Кучное биовыщелачивание сульфидных руд

В последние годы для подготовки упорного сырья к цианированию начали использовать чановое бактериальное выщелачивание концентратов или руд. В мире уже действует более десятка промышленных предприятий, практикующих эту технологию /1, 2/. Однако капитальные затраты для такой технологии весьма высоки, поэтому для малых и средних месторождений не оправданы.

Существует реальная возможность совместить два прогрессивных способа золотодобычи — кучное выщелачивание и бактериальное вскрытие — в едином технологическом процессе. Аналогичные приемы используются в металлургии меди, урана и никеля /3, 4/. Фирмой «Ньюмонт Голд» на месторождении «Карлин» создана демонстрационная установка кучного бактериального выщелачивания, где проводится отработка технологии для ее широкого внедрения. В решение данной проблемы включились и другие североамериканские компании: «Оксидор Корпорейшен» (Oxidor Corp.) и «ГеоБиотикс»  (Geobiotics) /2/.

В 2000–2002 гг. в Иргиредмете были проведены исследования кучного бактериального выщелачивания (КБВ) первичных пиритно-арсенопиритных руд месторождения «Кокпатас» (Узбекистан). Задачей кучного бактериального выщелачивания являлось вскрытие (окисление) упорной руды с целью подготовки сырья для извлечения золота на действующей фабрике, работающей по схеме прямого сорбционного цианирования.

Проведенные исследования на пробах руды разных участков показали принципиальную возможность использования технологии КБВ при подготовке упорной руды Кокпатасского месторождения к цианированию с обеспечением извлечения золота на уровне классической фабричной схемы, включающей флотационное обогащение, чановое бактериальное выщелачивание и цианирование продукта биовыщелачивания.

С 2009 г. проводятся исследования проб упорной руды месторождения одного из российских месторождений. Извлечение золота сорбционным цианированием из исходной руды составляет всего 11–17%.

Материал проб представлен обломками кварц-слюдистых песчаников и кварц-хлорит-слюдистых сланцев. Массовая доля сульфидов в руде (пирита — 3–4%, арсенопирита — 1,2–1,5%) не обеспечивает получение кислоты в количестве, достаточном для полного разложения карбонатов (до 10% массовой доли), поэтому КБВ планируется для переработки забалансовых руд параллельно с основным генерирующим кислоту процессом окисления флотационного концентрата — биоокисление в чановом варианте либо автоклавное окисление балансовых руд.

Было поставлено три опыта на руде, дробленной до классов минус 10, 5 и 2 мм. Так как дробленая руда имела низкую скорость фильтрации, перед загрузкой ее подвергали окомкованию с добавлением серной кислоты (20 кг/т). При взаимодействии серной кислоты и кальцита образуется гипс, который играет роль связующего агента.

Лабораторные опыты и полупромышленные испытания показали принципиальную возможность реализации технологии КБВ и выявили существенную зависимость эффективности процесса от времени процесса и степени дробления руды. Из руды, дробленной до класса минус 2 мм, через 250 суток арсенопирит окислился на 92%, пирит — на 31%, через 500 суток — на 97 и 50% соответственно.

В 2010 г. начаты исследования по кучному биовыщелачиванию на руде, представленной глинисто-слюдистыми минералами (до 75%) и кварцем. Массовая доля сульфидов в руде около 2% (пирит и арсенопирит). Извлечение золота сорбционным цианированием из проб исходной руды составляло 17–21%.

Исследования показали, что в процессе орошения слоя дробленой руды кислыми растворами происходит потеря фильтрационной способности. Окомкование руды с серной кислотой не позволяет решить эту проблему, так как происходит быстрое разрушение гранул. Удовлетворительную фильтруемость руды удалось получить на отсеве класса крупности +0,3 мм.

Результаты опытов по цианированию показали, что различные фракции дробленой руды имеют различную степень упорности. Из фракции минус 0,3 мм золото извлекается цианированием на 57–58%. Через 5 месяцев после начала процесса бактериального окисления результаты цианирования руды значительно улучшились (табл.). Общее извлечение золота составило 79,7%, причем наибольшее извлечение было достигнуто из мелкого класса, так как в нем находятся вскрытые золотины, высвободившиеся в процессе разложения компонентов руды (сульфидов и карбонатов).

Результаты цианирования руды после 5 месяцев биовыщелачивания

Достигнутое извлечение золота из биоокисленной руды соответствует показателям классических технологических схем с бактериальным или автоклавным вскрытием флотоконцентратов.

Проведенные исследования и уже имеющийся опыт свидетельствуют о том, что кучное биовыщелачиваание может применяться на различных типах руд. Конкретная реализация процесса зависит от химического и минералогического состава пород. Например, для карбонатных руд процесс может быть реализован только в комплексе с другим генерирующим кислоту процессом.

Особенностью кучного бактериального выщелачивания является высокая продолжительность процесса (около года), а в некоторых случаях и больше /4/.

Степень дробления руды оказывает существенное влияние на продолжительность и полноту окисления сульфидов.

В то же время для некоторых условий кучное биовыщелачивание может быть экономически эффективнее других способов извлечения золота, так как его практическая реализация требует меньших сроков и капиталовложений, чем строительство фабрики со сложной схемой обогащения.

Литература

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

2. Состояние исследований и практических разработок в области биогидрометал-лургической переработки упорных золотосодержащих руд и концентратов: Обзор / Иргиредмет; В.В.Лодейщиков.—Иркутск, 1993.—200 с.

3. Каравайко Г.И., Кузнецов С.И., Голомзин А.И. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд.—М.: Недра, 1972.—248 с.

4. Лодейщиков В.В. Переработка никелесодержащих руд методом кучного бактериального выщелачивания. Опыт финской фирмы "Talvivaara". Иргиредмет, бюлл. Золотодобыча №132

-0+1

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница