Инновационные решения в технологии переработки упорных золотосодержащих руд месторождения «Воронцовское»
Г.Л. Максимов, Е.А. Пушной, А.С. Хрусталев — ЗАО «Золото Северного Урала», г. Краснотурьинск.
Золотосодержащие руды месторождения «Воронцовское» характеризуются наличием тонкодисперсного золота, приуроченного, как правило, ко всему спектру минералов руды и вмещающих пород (карбонатов, силикатов, сульфидов и пр.). При этом до 80 % золота извлекается прямым цианированием измельченной руды по технологии «уголь в пульпе». Неизвлекаемое золото направляется в хвостохранилище.
В результате минералогических исследований пробы руды было установлено, что рудная часть пробы представлена пиритом (3,5–4,0 %) и гидроокислами железа (4,5–5,0 %), в меньшей степени халькопиритом, сфалеритом, арсенопиритом. Нерудная часть пробы состоит в основном из кальцита, доломита и кварца, в меньшей степени из полевого шпата, мусковита, каолинита, амфибола и хлорита.
Рис. 1. Зерно самородного золота в кварце. Полированный шлиф, отраженный свет, без анализатора.
При проведении рационального анализа проб руды технологической крупности (95 % минус 0,071 мм) установлено, что значительная часть тонкодисперсного золота до 15–20 % ассоциирована с пиритом и арсенопиритом, а также заключена в кварце и оксидных минералах железа и не извлекается при цианировании [1]. Среднее содержание золота в исследуемых пробах составило 4 г/т.
По данным минералогического анализа, а также исследований по раскрытию минералов установлено, что подавляющая часть золота находится в классе крупности минус 0,045 мм, а размер его зерен в основном не превышает 10 мкм. Последнее подтверждается визуализацией характерного присутствия золота в руде, что отражено на рис.1. Основная часть раскрытых зерен пирита находится в классе крупности минус 0,071 мм с превалирующим размером зерен — 5–50 мкм, что демонстрируется данными, представленными на рис. 2.
Рис. 2. Зерна пирита в кварце. Полированный шлиф, отраженный свет, без анализатора.
С целью изучения технологических свойств руды были проведены исследования по концентрированию нераскрытого в технологической цепочке золота, ассоциированного с сульфидными минералами и заключенного в окисленные минералы железа и кварц, с использованием центробежных концентраторов.
На первой стадии исследования проводились на лабораторном концентраторе Knelson КС-МD3 с ручной разгрузкой концентрата. При этом изучалось влияние на технологические показатели процесса следующих параметров: содержание руды класса минус 0,071 мм в питании концентратора, расход флюидизационной воды, центробежное ускорение.
В результате исследований процесса концентрации было установлено, что извлечение золота в концентрат уменьшается с 26,1 до 19,7 % при увеличении доли класса крупности минус 0,071 мм в питании концентратора с 60 до 92 %. Наблюдается незначительное увеличение извлечения золота до 20,7 % по достижении в питании концентратора доли класса минус 0,071 мм 97,5 %. Извлечение серы и мышьяка, ассоциированных с пиритом и арсенопиритом, в концентрат имеет выраженный максимум при доле класса минус 0,071 мм в питании концентратора на уровне 83 %.
Анализ полученных данных показал, что извлечение сульфидных минералов в концентрат аппарата Кnelson повышается с 23,88 % до 31,44 % с увеличением расхода флюидизационной воды с 2,0 до 4,5 л/мин, при этом извлечение золота в концентрат сначала снижается с 24,76 до 21,48 %, затем повышается до 25,47–26,79 %. Проведение контрольных операций обогащения позволяет извлечь в объединенный концентрат около 50 % сульфидной серы при извлечении золота до 43 %. Выход объединенного концентрата составил 27 %.
На основании полученных данных по гравитационному обогащению руды на концентраторе периодического действия были определены оптимальные технологические режимы для проведения укрупненных испытаний на концентраторе Knelson КС-СVD6 с непрерывной разгрузкой тяжелой фракции.
В результате центробежного обогащения были получены концентрат и промпродукт с суммарным выходом 27,29 %, извлечением серы 54,35 %, золота 36,98 %, серебра 33,71 %.
Гранулометрическая характеристика продуктов обогащения приведена в таблице 1. Из данных таблицы видно, что более 70 % концентрата представлено классом +0,045 мм, что предполагает наличие в этом классе крупности нераскрытого золота и, как следствие, нецианируемого [1].
Рис. 3. Зависимость извлечения золота в раствор от времени выщелачивания.
В дальнейшем продукты гравитационного обогащения руды подвергались исследованиям по агитационному цианидному выщелачиванию. Часть объединенного гравитационного концентрата перед цианированием подвергалась доизмельчению на бисерной мельнице «SUPERMILL» до крупности минус 0,005 мм (95%) для сравнения технологических показателей процесса цианирования гравитационного концентрата и его тонкоизмельченной части.
Кинетика процесса цианидного выщелачивания продуктов обогащения приведена на рисунке 3.
Из данных рисунка 3 видно, что скорость выщелачивания золота для тонкоизмельченного концентрата значительно выше, чем для других продуктов обогащения руды. Кинетика выщелачивания золота из хвостов гравитации также высока. За первые два часа в раствор переходит более 90–95 % золота.
|
Классы крупности, мм |
Концентрат (суммарный) |
Хвосты | ||
| Выход | Выход | |||
| г | % | г | % | |
| -0,63+0,315 | 1,72 | 1,38 | — | — |
| -0,315+0,160 | 3,96 | 3,19 | — | — |
| -0,160+0,071 | 47,03 | 37,86 | 3,25 | 3,16 |
| -0,071+0,045 | 36,53 | 29,40 | 6,01 | 5,84 |
| -0,045+0,020 | 33,95 | 27,33 | 46,69 | 45,39 |
| -0,020+0,010 | 0,65 | 0,52 | 21,97 | 21,36 |
| -0,010+0,005 | 0,40 | 0,32 | 10,06 | 9,78 |
| -0,005+0,000 | — | — | 14,89 | 14,47 |
| Итого: | 124,24 | 100,00 | 102,87 | 100,00 |
На основании проведенных исследований по гравитационной концентрации и цианированию можно сделать следующие выводы:
- в результате ультратонкого измельчения гравитационного концентрата и дальнейшего его цианирования удалось достичь извлечения золота в раствор на уровне 92–93%;
- извлечение золота в раствор из хвостов гравитационного обогащения руды на центробежном концентраторе составило 90,0 %;
- среднее извлечение золота в раствор при цианировании руды можно увеличить до 90–92% (на 10–12 % выше существующих показателей) путём концентрирования нераскрытых минералов, содержащих золото, а также частичного центробежного концентрирования пирита и арсенопирита и ассоциированного с ними золота, с последующим ультратонким измельчением тяжелой фракции и совместного её цианирования с хвостами гравитационного обогащения.
1. В.В. Барченков. Технология гидрометаллургической переработки золотосодержащих флотоконцентратов с применением активных углей. Чита: Поиск, 2004 — 242 с.
ОАО «Уралмеханобр»
620144, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, 87.
Тел. +7 (343) 344-27-42, доб. 2000
E-mail: umbr@umbr.ru
www.umbr.ru
Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 3 (17)/сентябрь 2012 г.
