InLine Leach Reactor: реактор интенсивного цианирования Gekko Systems

Реактор интенсивного цианирования InLine Leach Reactor (ILR) — первая промышленная установка такого рода в мире — разработан Gekko Systems в 1997 году на замену традиционным технологиям извлечения золота и серебра из минерального сырья (гравиконцентратов и флотоконцентратов). Первоначально его планировали использовать в комбинации с отсадочными машинами InLine Pressure Jig (тоже Gekko Systems). Со временем конструкция была доработана, компания выпустила реактор периодического действия, который получил широкое распространение на золотодобывающих предприятиях по всему миру для извлечения ценного компонента из концентратов как гравитационного, так и флотационного обогащения.

Принцип действия реактора

Принцип действия реакторов интенсивного цианирования разработки Gekko Systems заключается в удержании твердых частиц во взвешенном состоянии и непрерывном перемешивании материала с целью ускорения протекания химических реакций при взаимодействии с цианистым раствором.

Минеральное сырье в виде концентрата гравитационного обогащения или флотации поступает в горизонтальный вращающийся барабан. Внутри барабана оно смешивается с 1–2-процентным раствором цианида и чистым кислородом (применительно к извлечению золота). Специальные планки (лифтеры), установленные на внутренней полости барабана, обеспечивают постоянный контакт материала с раствором. Благодаря подходящему сочетанию реагентов, учету особенностей сырья и невысокой скорости вращения создаются условия, способствующие эффективному выщелачиванию (рис. 1).

Барабан — основной компонент реактора. В нем поддерживаются условия, способствующие эффективному смешиванию при большом сдвиговом усилии, что позволяет удалить с частиц золота поверхностной слой, облегчая доступ к ним цианида и улучшая кинетику процесса (рис. 2). За счет наличия насыщенной зоны обеспечивается постоянная оптимальная концентрация растворенного кислорода, а также высокая площадь поверхности контакта кислорода и раствора. Само выщелачивание происходит к зоне смешивания раствора и минерального сырья.

По завершению процесса обогащенный раствор отделяется от твердой фазы, которая промывается и разгружается в виде хвостов. Раствор в свою очередь поступает на дальнейший процесс (электролиз, сорбцию, десорбцию).

Разновидности реакторов

Существуют две разновидности реакторов интенсивного цианирования ILR — периодического и непрерывного действия.

Реакторы ILR периодического действия (табл. 1, рис. 3) имеют весьма простую механическую конструкцию, состоящую из вращающегося барабана, двух конических емкостей, зумпфа и автоматических клапанов. Партия минерального сырья загружается в барабан, в котором циркулирует раствор выщелачивания. После обработки обогащенный раствор осветляется и отправляется на электролиз, твердая фаза разгружается путем обратного вращения барабана.

Пока идет переработка одной партии концентрата в емкости для питания накапливается следующая партия. И как только из реактора выгрузится выщелоченный концентрат, начинается загрузка в реактор следующей партии концентрата.

Благодаря строгому контролю каждой стадии процесса реакторы ILR периодического действия подходят для обработки богатых концентратов и максимально сокращают вероятность потерь золота. Рабочие показатели по каждой партии отслеживаются с помощью датчиков и автоматических пробоотборников.

Таблица 1. Модели реакторов ILR периодического действия

Реакторы ILR непрерывного действия (табл. 2, рис. 4, 5) рассчитаны на переработку постоянного потока материала, поступающего в барабан вместе с оборотным обезметалленным раствором выщелачивания. Одновременно с подачей материала происходит разгрузка выщелоченной пульпы, которая далее сгущается (противоточной декантацией или фильтрацией) с целью выделения твердой фазы. Обогащенный раствор поступает на извлечение (прямой электролиз, сорбция), а затем в виде обезметалленного раствора рециркулируется в питание реактора. Скорость каждого из технологических потоков отслеживается и фиксируется, для анализа металлургического баланса отбираются пробы каждого потока. 

Реакторы непрерывного действия рассчитаны на выщелачивание золота и серебра из концентратов как крупного, так и мелкого гранулометрического состава, без ущерба для эффективности извлечения, позволяя тем самым снизить расходы на измельчение. Они подходят для работы с концентратами большого объема или низкого содержания ценного компонента, например комплексных сульфидных золотосодержащих руд.

Таблица 2. Модели реакторов ILR непрерывного действия

Преимущества реакторов интенсивного цианирования Gekko Systems

Реакторы интенсивного цианирования Gekko Systems отличаются высокой кинетикой выщелачивания, обеспечивают устойчивое извлечение свободного золота на уровне >98%, а также высокие показатели по извлечению драгоценного металла из комплексных сульфидных руд. Выщелачивание крупных (>300 мкм) гравиконцентратов с использованием оборотных растворов выщелачивания производится при сниженных расходах электроэнергии и эксплуатационных издержках.

Конструкция реакторов ILR спроектирована таким образом, чтобы уменишить потребность в техническом обслуживании, снизить уровень износа компонентов (за счет низкой скорости работы), а также сократить соответствующие издержки.

Реактор можно адаптировать под работу в комбинации с любыми циклами измельчения, химическими особенностями выщелачивания, реагентными режимами. ILR — модульные, занимают мало место, автоматизированы. Основные технологические параметры контролируются электроникой. Все это заметно сокращает эксплуатационные расходы и улучшает экономику предприятия в целом.

В силу конкретных особенностей каждого проекта Gekko Systems проводит лабораторные испытания и оптимизацию реакторов (результаты лабораторного исследования легко масштабируются) перед поставкой на предприятие. Поставка, монтаж и ввод реактора в эксплуатацию не занимают много времени.

Немаловажным фактором является то, что благодаря замкнутой конструкции с отдельными блокируемыми точками доступа совершить хищение золотосодержащего концентрата из реактора сложнее, чем, например, с концентрационного стола.

Примеры использования

Благодаря высоким эксплуатационным качествам и эффективности реакторы интенсивного цианирования Gekko Systems востребованы по всему миру: сегодня на предприятиях используется более сотни единиц ILR (табл. 3).

Таблица 3. Примеры использования реакторов интенсивного цианирования ILR производства Gekko Systems

•  В 2003 году реактор ILR периодического действия (ILR2000BA) был введен в эксплуатацию на золотодобывающем предприятии St Ives, принадлежащем компании Gold Fields, в Западной Австралии. Перед установкой реактора специалисты Gekko Systems провели комплексный анализ цикла гравитационного обогащения, установив, что «узким местом» является концентрационный стол типа Gemini, а связанные с ним высокие потери золота оказывают существенное влияние на эффективность работы всего отделения.

После установки реактора и отказа от концентрации на столе уровень извлечения золота гравитацией вырос более чем на 8%, извлечение драгоценного металла выщелачиванием за первые три недели эксплуатации в среднем превысило 99%.

•  Концентрат гравитационного обогащения (материал сначала обогащается на центробежных концентраторах, затем доводится на столах) на ЗИФ Вернинского месторождения («Полюс»; введено в промышленную эксплуатацию в 2011 г.) поступает на производство сплава Доре, в то время как хвосты (концентрационного стола) — на интенсивное цианирование в ILR. Обогащенный раствор отправляется на электролиз, твердая фаза доизмельчается в небольшой шаровой мельнице, сгущается и отправляется на извлечение по методу CIL.

•  В 2011 году Gekko Systems поставила реактор ILR150BA на предприятие Ciénega (компания Fresnillo PLC), который стал первым реактором ILR в Мексике. В тот момент на руднике велись работы по модернизации ЗИФ, наращиванию объемов гравитационного обогащения и повышению уровня извлечения золота.

Цикл был организован следующим образом. Подрешетный продукт сита мельницы полусамоизмельчения поступает в шаровую мельницу. 80% песков гидроциклона возвращаются в мельницу, 20% — отправляются на вибрационный грохот (слив направляется на флотацию свинца и цинка). Надрешетный продукт грохота рециркулируется в шаровую мельницу, подрешетная фракция поступает на центробежный концентратор периодического действия, продукт которого (золотосодержащий концентрат) подается в ILR. Золото из обогащенного раствора выщелачивания извлекается по процессу Меррилл-Кроу.

Установка реактора интенсивного цианирования позволила Ciénega  добиться поставленных целей. Среднее извлечение золота превысило 98,5% (серебра — 89%), максимальное — 99%. Загрузка реактора составляет около 1 т гравиконцентрата за цикл (занимает около суток), расход цианида — менее 9 кг/т концентрата.

Успешная эксплуатация оборудования Gekko Systems на предприятии Ciénega сподвигла компанию Fresnillo PLC приобрести и установить в конце 2012 года реактор ILR2000BA на руднике Herradura.

• Реактор ILR периодического действия применяется на крупном золотодобывающем предприятии Hope Bay (компания Agnico Eagle) в Канаде. Концентраты гравитационного обогащения (отсадка в машинах InLine Pressure Jig от Gekko Systems) и флотации поступают на сгущение, фильтрацию и доизмельчение. Пески гидроциклонов отделения доизмельчения отправляются на параллельные центробежные концентраторы периодического действия, продукт которых по мере накопления загружается в реактор ILR.

Выщелачивание в ILR осуществляется с использованием раствора цианида натрия и кислорода, гидроксид натрия выступает в качестве реагента для контроля pH. В разгрузку реактора добавляется флокулянт, способствующий оседанию твердой фазы и выделению обогащенного раствора, который перекачивается на электролиз.

Слив гидроциклонов отделения доизмельчения поступает на реактор ILR непрерывного действия, где процесс протекает в соответствии с описанным выше. Далее остаток выщелачивания отправляется на сгущение, после которого отделенный обогащенный раствор перекачивается в сорбционные колонны, на десорбцию и электролиз (колонны, смола, электролизеры — все Gekko Systems).

Использованные источники:

1. AMC Consultants Pty Ltd. Competent Person’s Report – Mineral Assets PJSC Polyus. AMC Project 216081, June 5, 2017 

2. Bezuidenhout, G. The TMAC Resources Inc. Hope Bay Project – An Innovative Approach 

3. Clow, G., Lecuyer, N., Horan, S., Krutzelmann, H., Chubb, D., Rykaart, M. Technical Report on the Hope Bay Project, Nunavut, Canada. Report for NI 43-10. Roscoe Postle Associates Inc. March 31, 2015 

-2+7

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница