Технология Альбион (Albion Process) разработана австралийской компанией «Mount Isa Mines» (переименовано в «Xstrata Plc») для переработки концентратов, полученных из упорных руд цветных и драгоценных металлов. Технология была разработана в 1993 г. и запатентована.
В настоящее время в мире насчитывается 3 завода, работающих по этой технологии. На двух из них производится обогащение сульфидного концентрата цинка: в Испании (4000 тонн в год) и Германии (18000 тонн в год); на третьем, в Доминиканской Республике, обрабатывают концентраты золотых и серебряных упорных руд, его производительность составляет около 2,5 т золота в год. На сегодня установка Альбион создается для проекта по добыче золота «GPM» (Армения). Запуск производства запланирован на ноябрь 2013 года. Пятая установка будет работать на руднике «Сertej» (Румыния); сейчас этот проект находится на стадии получения необходимых разрешений.
Известно, что золото в упорной руде присутствует в дисперсном и изоморфном виде и главным образом связано с пиритом и арсенопиритом. Обычная технология выщелачивания цианидом предполагает, что выщелачивающий реагент входит в контакт с частицей золота, растворяя ее и образуя соединение золота с цианидом. Однако при обработке упорных руд цианид не способен проникать в частицы сульфида и контактировать с золотом. В результате, цианирование либо вообще невозможно, либо характеризуется низкими показателями извлечения.
О технологии
Процесс Альбион представляет собой комбинирование ультратонкого измельчения и окислительного выщелачивания при атмосферном давлении.
Ультратонкое измельчение
Это ключевая стадия технологии Альбион, поскольку именно этот этап позволяет увеличить площадь поверхности частиц сульфида, что улучшает протекание химических реакций. Ультратонкое измельчение приводит к высокой степени деформации кристаллической решетки сульфидов. В результате количество поверхностных разрывов зерен и дефектов кристаллической решетки возрастает по величине на несколько порядков по отношению к неизмельченным минералам. Увеличение количества дефектов кристаллической решетки «активирует» минерал, способствуя выщелачиванию. Благодаря резкому увеличению площади поверхности минерала возрастает и глубина выщелачивания. За счет сверхтонкого измельчения также сводится к минимуму пассивация минеральной поверхности продуктами выщелачивания на основе серы. Обычно осадки, образующиеся на поверхности выщелачиваемого минерала, медленно пассивируют минерал, предотвращая доступ химреагентов к поверхности минерала. Обычно пассивация заканчивается, когда толщина слоя осадков достигает 2–3 микрон. Сверхтонкое измельчение 80 % массы минерала до крупности класса мельче 8–12 микрон устраняет пассивацию, поскольку выщелачиваемый минерал разрушается до того, как слой осадка становится достаточным для пассивации минерала.
Ультратонкое измельчение достигается с помощью применения IsaMill — запатентованной горизонтальной мельницы, в которой внутри стационарного корпуса установлены вращающиеся диски, приводящие в движение маленькие керамические шары (истирающая среда). Эти керамические шары передают энергию частицам сульфида, что и приводит к ультратонкому измельчению. Они инертны и никак не влияют на химический состав гидросмеси.
Компания «Xstrata» поставляет мельницы IsaMill на горнодобывающие объекты по всему миру (всего насчитывается 110 производств, использующих такие мельницы). IsaMill отличается высокой энергоемкостью камеры измельчения (300 кВт/м3), что в результате сказывается на ее размерах и обеспечивает простоту установки.
Существуют лабораторные версии мельниц IsaMill, с помощью которых можно определять характеристики измельчения, что вкупе с высокой точностью анализов позволяет свести к минимуму риски при использовании коммерческой версии IsaMill.
Окислительное выщелачивание
За стадией ультратонкого измельчения следует этап окислительного выщелачивания. Оно проводится в агитационных чанах, эксплуатируемых при атмосферном давлении. Для содействия окислению в реакционную пульпу вводится кислород. Выщелачивание происходит автотермически, таким образом, что температура реакционной пульпы задается количеством тепла, высвобождаемым в процессе реакции выщелачивания. Тепло из внешних источников в реакционную емкость не поступает. Температура регулируется за счет расхода добавляемого кислорода и плотности реакционной пульпы.
Применительно к извлечению драгоценных металлов технология Альбион может использоваться в широком диапазоне pH, в зависимости от минералогии исходного питания. Там, где основным упорным золотосодержащим минералом в концентрате является пирит, окислительное выщелачивание обычно осуществляют в щелочной среде.
Условия выщелачивания задают таким образом, чтобы обеспечить образование гетита в качестве основного продукта реакции железа. Условия щелочной среды повышают скорость выщелачивания пирита за счет постоянной нейтрализации кислоты, образующейся при окислении пирита. Наиболее предпочтительными для использования при окислительном выщелачивании являются дешевые щелочи, такие как известняк и известь.
Там, где перерабатываемый концентрат содержит значительные количества мышьяка или извлекаемых цветных металлов, окислительное выщелачивание осуществляют в условиях кислой среды с последующей нейтрализацией пульпы перед цианидным выщелачиванием.
Таким образом, с помощью технологии Альбион возможно перерабатывать руды, содержащие большое количество токсичных элементов, например, мышьяка или сурьмы. При этом все элементы, содержащиеся в них, сохраняются в стабильной форме.
Испытательные проверки
Конструктивные и операционные параметры технологии Альбион устанавливают в испытательной лаборатории в Брисбене (Австралия). Лаборатория оборудована мини-мельницей IsaMill, а также экспериментальной установкой Альбион, впервые разработанной для технологических исследований на золотом руднике «Pueblo Viejo» (Доминиканская Респ.).
Преимущества Альбиона
Процесс Альбион, при условии использования подходящей технологии ультратонкого измельчения, представляет собой довольно простую технологию. Благодаря простоте технологической схемы капитальные затраты на строительство фабрики по технологии Альбион могут быть значительно ниже, чем для фабрик бактериального или автоклавного выщелачивания. Кроме того, процесс Альбион не так сложен с точки зрения химии, как, например, бактериальное выщелачивание, при котором требуется поддерживание в живом состоянии огромного количества бактерий, чувствительных к химическим или температурным изменениям в руде.
Пример использования технологии Альбион на золотодобывающем проекте в Лас-Лагунас
В Лас-Лагунас расположен обогатительный комбинат по обработке упорных руд золота и серебра. Владельцем объекта является компания «Panterra Gold Ltd». На комбинате обогащают пиритовые хвосты с рудника «Rosario». Хвостохранилище было построено в 1991 г. и наполнялось отвалами в период 1992–1999 гг.
Плановая производительность комбината — 2,0 т золота и 19 т серебра в год. Для извлечения золота в Лас-Лагунас была выбрана технология Альбион. Схема работы была составлена компанией «Xstrata Technology» (подразделение «Xstrata Plc»), а испытательные работы проведены в 2004–2006 гг. в Брисбене. Строительство комбината завершено в начале 2012 г.
Работа начинается с выемки породы: каждый час из хвостохранилища извлекают 100 тонн хвостов. Затем породу измельчают и подают на флотационные машины. На них получается сульфидный концентрат со средним содержанием 14 г/т золота и 125 г/т серебра. Производительность по флотационному концентрату составляет 28 т в час.
Установка Альбион состоит из мельницы IsaMill и 5 реакторов выщелачивания Альбион емкостью 600 м3 каждый. Реакторы оборудованы системой Hyper Sparge для впрыскивания кислорода. Степень извлечения золота из окисленных осадков — более 80 %.
Источники: www.albionprocess.com, www.panterragold.com; перевод с англ.: С.С.Верхозин, ОАО «Иргиредмет»
