O‘zbеkistоn rеspublikаsi


Download 5.55 Mb.
bet73/73
Sana05.10.2023
Hajmi5.55 Mb.
#1693066
TuriЛекция
1   ...   65   66   67   68   69   70   71   72   73
Bog'liq
Биотех рус

MemSn + mFe2(SO4)3 = mMeSO4 + 2mFeSO4 + nS.
4Fe2+ + 4H+ + O2 4Fe3+ + 2H2O + 11ккал.
4Fe2+ + O2 4Fe3+ + 2O22- (3) 2O22- + 4H+ 2H2O. (4)
FeS2 + 7Fe2(SO4)3 + 8H2O → 15FeSO4 + 8H2O (5)
и элементной серы
FeS2 +Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 + 2S0, (6)
которые затем окисляются бактериями до сульфата окиси железа и серной кислоты:
4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 . Fe2(SO4)3 (7)
2S0 + 3O2 + 2H2O 2H2SO4.
2Fe2SO4 + H2O + 0,5O2 → Fe2(SO4)3 + H2O.
Fe2(SO4)3 + 6H2O → 2Fe2(OH)3 + 3H2SO4.
Основные параметры процессов бактериального окисления и выщелачивания сульфидных минералов и концентратов


Физико-химические параметры

Биологические параметры

Технологические параметры

Кислотность среды
Окислительно-восстановительный потенциал среды
Электродный потенциал минералов
Минеральный состав продуктов
Соотношение сульфидных минералов
Характер сростков сульфидных минералов
Температура среды
Газовый состав среды

Минеральный состав среды
Адаптационные свойства культуры
Концентрация биомассы
Активность биомассы
Использование сообщества культур

Крупность исходного материала
Плотность пульпы
Способ перемешивания и аэрации
Тип аппарата
Схема выщелачивания
Использование оборотных растворов
Требования к продуктам выщелачивания


Рис.2 Фазы роста периодической культуры Acidithiobacillus ferrooxidans
I - лаг-фаза, IV- фаза замедления,
II- фаза ускорения роста, V- стационарная фаза,
III- фаза экспоненциального роста, VI- фаза отмирания




Рис.3 Схематическая модель процесса выщелачивания:
I-слой раствора, примыкающий к по­верхности минерала толщиной, δ1; II - слой твердого продукта реакции с тол­щиной δ2; III-непрореагировавшая часть выщелачиваемого вещества; Со и Со' - концентрация соответственно реагента и продукта реакции в раст­воре; C1 и C1` - концентрация реагента и продукта реакции на границе между минералом и раствором; C2 и C2 - концентрация реагента и продукта реакции на поверхности непрореагировавшей части минерала


dC/dτ = kS ( Сн- Co), (1)
k = D / δ. (2)
Тогда
dC/dτ = DS/ δ ( Сн- Co). (3)
dC/dτ~pqH 1/rn (4)
- dS/dτ=kPnψ(S), (5)
(6)
(7)
V = Vmax· S / (S + km), ( 8 )


Рис.4 Хемиоосмотическиий механизм биохимического окисления

FeAsS → Fe2++ As3+ + S0 + 7e


FeAsS + Fe2(SO4)3 +1,5 H2O + 0,75 O2 = 3 FeSO4 + S0 + 7e
S0 + 4 H2O → SO42- + 8 H+ + 6 ē
или S0 + H2O + 1,5 O2 = H2SO4
2 FeSO4 + 0,5 O2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O. (2)
As3+ + 3 H2O = AsO33- + 6 H+ = H3AsO3 + 3 H+
H3AsO3 + 0,5 O2 → H3AsO4
Fe3+ + H2AsO4- → FeAsO4 + 2 H+.
FeAsS + 3,5 O2 + H2O → FeAsO4 + H2SO4. (3)
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O →2 Fe2+ + 4 SO2-4 + 4 H;+
FeS2 + 14 Fe3++ 8 H2O →15 Fe2++ 2 SO42-+ 16 H;+
для халькопирита:
2 CuFeS2+ 8,5 O2+ 2 H+ → Cu2++ 2 Fe3++ 4 SO42++ H2O; CuFeS2 + 4 Fe3+ → Cu2++ 5 Fe2++ 2 S0;
для пирротина:
2 FeS + 4,5 O2+ 2 H+ →2 Fe3++ 2 SO42-+ H2O;
2 FeS + 1,5 O­2+ 6 H+ →2 Fe3++ 2 S0 + 3H2O;
FeS + 8 Fe3++ 4 H2O → 9 Fe2++ SO42-+ 8 H+; -для сульфидов, не содержащих железа, например, сфалерита:
ZnS + 2,5 O2 + 2 H+ →Zn2++ SO42-+ H2O; (4) ZnS = Zn2-+ S0 + 2ē;
O2 + 4 H+ + 4e → 2 H2O; (5) деполяризация пирита окисным железом
Fe3+ + e → Fe2+ ; Смешанная деполяризация кислородом и окисным железом
O2 +Fe3+ + 4 H+ + 5e →Fe2+ + 2 H2O. (6) Эти катодные реакции дополняются анодной
FeAsS + 3 H2O → Fe2+ + AsO33- + 6 H+ + S0 +5e; (7)
Сумма реакций (5) и (7)
4 FeAsS + 2 H2O +5 O2 +4 H2SO4 → 4 FeSO4 + 4 H3AsO3 + 4 S0
2FeAsS+5Fe2(SO4)3+6H2O →12FeSO4+2S0+2H3AsO3+3H2SO4 (8)
Помимо реакции (8) протекают реакции:
4 FeSO4 + O2 + 2 H2SO4 → 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O
2 S0 + 3 O2 +2 H2O → 2 H2SO4
3 H3AsO3 + 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O → 4 FeSO4 + 2 H2SO4 + 2 H3AsO4
Fe2(SO4)3 + H3AsO4 → 2 FeAsO4 ↓ + 3 H2SO4 итоговая реакция
2 FeAsS + 7 O2 + 2 H2O → 2 FeAsO4 + 2 H2SO4




Рис. 5. Схема кучного выщелачивания медных забалансовых руд
1 – отвал; 2 – дренажная канава;, 3 – пруд-отстойник;
4 – отстойник головных растворов цементационной установки;
5 – насосы; 6 – цементатор барабанный; 7 – сгуститель;
8 – резервуар хвостовых растворов, 9 – испарительная площадка; 10 – площадка для сушки цементной меди; 11 – цементная медь

Рис. 6 Упрощенная схема организации производства ЦКВЗ «г.Зарафшан»






Рис 7 Схема подземного выщелачивания («Биг Майк» США)
1-емкость для серной кислоты: 2-прудик для приготовления выщелачивающих растворов 3-трубопровод для хвостовых растворов , 4-насос для подачи свежей воды; 5-трубопровод для выщелачивающих растворов 6-оросительная система:7- скважина для откачки продуктах растворов 8- цементационные камеры:9-сущильная площадка:10-зумп для хвостовых растворов.

Рис. 8 Схема установки подземного бактериального выщелачивания
1 – узел подкисления; 2 – насосная станция; 3 – скважины орошения; 4 – рудное тело;5 – шахтный горизонт; 6 – продуктивный раствор; 7 – регенерационный прудок; 8 – насосная станция; 9 – перемычка; 21 и 25 – блоки
UО2 + 2Fе3+ = UО22+ + 2Fе2+
2Fе2+ + МпО2 + 4Н+ = 2Fе3+ + Мп2+ + 2Н2О (2)
6Fе2+ + СlО-3 + 6Н+ = 6Fе3+ + Сl - + ЗН2О
UO3 + Н2SО4 = UO2SО4 + Н2О (4)
UO2 + Fе2 (SО4)3 = UO2SО4 + 2FеSО4. (5)


Рис. 9 Схема переработки упорной золотомышьяковой руды на фабрике «Tonkin Springs» (США)


Рис. 10 Основные циклы процесса бактериального выщелачивания


Рис 11 Принципиальная схема переработки золотомышьяковой руды с применением бактериального выщелачивания




Рис. 12 Схема двухстадийного бактериального выщелачивания золотомышьякового концентрата

Таблица
Химический состав золотомышьяковых концентратов

Элементы, %

Месторождения




Зодское

Кок-патасское

Бакырчикское

Нежданинское

Олимпиа-динское

Майс-кое

Кючус

Зарми-тан

Золото, г/т

55,4

32,4

34-94,0

21-150

49.0

60,8

36,5

35

Серебро, г/т

42,5

7,4

15,4

120-1300

4,0

9,0

9,8

239

Мышьяк

2,08

9,96

5,7-7,9

9,1-20,3

3,73

5,7

4,6

16,4

Железо

27,09

26,6

10-13,8

14,7-9,2

21,98

19,8

10.1

30,17

Сера

26,15

24,1

10-12,1

15-19,5

14,5

18,3

5.56

29,47

Углерод







7,6

7,7

5,06

2.4

1.38

0,15

Сурьма
















1,4









Таблица
Минеральный состав золотомышьяковых концентратов



Месторождение

Содержание минералов, %




Пирит

Арсенопи-рит

Пирротин

Антимо-нит

Лимонит

Сфалерит

Халькопи-рит

Галенит

Уголь

Кок-Патасское

40,5

10,1

-

-

-

-

-

-

-

Зодское

35-55

2-20

-

-

1,5-10

2,0

0.2-2

5,0

-

Бакырчикское

14.8

21,8

-

-

1,0

0,4

-

0,5

26.7

Нежданинское

27,3

21,6

-

-

1,8

0,3

0,4

0,8

8.0

Олимпиадинское

6,4

7.2

25,3

1,5

-

0,3

0.3

0.3

-

Майское

41,2

7,0

2,4

2.8

2

-

-

-

2,18




Рис.13 Принципиальная схема комбинированной технологии переработки медно-цинковых руд с бактериальном выщелачиванием упорных промпродуктов и использованием бактериального раствора цинкового купороса в качестве депрессора сфалерита.


Рис. 14 Принципиальная схема биогидрометаллургической переработки медно-цинкового промпродукта

Содержание различных компонентов в сточных водах, сбрасываемых в водоемы, не должно превышать предельно до­пустимых концентраций (ПДК



Показатели

Категория воды

I

II

III

рН
Окисляемость по КМnО4, мг О2/л Содержание, мг/л:
грубодисперсные вещества
сухой остаток нерастворимых веществ
хлориды Cl
сульфаты Sa
кальций Ca
магний Mg
железо общее Fe
марганец Mn
цианиды Cn
свинец Pb
мышьяк As
медь Cu
ртуть Hg
цинк Zu
фториды F
барий Ba
газы
нефть и нефтепродукты

6,5-8,5
10

20


500
200
150
150
50
0,5
0,1
0,01
0,1
0,05
0,01
0,005
0,01
1.0
4,0
0,3
0,3

6,0-8,5
15

30


800
300
200
250
100
1,0
0,3
0,02
0,1
0,02
0,1
0,01
0,1
1.0
4,0
0,3
0,3

5,5-9,0
25

50

1200
400
300
300
200
1,5
0,8
0,1
0,1
0,5
3,0
0,02
0,1
1.0
4,0
0,3
0,3



2CN - + O2 микроорганизмы 2CNO (1)

2 CNO - + 2H2O гидролиз NH4+ + CO32 - (2)



Рис.15 схема станции аэрации



Download 5.55 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   65   66   67   68   69   70   71   72   73



Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling