Некоторые особенности влияния петрофизических свойств на процесс биоокисления золотосодержащих сульфидов золотосульфидных месторождений Калбы
Некоторые особенности влияния петрофизических свойств на процесс биоокисления золотосодержащих сульфидов золотосульфидных месторождений Калбы
Биоокисление золотосодержащий сульфид пирит
Борцов В. Д., Мирошникова А. П.
Внедрение в практику переработки труднообогатимых первичных руд золотосульфидных месторождений Западной Калбы технологии бактериального окисления обусловило необходимость изучения физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии используемых при биоокислении культур, с основными минералами руд.
Основными золотосодержащими минералами золотосульфидных месторождений Калбы является пирит, арсенопирит, отчасти пирротин. При этом в рудах содержатся как золотосодержащие разности минералов, так и разности, не содержащие золота. Эти образования различаются геохимической характеристикой и электрофизическими свойствами. Пириты, содержащие золото, относятся к группе сульфидов с дырочной проводимостью, золотосодержащие арсенопириты - к группе сульфидов с электронной проводимостью. Наименьшим распространением, чем пириты и арсенопириты в рудах золотосульфидных месторождений Калбы, пользуются пирротины. Таким образом, в растворах золотосодержащие сульфиды играют роль, как катода, так и анода.
Согласно работам Л. Брайнера, Л. Е. Краморенко, Г. И. Каравайко, А. П. Грудева, Л. Г. Нестерович и др., сущность метода биоокисления заключается в следующем:
- - комплексы, в которых проявлено единство косной (неживой - минералы, руды, породы) и живой (микроорганизмы) материй, составляют биокосные системы; - жизнеобеспечение бактерий заключено в осуществлении окисления, так как биохимические процессы в бактериальной клетке протекают с участием электронов, продуцируемых окислительными реакциями на неорганическом субстрате; - бактериальная клетка, стимулирующая окисление минерала, выступает в роли окислителя, а с позиций электрохимической модели природного окислителя проводящих сульфидов, погруженных в электролит (раствор) - в роли своеобразного "живого катода" С позиций электрохимической модели процесса окисления окислитель (живой катод) забирает электроны на себя, преодолевая работу выхода электронов из кристаллического поля минералов Работа выхода электронов из кристаллической решетки минералов зависит от типа проводимости. Она минимальна в случае электронной проводимости и максимальна в случае дырочной проводимости; - с позиции электрохимической модели при взаимодействии бактерий с минералами-полупроводниками образуются своеобразные естественные микрогальванические элементы.
Изложенная выше информация свидетельствует о том, что основным фактором поведения сульфидов в процессах биоокисления являются их физико-химические (электрохимические) характеристики.
Биоокисление минералов с электронной проводимостью происходит достаточно легко и быстро. Сульфиды с дырочной проводимостью практически не окисляются, так как в электрохимическом отношении бактерии и минералы с дырочной проводимостью относятся к "катодам". Изучение влияния сопряжения по характеру взаимодействия пиритов и арсенопиритов золотосульфидных месторождений Калбы с тионовыми бактериями подтверждается практикой применения биовыщелачивания золотосульфидных упорных руд на месторождениях Калбы.
Следует отметить, арсенопириты с дырочной проводимостью отличаются редкометалльной геохимической специализацией и золота практически не содержат.
Поведение пиритов в процессах биовыщелачивания полностью определяется их электрофизическими свойствами. Пириты с электронной проводимостью полностью окисляются при биовыщелачивании. Пириты с дырочной проводимостью, несущие золотое оруденение, при биовыщелачивании остаются практически неизмененными.
Пирротины в исследованной руде пользуются подчиненным (ограниченным) распространением.
По своим электрофизическим свойствам и особенностям строения кристаллической решетки пирротины отличаются от пиритов и арсенопиритов, участвующих в строении рудных тел. По своим физическим свойствам они близки к металлам "с низкой подвижностью носителей".
В. Т. Шуй указывает "...если рассматривать пирротины как металл с низкой подвижностью носителей, то примеси элементов не должны оказывать существенного влияния на электрофизические свойства".
По Л. К. Яхонтовой и А. П. Грудеву на динамику биоокисления (величину выхода электронов) пирротинов оказывают существенное влияние особенности строения их кристаллической решетки. В работе ими описаны особенности структуры моноклинного пирротина и влияние их на бактериальное окисление. Они указывают ". в структуре пирротина ионы железа имеют октаэдрическую позицию, хотя анион серы выделяет октаэдру железа не шесть, а всего лишь четыре пары электронов. Для стабилизации железа в структуре Fe-октаэдры выстраиваются в колонки, в которых оказываются объединенными общими гранями, что позволяет атомам железа обмениваться собственными электронами. В результате в структуре пирротина усиливаются электронные связи, возрастает роль свободных электронов, уменьшается ширина запрещенной зоны. Тем самым, несмотря на дырочную проводимость сульфида, создаются условия, обеспечивающие сравнительно легкий выход электронов из его структуры и, следовательно, более вероятный процесс окисления".
Результаты переработки пирротинсодержащих руд с участием продуктов биоокисления полностью согласуется с результатами описываемых экспериментов. При биоокислении магнитного (магнитная восприимчивость 2.9-10- ед. СИ) концентрата флотации золотосульфидной руды, содержащей около 5% пирротина, последний весь был окислен. Поступающие после биоокисления продукты питания сорбционного выщелачивания характеризовались магнитной восприимчивостью от 0,2-10-3 ед. СИ до 0,014-10-3 ед. СИ, что свидетельствует о практически полном отсутствии зерен пирротина. Это было подтверждено минералогическими исследованиями.
Из приведенной информации следует, что:
- - эффективность биоокисления пиритов и арсенопиритов полностью определяется их электрофизическими свойствами; - потери золота при биоокислении руд золотосульфидного месторождения связаны с концентрацией части золота в пиритах с дырочной проводимостью; - присутствие пирротина негативно влияет на процессы биовыщелачивания и эффективность работы бактерий; - при подготовке золотосульфидных руд к переработке с использованием технологии, включающей метод биовыщелачивания, необходимо оценивать присутствие в них пирротинов, что можно сделать с помощью каппаметрии и выводить его на стадии подготовки шихты к биовыщелачиванию; - требуется усовершенствование применяемой в настоящее время технологии переработки, возможно, за счет автономного извлечения золотоносного пирита с последующим направлением этого продукта в плавку.
Похожие статьи
-
Изучение процесса низкотемпературной сульфатизации с переводом ванадия в кислоторастворимые формы. Оптимизация основных параметров выщелачивания черных...
-
Новый взгляд на процессы переработки минерального сырья
В статье рассмотрены вопросы изменения парадигмы переработки минерального сырья; предложены новые подходы, позволяющие снизить энергозатраты, улучшить...
-
Рис. 14. Влияние угловой скорости шарошечного долота на начальную механическую скорость бурения и углубление за один оборот Рис. 15. Влияние расхода...
-
Объектами исследования служили представительные пробы черносланцевых руд, отобранных из месторождения Баласаускандык. В процессе химических и...
-
Разнообразие горно-геологических условий рудных месторождений вызывает настолько большое разнообразие систем разработки и их вариантов и модификаций, что...
-
Месторождения полезных ископаемых. Классификация руд по различным признакам - Обогащение руды
Месторождением полезного ископаемого называется скопление минерального вещества в земной коре, которое в качественном и количественном отношениях...
-
Общие сведения о полезном ископаемом - Поиск и разведка месторождений
Настоящие Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (золоторудных)...
-
В настоящее время на рынке ванадия доминирует с большим отрывом Южная Африка, где производится 43 % сырья в пересчете на пентаоксид ванадия. Далее идут...
-
В основу классификации рудообразования положено деление на первичные и вторичные минералы. Если принять за первичные минералы биогенные осадки морей и...
-
В середине XVIII века быстро росло значение Змеиногорского рудника, который за семь лет постепенно стал главным поставщиком руды. Он до начала XIX...
-
Промышленные типы месторождений марганцевых руд представлены: морскими осадочными и вулканогенно (гидротермально)-осадочными, метаморфизованными и...
-
Исследования, связанные с разработкой нефтяных и газовых залежей, следует начинать в первых скважинах, в которых получили притоки нефти и газа. На...
-
Анализ эффективности реализуемой системы разработки - Особенность разработки месторождения
Для увеличения охвата разработкой запасов нефти в разные годы предлагались новые технологии. Технологии разработки месторождения и их эффективность. Из...
-
Промышленные отходы - Особенность разработки месторождения
Объем отходов, мероприятия по утилизации отходов Для удовлетворения требований законодательства Республики Казахстан по недопущению загрязнения...
-
Заключение, Список литературы - Особенность разработки месторождения
Разработка месторождения ведется с учетом большой обводненности продукции, с высокими осложняющими факторами и высоким содержанием сероводорода в...
-
Охрана флоры и фауны - Особенность разработки месторождения
Растительный покров. Зональной природе большей части полуострова Мангышлак соответствует растительность слабо волнистой пластовой равнины одноименного...
-
Охрана атмосферного воздуха - Особенность разработки месторождения
Перечень источников загрязнения. Согласно районированию территории республики по метеорологическому потенциалу загрязнения атмосферы (ПЗА) от низких...
-
Система контроля процессов разработки залежей нефти и газа должна обеспечить получение информации о распределении давлений по площади каждого пласта, о...
-
Требования и рекомендации к системе промыслового сбора продукции скважин В соответствии с Едиными правилами разработки нефтяных и газовых месторождений...
-
Обоснование выбора рекомендуемых способов эксплуатации скважин, устьевого и внутрискважинного оборудования С начала разработки месторождения ограниченные...
-
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГОРНЫХ ПОРОДАХ Земная кора сложена главным образом изверженными и метаморфическими горными породами, на которых прерывистым покровом...
-
Как объект горных разработок горные породы характеризуются различными технологическими свойствами - Крепостью, абразивностью, твердостью, буримостью,...
-
С использованием ГИС на базе Arcview 3.2a программы можно провести многочисленные анализы. ГИС-анализ упрощает процесс описания месторождений полезных...
-
Технология и моделирование процесса ГРП Гидравлический разрыв - процесс, при котором давление жидкости воздействует непосредственно на породу пласта...
-
1. Расположение вырезного слоя в блоке определено в соответствии с общим порядком горных работ на горизонте с учетом физико-механических свойств пород и...
-
Сущность твердофазной десорбции ванадия заключается в использовании веществ, обеспечивающих непосредственное выделение ванадия в твердую фазу, -...
-
Изучение процесса сорбции с определением оптимальных параметров В ионном обмене лимитирующими процессами являются диффузия ванадия в массу ионита и...
-
В процессе бурения скважин гидрогеологические наблюдения включают определение статических уровней, пластовых давлений, дебитов, отбор проб воды на...
-
Понятие химического выветривания Представим общее понятие выветривания. Выветривание - неравновесный процесс изменения и разрушения минералов и горных...
-
1. Главное отличие марганцеворудного процесса от всех других и неожиданная для большинства его исследователей особенность заключается в том, что истинные...
-
Проектные решения разработки Семь скважин Усть - Балыка и Мегиона дали за лето 134 тысячи тонн нефти. 1 апреля 1965 года был создан нефтепромысел №2...
-
Изучение фазового состава вмещающих пород сырья и ванадиевой минерализации углерод-кремнеземистой формации Северо-Западного Каратау Нижнекембрийские...
-
Форма рудных тел, Минеральный состав - Колчеданные месторождения
Форма рудных тел колчеданных месторождений и особенности их внутреннего строения соответствует степени метаморфизма вмещающих пород. В породах слабо...
-
Структура и свойства геосистем, Геосистемы - структура и свойства - Структура и свойства геосистем
Геосистемы - структура и свойства Важнейшим свойством всякой геосистемы является ее целостность. Геосистемы относятся к категории открытых систем. Это...
-
Подсчет запасов - Геолого-промышленные типы месторождений марганца, методика поисков и разведки
Подсчет и квалификация по степени разведанности запасов месторождений марганца производится в соответствии с требованиями разделов 2, 4 и 5...
-
По результатам диссертационного исследования можно сделать следующие краткие выводы: 1 Систематизацией вещественного и минералогического состава...
-
В период 1962-63 годов сейсмической партией 11/62-64 были выявлены и изучены Мамонтовская, Карь-Еганская и Очимовская локальные структуры. В дальнейшем,...
-
Свойства - Предупреждение образования гидратов природных газов
Основными свойствами газовых гидратов, необходимыми при моделировании их существования в природе, следует считать следующие: - теплофизические...
-
Неуклонный рост потребления ванадия в мире, дефицит в стране, сложная и дорогая технология получения его из руд обусловили необходимость поиска новых...
-
Общая характеристика работы. Диссертационная работа посвящена решению важнейшей проблемы вовлечения в переработку нетрадиционных сырьевых источников...
Некоторые особенности влияния петрофизических свойств на процесс биоокисления золотосодержащих сульфидов золотосульфидных месторождений Калбы