Радиометрическое обогащение руд месторождения «Сухой Лог»

Сб.Науч.тр.: Анализ, добыча и переработка полезны ископаемых
г.Иркутск, Иргиредмет, 1998 г.

В связи с подготовкой к эксплуатации месторождения «Сухой Лог» появилась необходимость проведения исследований по выявлению возможности использования радиометрических способов сепарации для предварительного обогащения руды этого месторождения.

Первая попытка была предпринята институтом "ЦНИИолово" (1974 г.). Исследовалась возможность обогащения руды крупностью менее 100 мм и продуктов рудногалечного измельчения мельче 40 мм. Вследствие низкой оптической контрастности положительных результатов не получено. Потери золота с отвальным продуктом, выход которого был 34-57 %, обусловлены тем, что большая часть золота связана с сульфидами, присутствующим не только в кварце ("белый продукт" - концентрат), но и в сланцах ("темный продукт" -хвосты).

В Иргиредмете (1979 г.) был принят рентгенорадиометрический способ. В качестве разделительного признака выбран мышьяк, содержащийся в виде арсенопирита в кварц-сульфидных прожилках. Получить продукт с отвальным содержанием золота не удалось, так как доля арсенопирита в общем количестве сульфидов, содержащихся в руде, незначительна, а золото ассоциирует, в основном (90-96 %), с пиритом.

Изучение вещественного состава, выполненное с целью выбора наиболее значимых признаков разделения золотосодержащей руды и пустой породы, показало, что вмещающие породы представлены углистыми сланцами, а рудная часть - жильным минералом с золотого сульфидной прожилково-вкрапленной минерализацией, преимуще­ственно пиритом. Макроскопически руда на 50-70 % представлена обломками сланцев с сидеритом и анкеритом без видимых включений сульфидов, 30-40 % составляют сланцы с кварц-сульфидными прожилками и 7-15 % - обломки с четко выраженными линзами кварц-сульфидного состава. Отмечено, что в материале крупностью минус 50+25 мм содержание обломков сланцев без видимых включений сульфидов ниже, чем в продукте крупнее 50 мм, зато содержание сростков значительно выше. Данные химического анализа исходного материала свидетельствуют, что из элементов-спутников золота пре­обладающее значение имеет железо (7,56 %), массовая доля оксидов кальция и титана менее 1 %, а меди, цинка и свинца - сотые доли процента (табл.1).

Таблица 1 Химический состав исходной руды месторождения «Сухой Лог»

На основании вновь полученных данных по вещественному составу руды, учитывая результаты ранее выполненных исследований, в качестве элементов-индикаторов золота для проведения рентгенорадиометрической сепарации были выбраны железо и кальций. Расчет по формуле парной корреляции показал, что между золотом и кальцием корреляционной связи практически нет (г=-0,004), как нет и генетической связи, в то время, как между железом и золотом такая связь существует (г=0,860). Поэтому в качестве элемента-индикатор а при покусковой рентгенорадиометрической сепарации руды место­рождения «Сухой Лог» выбрано железо. Изучением покусковой контрастности материала пробы крупностью минус 75+50 мм установлено, что показатель контрастности по золоту равен 1,58, что относит ее к категории особо контрастных руд. Теоретически представ­ляется возможным выделить около 80 % горной массы с содержанием золота на уровне 0,2 г/т и получить обогащенный продукт с содержанием золота более 12 г/т. Исходя из этого, режимы сепарации выбирались из условия обеспечения максимальной эффективности возбуждения и регистрации линии характеристического излучения железа. Испытания проведены на лабораторном макете рентгенорадиометрического сепаратора РРС-2. В качестве источника возбуждения использовалась рентгеновская трубка БС-1 с медным анодом. Для фильтрации и преобразования тормозного излучения применялся свинцовый фильтр. Вторичное излучение регистрировалось про­порциональным детектором СИПЗ-4. За признак разделения приня­то отношение:

h = N_A/N_S

где N_A - количество импульсов характеристического излучения желе­за; 

N_S - количество импульсов обратно рассеянного возбуждающего излучения.

Для настройки и проверки работы сепаратора были изготовлены кусковые образцы из материала пробы с известным содержанием железа. Результаты измерений показали вполне удовлетворительное соответствие между содержанием железа в изготовленных образцах и значениями признаков разделения. При этом относительное средне-квадратическое отклонение измеренного значения признака раз­деления не превышает 20 %,  что вполне приемлемо для покусковой сепарации, когда время измерения кусков 0,05-0,10 с.

Результаты рентгенорадиометрической сепарации материала пробы подтвердили данные покусковых исследований. Из материала пробы крупностью минус 75+50 мм было выделено 74,8 % горной массы с содержанием золота 0,18 г/т, при этом в концентрат извлечено 91,1 % (табл.2).

Таблица 2 Результаты рентгенорадиометрической сепарации

При обогащении руды крупностью минус 50+25 мм удалось получить продукт с отвальным содержанием золота, но выход его был всего 5,5 %, увеличение выхода хвостов привело к повышению содержания золота в них.

Минералогический анализ продуктов сепарации материала крупностью минус 75+50 мм показал, что массовая доля сульфидов в концентрате возросла более чем в 3 раза, а в хвостах - снизилась до редких знаков. Концентрат сепарации содержит большее количество золота в виде сростков и меньше свободного. В хвостах же, по сравнению с исходной рудой, увеличивается доля упорного золота, не извлекаемого цианированием. Полученные данные дают основание полагать, что концентрат рентгенорадиометрической сепарации более благоприятен для последующего обогащения по существующей технологической схеме, чем исходная руда и его обработка не вызовет ухудшения общих показателей обогащения.

Для подтверждения этого предположения по ранее разработанной гравитационно-флотационной схеме было проведено обогащение пробы исходной руды крупностью минус 75+50. мм месторожде­ния «Сухой Лог» и концентрата рентгенорадиометрической сепарации этой же крупности. Полученные показатели обогащения практически идентичны: содержание золота в отвальных продуктах со­ставило 0,1 г/т, извлечение золота гравитацией и флотацией при обогащении исходной руды составило 95,1 %, при обогащении концентрата рентгенорадиометрической сепарацией - 98,6 % (табл.3).

Таблица 3 Баланс металла по гравитационно-флотационной схеме обогащения исходной руды и концентрата рентгенорадиометрической сепарации

Результаты исследований по оценке обогатимости рентгенорадиометрическим способом золотосодержащей руды месторождения «Сухой Лог» свидетельствуют о том, что при сепарации руды крупностью минус 75+50 мм извлечение золота превышает 90 %. В отвальный продукт с содержанием золота ниже 0,2 г/т выводится 75 % горной массы, при этом почти в 2 раза снижается выход гравитационно-флотационного концентрата, улучшаются условия флотации.

Значительно меньший (5,5 %) выход хвостов получен при обогащении руды крупностью минус 50+25 мм.

В дальнейшем следовало бы продолжить исследования процесса рентгенорадиометрической сепарации в направлении изучения возможности обогащения более крупного материала (-150+75 мм) и изыскания путей повышения эффективности обогащения руды крупностью минус 50+25 мм.