LEACHOX — процесс переработки упорных золотосодержащих руд и концентратов. Обзор

О процессе

Процесс переработки упорных золотосодержащих руд и концентратов Leachox разработан и запатентован британской компанией Maelgwyn Mineral Services Ltd (MMS) около десяти лет назад. С момента его появления общая производительность по извлечению золота на ЗИФ, использующих данную технологию, превысила 90 тонн в год.

По сравнению с традиционными методами переработки сульфидных и упорных золотосодержащих руд и концентратов, в частности автоклавным окислением или бактериальным выщелачиванием, процесс Leachox характеризуется более низким уровнем извлечения золота. Так, автоклавное окисление способно обеспечить полное разложение сульфидов с последующим извлечением драгоценного металла, которое в некоторых случаях превышает 95%. В свою очередь расчетные показатели процесса Leachox по извлечению при частичном окислении сырья, в зависимости от его минералогии, колеблются в диапазоне 80–90%.

Тем не менее на фоне упомянутых технологий рассматриваемый процесс выгоднее с точки зрения организации рабочих условий, поскольку не предполагает создания и поддержания высокотемпературной агрессивной среды, а, следовательно, и оснащения ЗИФ оборудованием, изготовленным из дорогостоящих материалов, например титана (автоклавное выщелачивание), или соблюдения строгих условий сохранения жизнеспособности бактериальных сообществ (бактериальное выщелачивание). С этим связана и общая экономичность Leachox по капитальным и эксплуатационным расходам.

Применение процесса Leachox требует обеспечения жесткого производственного контроля и обслуживания, поэтому внедрение подобной технологии на предприятии не всегда обосновано. В то же время использование одного из основных компонентов процесса, реакторов Aachen, позволяет повысить скорость кинетики выщелачивания и производительность последующих циклов извлечения золота по методу CIL или CIP, снизить расход цианида за счет более эффективного окисления содержащихся в пульпе цианидов. Кроме того, аппараты снимают с поверхности минеральных частиц пассивирующий слой, препятствующий протеканию реакции выщелачивания.

Типичная технологическая схема извлечения золота по процессу Leachox и обезвреживания цианида по технологии CN-D

Принципы функционирования Leachox

Процесс Leachox состоит из нескольких операций, в которых задействуется специализированное оборудование.

Первая секция переработки упорного золотосодержащего сырья — пневматическая флотация в машине Imhoflot G-Cell. Процесс сбора и контакта в этом случае происходит вне аппарата, в самой камере выполняется отделение и извлечение флотируемого компонента с получением высококачественного концентрата малой массы. Можно выделить основные преимущества пневматической флотации в машине Imhoflot G-Cell:

- высокую пропускную способность и устойчивость к колебаниям скорости подачи материала и размеру его частиц;

- подача материала производится центробежным насосом, что обеспечивает полное смешивание пульпы с воздухом;

- возможность использования по медленно флотируемым минералам без дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат;

- меньшую занимаемую площадь;

- использование упрощенных карт технологического процесса благодаря высокой селективности минералов и пустой породы;

- автоматический контроль флотации; модульное исполнение;

- особую конструкцию блоков, обеспечивающую простоту сборки и замены деталей;

- эффективность по извлечению минералов из крупных частиц и частиц ультратонкого дробления;

- отсутствие движущихся частей; важные компоненты изготовлены из керамики и износостойких материалов.

Следующая стадия — вскрытие драгоценного металла из концентрата ультратонким измельчением. Теоретически на данном этапе упорность материала снимается, однако на практике при измельчении до крупности минус 10–20 мкм вскрывается не только золото, но и другие компоненты, оказывающие неблагоприятное влияние на эффективность последующего окисления и цианирования, повышая расход реагента и соответственно затраты. В технологии Leachox данная проблема решается за счет использования уже упомянутых реакторов Aachen (рис. 1).

Рис. 1. Устройство реактора Aachen

В них происходит окисление измельченного флотоконцентрата за счет ускорения массового переноса и ультратонкой диспергации кислорода в пульпу с использованием керамических вкладышей, увеличивающих скорость сдвига в зоне смешивания. Как итог, в аппарате образуются очень мелкие пузырьки, которые и обеспечивают высокую степень окисления сульфидов. Затем окисленный материал подается на выщелачивание в колоннах MMS (рис. 2).

Рис. 2. Схема комплекса колонного выщелачивания с реакторами Aachen

Такой подход позволяет существенно снизить время нахождения в процессе любого материала, но наиболее эффективен именно по упорным рудам и концентратам, выщелачивание которых зачастую происходит довольно медленно.

Опыт применения

Впервые переработка по процессу Leachox была организована на руднике Agnes в ЮАР (на данный момент принадлежит компании Galane Gold). Причиной возникновения интереса предприятия и последующее внедрение рассматриваемой технологии были обусловлены низкими показателями биологического и кучного выщелачивания упорных золотосодержащих руд, связанными с плохим сцеплением концентрата с субстратом системы покрытия, высоким содержанием карбонатов, открытостью отвала в субтропических условиях (проливные дожди вымывали концентрат из субстрата и способствовали образованию желобков в отвале).

Обозначенные сложности заставили руководство перевести объект в режим технического обслуживания до тех пор, пока на условиях лицензионного соглашения не был приобретен процесс Leachox. С его помощью была организована переработка материала с содержанием 20–25 г/т. Посредством использования технологии предприятию удалось добиться извлечения ценного компонента на уровне более 85% (прямое цианирование, без использования процесса Leachox — 15–20%) при расходе цианида, кислорода и извести около 4, 10 и 10 кг/т соответственно.

Затем система Leachox была запущена еще на одной золотоизвлекательной фабрике в ЮАР — TGME компании Simmer & Jack. По процессу перерабатывалось около 30% упорной руды, поступающей на фабрику (в зависимости от типа отрабатываемой руды). Цикл состоял из удаления углистого материала руды с природной сорбционной активностью в машине Imhoflot G-Cell, извлечения сульфидов (также в аппарате Imhoflot G-Cell) и переработки в реакторе Aachen в комбинации с башенной мельницей ультратонкого дробления Deswik. Благодаря внедрению процесса Leachox уровень извлечения золота на предприятии удалось повысить на 50%.

В 2009 г. процесс Leachox заработал на ЗИФ Васильковского золоторудного месторождения (компания «Казцинк») в Акмолинской области Казахстана. Руда на Васильковском характеризуется высоким содержанием мышьяка и тонкой вкрапленностью золота со средним содержанием 2 г/т.

Технологическая схема переработки состоит:

- три стадии дробления с последующим измельчением в роллер-прессах до крупности 5 мм;

- измельчение в двух шаровых мельницах первой стадии и в шаровой мельнице второй стадии;

- гравитационное извлечение на центробежных аппаратах с гидрометаллургической переработкой гравитационного концентрата;

- флотация с получением коллективного концентрата с извлечением «золотой головки» в начале процесса;

- ультратонкое измельчение флотоконцентрата до крупности 10 мкм с полным вскрытием ценного компонента;

- реакторное окисление измельченного флотоконцентрата;

- предварительное цианирование, сорбция на уголь (CIP) и электролиз золота с получением сплава Доре.

Наиболее актуальный на сегодняшний день пример использования процесса Leachox связан с сотрудничеством компании Maelgwyn Mineral Services Africa Pty Ltd (MMSA), 48% которой принадлежит непосредственно MMS, и золотодобывающей компании Randgold Resources, которая недавно вошла в состав Barrick Gold.

Совместная работа MMSA и Randgold Resources коснулась множества месторождений упорных золотосодержащих руд, не столь богатых, чтобы обосновать строительство фабрики автоклавного окисления или бактериального выщелачивания, но вполне подходящих для переработки по процессу Leachox.

Randgold Resources провели обширные исследования процесса Leachox, а также испытали реакторы Aachen на руднике Loulo в Мали, которые принесли весьма многообещающие результаты, и рассматриваемая технология легла в основу проектирования ЗИФ на руднике Tongon в Кот-д \'Ивуаре.

 Флагманское предприятие бывшей Randgold Resource — золотодобывающий рудник Kibali в Демократической Республике Конго (совместный проект с AngloGold Ashanti). Процесс Leachox на Kibali было решено внедрить при переходе от отработки оксидной руды к промежуточному и сульфидному материалу. По прогнозам, в 2018–2019 гг. на Kibali с использованием Leachox будет добыто по 23 тонны золота в год (рис. вверху).

В целом сегодня процесс Leachox или циклы выщелачивания с использованием ректоров Aachen работают на целом ряде африканских предприятий: Loulo и Morila в Мали (Randgold Resources — Barrick Gold), Tongon в Кот-д\'Ивуаре (Randgold Resources — Barrick Gold), на Kibali в Демократической Республике Конго (Randgold Resources — Barrick Gold), Barberton Mines в ЮАР (Pan African Resources), New Liberty в Либерии (Avesoro Resources).

Объемы эксплуатации процесса Leachox или циклов выщелачивания с использованием ректоров Aachen продолжают увеличиваться и на других объектах. Так, например, сравнительно недавно технология была внедрена на крупном предприятии по повторной переработке хвостов в ЮАР, которым владеют Evander Gold Mines и AngloGold Ashanti. Реакторы в данном случае используются для предварительного окисления золотосодержащего сырья перед цианированием, что позволяет повысить его скорость и снизить расход реагента.

Возможности использования реакторов Aachen в качестве устройств массового переноса с высоким сдвиговым усилием не ограничиваются выщелачиванием золота. Они используются и в других процессах, в том числе для обезвреживания цианида, при выщелачивании серебра и меди, получении ионов трехвалентного железа, производстве лития, хотя, конечно же, их основное назначение — извлечение золота. Первый цикл с реакторами Aachen по серебру был запущен не так давно на руднике Gumustas в Турции и уже принес отличные результаты, позволив практически мгновенно повысить уровень извлечения на 8% и снизить расход цианида на 30%.

При подготовке статьи была использована информация с официальных сайтов компаний Maelgwyn Mineral Services Ltd., Maelgwyn Mineral Services Africa (Pty) Ltd. и «Казцинк». ■

-0+1

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница