Создание биотехнологического производства для извлечения меди и цинка из необогащаемого промпродукта с получением флотационного реагента – цинкового купороса – планируется на Учалинском горно-обогатительном комбинате (АОЗТ “Учалинский ГОК”), перерабатывающем 3,0 млн. т. руды в год.

Преимущества биотехнологического метода переработки по сравнению с пирометаллургическими и автоклавным определяются более низкими капитальными затратами и эксплуатационными расходами, практически полным исключением загрязнения окружающей среды. Это подтверждено интенсивным внедрением биотехнологии в промышленное производство золота из золотомышьякового сырья с 1986 г.

Основными целями предлагаемой технологии являются:

1. создание конкурентно-способного ресурсосберегающего и экологического производства извлечения цветных и благородных металлов биотехнологическим методом;

2. получение на фабрике цинкового купороса, используемого в качестве реагента при флотации, в объеме, обеспечивающем потребности производства;

3. повышение извлечения меди и цинка за счет более глубокого обогащения и увеличение комплексности переработки медно-цинковых руд.

Цикл чанового бактериального выщелачивания медно-цинкового промпродукта включается в общий производственный процесс переработки руды на Учалинском ГОКе. Для реализации проекта могут быть использованы существующие площади в главном корпусе обогатительной фабрики и часть оборудования комбината.

Расчет производительности установки бактериального выщелачивания, обеспечивающей получение биоцинкового купороса в количестве, достаточном для полной замены технического цинкового купороса.

Показатели работы установки бактериального выщелачивания хвостов доводки медно-пиритного концентрата УГОКа приведены в табл. 21.

Таблица 21 – Показатели работы установки бактериального выщелачивания хвостов доводки медно-пиритного концентрата УГОКа.

Производительность установки бактериального выщелачивания по пульпе при Т:Ж=1:4 составит 4,43 м3/ч. При времени выщелачивания 90 ч рабочий объем аппаратов бактериального выщелачивания составит 399,0 м3. Для получения требуемого количества цинкового купороса необходимо переработать 8570,0 т/г медно-цинкового промпродукта, что составляет всего 12,3 % от его общего выхода.

Основное оборудование для аппаратурного оформления процесса (контактные чаны, фильтр-прессы, воздуходувки, насосы) выпускается серийно. Пачуки для бактериального выщелачивания могут быть изготовлены на месте. Особенность – кислотостойкое исполнение аппаратов.

Ресурсы для обеспечения производства (сырье, материалы, топливо, вода и энергия) имеются на комбинате. Дополнительная потребность в кадрах – десять человек.

Общие затраты по проекту, рассчитанные на переработку 8570 т медно-цинкового промпродукта в год приведены в табл. 22.

Таблица 22

Общие затраты по проекту

Затраты на выпуск продукции (себестоимость) приняты из действующих затрат на переработку руды (стоимость сырья, материалов, топлива, энергии, отчисления и прочее) и практики работы биотехнологических установок.

Структура себестоимости переработки 8570 т/год медно-цинкового промпродукта чановым бактериальным выщелачиванием приведена в табл. 6.5.

Продуктами биотехнологической переработки необогащаемого медно-цинкового промпродукта являются цинковый купорос, цементная медь и пиритный концентрат.

Раствор цинкового купороса при концентрации до 26,8 г/л полностью используется на обогатительной фабрике как флотационный реагент – депрессор сфалерита.

Медь цементная содержит до 75 % меди. Реализуется на металлургические комбинаты вместе с медным концентратом, получаемым в основной схеме обогащения.

Пиритный концентрат содержит 50 % серы. Спрос на этот продукт ограничен. Он подлежит хранению на территории комбината вместе с пиритным концентратом, получаемым в основной технологии.

Таблица 23

Структура себестоимости выпуска продукции

Металлургические предприятия, перерабатывающие медное и цинковое сырье, находится в Уральском регионе и полностью не загружены. Реализация дополнительно получаемой продукции в полном объеме возможна без дополнительных затрат на рекламу и поиск заводов-потребителей (сбыт продукции осуществляется в рамках существующей на комбинате структуры).

Результаты расчета объема реализации продукции и получаемой прибыли, исходя из действующих цен на декабрь 1999 г, представлены в табл. 24.

Приход, расход, доход представлены в табл. 25.

Срок окупаемости равен 11 месяцам, что соответствует современным требованиям к организации производства.

Чистая прибыль на третий год с начала реализации проекта составит 384,7 тыс. $ (USA).

Рентабельность на вложенный капитал – 71,7 %.

Эффективность внедрения предлагаемой технологии – 149,4 %.

Таблица 24

Объемы реализации продукции

Таблица 25

Приход, расход, доход

ВЫВОДЫ по главе 6

1. На основании исследований разработана и опробована в лабораторных масштабах технология чанового бактериального выщелачивания упорных медно-цинковых промпродуктов, образующихся при флотационном обогащении медно-цинковых руд. Биогидрометаллургическая технология позволяет селективно переработать некондиционный медно-цинковый промпродукт – извлечение цинка в раствор составляет 80¸85 %, тогда как извлечение меди не превышает 25¸30 %. Вывод труднообогатимого медно-цинкового промпродукта в отдельный цикл и переработка его бактериальным выщелачиванием позволит разгрузить основную схему обогащения, получить бактериальный раствор цинкового купороса, а так же повысить извлечение меди и цинка в товарные концентраты.

2. Экспериментально показано, что получаемые в цикле чанового бактериального выщелачивания медно-цинкового промпродукта растворы цинкового купороса, содержащие 22,0¸25,0 г/л цинка, 0,5¸1,0 г/л меди, 8¸12 г/л окисного железа, могут быть использованы на предприятии в качестве депрессора сфалерита при флотационном разделении. Бактериальный раствор цинкового купороса может подаваться во флотационные операции как непосредственно, так и после прохождения соответствующей обработки с целью удаления ионов меди и железа.

3. Технико-экономический расчет эффективности применения бактериального выщелачивания и бактериальных растворов цинкового купороса при флотационном обогащении упорных медно-цинковых руд показал, что чистая прибыль на третий год с начала реализации проекта составит 384,7 тыс. $ (USA).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Полькин С.И., Адамов Э.В., Панин В.В. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов. М.: Недра, 1982. 288 с.

2. . 2. 1988. P.1158-1168

3. Каравайко Г.И., Кузнецов С.И., Голомзик А.И. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд. М., Наука, 1972

4. Адамов Э.В., Панин В.В. Бактериальное и химическое выщелачивание металлов из руд. Итоги науки и техники. Обогащение полезных ископаемых. М.: ВИНИТИ. 1974. Т.8., с.5-67.

5 Биогеотехнология металлов. Практическое руководство. ГКНТ, 1989.- 375 с.