Комплексная переработка гюбнеритовых золотосодержащих концентратов по гравитационно-пирометаллургической схеме

Проблема переработки упорного полиметаллического сырья, добываемого предприятиями, отрабатывающими россыпные месторождения, становится в последние годы все более актуальной.

Минералы тяжелых цветных металлов, как сульфидные, так и окисленные, при доводке первичных шлиховых продуктов гравитационными методами концентрируются в товарном продукте, и провести механическую селекцию от них крайне затруднительно. Переработка богатых сульфидных концентратов (содержащих более 50 % золота) в настоящее время, достаточно хорошо отработана с использованием различных вариантов пирометаллургических схем, включающих окислительный обжиг с последующей плавкой огарка (либо бесколлекторной, либо на внутренний коллектор). В тоже время, плавка сульфидных концентратов с содержанием золота меньше 50 % всегда представляет собой сложный процесс. Иногда возникают непредвиденные проблемы, решение которых требует применения новых технологий.

В сезонах 1999-2000 гг., пришлось столкнуться, в частности, с проблемой переработки шлихов, содержащих до 80% WО₃ в форме шеелита (ЗАО «Амур-Доре», Амурская область) и гюбнерита (ООО «Закаменск», Бурятия). Расширение хозяйственной деятельности добывающих предприятий позволяет ожидать появления и других сырьевых объектов с промышленным содержанием вольфрама. Такой прогноз подтверждается также анализом проб ряда лицензированных перспективных месторождений, проводившимся аналитическим центром Иргиредмета.

ООО «Закаменск» является преемником крупного производителя вольфрамового концентрата, каким с конца 30-х годов на протяжении многих десятилетий являлся Джидинский комбинат, удостоенный в середине 90-х гг. (уже после своего закрытия) международной золотой медали за качество продукции. Его концентраты превосходили, в частности, тырныаузские по целому ряду параметров.

Изначально профилем артели «Закаменск» и была в основном добыча вольфрама из россыпей и отвалов горного цеха комбината. Преобладающая доля добываемого россыпного золота находится в вольфрамовых шлихах в качестве «попутного» ценного продукта.

Гравитационная схема, используемая на шлихообогатительной установке ООО «Закаменск», включает предварительную отсадку съема промприборов в машине МОД-2. Надрешетный продукт, представленный в основном крупным золотом, гюбнеритом и реликтовыми монокристаллами пирита в магнетитовой рубашке (отношение пирита к магнетиту менее 1/20), поступает на ручную разборку. Концентрат отсадки подается на концентрационный стол СКО-7,5. Промпродукт гравитации перечищается на том же столе в отдельном цикле. Первичный концентрат стола и концентрат перечистки объединяются и доводятся на столе СКО-2.

Доводка совмещается с магнитной сепарацией. Промпродукт доводки присоединяется к промпродукту гравитации. Хвосты доводки, перечистки и обеззолоченный надрешетный продукт объединяются в составе товарного вольфрамового концентрата.

Глубокая доводка шлиха, не дает удовлетворительного разделения продуктов на золотой и вольфрамовый и приводит к резкому повышению потерь золота с вольфрамовыми товарными продуктами. Поэтому вполне логичным был отказ от получения богатых шлихов, приводящих к потерям золота. Вместо глубокой гравитационной доводки, сравнительно бедные концентраты начали плавить в руднотермической печи «3-3».

Ранее шлиховые концентраты с высоким содержанием WO₃ на лигатурный золотосодержащий сплав не плавили. Главным образом, это объясняется тем, что использование при плавке вольфрамовых продуктов шихт, содержащих соду, нежелательно, по крайней мере, по двум следующим причинам. Во-первых, получаемые на таких шихтах основные шлаки сильно гидратируются, что затрудняет их измельчение и перечистку. Учитывая химические свойства присутствующих в шлаке соединений вольфрама, неизбежны его потери при перечистке за счет выщелачиваемости вследствие растворимости шлаков. Во-вторых, агрессивные щелочные шлаки взаимодействуют с хромомагнезитовой футеровкой печи и в присутствии оксида вольфрама образуют пену (или «шугу») на поверхности расплава, механически затрудняющую загрузку материала в печь. Эта нежелательная фаза создает также определенные неудобства при выпуске расплава, повторном розжиге печи и увеличивает переходящую задолженность по лигатурному сплаву. Пропитанная шлаком огнеупорная «шуга» в данном случае также подлежит перечистке для доизвлечения золота и вольфрама.

В мае-июне 2000 г. на базе ШОУ ООО «Закаменск» специалистами Иргиредмета были проведены промышленные испытания и внедрение новой технологии переработки гюбнеритового золотосодержащего шлиха. На руднотермическую плавку поступал концентрат с массовой долей золота от 20 до 50%. 11ервоначально был испытан стандартный для пирометаллургии прием оборота част условно-отвального шлака. Плавка велась на нейтральный шлак. Часть шлака возвращали на плавку в составе новой шихты. В ходе испытаний была установлена явная «нетехнологичность» циркуляции в обороте вольфрамовых шлаков. Следует учитывать их способность к эрозии футеровки печи. При доле оборотного шлака более 2/3 от общего объема ванны, такой шлак приближается по своей агрессивности в отношении хромомагнезитовой футеровки к основным железо-натриевым шлакам.

