Введение
1. Литературный обзор 10
1.1. Состояние минерально-сырьевой базы (МСБ) золота Российской Федерации 10
1.2. Признаки упорности руд 13
1.3. Способы переработки упорных золотосодержащих концентратов
1.3.1. Окислительный обжиг 16
1.3.2. Автоклавное выщелачивание 19
1.3.3. Кислотно-кислородное выщелачивание 22
1.3.4. Сверхтонкое измельчение 23
1.3.5. Бактериальное окисление 25
1.4. Обзор методов интенсификации процесса биовыщелачивания упорного золотосульфидного концентрата 31
1.4.1. Кислотность среды 31
1.4.2. Температурный режим 32
1.4.3. Использование адаптированной культуры бактерий 33
1.4.4. Применение ассоциации микроорганизмов 34
1.5. Мировая практика промышленного использования ассоциаций микроорганизмов
при переработке минерального сырья различного типа 41
Выводы по главе 1 47
2. Материалы и методы исследования 50
2.1. Объект исследований 50
2.2. Физико-химические методы исследований 51
2.3. Минералогические методы исследования 52
2.4. Вещественный состав упорного золотосульфидного концентрата
2.4.1. Химический состав исследуемого концентрата 54
2.4.2. Фазовый анализ золота 55
2.4.3. Фазовый анализ мышьяка и железа в концентрате 56
2.4.4. Гранулометрический состав концентрата 57
2.4.5. Результаты минералогических исследований 58
2.4.6. Выводы по результатам исследований вещественного состава концентрата 64
2.5. Методы изучения микроорганизмов 65
2.5.1. Адаптация штаммов и проведение выщелачивания в статическом режиме 65
2.5.2. Количественньш учет микроорганизмов методом прямого подсчета под
световым микроскопом с фазово-контрастной приставкой 67
2.5.3. Количественный и качественный учет бактерий методом посева в десятикратных разведениях 68
2.5.4. Манометрический метод исследования активности биомассы 68
2.6. Укрупненно-лабораторная установка непрерывного бактериального
выщелачивания 69
3. Экспериментальная часть 72
3.1. Изучение потенциальной активности микроорганизмов родов Acidithiobacillus, Leptospirillum, Sulfobacillus и Feiroplasma по биоокислению различных энергетических субстратов 73
3.2. Исследование влияния штаммового разнообразия микроорганизмов на кинетику-биоокисления Майского концентрата в проточном режиме 76
3.2.1. Физико-химические параметры растворов бактериального окисления ". 78
3.2.2. Кинетика биоокисления арсепопирита и пирита концентрата Майского месторождения 81
3.3. Анализ полученных экспериментальных данных с точки зрения ферментативного катализа 83
3.3.1. Порядки реакций биоокисления основных сульфидных минералов 83
3.3.2. Константы скоростей биоокисления арсенопирита и пирита 86
3.3.3. Кинетические параметры и ингибирование бактерий продуктами реакций
3.4. Кинетика бактериального окисления основных сульфидных минералов 97
3.5. Изучение влияния технологических параметров на особенности формирования ассоциации микроорганизмов, включая умеренно-термофильные бактерии
3.5.1. Влияние плотности пульпы на количественный состав микроорганизмов 100
3.5.2. Влияние температуры на количественный состав микроорганизмов 101
3.5.3. Влияние кислотности пульпы на количественный состав микроорганизмов 106
3.6. Исследование кинетики бактериального выщелачивания сульфидных минералов
ассоциацией микроорганизмов при различных температурах в статическом режиме... 111
3.6.1. Изучение влияния температурного фактора на бактериальное выщелачивание сульфидных мышьяка и железа в периодическом режиме 111
3.6.2. Изучение влияния температуры процесса на кинетику биоокисления пирита концентрата Майского месторождения ассоциацией микроорганизмов, включая умеренно-термофильные бактерии 113 ВЫВОДЫ по главе 3 120
4. Укрупненно-лабораторные испытания и разработка двухстадиальной технологии бактериального выщелачивания концентрата майского месторождения 123
4.1. Физико-химические параметры процесса бактериального выщелачивания 124
4.2. Кинетика бактериального окисления основных сульфидных минералов 126
4.3. Минералогические исследования продукта бактериального окисления 128
ВЫВОДЫ по главе 4 140
5. Гидрометаллургическая переработка кеков биовыщелачивания концентрата майского месторождения 142
5.1. Аэрация и сорбционное цианирование твердых продуктов биоокисления 142
5.2. Обезвреживание мышьяксодержащих бактериальных растворов и хвостов
цианирования 144
ВЫВОДЫ по главе 5 145
6. Двухстадиальная технология бактериального выщелачивания упорных золотосульфидных концентратов 147
6.1. Рекомендуемая биогидрометаллургическая схема переработки упорных золотосодержащих концентратов 147
6.2 Ожидаемый экономический эффект от использования рекомендуемой технологии 149
6.3. Апробация разработанной технологии для биоокисления концентратов пирит арсенопиритового типа 150
Выводы по главе 6 155
Заключение 156
Список литературы
