Полупромышленные испытания автоклавного выщелачивания упорного золотосодержащего флотоконцентрата

Процесс автоклавного выщелачивания упорных золотосодержащих материалов в последние годы становится все более востребованным в связи с сокращением запасов золота в простых хорошо цианируемых рудах.

Несколько лет назад в Забайкальском крае было открыто новое месторождение, в рудах которого содержится золото двойной упорности. Изучение вещественного состава и технологических свойств руды, исследования на обогатимость проводились в ООО «НВП Центр-ЭСТАгео» НИИТУ МИСиС (Москва) и ЗАО «СЖС Восток Лимитед» (Чита). Исследования показали, что руда месторождения по содержанию сульфидов (2,14%) относится к малосульфидным рудам золото-карбонат-сульфидной формации. По данным фазового анализа золота, доля цианируемого золота в руде составляет всего 7,13%, в т.ч. свободного — 2,58%; основная доля нецианируемого золота связана с сульфидами (52,99%), а также заключена в кислоторастворимых минералах (37,16%). По доле цианируемого золота руда является весьма упорной.

Отсутствие визуализированных выделений самородного золота в сульфидах и породообразующих минералах, при том, что выделенные гравитационным способом свободные частицы ценного минерала не обеспечивают и одной десятой установленного содержания его в руде, позволили сделать вывод о присутствии в руде «невидимого» золота.

Под невидимым золотом подразумеваются субмикроскопические (1–100 нм) его частицы, не различимые оптической и электронной микроскопией. Такое золото не вскрывается даже при сверхтонком измельчении руды.

Наиболее приемлемые результаты по извлечению золота из руды были получены при флотационном обогащении в ЗАО «СЖС Восток Лимитед». При этом были получены флотоконцентраты с содержанием золота от 5,3 г/т до 10,5 г/т при их выходе от 4 до 11% от руды.

По техническому заданию заказчика «НИЦ Гидрометаллургия» выполнила НИР пробы флотоконцентрата в лабораторных условиях по автоклавному выщелачиванию.

При этом исследования автоклавного процесса включали в себя три основных направления: кислотное (КАО), нейтральное (НАО) и щелочное (ЩАО) автоклавное окисление. Остатки автоклавного окисления тестировали процессом цианирования золота. По результатам исследований автоклавного процесса наиболее высокое извлечение золота (91%) в раствор при цианировании автоклавного остатка достигалось при проведении кислотного автоклавного окисления с предварительной обработкой концентрата серной кислотой.

Извлечение золота из остатка автоклавного окисления (АО) процессом CIL при этом существенно зависит от условий проведения автоклавного окисления, определяющих степень реализации автоклавного прегроббинга. В наилучших протестированных условиях (ОВП 500–520 мВ, Cl

В ходе лабораторных исследований были определены оптимальные технологические параметры процесса автоклавного окисления: давление и температура, время проведения процесса, расход реагентов, в т.ч. технического кислорода.

Стало очевидно, что выбор оптимальных параметров кислотного автоклавного окисления требует уточнения технологических свойств концентратов в следующих направлениях:

-определение влияния оборота кислого раствора на декарбонизацию;

-уточнение оптимального диапазона ОВП;

-определение степени влияния хлора на извлечение золота и эффективности его отмывки перед АО;

-определение влияния условий предварительной обработки, температуры и продолжительности АО на извлечение золота и степень разложения органического углерода;

-проверка устойчивости показателей технологии для сырья различного состава.

Поэтому было принято решение провести полупромышленные испытания в непрерывном режиме на автоклавной пилотной установке в опытном цехе обогащения АО «Покровский рудник», для чего была разработана соответствующая Программа.         

На испытания была представлена проба упорного золотосульфидного флотоконцентрата массой 300 кг, который был наработан в ЗАО «СЖС Восток Лимитед».

Для испытаний использовался концентрат исходной крупности (ориентировочно Р45 не менее 90%), химический состав концентрата приведен в таблице.

Химсостав флотоконцентрата, %

Совокупность технологических операций, входящих в объём полупромышленных испытаний, включал следующие операции (рис.).

- кислотную обработку концентрата;

- сгущение и фильтрацию пульпы кислотной обработки и промывку остатка;

- репульпацию остатка кислотной обработки;

- автоклавное окисление в непрерывном режиме,

- кондиционирование (на пилотной установке и в лаборатории);

- обезвоживание пульпы кондиционирования и отмывку остатка;

- цианирование (только в лаборатории).

Кислотная обработка проводится с целью перевода карбонатов и связанных с ними металлов Са, Mg, Fe в сульфатную форму. Процесс осуществляется при температуре Т=60 °С до стабилизации целевого рН=1,8–2,0 в течение 1,5–2,0 часов. Затем кислую пульпу фильтруют на вакуумном нутч-фильтре и кек промывют водой.

Осадок после фильтра репульпируют дистиллированной водой до Ж:Т=1:1,1 в реакторах питания с перемешиванием механическими мешалками. Из реакторов питания готовая пульпа подается в непрерывном режиме в автоклав на окисление. Процесс окисления в автоклаве идет при температуре 220 °С и давлении насыщенного пара 22,2 бар с подачей окислителя — технического кислорода чистотой 97–99%. При этом общее давление в автоклаве должно быть 28–30 бар, избыточное давление газа 6,0–8,0 бар. Распределение кислорода по мешалкам: 35%–35%–20%–10%–0%. Охлаждение на разгрузке производится «острой» дистиллированной водой.

После разгрузки и сбора пульпы из автоклава ее подвергают кондиционированию при температуре 90–95 °С в течение двух часов в отдельной емкости. При горячем кондиционировании кислой пульпы происходит обратное растворение продуктов гидролиза железа. Кондиционирование применяется для снижения выхода остатка после АО и расхода извести при его нейтрализации, а также для получения фазовостабильного остатка, поступающего на цианирование. После кондиционирования пульпу фильтруют на фильтр-прессе и кек направляют на цианирование золота

Программой испытаний было предусмотрено проведение двух пусков автоклавной пилотной установки (АПУ) длительностью 10–12 часов каждый с отработкой двух технологических режимов автоклавного окисления. Первый пуск проведен на исходном бедном флотоконцентрате после декарбонизации свежей серной кислотой, второй — на исходном материале, который декарбонизировали оборотным кислым раствором после кондиционирования материла первого пуска с добавлением необходимого количества свежей серной кислоты до целевого рН=1,8–2.

В рамках каждого пуска был реализован один и тот же режим выщелачивания в соответствии с заранее определенными параметрами. Указанные параметры разработаны и сформулированы на основании состава исходного сырья, выбранной технологии переработки и конфигурации технологических потоков.

Эксперименты (пуски) проводились по стандартной методике работы на АПУ: разогрев автоклава до рабочей температуры → подача пульпы, кислорода и охлаждающей воды/раствора, выход на температурный режим → вытеснение трех объемов пульпы (105 л) → работа в стационарном технологическом режиме с отбором 5 проб из разгрузки и 4 проб по секциям автоклава → завершение непрерывной работы АПУ, охлаждение.

Перед началом выполнения работ по данной программе проверялась работоспособность насосов, а также показания расходомера пульпы Mag 1100 (Siemens) и сравнение его показаний с фактическим объемом пульпы, прошедшим через прибор за определенный промежуток времени.

Читать дальше, окончание статьи

Об авторе

-1+3

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница