается достаточным для ограниченных контролей, которые были во время испытания, и указывает на то, что повышенный контроль будет возможен при более тщательном конструировании контура.
Смешение КРД со шламами заводов по производству золота будет приводить к потере способности потока шламов нейтрализовать кислоту, что в конечном итоге сообщается для очистного сооружения для шламов (OCX) шахты West Wits. Степень данного снижения и возможное влияние OCX на окружающую среду не было оценено для опытного испытания. Данная работа, известная как оценка характеристик отходов, будет необходима для завершения общей оценки способа с использованием шламов/КРД. Данная последняя программа будет, однако, расширена так, чтобы включать тест на выщелачивание осажденных шламов, такой как, например, способ, проводимый Советом по прикладным геонаукам. Наличие тщательно перемешанного осажденного шлама в шламах, вероятно, будет сохранять коэффициент прозрачности растворов, а также снижать нежелательное окисление вследствие наличия очень мелкодисперсного гелеобразного шлама, занимающего пустоты частиц шламов, обе эти причины могут снижать влияние OCX на окружающую среду.
Свободный и СКД-цианид.
Цианид является ключевым реагентом в процессе извлечения золота. Все процессы, включающие цианид, регулируются Нормами и правилами сброса отходов. Нормы и правила сброса отходов Mogale Gold основаны на рекомендациях как Международной, так и Южно-Африканской Горной палаты относительно использования и утилизации цианида.
К счастью, КРД, как было обнаружено, работает в качестве нейтрализующего средства для растворов и пульп цианида, причем, чем больше КРД используется, тем больше цианид распадается в растворе или пульпе. Перед рассмотрением текущего опытного испытания отметим, что данный способ всегда выполняли на Mogale Gold. Целевой уровень ниже 20 частей на миллион слабокислотного диссоциирующего (СКД) цианида, измеренный в пересчете на NaCN (100%), требуется в шламах Mogale Gold, что является стандартом для любой операции обратной закачки. Данный уровень всегда достигался путем добавления КРД из 17 гезенка на участке отходов и затем последующим сбросом в сооружение для утилизации шламов, т.е. шахту West Wits.
На фиг. 8 показаны уровни свободного цианида на протяжении всего испытания. Конечные измеренные уровни свободного цианида измеряли на заводе как находящиеся в области 4-6 частей на миллион свободного цианида в пересчете на NaCN (100%). Эти уровни свободного цианида в общем подтверждались отдельными образцами, представленными на рассмотрение аккредитованной лаборатории, DD Science Laboratories cc Environmental Monitoring.
Несмотря на то что измерение свободного цианида ограничивается простым титрованием, измерение СКД-цианида представляет собой стандарт, согласно которому необходимо измерять уровни цианида. СКД-цианид предполагает как свободный цианид, так и соли цианида, которые обладают возможностью высвобождать цианидные токсины. Как следствие, содержание СКД-цианида воды перелива концентратора измеряли в двух случаях во время испытания, и DD Science Laboratories cc Environmental Monitoring определила его как составляющее 4,3 и 4,6 части на миллион NaCN (100%) СКД.
Несмотря на то что 20 частей на миллион СКД-цианида будет допускаться для операций обратной закачки, стандарт на высвобождение в окружающую среду в настоящее время значительно ниже 1 части на миллион СКД. Данный уровень не был достигнут во время испытания. Окисление пульпы предполагается для значительного снижения уровней цианида. Альтернативно, другие продукты для разложения цианида, такие как диоксид серы (SO2), который существует в различных реагентных формах, например, метабисульфита натрия (Na2S2O3), можно добавить, но отмечая, что меньшие количества будут требоваться, поскольку основная степень разложения цианида уже была достигнута при помощи добавления
КРД.
Содержание золота.
Два образца перелива концентратора анализировали на содержание золота во время испытания. Содержание золота определяли как составляющее 0,011 и 0,013 г Au/т. Эти значения подобны записываемому ежедневно содержанию золота растворимого золота в потоке шламов заводов по производству золота.
Однако перед и во время испытания содержание золота всей отработанной воды Mogale Gold измеряли после смешения воды из концентратора с основным потоком отработанной воды. Выбранная точка отбора представляла собой сброс с емкостей для перемолотой горной породы, которые расположены в 6 км от точки смешения. Данные представлены на фиг. 9.
Очевидно, что происходило увеличение количества растворенного золота во время испытания. Нельзя убедительно заявить, что это было результатом испытания. Однако любая попытка дополнительно снизить содержание цианида будет способствовать предотвращению нежелательного растворения золота вне контура выщелачивания CIL.
Содержание железа.
Содержание железа (общее Fe) КРД, полученного из 17 гезенка и шахты West Wits, составляет в настоящее время 390 частей на миллион общего Fe. Два образца перелива концентратора были взяты во время опытного испытания после смешения шламов с КРД. Содержание Fe измеряли как составляющее 1,9 части на миллион и 4,0 части на миллион, таким образом отражая фактически полное осаждение металла.
Выводы.
Следующее определили из испытания на опытной установке нейтрализации КРД при помощи шла-мов завода Mogale Gold 1.
(i) Испытание показало, что отстойники для водоочистки завода Mogale нельзя эффективно изменять так, чтобы они работали в качестве концентратора для осаждения несортированных шламов, смешанных с КРД. Требуется альтернативное оборудование/способы для разделения на жидкую/твердую фазы.
(ii) Несмотря на неустойчивую работу концентратора, соответствующая информация о выбранных рабочих параметрах была все же получена.
(iii) Хорошее осаждение смеси смешанных шламов и КРД достигалось при помощи использования существующего на заводе флокулянта. Прозрачности всплывающей жидкости (перелива концентратора) были хорошими.
(iv) Испытание показало, что одна часть по объему шламов завода по производству золота достаточна для нейтрализации двух частей по объему КРД, получаемого или из пустоты от подземной выработки с западного месторождения, или в точках отбора из 17 гезенка или шахты West Wits. Отсюда следует, что шламы Mogale Gold имеют потенциал для нейтрализации 14-16 Мл/день КРД, когда работает только Mogale Gold 1, и свыше 40 Мл/день КРД, когда работают как завод Mogale Gold 1, так и завод Mogale Gold 2. Эти количества будут изменяться в зависимости от уровней кислотности КРД, получаемого из пустоты.
(v) pH полученных пульп после смешения шламов с КРД изменялось от рН 7 до 9. Это сравнимо с существующими очистными установками для КРД с высокой плотностью шлама, использующими известь в качестве нейтрализующего средства.
(vi) Смешение КРД со шламами заводов по производству золота будет приводить к потере нейтрализующей способности шламов. Наличие тщательно перемешанного осажденного шлама в шламах, вероятно, будет сохранять коэффициент прозрачности растворов, а также снижать нежелательное окисление вследствие наличия очень мелкодисперсного гелеобразного шлама, занимающего пустоты частиц шламов, обе эти причины могут снижать влияние OCX на окружающую среду.
(vii) Содержание СКД-цианида снижалось до приблизительно 4 частей на миллион NaCN при улучшении перемешивания. Это хорошо в пределах допустимого уровня для осаждения шламов. Однако данный уровень необходимо дополнительно уменьшать перед сбросом растворов в окружающую среду. Тесты с окислением или диоксидом серы (например, использование метабисульфита натрия) предлагаются для обеспечения требуемых уровней.
(viii) Содержание растворенного золота в отработанной воде Mogale Gold, как оказалось, увеличилось во время испытания. Этот параметр следует продолжать отслеживать во время последующих испытаний. Значение, скорее всего, снизится при увеличении разложения цианида.
Краткие выводы.
Испытание показало, что можно достичь эффективного осаждения (и, следовательно, разделения на жидкую/твердую фазы) смешанной пульпы. Прозрачности всплывающей жидкости были хорошими.
Определили, что одна часть по объему шламов завода по производству золота может нейтрализовать две части по объему существующего на данный момент КРД, получаемого из пустоты от подземной выработки с западного месторождения в точках отбора из 17 гезенка и шахты West Wits. Это предполагает способность КРД нейтрализовать приблизительно 15 Мл/день, если завод Mogale Gold 1 работает на полную мощность. Предполагаемый ввод в работу завода Mogale Gold 2 будет обеспечивать возможность для Mogale Gold нейтрализовать свыше 40 Мл/день КРД из пустоты.
рН смешанной пульпы КРД/шламов поддерживали на достаточных уровнях от рН 7 до 9.
Уровни слабокислотного диссоциирующего (СКД) цианида полученных растворов уменьшались до менее 4 частей на миллион в процессе смешения. Данный уровень достаточен в пределах требований к сбросу в сооружение для утилизации шламов. Однако уровень цианида будет необходимо дополнительно снижать для всякого сброса растворов в окружающую среду. Этого, вероятно, можно достичь при помощи впрыска кислорода в смесительный бак. Данный аспект не был изучен во время испытания.
Все еще следует стремиться к достижению окончательной потери нейтрализующей способности шламов после контакта с КРД. В связи с этим рекомендуются проведение испытаний в отношении конкретных характеристик отходов.
Все испытание обеспечивало повышенный уровень достоверности предлагаемой нейтрализации КРД при помощи шламов завода по производству золота, достаточный для обеспечения более детальной проработки коммерческих вопросов процесса, хотя и с учетом невыполненных требований, упомянутых
в настоящем документе.
Авторы изобретения, таким образом, неожиданно обнаружили способ или процесс обработки кислого рудничного дренажа, в котором используют полезные химические свойства потока шламов процесса извлечения золота.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ обработки кислого рудничного дренажа, причем способ предусматривает смешение кислого рудничного дренажа и щелочных шламов процесса извлечения золота, чтобы таким образом нейтрализовать кислый рудничный дренаж.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кислый рудничный дренаж (КРД) находится в виде потока КРД, в то время как щелочные шламы находятся в виде потока щелочных шламов, получаемых из процесса извлечения золота.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что поток щелочных шламов характеризуется рН по меньшей мере 9,5 и остаточной концентрацией растворенного кислорода, полученной из процесса извлечения золота.
4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что смешение проводят на стадии смешения, причем поток КРД и поток щелочных шламов подают непрерывно на стадию смешения, а поток нейтрализованного КРД отводят непрерывно со стадии смешения.
5. Способ по п.4, который предусматривает перемешивание на стадии смешения, в то время как поток КРД и поток щелочных шламов подают на нее, а поток нейтрализованного КРД отводят с нее.
6. Способ по п.3 или 4, который предусматривает введение окисляющего средства на стадию смешения.
7. Способ по любому из пп.4-6, который предусматривает введение нейтрализующего средства на стадию смешения.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что нейтрализующее средство выбирают из группы, состоящей из гидроксида натрия, карбоната кальция или гидроксида кальция.
9. Способ по любому из пп.4-8, отличающийся тем, что предусматривает разложение остаточного цианида, содержащегося в указанных щелочных шламах, путем их смешивания с потоком нейтрализованного КРД, а затем утилизацию потока нейтрализованного КРД.
28 |_ Фиг. 1
10. Способ по любому из пп.4-9, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает подвер-гание потока нейтрализованного КРД разделению на жидкую/твердую фазы на стадии разделения, следующей после указанной стадии смешения, при помощи которого осадок, образованный при нейтрализации потока КРД, совместно разделяют с твердым компонентом потока щелочных шламов, таким образом получая содержащую осадок и шламы взвесь и, по существу, не содержащий осадок и твердые вещества поток.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанная содержащая осадок и шламы взвесь характеризуется содержанием сухого вещества по меньшей мере 40 мас.%.
12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что указанный, по существу, не содержащий осадок и твердые вещества поток характеризуется содержанием сухого вещества приблизительно 50 мг/л и рН по меньшей мере 8,5.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025955
025955
- 1 -
- 1 -
025955
025955
- 1 -
- 1 -
025955
025955
- 1 -
- 1 -
025955
025955
- 1 -
- 1 -
025955
025955
- 4 -
- 3 -
025955
- 13 -
- 12 -
025955
- 13 -
- 14 -
025955
025955
- 15 -
- 15 -
|
