Полупромышленные испытания автоклавного выщелачивания упорного золотосодержащего флотоконцентрата

Барченков В. В., консультант

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, %

Элемент

Содержание

As

0,57

Fe

7,47

S

7,05

S(SO4 2-)

0,22

S(S2 -)

6,83

С

3,18

C(карбон)

3,02

C(орг)

0,17

Са

4,67

Cu

0,01

К

3,38

Мg

2,66

Mn

0,25

Na

0,1

Pb

0,04

Sb

0,08

Si

16,8

Au

5,13

Ag

3,36

Zn

0,07

 

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


-1+1
Просмотров статьи: 1130, комментариев: 12       

Комментарии, отзывы, предложения

Евгений, 08.02.19 23:04:15 — всем

Возникает вопрос в целесообразности такой работы вообще. Содержание во флотоконцентрате низкое, выход его тоже низкий: с 1 тонны руды выход 40 кг концентрата, при содержании 10,5г/т в концентрате содержание в исходной руде - 0,42 г/т. С 1 млн. тонн руды выйдет 420 килограмм Au. Не густо. В России есть смысл добывать руду с содержанием 0,5 г/т?

Один, 09.02.19 02:36:43 — Автору

Валерий Васильевич, спасибо за материал. Согласен с предыдущим комментарием. Какой резон тестировать заведомо нерентабельный процесс? Тут что-то подешевле надо, например, Альбион. Проверяли?

михаил ильич Савиных, 09.02.19 07:18:11 — автору

Есть ли какая статистика смертей от кислотного выщелачивания?

Автор, 10.02.19 07:49:16 — всем

В статье изложены суть испытаний автоклавного процесса в полупромышленном масштабе, мне важно было показать методику и описать АПУ. Должен сказать, что Заказчик представлял себе дороговизну автоклава и его специалисты просчитали и представили предварительный ТЭР, который включал переработку автоклавом не только флотоконцентрата руды этого месторождения, но и концентраты других руд. Было показано, что автоклавный процесс может оправдать себя для месторождений с запасом драгметалла не менее 50 т.

Альбион, БИОКС и другие технологии для упорного золота этого месторождения проверяли конечно, но результаты были достаточно близки, но Заказчик остановился на автоклаве.

Я считаю основным преимуществом автоклавного процесса его невысокую продолжительность по сравнению с другими и высокий процент окисления сульфидов.

КАС, 11.02.19 07:33:11

Две установки автоклавного выщелачивания в России есть, почему бы еще одну не построить в Забайкалье? Концентрат возить можно с разных объектов

АВСD, 11.02.19 13:14:12 — КАС

Автоклав дело дорогое. Если бы "Петропавловск" договорился с "Полиметаллом", то хватило бы одного автоклава, и возить руду можно было по Транссибу из Амурской области в Амурск . Думаю, корпоративные отношения тут превалируют над экономикой.

КАС, 11.02.19 14:04:49

Так же может отказаться Петропавловск, поэтому в Забайкалье еще один автоклав не помешает. Впрочем, пусть местные сами решают.

ABCD, 11.02.19 17:45:11 — всем

МОСКВА, 11 фев — РИА Новости/Прайм. Polymetal Int (объединяет активы АО "Полиметалл") планирует к 2023 году построить второй автоклавный комплекс по переработке упорных руд в Амурской области (АГМК-2) производительностью 250-300 тысяч тонн золотосодержащего концентрата, говорится в сообщении компании.

"Общие капитальные затраты на строительство АГМК-2 в 2019-2023 годах оцениваются в 431 млн долларов, и будут профинансированы из денежного потока от операционной деятельности компании", — отмечается в сообщении.

С запуском АГМК-2 производство увеличится примерно на 30-35 тысяч унций золота в год из того же объема сырья, добываемого компанией, а денежные затраты для годового объема производства на новом предприятии, который оценивается в среднем в 500 тысяч унций золота в год, снизятся в среднем 100-150 долларов за унцию. Максимальная производительность по переработке сульфидной серы новым предприятием составит 48 тысяч тонн в год. Эти объемы дополнят производительность действующего Амурского ГМК в 200 тысяч тонн концентрата в год и 30 тысяч тонн серы в год.

Предполагается, что завершение механомонтажных работ и начало пуско-наладочных работ на новом предприятии начнётся в последнем квартале 2022 года, полный ввод в эксплуатацию и начало производства — третий квартал 2023 года, а вывод предприятия на проектные показатели — конец 2023 года.

Создание собственных перерабатывающих мощностей имеет стратегическое значение для компании на фоне ужесточения экологических требований в Китае, который в настоящее время является основным рынком упорных золотых концентратов. Также, АГМК-2 обеспечит компанию дополнительными мощностями для переработки покупных упорных концентратов, рынок которых кардинально вырос в России и в мире за последние годы.

Александр, 12.02.19 04:08:46 — автору

Попробуйте поэкспериментировать с использованием токов высокой частоты (СВЧ) в импульсном электромагнитном поле в кислотной или щелочно среде.Возможно результат будет выше.

А.Ю. Марьян, 12.02.19 07:24:27 — Барченков В. В.

Какая аналитика использовалась заказчиком собственно при анализах рудных проб, концентратов? И где можно познакомиться с вещественым составом руд?

Савиных М.И., 12.02.19 11:45:10 — всем

Polymetal построит крупнейший комбинат по переработке концентрата золота

Совет директоров Polymetal одобрил проект строительства второго Амурского гидрометаллургического комбината (АГМК-2, Хабаровский край), сообщила компания в понедельник. Капитальные затраты в период с 2019 по 2023 г. оцениваются в $431 млн, они будут профинансированы из денежного потока от операционной деятельности.

АВСD, 12.02.19 12:05:57 — Савиных

Михаил Ильич, вы комментарии читаете ? Зачем повторяться ??

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Полупромышленные испытания автоклавного выщелачивания упорного золотосодержащего флотоконцентрата»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "три прибавить 8":