Автоклавные технологии в России

skip-lazy

 

Методы гидрометаллургии широко применяются для производства цветных и благородных металлов. Результатом их развития стало внедрение в промышленную практику автоклавной гидрометаллургии, отличающейся использованием высоких температур и давлений, которая позволяет максимально интенсифицировать технологические процессы, повысить прямое извлечение металлов, улучшить селективность их выделения, вовлекать в переработку сложное по составу сырье и полупродукты.

Общепризнан приоритет русских ученых К. Байера, Н. Бекетова, В. Ипатьева, О. Звягинцева, В. Тронева, И. Плаксина, И. Масленицкого в формировании идеологии автоклавных технологий. Их идеи в последующем развили исследователи Канады, США, Германии, Англии, Австралии, а также Японии, Китая, реализовав в производстве алюминия, урана, никеля, кобальта, цинка, золота, редких металлов.

Наибольшее развитие в металлургии получили автоклавные процессы переработки алюминиевого, никелевого, цинкового и упорного золотосодержащего сырья. В настоящее время в мире работают более 50 автоклавных установок.

Рост мировых цен на золото в последние годы усилил интерес к разработке золотоносных месторождений, в том числе с упорными рудами, где золото тонко диспергировано в  сульфидных минералах (арсенопирите, пирите), часто в сочетании с углистым веществом. Такое сырье редко удается переработать по традиционной технологии цианирования. Дополнительную проблему представляет присутствие в упорных рудах мышьяка, который необходимо вывести в относительно безвредных и пригодных для складирования формах.

Автоклавное вскрытие золотосодержащих сульфидов зарекомендовало себя, как достаточно простой и эффективный метод переработки упорного сырья. Его сущность заключается в окислении кислородом сульфидных минералов  в водной среде и при повышенных температурах. В результате ассоциированное с сульфидами субмикроскопическое золото освобождается и делается доступным выщелачиванию цианистым раствором. В процессе вскрытия часть железа и мышьяка переходит в раствор, а часть остается в твердом остатке в виде нетоксичного соединения, аналогичного природному минералу скородиту. Поэтому после цианирования хвосты можно направлять в обычное открытое хвостохранилище.

Первое золотоизвлекательное производство, работающее по данной технологии (завод Маклафлин, США) было запущено в 1985 году. В последующие 10-15 лет по всему миру вырос целый ряд промышленных предприятий, на которых автоклавный метод применяют для вскрытия как руд, так и концентратов.  Ниже  приводятся некоторые сведения  об автоклавных предприятиях, работающих, строящихся и проектируемых в настоящее время.

В последние годы автоклавные процессы при разработке новых проектов и выборе эффективной технологии используются ведущими российскими производителями золота: компании «Петропавловск» и «Полиметалл» уже реализуют такие проекты, «Полюс золото» ведет активные исследования в данной области.

Предприятия, применяющие автоклавное вскрытие упорных золотосодержащих руд и концентратов.

№ ппЗавод, странаГод

пуска

Производи-

тельность, т/сут

Число автоклавовРазмеры автоклава,

диаметр х длина, м

1McLaughlin, США19853000 (руда)36х23,1
2Sao Bento, Бразилия1986240 (концентрат)23,5х21
3Mercur, США1988700 (руда)13,7х13,3
4Getchell, США19892700 (руда)33х30
5Goldstrike, США199016000 (руда)63,9х20,4
6Porgera, Папуа Н. Гвинея19912100 (концентрат)43,6х27
7Cambell, Канада1991100 (концентрат)12,8х15,2
8Nerco Con, Канада199290 (концентрат)13,2х10
9Lone Tree, США19942300 (руда)13,9х19,3
10Lihir, Папуа Н. Гвинея199711400 (руда)34,5х31,2
11Twin Creeks, США19977200 (руда)26х23,1
12Macraes, Н. Зеландия1999560 (концентрат)13х12,6
13Hillgrove, Австралия199924 (концентрат)12,2х8,4
14Kittila, Финляндия2008500 (концентрат)13,85х26
15Амурск, Россия2012*750 (концентрат)13,6х26
16Pueblo Viejo, Доминик. респ.2012*24000 (руда)44,9х37
17Quimsacocha, Эквадорпроект890  (концентрат)14х30
18Donlin , Аляска, СШАпроект9000 (концентрат)н/дн/д
19Покровский рудник, Россия2013*550 (концентрат)63х13,3

*Предположительно

Учитывая все возрастающую роль автоклавной технологии  в золотоизвлекательной промышленности, Группа компаний  «Петропавловск» в 2009 году создала в своем составе «Научно-исследовательский центр «Гидрометаллургия» (далее – НИЦ). Основу творческого коллектива центра составил сплав специалистов, за плечами которых большой  опыт работы в металлургии, пуск и эксплуатация гидрометаллургических и автоклавных установок Кубы, Норильска, и молодых выпускников ВУЗов Санкт-Петербурга.

Возглавляет НИЦ известный ученый, доктор технических наук, профессор Я.М. Шнеерсон, один из разработчиков успешно работающей на Надеждинском металлургическом заводе (г. Норильск, Россия) технологии автоклавного вскрытия пирротиновых концентратов.

Главное назначение НИЦ — разработка технологий автоклавного вскрытия упорного золотосодержащего сырья, в первую очередь, для новых золотоизвлекательных предприятий компании «Петропавловск». Однако возможности НИЦ значительно шире и охватывают многие другие  области автоклавной гидрометаллургии, в частности, автоклавные технологии в металлургии никеля, меди, цинка, олова и других металлов.

НИЦ  оснащен современным лабораторным оборудованием. Для исследований гидрометаллургических процессов установлены управляемые ЭВМ автоклавные комплексы швейцарских производителей Bǘchi (1 л) и Premex (1 и 8 л). Эти установки характеризуются высоким диапазоном возможностей регулирования режимов высокотемпературных процессов.

НИЦ имеет современное химико-аналитическое оборудование (атомно-эмиссионный спектрометр АЭС-ИСП с индуктивно связанной плазмой, атомно-адсорбционный спектрофотометр и др.), что позволяет выполнять большое количество экспресс анализов. Проведена  регистрация НИЦ в Пробирной Палате РФ.

Центр разрабатывает технологии извлечения золота из упорного сырья для ряда отечественных золотоизвлекательных предприятий. Разработана и продолжает совершенствоваться технология автоклавного вскрытия золотосодержащих концентратов для ОАО «Покровский рудник», входящего в группу компаний «Петропавловск». Для проведения пилотных испытаний в опытном цехе компании «Петропавловск» (г. Благовещенск) создана и запущена в эксплуатацию пилотная автоклавная установка, показанная на фотографии. В настоящее время испытания вступили в завершающую фазу. Одновременно ведется проектирование  крупного промышленного предприятия по переработке упорных золотосодержащих концентратов месторождений «Маломыр» и «Пионер». Проектом предусмотрены непрерывно действующие многокамерные автоклавы емкостью 100 м3. Пуск предприятия намечен на 2013 год.

Помимо решения прикладных задач НИЦ ведет также научную работу в области теории и практики гидрометаллургических процессов, результаты которой публикуются в статьях и материалах конференций.

Мы приглашаем к сотрудничеству производителей золота и цветных металлов, научные центры, учебные организации и надеемся, что наш опыт в разработке и освоении автоклавных процессов внесет вклад в развитие Российской промышленности.

Авторы:

Я.М. Шнеерсон, Генеральный директор НИЦ, д.т.н., профессор;

Л.В. Чугаев, зав. группой разработки автоклавных технологий, к.т.н.;

М.А. Плешков, вед. научн. сотр., к.х.н

Яков Михайлович Шнеерсон – генеральный директор ООО «НИЦ «Гидрометаллургия», д.т.н., профессор

Поделиться статьёй