Гравитационное обогащение, цианирование и флотация золотосодержащих руд. (Часть 1)

Процесс обогащения представляет собой единую систему, в которой отдельные элементы являются взаимосвязанными. Добиться высоких результатов можно только с учетом системного подхода, при котором учитывается взаимодействие элементов системы, то есть в данном случае полный комплекс процессов.

Гравитационное обогащение, несомненно, один из наиболее известных процессов. Именно ему история обязана тем, что золото явилось первым металлом, с которым ознакомилось человечество за несколько тысячелетий до нашей эры. Сама природа позаботилась об этом, освобождая золотины от вмещающих их минералов в руслах рек и ручьев, протекающих по золотоносным породам, придав им такую привлекательность, на которую не могли не обратить внимание наши далекие предки. С гравитационных методов обогащения началась массовая добыча золота из россыпей, после чего эти методы активно «шагнули» и в фабричную технологию переработки руд коренных месторождений. В настоящее время гравитационное концентрирование золота достаточно широко применяют на золотоизвлекательных фабриках (ЗИФ) во всех странах мира, в том числе и тех, которые являются основными производителями данного металла.

В 2005 г. нами проведен анализ показателей работы более двухсот ЗИФ из большинства золотодобывающих стран, включая Россию и другие республики бывшего СССР. По характеру перерабатываемого сырья эти фабрики разделены на 3 группы.

К I группе отнесены предприятия, осуществляющие извлечение золота и сопутствующего ему серебра из относительно простых в технологическом отношении кварцевых и кварцево-сульфидных руд, содержащих благородные металлы преимущественно в цианисторастворимой форме.

В группу II включены ЗИФ, перерабатывающие упорные для цианирования пиритные и мышьяково-пиритные руды с тонковкрапленным золотом в сульфидах, а также руды, содержащие сорбционно-активное углистое вещество.

Наконец, группу III составляют предприятия по переработке комплексных руд, содержащих, наряду с золотом и серебром, тяжелые цветные металлы (медь, свинец, цинк, сурьму), а также уран.

Внутри каждой группы определено количество предприятий, применяющих процессы гравитационного, флотационного обогащения и цианирования (табл.1, 2).

Таблица 1. Масштабы применения гравитации, флотации и цианирования на ЗИФ

Таблица 2. Гравитационное обогащение руд на ЗИФ

Несмотря на то, что представленный в таблицах перечень ЗИФ является далеко неполным, он, тем не менее, достаточно объективно отражает современные тенденции производства золота из руд коренных месторождений и ту роль, которую играет каждый из перечисленных выше технологических процессов, в том числе и гравитация.

Из табличных данных видно, что гравитационное обогащение практикуют более 1/3 подвергнутых анализу ЗИФ, однако гравитация без сочетания с другими процессами почти не применяется.

В последние годы, в технологии гравитационного обогащения золоторудного сырья достигнут большой прогресс. Это проявляется, прежде всего, в создании новых аппаратов, способных извлекать не только крупные, но и очень мелкие частицы металлического золота, освобождаемые в процессе измельчения руды.

К таким аппаратам, в частности, относятся центробежные концентраторы (Нельсон, Фалькон, Кнудсен, из российских аналогов – Итомак) и центробежные отсадочные машины (Кэлси, российские ЦОМ), в которых интенсивность разделения частиц золота и других минералов с меньшей плотностью зерен многократно возрастает. Значительно усовершенствованы и ранее применявшиеся гравитационные приборы: обычные отсадочные машины с вертикальной пульсацией, многодечные концентрационные столы, винтовые сепараторы, аппараты конусного типа и др. Определены оптимальные сочетания различных гравитационных аппаратов, обеспечивающих максимальное извлечение золота при минимальных эксплуатационных затратах. Разработаны и реализованы в промышленных масштабах новые методы переработки гравиоконцентратов, в том числе и гидрометаллургические, основанные на использовании цианистого процесса.

Необходимо отметить, что в прежние времена цианирование гравитационных концентратов, содержащих крупные частицы золота и других тяжелых минералов (в частности сульфидов), в аппаратах бакового типа (механических и пневмомеханических агитаторах) считалось неприемлемым из-за низкой скорости растворения золота и трудностей поддержания суспензии во взвешенном состоянии, результатом чего являлось оседание тяжелых фракций на дне аппаратов. В настоящее время эти проблемы решаются благодаря использованию горизонтальных барабанных перемешивателей типа «Гекко», а также аппаратов с принудительной циркуляцией цианистых растворов типа «Акация» и российских конусных реакторов конструкции Иргиредмета. Эти аппараты позволяют обрабатывать цианированием золотосодержащие гравиоконцентраты практически с любой гранулометрической характеристикой. Таким образом, традиционная технология гравитационного концентрирования золота с глубокой доводкой первичных концентратов до богатых «золотых головок», пригодных для плавки на золотосеребрянный сплав (металл Доре), дополняется альтернативным методом гидрометаллургической переработки концентратов с умеренным содержанием металла, после их одно- или двукратной перечистки на — концентрационных столах или других доводочных аппаратах. Это позволяет достигать более высоких показателей извлечения золота в гравитационном процессе. Эффективность такого варианта еще более возрастает, если цианированию подвергают не только гравиоконцентраты, но также и хвосты гравитационного обогащения руды (с использованием более «мягкого» режима выщелачивания), поскольку в этом случае существует возможность направлять твердые остатки «концентратного» цикла в общий гидрометаллургический процесс с получением в конечном итоге единого товарного продукта.

Важно подчеркнуть, что, в отличие от переработки золотосодержащих россыпей, гравитационное обогащение руд коренных месторождений чрезвычайно редко применяется в качестве единственного технологического процесса.

Из 239 ЗИФ, представленных в «Аналитическом обзоре» [1], такую технологию практикует только одна: фабрика рудника Сикстин Ту Ван Майн (США, штат Калифорния) [2]. Данное предприятие, являющееся одним из старейших в стране и функционирующее с 1896 г., перерабатывает богатые кварцевые руды с самородным золотом. За 100 лет эксплуатации на руднике с суточной производительностью менее 120 т руды по «чисто» гравитационной технологии добыто более 1 млн. унций золота (31,1 т). До 1997 г. переработку руды, добываемой подземным способом, проводили по схеме, включающей: крупное дробление в щековой и короткоконусной дробилках до крупности минус 12 мм, измельчение в шаровой мельнице (работающей в замкнутом цикле с отсадочной машиной и механическим классификатором) и гравитационное концентрирование золота из слива классификатора на винтовых сепараторах. Хвосты сепараторов направляли в отвал, а концентрат — на доводку (концентрационные столы). Получаемую при доводке «золотую головку» подвергали плавке на металл Доре. Промпродукт доводки возвращали на винтовые сепараторы. В связи с повышенными потерями свободного золота с хвостами гравитационного обогащения (составляющими около 30% от исходного содержания металла) на ЗИФ были проведены испытания новых гравитационных аппаратов. По результатам испытаний принято решение об установке на выходе мельницы центробежного концентратора Нельсон КС-СD-20 с производительностью по твердому 14 т/ч, оснащенного сверху неподвижным грохотом со шпальтовым ситом 0,83 мм. Надрешетный продукт грохота посредством насоса возвращали обратно в мельницу; концентрат подвергали плавке, а хвосты центробежного концентратора — дополнительному обогащению на концентрационных столах «Дейстер». Проведенная реконструкция ЗИФ позволила поднять извлечение свободного золота с 70 до 90% при одновременном увеличении производительности по руде почти в 3 раза.

Опыт показывает, что «чисто» гравитационные схемы обогащения золоторудного сырья могут быть применимы на небольших по масштабам предприятиях, осваивающих так называемые «малые» месторождения. Строительство развитых комплексов с комбинированной обогатительно-металлургической технологией, обеспечивающих более высокое извлечение золота из руды, на малых месторождениях представляется экономически нецелесообразным, так как небольшое количество золота не может окупить строительства дорогостоящей фабрики.

В ряде случаев, как показывает опыт некоторых российских ЗИФ (Самартинская в Бурятии, Первенец, Голец Высочайший в Иркутской области), гравитационный процесс с пониженным извлечением золота целесообразно использовать в качестве первого этапа освоения предприятия, имея целью накопление средств для последующего расширения производства и перехода на более сложную технологию. В последующем богатые хвосты первых этапов освоения месторождения могут быть с успехом переработаны с использованием, например, кучного выщелачивания.

В подавляющем большинстве случаев (77 из 78 предприятий, представленных в табл.2) гравитацию применяют в сочетании с цианированием, флотацией или обоими этими процессами. Для простых в технологическом отношении руд (группа I) наиболее характерны схемы гравитационного и гравитационно-флотационного обогащения с цианированием хвостов флотационных, а в ряде случаев и гравитационных концентратов. Главное назначение гравитации в этих вариантах — выведение из руды крупного свободного золота в продукты (концентраты), перерабатываемые в отдельном от основной массы руды металлургическом цикле.

Кроме повышения (как правило на 2-4% общего извлечения золота), это позволяет предотвратить или, по крайней мере, существенно снизить аккумуляцию золота в измельчительных и перемешивающих аппаратах.

Литература.

1. Золотоизвлекательные фабрики мира: Аналитический обзор/ОАО «Иргиредмет», В.В. Лодейщиков.-Иркутск, 2005.-447 с.

2. Царьков В.А. Опыт работы золотоизвлекательных предприятий мира.-М.:Издат.дом «Руда и металлы», 2004.-112с.

Продолжение. Часть 2 (требует регистрации)

Окончание.  Часть  3 (требует регистрации)

-0+1

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница