Новые продукты BASF для повышения эффективности переработки золотосодержащих руд
Р.И. Камкин — руководитель технического центра в России и СНГ, к.т.н.>1
П.В. Александров — руководитель отдела, к.т.н.>1
В.С. Фролов — менеджер по продажам и технической поддержке.>1
В.А. Имидеев — специалист по технической поддержке, к.т.н.>1
А. Михайловский — руководитель направления несульфидной флотации (BASF SE), к.т.н >1Отдел специальных химикатов для добычи нефти и полезных ископаемых, ООО «БАСФ»
Усложнение состава и снижение качества перерабатываемых золотосодержащих руд требуют не только совершенствования аппаратурного оформления технологий, но и поиска эффективных химических решений для компенсации ухудшения качества сырья. Общий пакет реагентов, предлагаемых компанией BASF для обогащения руд, включает в себя химикаты для интенсификации и повышения эффективности основных переделов цикла обогащения: это интенсификаторы мокрого размола, флотационные реагенты и экстрагенты, пеноподавители и антискаланты, коагулянты и флокулянты (регулярно вводятся новые марки), пылеподавители, связующие добавки и диспергаторы глины. Многие из этих продуктов могут существенно улучшить эффективность переработки золотосодержащих руд, особенно если речь идёт о глинистых рудах. Наиболее актуальными продуктами BASF применительно к переработке золотосодержащих руд сложного состава являются:
- интенсификаторы мокрого помола;
- диспергаторы глинистых частиц;
- деактиватор железа для процессов флотации;
- смачивающие добавки и органические связующие для кучного выщелачивания;
- реагенты Rheomax® ETD для складирования хвостов.
Интенсификаторы мокрого помола
Данный класс органических полимеров, воздействуя на поверхностный заряд частиц, усиливает силы их взаимного отталкивания, благодаря чему существенно снижается вязкость пуль-пы. На рисунке 1 приведена зависимость напряжения сдвига глинистой пульпы (разгрузка мельницы МПСИ) одной из российских ЗИФ от удельного расхода интенсификатора мокрого помола серии Antiprex®.
Рис. 1. Зависимость напряжения сдвига глинистой пульпы от удельного расхода реагента-интенсификатора мокрого помола
Как видно из приведённых данных, с помощью добавки правильно подобранного реагента возможно снижение вязкости пульпы более чем на 80 % исходного значения. При этом, водорастворимый реагент может подаваться в мельницы в концентрированном виде, не внося с собой лишней воды, снижающей полезную нагрузку.Сам по себе эффект разжижения пульпы может быть полезен в случае наличия проблем с разгрузкой мельниц по причине повышенной вязкости глинистых пульп. Также, снижение вязкости питания положительно сказывается на работе установок гравитационного обогащения. С другой стороны, снижение вязкости пульпы способствует интенсификации процесса размола, позволяя увеличить выход целевой фракции при сохранении прежнего времени размола и нагрузки по питанию мельницы. Данное направление актуально для технологий цианирования, требующих повышенной тонины помола для поддержания приемлемого извлечения и скорости процесса. В случае, если повышение тонины помола не является целью, снижение вязкости пульпы позволяет снизить шаровую загрузку мельницы либо повысить отношение Т:Ж при сохранении заданной тонины. На рисунке 2 приведены данные по выходу целевого класса «-71 мкм» в процессе мокрого размола при различных удельных расходах реагента-интенсификатора мокрого помола BASF. Заметно, что при прочих равных условиях выход целевого класса может быть увеличен на 8 % за счёт эффекта разжижения пульпы.
Рис. 2. Зависимость выхода целевого класса «-71 мкм» от удельной дозировки интенсификатора мокрого помола при размоле глинистой руды в лабораторной шаровой мельнице. Содержание твёрдого в пульпе — 83 %
На рисунке 3 приведена зависимость выхода целевой фракции «-41 мкм» от соотношения «шары/руда» в процессе мокрого помола в лабораторной шаровой мельнице при прочих равных условиях. Согласно приведённым результатам добавка реагента позволила снизить соотношение «шары/руда» с 3,9 до 3,6 при сохранении заданного уровня тонины помола, что на практике означает возможность экономии электроэнергии, так как существенная доля энергозатрат в процессе мокрого размола приходится на перемещение мелющих тел.
Рис. 3. Зависимость выхода целевого класса «-41 мкм» от соотношения «шары/руда» при прочих равных условиях
Отметим, что наиболее ярко эффект применения интенсификаторов мокрого помола проявляется при одновременно высоком содержании глины в руде и высоком отношении Т:Ж в пульпе, т.е. в случаях, когда имеет место высокая плотность и вязкость пульпы.Диспергаторы глинистых частиц
Наличие глины в питании флотации приводит к эффекту «экранирования» частиц рудных минералов глинистыми частицами, имеющими пластинчатую структуру. Подобный эффект приводит к снижению извлечения и качества флотационного концентрата и является одной из причин повышенного расхода собирателей. Предлагаемые компанией BASF диспергаторы глинистых частиц способствуют снятию «экранирующего» эффекта и тем самым повышают селективность действия собирателей и общее извлечение при флотации. Данный эффект демонстрируется данными, представленными на рисунке 4, где представлены результаты опытов по флотации глинистой сульфидной золотосодержащей руды. Согласно полученным результатам в интервале удельных дозировок диспергатора 0-400 г/т наблюдается прирост извлечения золота во флотационный концентрат на уровне 2,5 % на каждые 50 г/т добавляемого диспергатора.
Рис. 4. Результаты лабораторных тестов по флотации глинистой сульфидной золотосодержащей руды с добавкой диспергатора глины
Помимо основной функции — диспергирования глинистых частиц, некоторые из разработанных BASF диспергаторов обладают свойствами ингибиторов солеотложений (антискалантов), а также депрессоров углеродистых частиц в процессе флотации углесодержащих руд, что не является редкостью для золотоизвлекательных фабрик. Всё это позволяет подобрать наилучший реагент под условия конкретного производства. Важно отметить, что наличие в пульпе интенсификаторов помола и диспергаторов не оказывает негативного влияния на показатели сгущения с использованием полиакриламидных флокулянтов.Деактиватор железа для процессов флотации
Проблема пассивации поверхности золотин плёнками гидроксида железа в процессе мокрого размола (особенно в циклах доизмельчения) широко известна. Одним из новых продуктов, предлагаемых BASF, является эффективный комплексообразователь хелатного типа, выполняющий роль деактиватора железа. Благодаря связыванию ионов железа в комплексы в диапазоне высоких значений pH устраняется эффект пассивации, что положительно сказывается на показателях флотации. С использованием реагента были получены хорошие показатели как по улучшению качества, так и по приросту извлечения (Au, Cu) в лабораторных испытаниях на ЗИФ Азиатско-Тихоокеанского региона, при использовании реагента с расходом 10–50 г/т. Побочным эффектом является то, что использование деактиватора железа делает возможным использование более дешёвых мелющих тел из мягкой стали взамен хромистой.Смачивающие добавки и органические связующие для кучного выщелачивания
В последние годы большая часть вновь создаваемых ЗИФ в России и СНГ работают по технологии кучного выщелачивания исходной руды. Компанией BASF разработана и испытана в полу-промышленном масштабе специальная смачивающая добавка (ПАВ), позволяющая ускорить процессы смачивания и капиллярного проникновения раствора. В совокупности эти эффекты позволяют сократить время обработки штабеля и повысить извлечение золота в раствор, что демонстрируется данными на рисунке 5, где приведены результаты полупромышленных испытаний реагента на одной из фабрик Перу.
Рис. 5. Результаты полупромышленных испытаний смачивающей добавки BASF для кучного выщелачивания золотосодержащих руд
Согласно результатам испытаний использование смачивающей добавки позволило повысить степень извлечения золота в среднем на 12 % при одновременном сокращении времени обработки штабеля более чем на 40 % (с 43 до 25 дней). Наиболее ярко эффект применения данного реагента проявляется при пониженных температурах, что особенно актуально для условий работы ЗИФ в России и Казахстане.Вторым решением BASF для процессов кучного выщелачивания является линейка органических связующих Alcotac®. Использование органических связующих при окусковании золотосодержащих руд позволяет полностью отказаться от использования таких традиционно используемых связующих как портланд-цемент, известь, жидкое стекло и при этом улучшить физико-механические свойства штабеля окускованной руды: повысить прочность штабеля под нагрузкой и увеличить скорость перколяции раствора [1, 2]. Согласно имеющимся результатам лабораторных экспериментов до 30 кг портландцемента на 1 т руды может быть заменено 0,8–1,3 кг связующего Alcotac® CB6. Подобное существенное сокращение расхода связующего позволяет получить положительный экономический эффект, учитывая традиционно высокую стоимость логистических услуг при доставке материалов в отдалённые районы расположения ЗИФ. Другим преимуществом использования связующих Alcotac® является более высокая чистота раствора после перколяции через штабель вследствие связывания взвешенных частиц органическим полимером.
Реагенты Rheomax® ETD для складирования хвостов
Подробно вопросы применения технологии Rheomax® ETD освещены в статье [3], ограничимся лишь перечислением основных проблем эксплуатации хвостохранилищ, которые могут быть решены с её помощью:- наличие взвешенных частиц в оборотной воде;
- недостаточная отдача оборотной воды;
- проблемы с намывкой широкого устойчивого пляжа;
- низкая скорость обезвоживания намытого материала;
- повышенный дренаж воды наружу сквозь тело дамбы.
1. Арабаев Р.А., Мирошникова А.П., Макарова У.В., Резниченко А.В., Байер Т.И. Применение новых связующих добавок в процессе кучного выщелачивания золота. Сборник научных трудов ВНИИЦВЕТМЕТа, 2015, с. 32–35. 2. Сизикова Н.В., Резниченко А.В., Кушакова Л.Б., Браилко О.Ю., Казначеев М.А. Процесс окомкования (агломерации) применительно к технологии кучного выщелачивания медных руд месторождений Казахстана. Сборник научных трудов ВНИИЦВЕТМЕТа, 2012, с. 67–71.
3. Камкин Р.И., Александров П.В., Фролов В.С. Возможности решения проблем эксплуатации хвостохранилищ с помощью технологии Rheomax® ETD. Золото и технологии, 2017, №1 (35), с. 92–94.
ООО «БАСФ»
125167, Москва, Ленинградский проспект 37А-4.
Тел.: +7 (495) 231-72-00,
факс: +7 (495) 231-72-01.
E-mail: pavel.alexandrov@basf.com,
rostislav.kamkin@basf.com,
www.mining-solutions.basf.com
Опубликовано в журнале “Золото и технологии”, № 3 (37)/сентябрь 2017 г.
