Совершенствование физико-химической геотехнологии кучного выщелачивания меди на основе применения биосорбентов

Сай Джо Найнг У

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Совершенствование физико-химической геотехнологии кучного выщелачивания меди на основе применения биосорбентов
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование физико-химической геотехнологии кучного выщелачивания меди на основе применения биосорбентов"

На правах рукописи

003052285

Сай Джо Найнг У

Совершенствование физико-химической геотехнологии кучного выщелачивания меди на основе применения биосорбентов

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2007

003052285

Работа выполнена в Российском государственном геологоразведочном университете имени Серго Орджоникидзе

Научный руководитель: Небера Владимир Петрович

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Нестеров Юрий Васильевич,

доктор технических наук, профессор

Пилипенко Георгий Николаевич,

кандидат геолого-минералогических наук, профессор

Ведущая организация: Институт проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН)

Защита состоится «19» апреля 2007 г. в 15й- на заседании диссертационного совета Д.212.121.08 в Российском государственном геологоразведочном университете имени Серго Орджоникидзе по адресу: 117485, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, в аудитории 6-87.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГГРУ.

Автореферат разослан «_16_» марта 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Ю.А. Боровков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В Союзе Мьянма развиваются горные работы на ряде новых месторождений. На одном из предприятий - проект Монива применяют современные прогрессивные методы бактериального кучного выщелачивания (КВ), жидкостной экстракции меди и её электролитического осаждения из элюатов.

Разрабатывают месторождения Киинзинтаун, Лепетаун, Сепетаун, Ю. Сепетаун, общие запасы руд 1000 млн т. Оруденение приурочено к третичным дацитам и кислым пироклазитам, расположенным вдоль северной вулканической дуги. Минерализация меди - сульфидная с преобладанием халькозина в брекчиевых рудных телах. Содержание меди в руде 0,4%. Месторождения разрабатывают открытым способом - карьером глубиной 150 м; - 15 уступов по 10 м каждый. Коэффициент вскрыши 1/14. Всего добывают 3,5 - 7 млн т руды в год. Доставка на дробильную установку - 150-тонными автосамосвалами. После грохочения и 2 стадий дробления (конусная и 2 короткоконусных дробилки) до -30 мм руда поступает в барабанный гранулятор (на окускование с применением орошения рабочими сернокислотными растворами).

Гранулы поступают на формирования штабеля высотой 4-8 м для кучного выщелачивания, который формируют с помощью конвейеров и штабелеукладчиков на площадке, имеющей гидроизоляционное основание из полиэтиленовой пленки толщиной 1,5 мм. Под пленку насыпают и утрамбовывают глинистое основание толщиной 300 мм. На плёнку насыпают предохранительную подушку толщиной 300 мм из песка или старых хвостов флотационного обогащения руд. На подушку укладывают дренажную систему из полиэтиленовых труб. Затем формируют штабель и укладывают трубу системы орошения. Продуктивные растворы поступают на жидкостную экстракцию меди. Общая площадь основания 1,5 млн м2.

Недостатком кучного выщелачивания является необходимость рыхления штабелей после применения больдозеров и самосвалов. Недостатком процесса экстракции является экологический и технологический ущерб от потерь эктрагентов, пожаро- и взрыво-опасность процесса. По мере дальнейшей разработки месторождения наблюдается снижение содержания меди в руде, и следовательно, в растворе выщелачивания. Это может привести к снижению эффективности жидкостной экстракции.

Актуальность. В процессах физико-химической геотехнологии наибольшее внимание уделяется в большинстве случаев первичным процессам - выщелачиванию при подземном и кучном выщелачивании металлов, растворению солей водой, гидроразмыву и гидроподъему при скважинной гидродобыче, расплавлению серы и выдаче её на поверхность и.т.п. Переработке продуктов геотехнологии уделялось существенно меньшее внимание. В частности, при кучном выщелачивании металлов получили распространение в первую очередь цементация меди

железным скрапом, жидкостная экстракция меди из растворов кучного выщелачивания меди, сорбционное извлечение урана и золота из растворов. Так, для месторождений Монива в Союзе Мьянмы была принята и используется схема кучного бактериального выщелачивания сульфидных халькозиновых руд с последующей жидкостной эктракцией меди с использованием окси-оксимных экстрагентов группы Lix.-860 (Aldoxime 5-dodecylsalicilaldoxime + 5 nonylactophenine oxime in kerosene). Диссертант принимал участие в освоении этой технологии. Между тем, жидкостная экстракция - пожароопасный процесс, вследствие примененения керосина в качестве разбавителя, а также экологически небезопасна, вследствие потерь экстрагентов в водных сбросах. К сожалению, известный процесс флотационной очистки рафинатов от эктрагентов на участке не используется.

С другой стороны, для очистки сбросных вод от металлов в последнее время усиленно изучались биосорбенты, которые оказались в ряде случаев более эффективными, чем синтетические сорбенты или активный уголь. Для целей извлечения меди из растворов выщелачивания биосорбентам было уделено недостаточно внимания. Однако, вследствие постепенного снижения содержание меди в руде; жидкостная экстракция может оказаться менее эффективной и с технологической точки зрения. Опыт извлечения урана и золота из более бедных растворов выщелачивания показывает преимущества сорбционных методов.

Сравнивая метод жидкостной экстракции с сорбционным извлечением меди, нам представляется необходимым использование сорбционного процесса при извлечении меди из растворов выщелачивания, как более безопасного и более эффективного в случае снижения содержания металлов в растворах. Поэтому диссертантом предпринята попытка изыскания эффективных сорбентов меди, в том числе новых, ' малоизвестных, биологического происхождения. В связи с этим обращено внимание на хитиновые сорбенты и хитозан, источники которых имеются в Мьянме, в связи с широким использованием морепродуктов. Кроме того, использование бактериального выщелачивания и наличие квалифицированного персонала на участке КВ позволяет надеяться на эффективное использование биосорбентов.

Традиционная технология сооружения штабеля, его формирования, обезвреживание и рекультивация участка выщелачивания может быть в значительной степени дополнена, а в некоторых вариантах и полностью изменена при использовании нетрадиционной технологии гидротранспортирования горной массы. Поэтому в работе рассмотрены вопросы применения технологии гидротранспортирования горной массы применительно к КВ. На расчеты гидротранспортного способа влияют принятые размеры кусков руды. Это сделано путём изучения глубины и скорости насыщения кусков руды с учётом их пористости.

Целью работы является изыскание новых биосорбентов меди и биополимерных сорбентов (хитина, хитозана), установления их технологических характеристик, основных параметров

сорбционного процесса, селективности по отношению к различным металлам для извлечения меди из продуктивных растворов с низкой концентрацией металла, а также для очистки оборотных растворов процесса жидкостной экстракции, применительно к проекту Монива. Также важно усовершенствование КВ за счет гидротехнологии сооружения штабеля, с учётом размеров рудных кусков, определяемых на основе анализа скорости проникновения выщелачивающих растворов в зависимости от параметров порово-трещинной среды, а также для сооружения основания штабеля.

Идея работы заключается в обосновании параметров биосорбционных процессов, выявлении их основных преимуществ и недостатков, в выборе эффективных биосорбентов для наиболее характерных металлов в растворах наиболее часто используемого сернокислотного выщелачивания, в оценке возможности формирования высоконасыщенной гидросмеси для сооружения штабеля КВ средствами гидротехнологии, с учетом глубины насыщения рудного куска выщелачивающим раствором в зависимости от параметров порово-трещинной среды для выявления необходимых размеров рудных фракций.

Основные задачи исследования. Выявление эффективных биосорбентов для наиболее характерных металлов в растворах кучного бактериального сернокислотного выщелачивания, а также для очистки геотехнологических и сбросных растворов от металлов, в частности в схеме с применением жидкостной экстракции.

Методы исследований:

• Сорбция катионов Си2+, Са2+, Ре3+, Ре2+ и РЬ2+ в статических условиях; сорбция катионов меди в динамических условиях; регенерация сорбентов. Для электрохимического анализа металлов в изучаемых продуктах освоены и применены компьютеризованные приборы Экотест 120 с ионоселективными мембранами и рентгено-спектрапьный анализатор Спектроскан в для жидких и твердых проб.

• Расчеты гидротранспортного оборудования для формирования штабеля руды и его основания, на основе учёта крупности плотности твердого, необходимой концентрации гидросмеси, параметров формируемого штабеля (высоты и длины).

• Лабораторный метод физического моделирования с рудным материалом глинистых метаморфизованных плотных песчаников с отличительными структурными и текстурными особенностями, а также с различной степенью пористости и трещиноватости.

Научные положения, защищаемые в диссертации:

1. Закономерности сорбции меди - сорбентами (хитозаном, биосорбеятом, дрожжами, АНКБ-10, СГ-10), кинетика биосорбции металлов (Си, РЬ, Бе и Са) в статических условиях и меди в динамических условиях и при десорбции.

2. Предложенная методика расчета и расчётные параметры загрузочно-транспортного аппарата, для условий сооружения штабеля КВ и для его основания.

3. В геотехнологии кучного выщелачивания массоперенос растворов определяет показатель общей пористости, который контролирует скорость, глубину насыщения н эффективный размер рудного куска.

Научная новизна работы:

•Впервые получены в лабораторных условиях данные о параметрах биосорбции меди хитозаном и хитинами, рядом биосорбентов, в том числе олеворином - бактериальным продуктом, получаемым из илов фильтрационной очистки вод, которые рекомендуются для проведения опытно-промышленных испытаний на участке КВ Монива.

• Установлены параметры сорбция меди, железа, кальция (и др. металлов) из модельных растворов применительно к биосорбционной очистке оборотных растворов процесса жидкостной экстракции

• Впервые разработана расчетная основа для технологии сооружения штабеля КВ средствами гидротранспортирования (аналитически обоснованы условия подвижности горной массы в рабочей камере загрузочно-транспортного аппарата; аналитически обоснованы условия управляемого псевдоожижения в плоскости вытеснения горной массы для последующего её напорного гидротранспортирования; разработана общая концепция проектирования технологии напорного гидротранспорта высоконасыщенных смесей для сооружения штабеля КВ и его основания). Принятый в расчетах размер рудных кусков выбран на основе учёта скорости насыщения сернокислотыми растворами.

• Установлено, что скорость насыщения рудного куска пропорциональна коэффициенту общей пористости и обратно пропорциональна квадратному корню из величины глубины проработки.

Достоверность и обоснованность научных положений подтверждается: использованием надежных стандартизированных методик инструментального анализа при лабораторных исследованиях, сравнением результатов с опубликованными данными, апробацией и обсуждением полученных результатов на научных конференциях РГГРУ, ИПКОН и др.

Научное значение работы.

Выявлены сорбционные особенности биосорбентов и биополимеров, а также родство макробиосорбции (хитин и хитозан) и микробиосорбции (грибы, дрожжи, микробная биомасса), которые свидетельствуют в пользу фундаментальности полученных результатов по биосорбции. Аналитически обоснованы условия псевдоожижения в плоскости вытеснения гидросмеси с

заданной концентрацией твердого материала, и кусковатостью на основе экспериментального изучения глубины насыщения рудного куска.

Практическое значение работы

Анализ биосорбции и сорбции на природных биополимерах, используемых в различных областях, таких как, очистка вод, загрязненных ионами металлов, или радиоактивными элементами, а также для выделения металлов из растворов, и экспериментальные исследования диссертанта показали новые пути совершенствования биосорбционного извлечения металлов из продуктивных рарастворов КВ. Обоснованы параметры формирования штабеля напорным гидротранспортированием гидросмесей с различной концентрацией твердого. При этом фильтрационные свойства штабеля сохраняются достаточно высокими, что позволяет прорабатывать штабель реагентом без застойных зон. Использование загрузочных аппаратов при формировании штабеля позволяет транспортировать гидросмеси с высоким объемным содержанием твердого (до 40-45 %, в зависимости от крупности материала).

Внедрение в Союзе Мьянма технологии с гидротранспортными аппаратами позволит значительно интенсифицировать процесс КВ в случае использования для транспортировки оборотных выщелачивающих растворов и извлечения металлов из продуктивных и сточных растворов биосорбентами и биополимерами. Личный вклад автора состоит

а) в анализе публикаций и существующего геотехнологического процесса на участке КВ Монива и использовании его при разработке плана работы над диссертацией; б) в освоении новых методик анализа растворов с применением компьютеризированных методик: ионоселективных мембранных электродов и прибора Экотест-120 и рентгено-флюоресцентного анализатора Спекгроскан в; в) в проведение исследований по сорбции и десорбции металлов на ряде сорбентов, анализе полученных результатов; в) практическом обучении студентов и магистрантов работе по указанным методикам и использовании при магистерских исследованиях; г) в разработке методики расчета и проведении аналитических расчетов гидротранспортирования гидросмесей. Апробация работы.

Основные научные положения и практические результаты диссертации докладывались на втором международном симпозиуме «Геотехнология: скважинные способы освоения месторождений полезных ископаемых» в РУДН, (Москва, 2005), на Международных конференциях в МГГРУ (Москва, 2003-2006), на Международном совещании (Плаксинские чтения) в ГУЦМиЗ (Красноярск, 2006) и международной^ научной школе молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» в ИПКОН РАН (Москва, 2006).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в одиннадцати научно-технических статьях, тезисах докладов и докладах на конференциях. Две статьи приняты в печать.

Объем и структура работы.

Диссертация содержит 121 страниц машинописного текста, 37 таблиц, 36 рисунка и состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 110 наименований, приложений.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность своему научному руководителю профессору д.т.н. В.П. Небере за постоянную поддержку и помощь в работе, а также Заведующему кафедрой «геотехнологии руд редких и радиоактивных металлов» РГГРУ профессору д.т.н. Н.Г. Малухину, профессору д.т.н. C.B. Маркелову и акад. П.М. Соложенкину (ИПКОН РАН) за ценные советы и помощь в проведении исследований, моим научным оппонентам за детальное рассмотрение работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Закономерности сорбции меди - сорбентами (хитозаном, микробиой биомассой, дрожжами, АНКБ-10, СГ-10), кинетика биосорбции металлов (Си, Pb, Fe и Са) в статических условиях и сорбции меди в динамических условиях, десорбции металлов.

Исследованиями в области биосорбции изучен широкий круг бактерий, грибов, дрожжей и микро-водорослей. Показано, что способностью сорбировать металлы из растворов обладают все микроорганизмы. Нами детализировано это положение применительно к продуктивным растворам геотехнояогии. Наиболее подробно в диссертации представлен анализ процессов биосорбции или аккумуляции таких металлов как Cd, Си, Zn, U и Au, т. е. металлов, являющихся или токсичными загрязнителями окружающей среды, или ценными элементами, извлечение которых представляет интерес с экономической точки зрения.

Хиган-производная ацетилцеялюлозы хитозан - гидрофильный природный полимер -катионит. Традиционный источник хитина - отходы переработки моллюсков, креветок, криля, крабов, омаров и т.п. Промышленное получение этого полимера затруднено в зависимости от сезона и географического положения района работ, т.к. происходит загрязнения окружающей среды при сборе больших количеств чешуи и оболочек. Креветки вылавливают в больших количествах в Юго-Восточной Азии, включая Союз Мьянма.

В Союзе Мьянма на месторождениях Монива в Центральном районе, успешно введена в эксплуатацию установка бактериального кучного выщелачивания меди из сульфидных руд с

последующим извлечением меди из продуктивных растворов жидкостной экстракцией при участии диссертанта. Технология КВ медных руд включает операции, представленные на рис. 1.

В этой схеме мы предлагаем использовать очистку оборотных растворов жидкостной экстракции предлагаемыми еорбционными методами (выделенные операции).

Экспериментально выявлены эффективные биосорбенгы для извлечения из растворов Си, Са, Ре и РЬ и др. наиболее характерных металлов, находящихся в растворах сернокислотного выщелачивания, а также для некоторых других металлов.

Карьер

Дробление / негабарита +300 и м

7 I

Культивация и Микроорганизмов

- 300 мм, медная руда, а =0,40 %

Укладка в штабель

Бактериальное выщелачивание

Хвосты, 6 =0,04 %

Свежий элюет

1 Органический экстракт

Реэкстр акция

Водный экстракт

Оборотный экстрагент

Электполт

Оборота ый элюент

Катодная медь

Рис. 1. Геотех но логическая схема бактериального кучного выщелачивания медных руд с последующей жидкостной экстракцией; проект Монива, Мьянма, (а, 0 - содержание Си, %).

Изучены следующие сорбенты; ферменте ли га т биомассы с содержанием протеина 58 %, хи1шаы-1 с молекулярной массой 500,0 и степенью деацетилнрования 66 % (ЗАО «Биопрогресс»),

хитозан-2 степени деацетилиравания 88 % (Биотехнологический центр, Мьянма, г. Янгон), а также гранулированные биосорбенты (Институт биохимии РАН, Москва) в сравнении с синтетическими ионообменными смолами.

Сорбция ионов Сиг+, Са2+, РЪ2+ и Ре3+ проводилась в статических условиях: контактирование растворов 1000 мг/л (50-250 мл) с сорбентами (1 г) в конических колбах на качалке (качаний 100 мин'1, амплитуда 10 мм) и десорбция меди в динамических условиях на катионите СГ-10, амфолите АНКБ-10 и хитозане в бюретках на 5 мл (диаметром 10 мм и длиной 500 мм). Растворы СиЭС^ при рН 4 подавали в бюретку со скоростью 60 мл/час. Содержания металла в растворе анализировали до и после сорбции с применением ионоселективных электродов и прибора Экотест 120 Аквилон (НПП «ЭКОНИКС», чувствительность не менее 0,0х мгл"1) и рентгено-спектрального прибора Спектроскан О (г. Санкт-Петербург, НПО «Спектров»); эти данные использованы для учета распределения металлов в растворах и сорбентах. Величины рН среды регулировали добавлением серной, азотной, соляной кислот и едкого натра.

На основе изучения сорбентов АНКБ, СГ-10 , дрожжей и хитозана статическим методом установлено, что синтетические сорбенты насыщались медленнее, чем хитозан. В начальный период их максимальная емкость (44 и 21 мг/г) получена через 60 мин для дрожжей 35 мг/г. Для хитозана наблюдалось насыщения сорбента уже через 10 мин (65 мг/г), превышая максимальную емкость синтетических сорбентов достигаемую через 60 мин.

Таблица 1. Влияние продолжительности контакта на сорбцию меди при рН 3..

Емкость сорбента, мг/г

Время, мин.

АНКБ-10 СГ-10 Хитозан дрожжи

0 0 0 0 0

5 21 10 42 15

10 28 14 65 21

20 35 16 70 28

30 39 18 73 32

45 42 20 75 34

60 44 21 76 35

На основе изучения кинетики сорбции свинца и кальции в статическом режиме (рис. 3 и 4) установлено, что смола СГ-10 занимает первое место: 38 мг/г для кальция. При концентрации в исходном растворе 1 г/л биосорбент обладает наивысшей емкостью 53 мг/г, время насыщения сорбции свинца -120 мин, а для кальция при тех же условиях емкость 27 мг/г. Достаточное время сорбции находится в пределах 120 мин. Наибольшая емкость сорбента хитозана для кальция 19 мг/г и свинца 45 мг/г при 120 мин сорбции.

Из зависимости предельной сорбции от времени контакта раствора сульфата железа-III с сорбентом в = fit) (рис. 5), и сравнения с результатами таблицы 1, можно заключить, что СГ-10 более активен, чем АНКБ по отношению к сорбции железа, чем по обратному отношению этих сорбентов к сорбции меди, где АНКБ более активен. Это учитывается нами при разработке рекомендаций по совершенствованию технологии сорбции. В свою очередь, хитозан активнее синтетических сорбентов при сорбции меди, а биосорбент сравним по сорбции железа с

Время, мин.

Рис. 2. Кинетические кривые сорбции меди на сорбентах: 1- АНКБ-10, 2-СГ-10, 3-хитозан, 4-дрожжи.

Время, мин.

Рис. 3. Влияние времени сорбции на извлечение кальция: 1- АНКБ-10, 2 - СГ-10,3- биосорбент, 4-хитозан

Время, мин.

Рис. 4. Влияние времени сорбции на извлечение свинца: 1- АНКБ-10,2 - СГ-10,3- биосорбент, 4-хитозан

Время, мин.

Рис. 5. Влияние продолжительности контакта на сорбцию железа (III): 1- СГ-10,2 -КУ-2,3- АНКБ-10,4-биосорбент.

синтетическими сорбентами, т.е. он более пригоден для очистки сточных вод и растворов от железа. Емкость биосорбента 50,0 мг/г, а СГ-10 - 65.6 мг/г. Емкость КУ-2 для железа самая высокая, 66.5 мг/г.

При pH раствора 4 методом неизменных навесок и переменных объемов раствора были получены изотермы сорбции ионов металлов на сорбентах: АНКБ-10, СГ-10, хитозане, дрожжах и биосорбенте. На рис.6 представлены изотермы сорбции ионов меди сорбентами. Емкость сорбента хигозана значительно больше, чем других сорбентов (рис. 6). Увеличение емкости объясняется

тем, что в результате уменьшения рН активируются карбоксильные активные группы - СООН и, вероятно, группы - N112 и усиливаются катионообменные свойства биополимера. Сорбционное поглощение ионов металлов из раствора идет по ионообменному типу с обменом ионов металлов из раствора на протоны в твердой фазе сорбента, о чем свидетельствует понижение равновесного значения рН.

Рис.6. Изотермы сорбции ионов меди на сорбентах: 1 - АНКБ-10; 2 - СГ-10, 3 - хитозан;

Изотермы сорбции ионов металлов (рис. 6) принадлежат к изотермам мономолекулярной сорбции с высоким сродством извлекаемых ионов к сорбенту.

Кривые имеют форму изотермы Лэнгмюра, характеризуются монотонным приближением сорбции к некоторому предельному значению, соответствующему заполненному монослою. Такая форма кривых часто является следствием неоднородности поверхности и различные адсорбаты могут претерпевать фазовые переходы, которые, однако, четко проявляются лишь на очень однородных поверхностях. Изотерма сорбции характеризует процесс, как результат сорбционного равновесия между сорбированными и десорбированными ионами. Теория Лэнгмюра описывает адсорбцию всей области возможных концентраций адсорбата в растворах при условии сохранения мономолекулярцого адсорбционного слоя на поверхности сорбента.

Экспериментальные результаты по определению изотермы сорбции обработали с помощью уравнения Лэнгмюра (1), имеющего вид в линейной форме (2):

200 400 600 800 1000 С Си, мг/л

4 - дрожжи; 5 — биосорбент. С Си2+ исходного раствора 1000 мг/л. рН раствора 4.

К,-С,

О)

А С, ' АМК, + А.

(2)

где Ам - предельная сорбционная емкость монослоя; К„ - константа сорбционного равновесия; Ср -равновесная концентрация ионов металла.

Расчетные значения предельной емкости монослоя и констант сорбционного равновесия для сорбентов и постоянные уравнения Лэнгмюра получены с помощью программы «Ьападшг» НПП «Наука Плюс» (табл. 2).

Таблица. 2. Константы уравнения Лэнгмюра

Константы Сорбенты

хитозан АНКБ-10 СГ-10 биосорбент дрожжи

Уравнения Лэнгмюра по праграме «Ьап^иг» НПП «Наука Плюс» К. КГ1 93,1 35,4 0,55 11,9 1,28

Г. ммоль/г 1,И 0,94 0,73 0,74 0,96

Сумма квадратов ошибок 0,0082 0,0203 0,0141 0,0013 0,0005

Уравнения Лэнгмюра К„. КГ* 92,7 36,1 0,69 11,3 1,02

Ам ммоль/г 1,02 0,89 0,62 0,80 094

Величина константы адсорбционного равновесия К характеризует распределение поглощаемого компонента между сорбентом и раствором. Чем больше значение величины К, тем лучше извлекаются ионы металлов из растворов. В нашем случае значение величины К больше

РН

Рис. 7. Влияние рН раствора на сорбцию меди: /-АНКБ, 2-СГ-10,3-хитозан

для хитозана и это характерно для меди, сорбционная способность хитозана выше других сорбентов. Анализируя величины предельной сорбции, рассчитанные по уравнению Ленгмюра, и константы получаемых по программе «Ьагщтиг» НПП «Наука Плюс» (табл. 2), отмечаем, что в области исследуемых концентраций достигнута предельная сорбционная емкость хитозана. Изучено влияния рН среды на сорбцию меди при значениях рН 1, 2, 3 и 4 (рис. 7.). Для хитозана наблюдается емкость 58 и 76 мг/г при рН 3 и 4. При меньших рН среды сорбция ухудшается. Для АНКБ-10 при 60 мин. перемешивания и рН 3 и 4 соответственно емкость 40 и 44 мг/мл. Емкость катионита СГ-10 19 мг/г при рН раствора 3. При рН среды 1, 2 емкость хитозана по меди снижается.

Для определения максимальной емкости различных сорбентов по ионам свинца и кальция проводили сорбцию при разных значениях рН в статическом режиме. Время установления сорбционного равновесия в системе «сорбент - раствор соли металла» определяли предварительными опытами, что составляло от 60 до 120 минут. На рис. (8 и 9) приведена зависимость сорбции ионов металлов от рН исходного раствора. Максимальная сорбция свинца - в области рН от 4 до 5 и для кальция - рН от 6 до 9.

рН

Рис. 8. Биосорбция кальция при различных рН среды:7- АНКБ-10,2 - СГ-10, 3- биосорбент, 4- хитозан

рн

Рис 9. Биосорбция свинца при различных рН среды 1- АНКБ-10,2 - СГ-10, 3- биосорбент, 4-хитозан

Влияния рН растворов на сорбцию железа при рН от 0.5 до 2.0 (рис. 10). Для анионита КУ-2 наблюдалась высокая емкость 65,5 и 68,9 мг/мл и извлечение 98,7 и 99,97 в интервале рН 1.5 - 2.0 при времени сорбции 30 мин. В этих условиях емкость амфолита АНКБ-10 изменялась, составляя 14,0 и 30,0 50,0 и 56,2 мг/г при рН 0.5, 1,0, 1.5 и 2.0. Высокая сорбционная емкость биосорбента была при рН 2, а при рН 0,5 и 1,0 его емкость ниже. рН 1.5 среды - это оптимальные условия для биосорбции и высокого извлечения 81,7 % из модельных растворов железа (III).

Рис. 10. Сорбция железа (III) при различных рН среды: 1- СГ-10,2-КУ-2,3- АНКБ-10,4-биосорбент.

УрП/с

Рис. 11. Выходные кривые сорбции меди при динамических условиях

Сорбция железа(Ш) катионитом СГ-10 составляла 66.9 мг/г и извлечение до 72% при рН 2., и менее - (1.0 и 0.5).

Десорбция меди с хитозаном в бюретках при динамических условиях: Ур - объём раствора; Ус-объём сорбента; (рис. 12).

Vp/Vc

Рис. 12. Выходные кривые десорбции меди различными элюентами. 1 - H2SO4,2 - HN03,3 - HCl, 4 - горячая вода.

Представлена динамическая сорбция на смолах АНКБ-10 и СГ-10 и хитозане (рис. 11). После сорбции концентрация меди в филътрате.О мг/л при количестве удельных объемов (Vp / Vc) 40. По полученным данным рассчитана динамическая обменная емкость до «проскока». Показано, что СГ-10, АНКБ-10 хуже хитозана по динамике сорбции меди при одинаковой удельной скорости потока 60 мл/ч (4 Vp / Vc).

При десорбции меди со смолы АНКБ-10 серной кислотой (10 и 2 % H2SO4) максимальная концентрация меди в элюате составила 865 мг/л при 8 удельных объемах (Vp / Vc) после десорбции 10%-ноЙ серной кислотой и 305 мг/л меди при десорбции 2%-ной H2SO4 Таким образом, показано, что 10%-ная серная кислота пригодна как элюент для десорбции меди с АНКБ-10.

Десорбция меди с хитозана различными элюентами 0,2 % H2SO4, HNO3, HCl и горячей водой (60-80 °С) представлена выходными кривыми десорбции (рис. 12). Максимальная концентрация меди в элюате составила 3500 мг/л при 8 удельных объемах (Vp / Vc, где Vp- объем раствора, Vc- объем сорбента, мл) после десорбции 0,2 %-ной серной кислотой, 1500 мг/л меди при десорбции 0,2%-ной HNO3. Такие концентрации пригодны для электролитического выделения меди. Также была изучена десорбции меди 2 % кислотой но сорбенты растворились полностью. Таким образом, показано, что 0,2%-ная серная кислота пригодна как элюент для десорбции меди с хитозана.

2. Предложена методика расчета и рассчитаны параметры загрузочно -транспортного аппарата, для условий сооружения штабеля при КВ и его основания.

Как правило, при сооружении штабеля для кучного выщелачивания используют сухоройную технику, предназначенную для строительных земляных работ: доставку автосамосвалы, экскаваторы, бульдозеры, грейферы, затем конвейеры, перегружатели.

Штабель, сооружаемый из минерализованной горной массы, должен способствовать основной цели: обладать достаточной фильтрационной способностью для возможности доступа раствора реагента к минеральным частицам по всему объему штабеля. При сооружении штабеля, при использовании строительных машин, обойтись без планировки каждого отсыпаемого слоя горной массы бульдозером или скрепером очень сложно. Поэтому, поэтапно, после каждого уложенного слоя горной массы и уплотнения его строительной колесной или гусеничной техникой, появляется необходимость этот слой рыхлить. Это не только ведет к появлению дополнительного процесса - рыхления, но и затратам материальных и энергетических ресурсов. Кроме того, при сооружении штабеля колесной техникой необходимы въезды на штабель, это также ведет к существенным затратам по их сооружению и расширению площадей, занятых под штабели.

Одним из перспективных новых способов сооружения штабеля является технология гидромеханизации. Гидротранспорт горной массы применяется во многих отраслях промышленности. Эффективность гидротранспорта определяется степенью насыщенности гидросмеси твердым материалом. При гидротранспортировании горной массы грунтовыми насосами, наибольшая степень насыщенности гидросмеси твердым может составлять не более (10-15)%. Т. е. объемная концентрация твердого составляет

5 =---= 0.1-0.15 (3)

Тоб + Жоб

Где 5 - объемная концентрация твердого в гидросмеси; Ты* Жоб - соответственно, производительность напорного гидротранспорта по твердому и воде, м3/с.

Использование систем напорного гидротранспортирования высоконасыщенных гидросмесей КВ позволяет создать достаточно эффективную технологию намыва кучи. Анализ конструкций гитротранспортных аппаратов позволил обосновать загрузочно-транспортные аппараты как наиболее перспективные при сооружении штабеля КВ. Объемная концентрации твердого при напорном гидротранспортировании загрузочно-транспортными аппаратами может достигать 5=0.35-0.4. В целом, загрузочно-транспортный аппарат состоит из емкости (размер определяется необходимой производительностью), внутри которой размещен узел пульпоприготовления и смешивания твердого материала с жидкостью (водой, растворами). Загрузка емкости может осуществляется либо в сухом виде (конвейером), либо гидросмесью. Загрузочно-транспортный аппарат выполняет функцию не только гидротранспорта, но и классификатора-сгустителя.

Таким образом, даже при загрузке достаточно низконасыщенной гидросмесью в последующем (при гидротранспорте) двухфазных потоков (вода-твердое) будет иметь объемную концентрацию до 5=0.35-0.4. Непосредственно технология сгущения рассмотрена ниже (при рассмотрении методики расчёта загрузочно-транспортного аппарата).

Использование загрузочно-транспортных аппаратов для сооружения штабеля КВ позволяет осуществить следующие технологические решения.

1. Проводить работы по изготовлению (планировке) непроницаемого основания под штабель с использованием глины, различных композиционных материалов.

2. Вести сооружение штабеля при сохранении максимально возможной (для данных горных пород) фильтрационной способности отсыпаемой (намываемой) горной массы.

3. Осуществлять сооружения штабеля гидросмесью различной объемной концентрации и крупностью твердого.

4. Управлять гранулометрическим составом намываемой горной массы.

5. Осуществлять процесс выщелачивания ещё на начальном этапе загрузки горной массы в гидротранспортный аппарат, где несущей средой будет являться раствор реагента.

6. При использовании повторно используемых площадок, разборка (удаление) штабеля может эффективно осуществляться аппаратом, загрузка которого выщелоченной горной массой может производиться экскаватором, грунтонасосом или эжектором.

3. В технологии кучного выщелачивания массоперенос растворов определяет показатель общей пористости, который контролирует скорость, глубину насыщения и эффективный размер рудного куска.

Для эффективной реализация технологии КВ важное значение имеет рудоподготовка, которая должна обеспечить условия для доступа ионов растворителя (раствора серной кислоты) к минералами полезного компонента. При этом природные факторы: пористость руд и вмещающих пород, вещественный состав руд, структура минеральных форм являются превалирующими при выборе размеров рудного куска (фракции) и параметров гидродинамического и гидрогеохимического режимов выщелачивания, которые и определяют интенсивность миграции ионов рабочих и продуктивных растворов. В свою очередь, интенсивность орошения рудного штабеля, определяющая эффективность протекания процессов выщелачивания и непосредственно влияющая на равномерность смачивания вскрытой поверхности минералов, напрямую зависима от размеров рудных кусков.

В процессах выщелачивания происходит также частичный массоперенос выщелачивающих растворов в объеме тупиковых поровых каналов и трещин. Таким образом, в исследованиях мы исходили из необходимости учёта общей пористости и трещиноватости кусков, которые несут в себе рудную, минерализацию. Исследования проводились в лабораторных условиях на глинистых метаморфизованных плотных песчаниках. Подготовленные к исследованиям рудные куски отобраны непосредственно в забое, размер фракций + 50 - 100 мм. Куски распиливались пополам и после распила подвергались грубому шлифованию для получения ровной поверхности. На шлифованную поверхность наносились резцом карусельного станка концентрические круги (борозды), шириной и глубиной ок. 2 мм, расстояние между которыми составляло 5 мм, рис. 13. Скорость насыщения рассчитывалась по формуле:

Уиас=~ (4)

^лас

где /- глубина проникновения (насыщения) раствора, мм за время 1тс, сут.

В таблице 3. представлены усредненные значения У"°с, полученные по исследуемым образцам для каждого из интервалов общей пористости. Внутри каждого из интервалов значений

пористости быта выявлены зависимости изменения скорости насыщения от проникновения, которые позволяют, для определенных показателей п, определить насыщения на любом участке рудного куска.

5 .

Рис. 13. Лабораторная установка для исследования глубины и скорости пропитки раствором: 1- выщелачивающий раствор; 2 - рудный кусок; 3 - эпоксидная смола; 4 - деревянная подставка; 5 - концентрические бороздки для замера рН.

Таблица .3. Средняя скорость ( ) и время (гмс) насыщения раствором образцов при различных значениях пористости (п).

Количество образов, шт. Интервалы значений коэффициентов общей пористости,% У"рС > мм/сут 1нас, СУТ

8 <25.0 0.31 162

12 25.1-27.0 0.72 70

10 27.1-31.0 1.1 46

13 31.1-35.0 1.9 26

7 >35.0 2.6 19

глубины скорость

При оценке глубины проникновения раствора вглубь рудного куска необходимо учитывать изменения скорости насыщения в зависимости от длины пути массопереноса.

Нами введен коэффициент массопереноса К, характеризующий изменения скорости переноса раствора по пути насыщения рудного куска. Физический смысл и размерность коэффициента К соответствуют ускорению или замедлению, мм2/сут, рассчитанного по формуле:

K = VHacJ (4)

Однако между показателями V и I существует определенная зависимость, обусловленная влиянием как природных факторов - геометрии порово-трещинных каналов, так и технологических - химического состава и минерализации выщелачивающих растворов. Выявить роль каждого из этих факторов на изменение величины V"oc -довольно сложно. Так, например, геометрия порово - трещинных каналов и минерализация растворов характеризуются большой степенью анизотропии, которые в свою очередь, зависимы от физико-механических свойств и химического состава рудных кусков.

Таким образом, коэффициент массопереноса (К) является интегральным показателем, значение которого обусловлено совокупным влиянием при рядной и технологический среды на

скорость насыщения. Тогда из формулы (4) зависимость V"ac = /(/), представленная в графическом виде, рис 14., представляет величины: п%

1 24

<25 .VHac=~ (5)

л/7

25.1-27.0 -Уиас=:~ (б)

■JÎ

27.1-31.0 -Гиас=~ (7)

31.1-35.0 -Vac=-~ (8)

л/7

>35.5 (9)

Значения скоростей насыщения для одного из интервала пористости п = 25%прсдставлены в табл. 4. и на рис. 14. Используя графики, рассчитано время для достижения выщелачивающими

у-нас

растворами при различной глубине проработки рудного куска, t = ——, (табл. 5. и б, рис. 15).

Значения средних скоростей насыщения растворами различных интервалов рудных кусков представлены в табл. 6. Зависимости V"pac — /(и) для заданных глубин насыщения растворами

Таблица 4. Скорости насыщения образца кислотой для интервала пористости п = 25%

Уас, мм/сут /, мм

0.6 5

0.39 10

0.28 20

0.20 40

0.17 50

0.16 70

0,7 -, 0,6 -0,5 | 0,4-I " 0,3 -0,2 0,1 0 -

0 10 20 30 40 50 60 /,мм

Рис. 14. Зависимость скорости насыщения (Рдас) от глубины проработки (0 Для п < 25 %.

Таблица 5. Продолжительность насыщения растворами рудного куска в интервале глубин для различных (п).

п,% Глубина проработки растворами до 20 мм, сут Интервал проработки растворами 20-70 мм, сут

<25 48 278

25.1-27.0 22 125

27.1-31.0 14 82

31.1-35.0 8 48

>35.0 6 36

представлены на графиках, рис. 15. Представленные графические зависимости У"ас =/(/) и У"рС = /(п) использованы при расчете эффективного размера рудного куска при составлении проектов на опытные и опытно-промышленные работы по технологии КВ.

Таблица .6. Средние скорости насыщения растворами различных интервалов рудных кусков

п,% Ус"рС, мм/сут, для глубины < , мм/сут, глубина

20 мм. насыщения 20-70 мм.

<25 0.42 0.18

25.1-27.0 0.92 0.40

27.1-31.0 1.41 0.61

31.1-35.0 2.47 1.05

>35.0 3.29 1.4

S*'

-ж

* 2-1

V»

эр

ад

IjB

Г Л

■ оэ

0,4-О

äff

'Sit в. Я

Ж-

Рис. 15. Зависимость средних скорости насыщения куска (У™с) от общей пористости (п)и I) глубины проработки < 20 мм и II) глубины проработки 20-70 мм.

На основе проведенных исследований представлена предлагаемая для опытно-промышленного проектирования схема (рис.16), которая включает замену жидкостной экстракции биосорбцией и сорбционную, либо биосорбционную очистку оборотных растворов от примесных металлов, а также гидросооружение штабеля КВ. Учтено предполагаемое снижение качества руды, а также повышение эффективности схемы, за счет новых биосорбционных процессов 3,4,6 и 9, гидроукладки штабеля и дробления до -100 мм; применения биосорбционной очистки сточных и шахтных вод.

Оборота, элюент (электролит)

Катодная медь

Рис. 16. Предлагаемая геотехнологическая схема бактериального кучного выщелачивания медных руд с последующей биосорбционной переработкой растворов для проекта Монива, Мьянма.

В операцию 3 подается хитозан, В операцию 6,7- КУ-2 и СГ-10 (стрелки 8,9).

Заключение

В диссертации изложены разработанные теоретические и практические положения, которые в совокупности можно квалифицировать как решение актуальной научной задачи развития геотехнологии кучного бактериального выщелачивания медных руд на базе гидроукладки штабеля и изыскания эффективных биосорбентов для извлечения меди и др. металлов из растворов кучного выщелачивания и очистки оборотных и сбросных растворов на примере горнодобывающего предприятия Монива, Союз Мьянма.

Основные научные и практические выводы, полученные в результате завершенных исследований заключаются в следующем:

1. На основе обзора литературы и опьгга работы над проектом Монива разработана стратегия исследований, разработаны и описаны оригинальные методики расчета гидротранспортного оборудовангия, исследований сорбционных и биосорбционных процессов в статических и

динамических условиях на модельных растворах с применением компьютеризованных методик анализа жидкой и твердой фаз с использованием ионоселективных электродов и прибора Экотест 120 и рентгено-флюоресцентного анализа жидкой и твердой фаз (Спектроскан в) и др. стандартизированных методик.

3. Установлены параметры сорбции ионов металлов (Си2+, Са2+, РЬ2+ и Ре3+ и др.) в статических и динамических условиях на синтетических смолах, биополимерах и биосорбентах. Достаточное время сорбции меда для хитозана находится в пределах 10 мин, а для других сорбентов 120 мин, Выявлены необходимые рН сред, концентрации металлов в исходных растворах, размеры зерен сорбентов.

4. В результате изучения сорбции меди из сернокислотных растворов сорбентами КУ-2, АНКБ-10, СГ-10, биосорбентом и хитозаном показано, что лучшими являются сорбенты хитозан и АНКБ-10 при концентрациях катионов меди, характерных для продуктивных растворов кучного и подземного выщелачивания меди и для горно-промышленных сточных и шахтных вод.

5. Полученные результаты по сорбционной очистке от ионов железа и кальция рекомендуются для использования при очистке оборотных растворов жидкостной экстракции (рис. 16), для жидких сбросных растворов.

7. Использование загрузочно-транспортных аппаратов, позволяет разработать эффективную технологию сооружения основания и штабеля кучного выщелачивания, при этом возможно управление фильтрационными свойства штабеля.

8. В качестве несущей среды при напорном перемещением горной массы может быть использована как вода, так и раствор реагента, т е. будет происходить интенсивное выщелачивание во время гидротранспортирования.

9. Формирование высоконасыщенной гидросмеси в загрузочно-транспортных аппаратах для создания необходимых условий процесса псевдоожижения в рабочей камере и последующего эффективного вытеснения - напорного гидротранспортирования горной массы с заданными технологическими параметрами при формировании штабеля кучного выщелачивания.

10. Выявлены глубину и скорость массопереноса выщелачивающих растворов в зависимости от основного природного и технологического параметра - коэффициента общей пористости.

11. Экспериментально определенная скорость насыщения куска выщелачивающим раствором обратно пропорциональна корню квадратному от глубины проработки, а для литологически плохопроницаемые глинистых пород, характеризующих коэффициентом пористости -30%, т.е. необходимо дробление для кучного выщелачивания до -100 мм.

12. Разработанные безопасные недорогие и экспрессные методики исследований применялись при обучении студентов и стажеров РГГРУ и могут быть рекомендованы для исследования процессов сорбции,

Список опубликованных работ:

1. Сай Джо Найиг У. Кучное выщелачивание медных руд в Союзе Мьянма. VI Международная конференция «Новые идеи в науках о земле». М.: МГГРУ, 2003 г. 87 с.

2. Сай Джо Найнг У. Сорбционно-биосорбционные методы извлечения металлов и очистки сточных вод. IV Международная научно-практическая конференция' «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых». М.: МГГРУ, 2004 г. 123 с.

3. Сай Джо Найнг У. Биохимическое окисление сульфидной арсернолиритной руды месторождения Те Пит Чин (Союз Мьянма) с целью вскрытия тонко-вкрапленного золота. VII Международная конференция «Новые идеи в науках о земле». М.: МГГРУ, 2005 г. 156 с.

4. Небера В.П., Сай Джо Найнг У. Биосорбция меди из продуктивных растворов кучного выщелачивания с использованием биосорбентов. Материалы второго международного симпозиума «Геотехнология: скважинные способы освоения месторождений полезных ископаемых». М.: РУДН, 2005. С. 111-112.

5. Небера В.П., Сай Джо Найнг У. Биосорбция металлов из геотехнологических растворов. Материалы международного совещания, Плаксинские чтения - 2006, г. Красноярск, 2006 г. С. 133-134.

6. Лобанов ДЛ., Малухин Н.Г., Маркелов C.B., Небера В.П., Сай Джо Найиг У., Ивченко С.Н. Теоретическое обоснование процесса формирования продуктивных растворов в порово-трещинном рудном массиве. Геология и разведка. 2006. № 2. С. 45-48.

7. Небера В.П., Сай Джо Найнг У. Биосорбция металлов из геотехнологических растворов. Цветные металлы. 2006. № 5. С. 11-16.

8. Сай Джо Найнг У., Тин Майнг У., Извлечение металлов из техногенных растворов биосорбционным методом. V Международная научно-практическая конференция «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых». М.: РГГРУ, 2006 г. 154 с.

9. Сай Джо Найнг У, Мин Тет У, Д-р Вар Вар. Применение хитина и хитозана для сорбции меди. V Международная научно-практическая конференция «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых». М.: РГГРУ, 2006 г. 155 с. •

10. Сай Джо Найнг У. Оценка обменной емкости глинистых пород для сооружения основания при кучном выщелачивании. Материалы 3-й международной научной школы молодых ученых и специалистов «проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых». М.: ИПКОН РАН. 2006 г. С.229-230 .

11. Сай Джо Найнг У. Обоснование сооружения рудного штабеля и управление его фильтрационной способностью средствами гидротехнологии. Материалы 3-й международной научной школы молодых ученых и специалистов «проблемы освоения недр в XXI веке глазами Молодых». М.: ИПКОН РАН. 2006 г. С. 124-25.

Две статьи приняты в печать:

12. Небера В.П., Сай Джо Найнг У. Биосорбция металлов из продуктивных растворов кучного выщелачивания медных руд. Геология н разведка. 2007 г.

13. Nebera V.P. and Sai Kyaw Naing Oo. Biosorption of metals from geotechnological solutions. International Mineral Processing Conference, Krakow, Poland. 2007. v.2.

Подписано в печать 01. РЗ. 2007 г. Объем <.5" пл. Тираж экз. заказ №

Редакционво-издательский отдел РГГРУ Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Сай Джо Найнг У

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРОВ

В ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ.

1.1. Общая схема физико-химической геотехнологии для медной руды проекта Монива (Мьянма).

1.2 Бактериальное выщелачивание меди.

1.3. Микроорганизмы в качестве биосорбентов металлов.

1.3.1. Сорбционные свойства микроорганизмов.

1.3.2. Селективность биосорбции металлов.

1.3.3. Десорбция металлов с биомассы.

1.4. Биополимерные сорбенты.

1.4.1. Общая характеристика хитиновых сорбентов.

1.4.2. Модификация хитиновых сорбентов.

1.4.3. Производство и области применения хитина и хитозана.

Выводы.

ГЛАВА 2. БИОСОРБЦИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОДУКТИВНЫХ РАСТВОРОВ.

2.1. Методика исследований и материалы.

2.2. Закономерности сорбции металлов.

2.3. Закономерности сорбции меди в статических условиях.

2.4. Влияния рН раствора на сорбцию металлов.

2.5. Сорбция ионов меди(Н) в динамических условиях.

2.6. Закономерности десорбции ионов меди(П).

Выводы.

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СООРУЖЕНИЯ

ШТАБЕЛЯ СРЕДСТВАМИ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ.

3.1. Обоснование технологии сооружения штабеля средствами гидромеханизации.

3.2. Анализ использования загрузочно-транспортных аппаратов для сооружения штабеля при KB.

3.3. Разработка методики расчета основных расходно-напорных и конструктивных параметров загрузочно-транспортных аппаратов.

Выводы.

ГЛАВА 4. МАССОПЕРЕНОС - ФАКТОР, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ.

4.1. Общая оценка технологии кучного выщелачивания компонентов.

4.2. Оценка глубины насыщения рудного куска рабочими растворами KB.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование физико-химической геотехнологии кучного выщелачивания меди на основе применения биосорбентов"

В Союзе Мьянма развиваются горные работы на ряде новых месторождений. На одном из них Монива применяют современные прогрессивные методы бактериального кучного выщелачивания (KB), жидкостной экстракции и электролитического осаждения меди из элюатов.

Рудник работает на базе месторождений Киинзинтаун, Лепетаун, Сепетаун, общие запасы руд 800 млн т. Оруденение приурочено к третичным дацитам и кислым пироклазитам, расположенным вдоль северной вулканической дуги. Минерализация меди - сульфидная с преобладанием халькозина в брекчиевых рудных телах. Содержание меди в руде 0,4%. Руду разрабатывают открытым способом - карьером глубиной 150 м. 15 уступов по 10 м каждый Всего добывают 3,5 - 7 млн т/год. Доставка на крупное дробление руды крупностью -500 -1000 мм в щековой дробилке - 150-тонными автосамосвалами. На колосниковом грохоте выделяют продукт -300 мм, а негабарит додрабливают либо накладными зарядами на уступах, либо гидроударником на колосниках; вторая стадия дробления в конусной и третья -в двух короткоконусных дробилках. Дроблённая руда -30 мм поступает в барабанный гранулятор (на окускование с применением для орошения рабочих сернокислотных растворов).

Гранулированная рудная масса поступает на формирования штабеля с помощью конвейеров и штабелеукладчиков. Высота штабеля 4-8 м. Его формируют на площадке, имеющей глинистое гидроизоляционное основание толщиной 300 мм и полиэтиленовой пленки толщиной 1,5 мм. Глину утрамбовывают. На плёнку насыпают предохранительную подушку толщиной 300 мм из песка или лежалых хвостов флотационного обогащения с помощью автосамосвалов. На подушку укладывают дренажную систему из полиэтиленовых труб. Продуктивные растворы выщелачивания поступают на жидкостную экстракцию. Общая площадь основания 1,5 млн м2.

Минерализация меди в месторождении "Сабетаун" - непараллельные узкие халькозин-колчеданные жилы, и неправильная форма гидротермальной

Дробилка t

Установка жидк. экстракции

Рабочий пюсыгак

Заштрихованы площадки ( для отвальных пород

Карьер Леттвдаунг

Прудки для ливневых вод

9 Устсиовка жидк. —экстракции

Сабетаунг

Штаб ели KB ингаунг --——»< о.О

VIUSSE о

Река Чиндэии

Рис. 1. Опытная установка Монива кучного выщелачивания меди:

1-месторождение Кизингтаунг; 2- месторождение Сабетаунг; 3- штабели выщелачивания; 4-существующий пруд для хвостов; 5- установка жидкостной экстракции; 6- рабочий посёлок. Проектируемое предприятие: 7-карьер Летпадаунг; 8-штабели выщелачивания 1А, IB, 2А и 2B; 9-фабрика жидкостной экстракции; 10-электростанция; 11- площадка дробления руды; 12- прудки для ливневых вод. Заштрихованы площадки для отвальных пород карьера [92]. массы брекчии в промежуточной вулканической породе, дацит-порфире и туфе. Холькозин находится преимущественно в виде тонкого слоя на колчедане. Минералы сульфидной меди выщелачиваются с использованием бактериального окисления, при использовании 3-валентных ионов железа и серной кислоты [107]. Кучное выщелачивание - процесс получения полезных компонентов (металлической меди) растворением из подготовленого и уложенного в штабели минерального сырья, с последующим извлечением Си (жидкостной экстракцией и электролизом) из циркулирующих растворов.

Применение бактериального выщелачивания позволяет экономично извлекать медь из низкокачественной руды и отходов горнодобывающих предприятий при содержании полезного компонента менее 0,3%. Стоимость производства меди (себестоимость) - меньше чем 30 центов за фунт катодной меди. В Мьянме так производится 27500 тонн в год катодной меди, продажная цена на 01.01.2007 г. составляет 5000 ам. долл. за т используя схему кучного выщелачивания, жидкостной экстракции и электролиза [92].

Табл. 1. Минеральбный состав руды месторождения Киизингтаунг

Минералы Формула Содержание, %

Кварц Si02 69,0

Амезит (Mg, Fe3t), Al2[(OH)8[AI2S.2O10] 14,7

Магниевый (Fe2,,Fc3,)3 [(OH)2|AlSiJOl0]{(re,Mg)j(O,OH)t} 5,50 шамозит

Серицит Чешуйчатая слюда 1,1

Халькозин Cu2S 0,75

Пирит FeS2 4,45

Сфалерит ZnS 1,45

Галенит PbS 0,46

Другие - 2,59

Жидкостная экстракция: Это процесс извлечения компонентов из бедных растворов в органические, не смешивающиеся с водой или водными растворами. Цель экстракции состоит в том, чтобы получить более чистый раствор сульфата меди, подходящий для электролиза. На установке экстракции две стадии экстракции, одна стадия реэкстракции, и стадия промывки. В стадии экстрации применяется экстрагент LIX 860 (Альдоксим) в керосине. После первой стадии экстракции, экстракт подвергается промывке. Органическая фэча с медью реэкстрагируется при помощи крепкого раствора серной кислоты (180 г/л) которая поступает из процесса электролиза. После реэкстрации, полученный элюат идёт в электролиз. Концентрация меди в элюате 50 г/л. Электролиз. Перед электролизом, элюат фильтруют на многослойных фильтрах для того, чтобы удалить твёрдые частицы (руды). После этого, полученный чистый раствор сульфата меди направляется в электролизер для получения чистой меди (99,99% Си). На заводе 104 электролизера. В каждом электролизере 46 катодов (нержавеющая сталь) и 46 анодов (свинцовый сплав). В выпрямительной подстанции: 30000 амп; 270 вольт и потребляемая мощность 8,5 - 105 MW. Когда постоянный ток проходит через раствор сульфата меди, медь осаждается на катоде [92].

Основные достоинства жидкостной эктракции заключаются в компактности установки, высокой емкости экстрагента, и его селективности, быстром установлении равновесия экстракции, и высокой производительности.

Недостатком процесса экстракции является экологический и технологический ущерб от потерь эктрагентов, пожаро- и взрыво-опасность процесса. По мере дальнейшей разработки месторождения наблюдается снижение содержания меди в руде, и следовательно, в растворе выщелачивания. При этом возможно снижение эффективности экстракции.

Актуальность. В процессах физико-химической геотехнологии наибольшее внимание уделяется в большинстве случаев первичным процессам -выщелачиванию при подземном и кучном выщелачивании металлов, растворению солей водой, гидроразмыву и гидроподъему при скважинной гидродобыче, расплавлению серы и выдаче её на поверхность и.т.п. Переработке продуктов геотехнологии уделялось существенно меньшее внимание. В частности, при кучном выщелачивании металлов получили распространение в первую очередь цементация меди железным скрапом, жидкостная экстракция меди из растворов кучного выщелачивания меди, сорбционное извлечение урана и золота из растворов. Так, для месторождения

Монива в Союзе Мьянмы была принята и используется схема кучного бактериального выщелачивания сульфидных халькозиновых руд с последующей жидкостной эктракцией меди с использованием окси-оксимных экстрагентов Lix-860 (Aldoxime 5-dodecylsalicilaldoxime + 5 nonylactophenine oxime in kerosene). Диссертант принимал участие в освоении этой технологии. Между тем, жидкостная экстракция - пожароопасный процесс, вследствие примененения керосина в качестве разбавителя, а также экологически небезопасна, вследствие потерь экстрагентов в водных сбросах. К сожалению, известный процесс флотационной очистки рафинатов от экстрагентов на участке не используется.

С другой стороны, для очистки сбросных вод от металлов в последнее время усиленно изучались биосорбенты, которые оказались в ряде случаев более эффективными, чем синтетические сорбенты или активный уголь. Для целей извлечения меди из растворов выщелачивания биосорбентам было уделено недостаточно внимания. Однако, вследствие постепенного снижения содержание меди в руде; жидкостная экстракция становится менее эффективной и с технологической точки зрения. Опыт извлечения урана и золота из более бедных растворов выщелачивания показывает преимущества сорбционных методов.

Сравнивая метод жидкостной экстракции с сорбционным извлечением меди, нам представляется необходимым использование сорбционного процесса при извлечении меди из растворов выщелачивания, как более безопасного и более эффективного в случае снижения содержания металлов в растворах. Поэтому предпринята попытка изыскания эффективных сорбентов меди, в том числе новых, малоизвестных, биологического происхождения. В связи с этим обращено внимание на хитиновые сорбенты и хитозан, источники которых имеются в Мьянме, в связи с широким использованием морепродуктов. Кроме того, использование бактериального выщелачивания и наличие квалифицированного персонала на участке KB позволяет надеяться на эффективное использование биосорбентов.

Традиционная технология сооружения штабеля, его формирование, обезвреживание и рекультивация участка выщелачивания может быть ,в значительной степени дополнена, а в некоторых вариантах и полностью изменена при использовании нетрадиционной технологии гидротранспортирования горной массы. Поэтому в работе рассмотрены вопросы применения технологии гидротранспортирования горной массы применительно к КВ. На расчеты гидротранспортного способа влияют принятые размеры кусков руды. Это сделано с учётом проникновения растворов вглубь куска руды с учётом его пористости.

Целью работы является изыскание новых эффективных биосорбентов и биополимерных сорбентов (хитина, хитозана), для меди и др. металлов путем лабораторных исследований и установления их технологических характеристик, основных параметров сорбционного процесса, селективности для условий извлечения меди из продуктивных растворов с низкой концентрацией металла, а также для очистки оборотных растворов процесса жидкостной экстракции, применительно к ироекгу Монива. Также важно усовершенствование KB за счет гидротехнологии сооружения и уборки штабеля после выщелачивания, с учётом размеров рудных кусков, определяемых на основе анализа скорости проникновения выщелачивающих растворов в зависимости от параметров порово-трещинной среды, а также для сооружения основания штабеля.

Идея работы заключается в обосновании параметров биосорбционных процессов, выявлении их основных преимуществ и недостатков, в выборе эффективных биосорбентов для наиболее характерных металлов в условиях наиболее часто используемого сернокислотного выщелачивания, в оценке возможности формирования высоконасыщенной гидросмесси для сооружения штабеля KB средствами гидротехнологии, с учетом глубины насыщения рудного куска выщелачивающим раствором в зависимости от параметров порово-трещинной среды для выявления необходимых размеров рудных фракций.

Научные положения, защищаемые в диссертации:

1. Закономерности сорбции меди - сорбентами (хитозаном, биосорбентом, дрожжами, АНКБ-10, СГ-10), кинетика биосорбции металлов (Си, Pb, Fe и Са) в статических условиях и сорбции меди.в динамических условиях и десорбции.

2. Предложенная методика расчета и расчётные параметры загрузочно - транспортного аппарата, для условий сооружения штабеля KB и для его основания.

Научная новизна работы:

• Впервые получены в лабораторных условиях данные о параметрах биосорбции меди хитозаном и хитинами, рядом биосорбентов, в том числе олеворином - бактериальным продуктом, получаемым из илов фильтрационной очистки вод, которые рекомендованы для опытно-промышленных испытаний на участке KB Монива.

• Установлены параметры сорбции и биосорбции меди, железа, кальция (и др. металлов) из модельных растворов применительно к сорбционной очистке оборотных водных растворов процесса жидкостной экстракции

• Впервые разработана расчетная основа для технологии сооружения штабеля KB и его основания средствами гидротранспортирования (аналитически обоснованы условия подвижности горной массы в рабочей камере загрузочно-транспортного аппарата; аналитически обоснованы условия управляемого псевдоожижения в плоскости вытеснения горной массы для последующего её напорного гидротранспортирования; разработана общая концепция проектирования технологии напорного гидротранспорта высоконасыщенных смесей для сооружения штабеля KB и его основания. Принятый в расчетах размер рудных кусков выбран на основе учёта скорости насыщения сернокислотыми растворами. Установлено, что скорость насыщения рудного куска пропорциональна коэффициенту общей пористости и обратно пропорциональна квадратному корню из величины глубины проработки.

Научное значение работы.

Выявлены сорбционные преимущества биосорбентов и биополимеров, а также родство макробиосорбции (хитин и хитозан) и микробиосорбции (грибы, дрожжи, микробная биомасса), которые свидетельствуют в пользу фундаментальности полученных результатов. Аналитически обоснованы условия псевдоожижения в плоскости вытеснения гидросмеси с заданной концентрацией твердого материала, и кусковатостью на основе экспериментального изучения глубины насыщения рудного куска. Практическое значение работы

Анализ биосорбции и сорбции на природных биополимерах, используемых в различных областях, таких как, очистка вод, загрязненных ионами металлов, или радиоактивными элементами, а также для выделения металлов из растворов, и экспериментальные исследования диссертанта показали новые пути совершенствования сорбционного извлечения металлов из продуктивных рарастворов КВ. Обоснованы параметры формирования штабеля напорным гидротранспортированием гидросмесей с различной концентрацией твердого. При этом фильтрационные свойства штабеля сохраняются достаточно высокими, что позволяет прорабатывать штабель реагентом без застойных зон. Использование загрузочных аппаратов при формировании штабеля позволяет транспортировать гидросмеси с высоким объемным содержанием твердого (до 40-45 %, в зависимости от крупности материала).

Внедрение в Союзе Мьянма технологии с гидротранспортными аппаратами позволит значительно интенсифицировать процесс KB в случае использования для транспортировки оборотных выщелачивающих растворов и извлечения металлов из продуктивных и сточных растворов биосорбентами и биополимерами.

Апробация работы.

Основные научные положения и практические результаты диссертации докладывались на втором международном симпозиуме «Геотехнология: скважинные способы освоения месторождений полезных ископаемых» в РУДН, (Москва, 2005); на трех Международных конференциях в МГГРУ (Москва, 2003-2006); на Международном совещании (Плаксинские чтения) в ГУЦМиЗ (Красноярск, 2006); Международной научной школе молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» в ИПКОН РАН (Москва, 2006).

Автор выражает самую глубокую благодарность профессору Небере В.П. (д.т.н), который является моим научным руководителем. Автор искренне признателен за большую помощь в осуществлении и обсуждении данной работы д.т.н проф. Малухину Н.Г., д.т.н проф. Маркелову С.В., д.т.н проф. Иванкову С.И и д.т.н проф. Водолазову Л.И. Автор благодарит д.т.н проф. Соложенкина П.М за оказанную большую помощь в редактировании. Большая благодарность ректору РГГРУ, проректору и декану по международным связям, преподавателям русского языка за их руководство, ценные комментарии, и полезные советы в процессе моего обучения в РГГРУ. Правительству Союза Мьянма и У Таунгу, министру науки и технологии, выражаю мою глубокую благодарность за содействие в обучении в аспирантуре РГГРУ. Выражаю искреннюю благодарность послу Мьянмы У Мин Теин и всем ответственным должностным лицам и штату Мьяманского Посольства за их внимание и поддержку.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Сай Джо Найнг У

Выводы.

1. Коэффициент общей пористости является основным природным и технологическим параметром, переделяющим глубину и скорость массопереноса выщелачивающих растворов.

2. Скорость насыщения куска выщелачивающим раствором обратно пропорциональна корню квадратному из величины глубины проработки.

3. Литологические плохо проницаемые глинистые разности пород, характеризующиеся коэффициентом общей пористости на уровне 30%, должны дробиться для технологии кучного выщелачивания до размера фракций -100 мм.

Заключение

В диссертации изложены теоретические и практические положения, которые в совокупности можно квалифицировать как решение актуальной научной задачи изыскания эффективных биосорбентов для извлечения меди из растворов кучного выщелачивания и очистки оборотных и сбросных растворов на примере горнодобывающего предприятия Монива, Союз Мьянма.

1. На основе обзора литературы и опыта работы на карьере Монива разработана стратегия исследований, разработаны и описаны оригинальные методики исследований сорбционных и биосорбционных процессов .в статических и динамических условиях на модельных растворах с применением компьютеризованных методик анализа жидкой и твердой фаз с использованием ионоселективных электродов и прибора экотест - 120 и рентгено-флюоресцентного анализа жидкой и твердой фаз (Спектроскан G) и др. стандартизированных методик.

2. Установлены параметры сорбции ионов металлов (Cu2+, Са2+, РЬ2+ и Fe3+ и др.) в статических и динамических условиях на синтетических смолах, биополимерах и биосорбентах. Выявлено, что достаточное время сорбции меди для хитозана находится в пределах 10 мин, а для других сорбентов 120 мин. Емкость и кинетика сорбентов зависят от рН среды, концентрации металлов в исходных растворах, размера зерен сорбентов.

3. В результате изучения сорбции меди из сернокислотных растворов сорбентами КУ-2, АНКБ-10, СГ-10, биосорбентом и хитозаном показано, что наилучшие результаты показали сорбенты хитозан и АНКБ-10 при концентрациях катионов меди, характерных для продуктивных растворов кучного и подземного выщелачивания меди и для горно-промышленных сточных и шахтных вод.

4. Полученные результаты по сорбционной очистке от ионов железа и кальция рекомендуются для очистки оборотных и сточных растворов жидкостной экстракции (рис. 1).

5. Использование загрузочно-транспортных аппаратов, позволяет разработать эффективную технологию сооружения основания и штабеля кучного выщелачивания.

6. В качестве несущей среды при напорном перемещением горной массы может быть использована как вода, так и раствор реагента, т.е. возможна интенсификация выщелачивания.

7. Формирование высоконасыщенной гидросмеси в загрузочно-транспортных аппаратах для создания необходимых условий процесса псевдоожижения в рабочей камере и последующего эффективного вытеснения - напорного гидротранспортирования горной массы с заданными технологическими параметрами при формировании штабеля кучного выщелачивания.

8. Коэффициент общей пористости является основным природным и технологическим параметром, определяющим глубину и скорость массопереноса выщелачивающих растворов.

9. Экспериментально определенная скорость насыщения куска выщелачивающим раствором обратно пропорциональна корню квадратному от глубины проработки, а для литологически плохопроницаемые глинистых пород, характеризующих коэффициентом пористости -30%, необходимо дробления для кучного выщелачивания до крупности -100 мм.

10. Практическая значимость работы заключается в определении новых путей совершенствования сорбционного извлечения металлов из продуктивных растворов кучного выщелачивания. Обоснованы параметры формирования штабеля напорным гидротранспортированием гидросмесей с различной концентрацией твердого. При этом фильтрационные свойства штабеля сохраняются достаточно высокими, что позволяет прорабатывать штабель реагентом без застойных зон. Использование загрузочных аппаратов при формировании штабеля позволяет транспортировать гидросмеси с высоким объемным содержанием твердого (до 40-45 %, в зависимости от крупности материала). Внедрение в Союзе Мьянма технологии с гидротранспортными аппаратами позволит значительно интенсифицировать процесс KB в случае использования для транспортировки оборотных выщелачивающих растворов и извлечения металлов из продуктивных и сточных растворов биосорбентами и биополимерами. Полученные в лабораторных условиях данные о параметрах биосорбции меди хитозаном и хитинами, рядом биосорбентов, в том числе олеворином - бактериальным продуктом, получаемым из илов фильтрационной очистки вод, рекомендуются для опытно-промышленных испытаний на участке KB Монива.

Разработанные безопасные недорогие и экспрессные методики исследований и приборы применяются в обучении студентов и стажеров РГГРУ, и могут быть рекомендованы для исследования процессов сорбции.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Сай Джо Найнг У, Москва

1. Андреева Г.С., Горюшкина С.Я., Небера В.П. Переработка и обогащение полезных ископаемых рассыпных месторождений, М., Недра, 1992.

2. Арене В.Ж. Физико-химическая геотехнология, М., МГГУ, 2001 г.

3. Баюшкин И.М, Терехов В.Я. и др. Минералогия и геохимия редких и радиоактивных металлов. М., Мир, 1987.

4. Бойцов В.Е., Пилипенко Г.Н., и Солодов II.А. Месторождения благородных, радиоактивных и редких металлов, М., 11ИА-Природа, 1999.

5. Бородаевская М.Б., Володин Р.Н., Кривцов А.И. и др. Поиски медно-руднь'х месторождений, М., Недра, 1985.

6. Бубнов Б.К., Капканщиков A.M., и др. Извлечение металлов из замагазинированной руды в блоках подземного и штабелях кучного выщелачивания, Целиноград, изд. полиграфическое предприятие (Жана Арка) 1992.

7. Бубнов В.К. и др. Экстракционная переработка продуктивных растворов кучного и подземного выщелачивания. Чита, 1992.

8. Быков В.П. Производство и применение хитина и хитозана., IV Всеросс. конф. М, 1995. С. 51-57

9. Варенцов А.К., Грабовский А.И. и др. Сб. Сообщения конф., Ташкент, 1997, С.31.

10. Водолазов Л.И., Дробаденко В.П., Лобанов Д.П., Малухин Н.Г. Геотехнология: кучное выщелачивание бедного минерального сырья, М., МГГА, 2000.

11. Вольдман Г.М. Основы экстракционных и ионообменных процессов в гидрометаллургии, М., Металлургия, 1982.

12. Гавич И.К., Лучшева А.А., Семенова-Ерофеева С.М. Сборник задач по общей гидрогеологии. М., Недра, 1985.

13. Гельферих. Ф. Иониты: Основы ионого обмена, М., Изд. иностранной литературы, 1962.

14. Гельфман. М.И, Тарасова. Ю.В, Шевченко. Т.В., Адсорбция ионов меди (II), кадмия (II), свинца (II) на минеральном сорбенте, модифицированном растворами щелочи. Химическая промышленность, №2, 2002.

15. Гецева Р.В и Савельева К.Т. Руководство по определению урановых минералов. М., Мир, 1956.

16. Гидрометаллургия золота. Под ред. Б.П. Ласкорина. М., Недра, 1980.

17. Годовиков А.А. Минералогия, М., Недра, 1975.

18. Громов Б.В. Введение в химическую технологию урана, М., Атомиздат, 1978.

19. Демидов В.И. Сб. Экстракция и сорбция в металлургии цветных металлов. ВНИИЦВЕТМЕТ, М., Цв. металлургия, 1996, № 12, с. 95

20. Домрачева В.А. Извлечение металлов из сточных вод и техногенных образований. ИрГТУ. Иркутск. 2006.

21. Дробаденко В.П., Малухин Н.Г. и др. РФ. патент № 207 221 с приоритетом от 04.08.98

22. Егоров Б.Н. Обогащение продуктов скважинкой гидравлической разработки россыпей. Тр. 1-ый Советстко-Югославский симпозиум по проблеме скважинной гидравлической технологии, т.1. М.,МГРИ, 1991.

23. Зеликман А.Н., Вольдман Г.М., Беляевская Л.В. Теория гидрометаллургических процессов, М., Металлургия, 1983.

24. Зубоулис А.И., Матис К.А. Соложенкин П.М., Пебера В.П. Удаление ионов токсичных металлов из растворов, используя промышленные твердые полупродукты. Цвет, мет., № 12, 1999.

25. Кротков. В.В, Лобанов. Ю.В, и др., Горно-химическая технология добычи урана, Москва, 2001.

26. Кроткое В.В. Современное состояние и перспективы развития добычи урана. ГЖ,№ 12,1999.

27. Кучное выщелачивание благородных металлов. Под ред. Фазлуллина М.И. М., Академии горных наук. 2001.

28. Кучное выщелачивание при разработке урановых месторождений. Под ред. Д.И. Скороварова. М., Энергоатомиздат, 1988. 152 с.

29. Лазаренко Е. К. Курс минералогии, <Высшая школа>, Москва, 1963.

30. Ларин В.К., Литвиненко В.Г., Шелудченко В.Г. Совершенствование технологии гидрометаллургической переработки урановых руд. Г.Ж., № 1*2, 1999.

31. Ласкорин Б.Н., Вялков В.И., Доброскокин В.В. Сб. Гидрометаллургия, М., Наука, 1980, С. 76-78.

32. Ласкорин Б.Н., Голдобина В.А., Балюк Т.А., и др. Тр. ГНИЦветмета, М., Металлургия, 1979, № 45, С. 103-111.

33. Ласкорин Б.Н., Голдобина В.А., Ларионов И.Н. и др. Сб. Экстракция и сорбция в металлургии никеля, кобальта и меди. ЦНИПИ и ТЭОцветмет, 1970, С. 17-26.

34. Ласкорин Б.Н., Токарев Н.Н., Вялков В.И., Шубин О.А. и др. Цветные металлы, 1967, № 3, С. 2-26.

35. Леваньков С.В., Купина П.М., Блинов Ю.Г. Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана., V конф. М. ВНИРО. 1999. С. 44-49.

36. Лобанов Д.П., Малухин Н.Г., Маркелов С.В., Небера В.П., Сай Джо Най*:г У., Ивченко С.Н. Теоретическое обоснование процесса формирования продуктивных растворов в порово-трещинном рудном массиве. Геология и разведка. 2006. № 2. С. 45-48.

37. Магас К.А. и др. Биосорбционная флотация металлов. Докл. РАН, 1999.Т.367.М5.

38. Малухин Н.Г., В.П. Дробаденко и др. Способ кучного выщелачивания. Патент 207221 РФ. Приоритет от 21.02.97 г.

39. Маркелов С.В., Лунёв Л.И., Пучков Н.А., Обоснование рациональной степени дробления руд для подземного выщелачивания с использованием теории влагопереноса. М.: Геология и разведка. 1978, № 4 (деп. В ВИНИТИ 21.01.78. №26-78D).

40. Маркелов С.В., Малухин Н.Г., Лобанов П.Д. Ресурсосбережение и экология в процессах инженерной геотехнологии при освоении урановых месторождений (под научной редакцией проф. Лобанова Д.П.), РАН, ВИНИТИ, 2003.

41. Металлургия благородных металлов. Под. ред. Л.В. Чугаева. М., Металлургия, 1987.

42. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород (под редакций Сергеева Е.М.), М., Недра, 1984, Т.1.

43. Набойченко С.С., Смирнов В.И. Гидрометаллургия меди. М., Металлургия, 1974.

44. Небера В.П., Каминский. В.С, Алабян И.М., Защита окружающей среды при обогащении полезных ископаемых, М., Недра, 1977.

45. Небера В.П., Сай Джо Найнг У. Биосорбция металлов из геотехнологических растворов. Материалы международного совещания, Плаксинские чтения -2006, г. Красноярск, 2006. С. 133-134.

46. Небера В.П., Сай Джо Найнг У. Биосорбция металлов из геотехнологических растворов. Цветные металлы. 2006. № 5. С. 11-16.

47. Небера В.П., Соложенкин П.М. н др. Новейшие технологии извлечения металлов из разбавленных водных растворов. Цвет. Мет. N10, 1999.

48. Пат. 45-135999. Япония. Пер. с англ. КЕ-57017. Киев. Всесоюзный центр переводов, 1984.

49. Плаксин И.Н., Юхтанов Д.М. Гидрометаллургия, М., Металлургиздат, 1949, 370 с.

50. Покровская В.Н. Трубопроводный транспорт в горной промышленности. М., Недра, 1986

51. Пробоотбирание и анализ благородных металлов. Под ред. И.Ф. Барышникова, М., Металлургия, 1978.

52. Пунишко А.А., Скобеев И.К., Кизей B.C. Гидрометаллургия, 1980, С. 40-43

53. Сай Джо Найнг У. Биохимическое окисление сульфидной арсернопиритной руды месторождения Те Пит Чин (Союз Мьянма) с целью вскрытия тонко-вкрепленного золота. VII Международная конференция «Новые идеи в науках о земле». М., МГГРУ, 2005. 156 с.

54. Сай Джо Найнг У. Кучное выщелачивание медных руд в Союзе Мьянма. VI Международная конференция «Новые идеи в науках о земле». М., МГГРУ, 2003. 87 с.

55. Сай Джо Найнг У. Совершенствование сорбционного извлечения металлов при кучном выщелачивании георесурсов. Магистерская диссертация. М., РГГРУ, 2004.

56. Сб. Гидрометаллургия, М., Изд. Металлургия, 1978.

57. Седельникова Г.В. Практика кучного выщелачивания золотосодержащих пород. ГЖ. 1996, №2. 122 с.

58. Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт, М., Недра, 1980.

59. Стрижко JI.C., Захарова В.И., Кореневский А.А., Каравайко Г.И. Биосорбенты для извлечения благородных металлов из промышленных растворов, Цветные металлы, 2003.

60. Титков С.Н., Македов А.И., Соловьев Е.И. Обогащение калийных руд. М., Недра, 1982. 152 с.

61. Толстов Е.А. Физико-химические геотехнологин освоения месторождений урана и золота в Кызылкумском регионе. М., МГГУ, 1999.

62. Хабаши Ф. Основы прикладной металлургии. Часть 2, М., Металлургия, 1975.

63. Хитин и хитозан: получение, свойства и применение. Под редакцией: Скрябина К.Г, Вихоревой Г.А, Варламова В. П. М., Наука, 2002.

64. Чернова О.П., Курдюмов Г.М. Гальваноочистка сточных вод металлургических производств. 75-МИСиС. Москва, 1997.

65. Чикин Ю.М., Лебедева В.Г. и др. Сб. Гидрометаллургия золота. М., Наука, 1980, С.130-134.

66. Шаталов В.В. и др. Об экологической безопасности проведения работ на Хиагдинском месторождении. ГЖ, № 12, 1999.

67. Шестаков В.М. Динамика подземных вод, Изд. МГУ, 1973.

68. Bailey S.E, Olin T.J, Bricka R.M, Adrian D.D. A review of potentially low-cost sorbents for heavy metals. Water Res., 1999; 33: 2469-79.

69. Bohumil Volesky. Biosorption: Application Aspects Process Simulation Tools, Montreal, Canada, 2002.

70. Briereley J.A., Vance D. B. Recovery of precious metals by microbial biomass. Biohydrometallurgy. Proc. Int. Symp. Eds. Norris P.R., Kelly D.P. Warwick, July 1216. 1987. P. 137-142

71. Brierley M.A., Brierley C.L. and Goyak G.M., In: Fundamental and Applied Biohydrometallurgy, Amsterdam Oxford-New York-Tokyo, 1986,291 p.

72. Coughlin R.W, Deshaies M.R, Davis E.M. Chitosan in crab shell wastes purifies electroplating wastewater. Environ Prog., 1990,9, P. 35-39.

73. David Kratochvil, Bohumil Volesky. Biosorption of Cu from ferruginous wastewater by algal biomass. Water research, Quebec, Canada, 1998.

74. Dugan P.R., Removal of Mine Water Ions by Microbial Polymers. Symposium of Coal Mine Drainage Res., Mellon Inst., Pittsburgh, USA, 1970. 279 p.

75. Elson C.M, Davies D.I I, Hayes E.R. Removal of arsenic from contaminated drinking water by a chitosan/chitin mixture. Water Res 1980,14:1307-11.

76. Friis N., Myers-Keith P. Biosorption of uranium and lead by streptomyces longwoodensis. Biotechn. Bioeng. 1986. V. 28. P. 21-28

77. Guibal E, Milot C, Roussy J. Molybdate sorption by cross-linked chitosan-beads: dynamic studies. Water Environ. Res 1999; № 71: p. 7.

78. Guibal E, Milot C, Tobin J.M. Metal-anion sorption by chitosan beads: equilibrium and kinetic studies. Ind Eng Chem Res 1998; 37: P. 1454-63.

79. Hsien T-Y, Rorrer G.L. Heterogeneous cross-linking of chitosan gel beaos: kinetics, modeling, and influence on cadmium ion adsorption capacity. Int Eng Chem Res 1997; 36: P. 3631-8.

80. Hsien T-Y, Rorrer GL. Effects of acetylation and cross-linking on the material properties and cadmium ion adsorption capacity of porous chitosan beads. Sep Sci Technol 1995; 30: P. 2455-75.

81. Hui Niu and Bohumil Volesky. Biosorption of anionic metal complexes, Montreal, Canada, 2002.

82. Ivanhoe Myanmar Holdings Ltd, Annual Report of Kyesintaung copper project, Yangon, Myanmar, 2000.

83. Jha I.N, Iyengar L. Removal of cadmium using chitosan. J Environ Eng 1988; 114: P. 962-74.

84. Kuyucak N. Volesky B. Biosorption for recovery of metals from industrial solutions. Biotechnolo. Lett. 1988. V. 10. № 2. P. 137-142

85. Leonov S., Domracheva V. The carbon sorbent for cleaning waste waters. Proceeding of 4th Conference on Environmental and Mineral Processing, Part II VSB-TU OSTRAVA Czech Republic, 1998, P. 88-91.

86. Masri M.S, Reuter F.W, Friedman M. Binding of metal cations by natural substances. J Appl. Polym. Sci 1974; 18: P. 675-81.

87. McKay G., Blair H., Findon A. Equilibrium studies for the sorption of metal ions onto chitosan. Indian J Chem 1989; 28A: P. 356-60.

88. Mullen M.E., Wolf D.C., Ferris F.G. Beveridge T.J., Fleming C.A., Bailey G.W. Bacterial sorption of heavy metals. Appl. Environ. Microbiol. 1989. V. 55. № 12. P. 3142-3149

89. Muzzarelli R.A., Chitin. Oxford: Pergamon Press, 1977. 309 p.

90. Nakajima A., Horikoshi Т., Sakaguchi T. Studies on the accumulation of heavy metals elements in biological system XII. Selective accumulation of heavy metal ions by Chlorella vulgaris. Eur. J. Appl. Microbiol. Biotech. Technol. 1981. V. 12. P. 7683

91. Ngah W.S.W., Liang K.H. Adsorption of gold(III) ions onto chitosan and carboxymethyl chitosan: equilibrium studies. Ind Eng Chem Res 1999; 38: P. 14111414.

92. Rorrer G.L, Hsien T-Y, Way J.D. Synthesis of porous-magnetic hitosan beads for removal of cadmium ions from wastewater. Ind. Eng. Chem. Res. 1993; 32: P. 2170-2178

93. Sakaguchi T. and Nakajima A. Accumulation of uranium by immobilized persimmon tannin. Separation Science and Technology, 1994, Vol. 29, P. 205-221.

94. Sakaguchi T. and Nakajima A. Recovery of uranium from seawater by immobilized tannin. Separation Science and Technology. Vol. 22, 1987, P. 16091623.

95. Sillen L.G. and Martell A.E. Stability constants of metal ion complexes, Supplement No, 1, Part I. Inorganic ligands. The Chemical Society, London, 1971. .

96. Takeda M., Tamida T. Methods of chitosan production, 1969. P. 143-150

97. Volesky B. Advance in biosorption of metals: Selection of biomass type. FEMS Microbiol. Rev. 1994. V. 14. № 4. P. 291 -302

Информация о работе

Сай Джо Найнг У
кандидата технических наук
Москва, 2007
ВАК 25.00.22

Диссертация

Совершенствование физико-химической геотехнологии кучного выщелачивания меди на основе применения биосорбентов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы