Характеристика золотосодержащего сырья и методы его переработки

Окисление пирита начинается при температуре 450—500° С. Процесс протекает с образованием в качестве промежуточного продукта пирротина FeS2 + О2 = FeS + SO2, который окис­ляется до магнетита 3FeS + 5O2 = Fе3O4 + 3SO2 и далее до гематита 2Fе3О4 + ½О2= ЗFе2О3.

При температурах выше 600 °С окислению пирита предше­ствует его диссоциация с образованием пирротина 2FeS2= 2FeS + S2, который затем окисляется также до гематита.

Показатели окислительного обжига зависят от целого ряда параметров, из которых наиболее важна температура. При не­достаточно высокой температуре обжига (ниже 500° С) скорость окислительных реакций невелика, и в огарке может присутствовать заметное количество не полностью окисленных частиц пирита. Цианирование такого огарка будет сопровождаться значитель­ными потерями золота вследствие его недостаточно полного вскры­тия. С повышением температуры обжига окисление пирита про­текает быстрее и полнее. Однако при температурах, превыша­ющих 900—950° С, возможно частичное оплавление огарка вслед­ствие образования относительно легкоплавких эвтектических смесей, состоящих из пирротина и магнетита. Появление расплава ведет к спеканию материала и получению плотных малопористых огарков, плохо поддающихся цианированию.

Существенно на показатели обжига влияет концентрация кислорода в газовой фазе. При низкой концентрации кислорода скорость окисления пирита снижается, что может привести к не­достаточно полному вскрытию золота. В то же время при чрез­мерно высокой концентрации кислорода скорость процесса может стать настолько высокой, что при недостаточно хороших условиях теплообмена тепло экзотермических реакций не будет успевать рассеиваться в окружающей среде и температура обжигаемых зерен превысит опасный предел (900—950° С). В результате этого огарок оплавляется и структура его будет недостаточно пористой. Практически установлено, что оптимальная температура обжига пиритных концентратов зависит от их вещественного состава и колеблется в пределах 500—700° С. Расчеты и эксперименталь­ные исследования показывают, что вследствие «перегрева» огарка температура его может превышать температуру в печи на 300— 400 град. Взаимосвязь между скоростью окисления пирита и температурой его зерен указывает на то, что для получения пори­стого огарка скорость окислительных реакций необходимо ре­гулировать таким образом, чтобы температура частиц при обжиге не превышала 900—950° С. Чтобы достигнуть этого, надо умень­шить количество воздуха, подаваемого в печь, или снизить концентрацию кислорода в газовой фазе. Вместе с тем уменьшить «перегрев» обжигаемых частиц можно путем улучшения условий теплообмена между материалом и окружающей средой. Этот путь более рационален, так как позволяет поддерживать оптимальную температуру материала в печи без соответствующего уменьшения скорости обжига. Условия теплообмена между обжигаемым кон­центратом и окружающей средой улучшаются при интенсивном перемешивании материала в печи. Поэтому осуществление про­цесса обжига на поду в условиях относительно слабого перемеши­вания материала создает значительную опасность «перегрева» огарка и его частичного оплавления. Проведение же процесса в печах кипящего слоя, где вследствие интенсивного перемеши­вания условия теплообмена исключительно благоприятны, поз­воляет значительно точнее выдерживать температурный режим обжига, не допуская оплавления огарка.

Поведение арсенопирита при окислительном обжиге во многом аналогично поведению пирита. Интенсивное окисление арсено­пирита начинается при температуре примерно 450° С и протекает с образованием в качестве промежуточных продуктов пирротина и магнетита:

2FeAsS + 1,5O2= 2FeS + As2O3 (газ),

3FeS + 5O2 = Fе3O4 + 3SO2,

2Fе3O4 + 0,5O2= ЗFе2О3.

При температурах выше 600° С окислению арсенопирита пред­шествует его диссоциация: 4FeAsS = 4 FeS + As4 (газ).