Комплексная переработка минеральных техногенных продуктов, включающая методы кучного выщелачивания и магнитной сепарации

Дружина Г.Я., Татаринов А.П., Емельянов Ю.Е., Ярош Ю.Б.
Золотодобыча, №106, Сентябрь, 2007

Золотосодержащее техногенное сырье, так же как и природное низкосортное, перерабатывают с применением простых малозатратных технологий, например, кучного выщелачивания (КВ).

В золотодобыче России из накопленного в больших объемах техногенного минерального сырья по технологии КВ переработаны отвалы пород Лопуховского месторождения в Якутии и эфельные отвалы золотоизвлекательных фабрик (ЗИФ) Кочкарского рудника на Южном Урале [1]. Для извлечения золота из гале-эфельных отвалов россыпной добычи в настоящее время создается участок КВ в Магаданской области. К переработке КВ рекомендованы, наряду с рудами, гале-эфельные хвосты промывки песков Белогорского рудного узла в Хабаровском крае [2], различные продукты обогащения руд и горные породы ряда предприятий [3,4].

Актуальным является извлечение ценных компонентов из продуктов незавершенного производства, выгруженных из оборудования ЗИФ перед проведением ремонтных работ, при остановках фабрик на модернизацию или в случаях их закрытия. В 1990-е гг., когда мировая цена на золото падала с 12 до 8 долларов за грамм, из-за низкой рентабельности в России были закрыты многие ЗИФ. Среди них такие крупные, как Тасеевская, Карамкенская, несколько позже — им. Матросова.

В данной статье представлены результаты исследования по комплексной переработке техногенного продукта Тасеевской ЗИФ, перерабатывавшей убогосульфидные кварцевые руды Балейского рудного поля и примыкающего к нему Голготайского месторождения (табл.1). Переработку руд осуществляли по схеме «гравитация-флотация-цианирование флотоконцентрата» (содержание в концентрате: Au — 35-58 г/т и более, Ag — 41-56 г/т и S — 15%, Fe — 13%, As — 0,8-2,0%, Sb — 0,5%, Cu — 0,2%) [5,6].

Таблица 1. Химический анализ руд Балейского, Тасеевского и Голготайского месторождений, % [5]

Компонент

Тасеевское

Балейское

Голготайское

Оксид кремния

81,3

68,1

68,5

Оксид алюминия

8,4

12,5

8,1

Оксид кальция

0,8

1,5

3,3

Оксид магния

0,4

1,7

1,5

Сера общая

1,0

0,5

1,3

Оксид железа

0,1-1,5

4,4

6,0

Медь

0,01

-

0,07

Свинец

0,01

0,36

0,02

Мышьяк

0,09

0,04

0,86

Сурьма

0,07

0,01

0,20

Висмут

-

-

0,02

Золото, г/т

6,8

1,5-2,0

9,2

Серебро, г/т

1,3

1,3-2,0

12,0

 

Технологическая проба исходного техногенного продукта для исследования массой ~ 150 кг была отобрана из отвала различных продуктов, выгруженных из оборудования фабрики при ее закрытии. Крупность продукта составляет минус 55 мм. В нем присутствуют мелкие и тонкие фракции, глинистые агрегаты засохших материалов гидрообработок, обломки крепких пород, куски железа (фрагменты футеровки, деформированные стальные шары).

С целью установления показателей выщелачивания золота по составляющим продукт фракциям из средней пробы продукта дезинтеграцией (сухой рассев на сите с размером отверстия 2х2 мм, ручная разборка класса минус 55+2 мм с последующей дезагрегацией глинистых образований путем их раздавливания) было выделено три фракции (табл.2).

Таблица 2. Краткая вещественная и гранулометрическая характеристика техногенного продукта Тасеевской ЗИФ

Составляющая продукта

Класс, мм

Выделен на операциях:

Выход, %

Содержание Au*, г/т

Распределение Au, %

рассев и рудоразборка

рассев, рудоразборка и дезагрегация

1. Песчано-глинистая фракция

-2

-

64,6

20,9

43,0

2. Глинистые агрегаты, мелкие обломки крепких пород

-55+2

­

-5+2

-5

            - 5

-5+2

19,4

49,8

30,8

3. Крупные обломки крепких пород

(в т.ч. куски техногенного железа)

-55+5

 

(-55+5)

-

 

-

16,0

 

(2,3)

51,6

 

-

26,2

 

-

Итого: исходный продукт

-55

-

100,0

31,4

100,0

*Среднее значение по балансу металла в опытах

Массовая доля песчано-глинистой фракции крупностью минус 2 мм в исходном продукте составляет 64,6%; глинистых агрегатов крупностью минус 55+2 мм и мелких обломков крепких пород крупностью минус 5+2 мм — суммарно 19,4%; крупных обломков крепких пород (с включениями техногенного железа) с размером куска минус 55+5 мм — 16%.

Содержание золота в выделенных фракциях продукта высокое, в пределах от 20,9 до 51,6 г/т. Содержание благородных металлов в средней пробе исходного продукта составляет: Au — 31,4 г/т, Ag — 14,3 г/т и техногенного железа — более 2,3%.

Процесс КВ благородных металлов из техногенного продукта Тасеевской ЗИФ в настоящем исследовании моделировали в агитационном и перколяционном режимах.

В агитационном режиме на каждой из фракций продукта крупностью минус 2, 5 и 55+5 мм (см.табл.2) проведено по два параллельных опыта в следующих условиях: концентрация NaCN в растворе — 2-3 г/л, отношение Ж:Т = (1,5-2.,0):1, продолжительность выщелачивания — от 48 до 72 часов, количество исходного продукта на опыт — от 0,2 до 1,0 кг, защелачивание системы «минеральный продукт-раствор» осуществляли оксидом кальция. Усредненные результаты параллельных опытов приведены в табл.3.

Концентрация золота в продуктивных растворах составляет: 9-10 мг/л, 15-21 мг/л и 4-5 мг/л для песчано-глинистой, мелкообломочно-глинистой и крупнообломочной фракций соответственно. Степень извлечения золота по мере увеличения крупности фракций значительно снижается. Так, если из фракций продукта крупностью минус 2 и минус 5 мм извлечение металла достаточно высокое (83,4 и 72,8% соответственно), то из наиболее богатой по золоту фракции крупностью минус 55+5 мм оно составляет всего 12,5%. Это обусловливает относительно невысокое (61,7%) извлечение золота в целом из продукта исходной крупности. Очевидно, что повысить этот показатель можно дроблением исходного техногенного продукта крупностью минус 55 мм до класса минус 5 мм и менее.

В перколяционном режиме динамика выщелачивания золота экспериментально прослежена на материале песчано-глинистой фракции, как преобладающей по массе (ее выход — 64,6%) и доле заключенного в ней золота (43,0% от всего золота в продукте) (см. табл.2). Выщелачивание проводили на пробе массой 10 кг. Процесс КВ моделировали в фильтрационной колонне диаметром 100 мм и высотой 1 м. Защелачивание системы «продукт-раствор» осуществляли гидроксидом натрия. Концентрация реагентов в выщелачивающих растворах составляла: NаCN — 1,0 г/л, NaOH — 0,7 г/л; pH 10-11. Процесс проводили при капельном орошении с плот-ностью около 70 л/(м2·сут).

Влагоемкость материала песчано-глинистой фракции — довольно высокая, по результатам опыта она составляет 305 л/т, что свидетельствует о хорошей проницаемости выщелачиваемого материала. Процесс КВ с последующей водной отмывкой продолжается в течение 80 суток. В первые 37 сут выщелачивания концентрация золота в продуктивных растворах была на уровне 3-6 мг/л, затем она постепенно снижалась до 0,4 мг/л и в промывных водах — до менее 0,1 мг/л. Содержание золота в хвостах выщелачивания составило 3,4 г/т, в исходном материале песчано-глинистой фракции по балансу опыта — 20,9 г/т, извлечение золота — 83,7%. Из сопоставления этих показателей с представленными в табл.3 данными следует, что результаты выщелачивания золота из одной и той же фракции продукта в перколяционном и агитационном режимах практически совпадают. Динамика КВ золота показана на графике. Расход реагентов составил: NaCN — 7,3 кг/т, NaOH — 3,2 кг/т.

Таблица 3. Показатели процесса выщелачивания золота из минерального техногенного продукта и его фракций

Фракция

Содержание Au, г/т

Извлечение Au

в раствор, %

Расход реагентов, кг/т

извлекаемое в раствор

в хвостах выщелачивания

в исходном по балансу

из фракции

из продукта

NaCN

CaO

1. Песчано-глинистая (-2 мм)

18,3

3,6

21,9

83,4

36,0

6,8

4,0

2. Мелкообломочно- глинистая (-5мм)

36,3

13,6

49,8

72,8

22,4

7,7

5,4

3. Крупные обломки крепких пород

(-55+5 мм)

6,4

45,2*

51,6

12,5

3,3

2,2

3,3

Итого: исходный продукт (-55 мм)

19,4

12,0

31,4

-

61,7

6,3

4,1

* Расчетное содержание по результатам анализа методом пробирной плавки проб, измельченных после выборки кусков железа

Линейная скорость фильтрации рабочих растворов достигает до 3 м/сут (по данным исследований на 17-е сутки выщелачивания), промывных вод — 1 м/сут (при завершении 5-суточной водной отмывки).

Продуктивные растворы, получаемые в процессе КВ исходного техногенного продукта Тасеевской ЗИФ, по своему составу (табл.4) пригодны для извлечения из них золота и серебра известными способами (угольная сорбция, сорбция на анионит, цементация на цинковую пыль).

Извлечение золота из продукта исходной крупности составляет 61,7%, извлечение серебра — порядка 50%.

 

Таблица 4. Состав продуктивного раствора выщелачивания благородных металлов из техногенного продукта Тасеевской ЗИФ

Средняя концентрация металлов в растворе, мг/л

Au

Ag

Cu

Zn

Fe

Ni

Co

5,8

2,1

39,5

16,0

93,4

1,1

5,0

 

Тестовые опыты по цианированию дробленного до крупности минус 5 мм исходного продукта, из которого предварительно было удалено основное количество техногенного железа, показали, что извлечение золота может быть выше 77%. Следовательно, дробление продукта до крупности минус 5 мм и менее с предварительной сепарацией техногенного железа может существенно повысить технологические и экономические показатели процесса КВ. Кроме того, удаление железа из продукта окажет положительное влияние на весь процесса получения золота и серебра.

С целью повышения извлечения золота и серебра из минеральных продуктов с повышенным содержанием техногенного железа рекомендуется продукт перед дроблением подвергать магнитной сепарации. Магнитную обработку продукта целесообразно производить в сухом виде.

Выделяемая магнитная фракция (железный скрап) утилизируется. Предлагается два способа утилизации скрапа в зависимости от наличия в нем благородных металлов. Не содержащую золото и серебро магнитную фракцию рекомендуется использовать в качестве металлолома. Золотосеребросодержащий скрап — подвергать сернокислотной обработке с получением железного купороса, направляемого на обезвреживание выщелоченного рудного штабеля и избыточных количеств обеззолоченных растворов (особенно мышьяксодержащих), а нерастворимый остаток направлять на плавку с получением золотосеребряного сплава.

Предлагаемая технология комплексной переработки минерального техногенного продукта с использованием методов КВ и магнитной сепарации рекомендуется для проведения полупромышленных испытаний с последующей реализацией в опытно-промышленном масштабе на золотодобывающих предприятиях.

По предварительным расчетам из отвала Балейского ГОКа, на продукте которого были проведены исследования (масса отвала составляет 15000 т), по разработанной технологии можно получить продукции в виде металлов (золото, серебро, железо) на сумму около 200 миллионов рублей.

Библиографический список:

1. Седельникова Г.В., Крылова Г.С., Королев Н.И. и др.//Научные основы, методы и технологии разделения минеральных компонентов при обогащении техногенного сырья (Плаксин. чтения): Сб.тез.докл. Иркутск, 1999. С 26-27.

2. Строганов Г.А., Дружина Г.Я. // Цветные металлы. 1997. № 6. С 11-14.

3. Дементьев В.Е., Дружина Г.Я., Строганов Г.А. //Анализ, добыча и переработка полезных ископаемых: Сб. науч. тр. (посвящ. 125-летию института «Иргиредмет»). -Иркутск , 1998. С. 332-354.

4. Гудков С.С., Татаринов А.П., Цыкунова Г.В. и др.// Развитие идей И.Н. Плаксина в области обогащения полезных ископаемых и гидрометаллургии: Тез. докл. юбил. Плаксин. чтений (10-14 окт. 2000 г.,  Москва).- М., 2000. С. 177-178.

5. Мязин В.П., Наркелюн Л.Ф., Трубачев А.И., Фатьянов А.В., Глотова Е.В.// Вещественный состав полезных ископаемых и основные результаты их обогащения (по материалам месторождений Забайкалья). Учебное пособие. Часть 1.-Чита:ЧитГТУ, 1998.-91 с.

6. Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд/Иргиредмет.Иркутск, 1999. 2 т.-786 с.


-0+0
Просмотров статьи: 8899       
Реклама на сайте zolotodb и в журнале  Золотодобыча. Расценки на рекламу

Комментарии, отзывы, предложения

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Комплексная переработка минеральных техногенных продуктов, включающая методы кучного выщелачивания и магнитной сепарации »


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 5":