По скорректированной специалистами Иргиредмета технологии, в печи начали оставлять ограниченные объемы жидкого шлака только для обеспечения устойчивой проводимости в придонном слое между электродами. Это позволяет производить повторный розжиг печи без закорачивания электродов твердым элементом сопротивления. Таким образом, только незначительное количество горячего шлака (перелив из изложницы в поддон) возвращают в ванну печи сразу после выпуска расплава.

Использование боратных шихт, дающих нейтральные стекловидные шлаки, взамен классической плавки с использованием в составе флюсов соды, позволило эффективно ошлаковывать W0₃, избегая быстрого разрушения огнеупорной футеровки.

В результате плавки в качестве товарной продукции пирометаллургического передела были получены лигатурный золотосеребряный сплав (слиток по ТУ 117-2-7-75) и стекловидный шлак.

По данным пробирного анализа, выполненного аналитическим центром ОАО «Иргиредмет», содержание золота в шлаке составило в среднем 208,4 г/т, серебра — 437,7 г/т.

Шлак измельчался и перечищался на концентрационном столе. При плавке вольфрам количественно переходил в шлак в форме полисиликатов. Они при гравитационной перечистке шлаков хорошо отделяются от мелких золотин. В результате перечистки на столе получался золотосодержащий концентрат, возвращаемый на плавку.

Хвосты гравитационной перечистки шлаков представляют собой товарный вольфрамовый концентрат. По данным рентгеноспектрального анализа, массовые доли основных компонентов в хвостах перечистки составляли, %: WО₃ — 57,5; MnO — 8,40; Fe — 4,74; SiО₂ — 17,7; СаО — 3,2; Al₂О₃ — 1,2; Cr — 0,41; MgO — 0,3; Cu — 0,18; S_общая — 0,40; TiO₂ — 0,10; As — 0,17; Sb — 0,013; Na₂0<0,01; K₂O<0,01; Pb<0,001; Zn<0,001. Прочие (кислород всех элементов, содержащихся в шлаке в окисленной форме) — 5,665.

Разработанная Иргиредметом технология позволила улучшить процесс плавки и уменьшить потери золота в шлаке. Таким образом, решена проблема переработки весьма сложных золотосодержащих вольфрамитовых концентратов.

В то же время, учитывая значительные объемы производства вольфрамового концентрата, даже при небольшом содержании золота в хвостах перечистки шлаков и доводки вольфрамовых шлихов, безвозвратные его потери могут измеряться килограммами. Наиболее полное разделение благородных металлов и вольфрама в товарных продуктах может быть достигнуто методами гидрометаллургии. Иргиредметом разработана и внедрена на ряде предприятий технология цианирования в небольших установках в импульсно-перколяционном режиме.

Для определения принципиальной возможности извлечения золота прямым цианированием вольфрамовых продуктов, лабораторией металлургической переработки концентратов и геотехнологии были проведены тестовые лабораторные эксперименты по цианированию представительной технологической пробы вольфрамовых «хвостов».

Опыты проводили в агитационном режиме в 3 стадии (при общей продолжительности 72 ч) на параллельных навесках технологической пробы исходной крупности. Продолжительность выщелачивания на каждой стадии — 24 ч. Отношение Ж:Т=4:1. концентрация цианистого натрия - 4 г/л, загрузка СаО - 2 кг/т. Общий расход NaCN составил 1-1,5 кг/т продукта.

Как показали результаты опытов (табл.), практически все содержащееся в вольфрамовом продукте золото находится в форме, извлекаемой прямым цианированием. Учитывая высокую фильтрационную способность материала, полученные результаты подтверждают правильность предварительного выбора схемы гидрометаллургической переработки.

Совместно с вольфрамовыми продуктами ШОУ на цианирование целесообразно направлять и хвосты перечистки шлаков.

Таблица. Показатели извлечения золота при стадиальном агитационном цианировании вольфрамового продукта ШОУ

Относительно небольшие масштабы цианистого производства при невысоком расходе реагентов не должны привести к серьезным проблемам в плане природоохранных мероприятий и не ставят под сомнение экологическую безопасность гидрометаллургической установки.

Хвостами гидрометаллургического производства по схеме с обезметалливанием продуктивных растворов цементацией на цинковую стружку и прямой руднотермической плавкой цинковых осадков будут являться, по существу, только промводы отмывки выщелоченного вольфрамового продукта. Их очистка не представляет трудностей, технология очистки хорошо известная.

На основании полученных результатов сделан вывод о возможности и целесообразности организации выщелачивания на месте хвостов ШОУ, имеющих высокую фильтруемость и содержащих цианируемое золото.

-0+0

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница