Реагенты BASF для кучного выщелачивания 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

Значительная часть золотоизвлекательных фабрик, запущенных на территории России и Казахстана в последнее время, работают по технологии кучного выщелачивания (КВ) бедных руд. Среди ЗИФ с многолетней историей также наблюдается тенденция к вовлечению в переработку старых отвалов посредством ввода участков кучного выщелачивания в дополнение к основной технологической цепочке. Компанией BASF разработан ряд продуктов, позволяющих повысить эффективность переработки руд методом КВ. Предлагаемые решения можно разделить на три группы: 

• полимерные связующие для окомкования руд; 
• смачивающие добавки;   
• антискаланты.

Полимерные связующие для окомкования руд

Линейка органических связующих Alcotac® представлена полимерами, поставляемыми в форме порошков, или в жидком виде. Использование полимерных связующих при окусковании золотосодержащих руд позволяет полностью отказаться от использования таких традиционно используемых связующих, как портландцемент, 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], что положительно сказывается на скорости обработки штабеля. 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 прозрачность раствора после просачивания через штабель вследствие связывания взвешенных частиц органическим полимером, присутствующим в окускованной руде. При этом полимер отсутствует в жидкой фазе (полностью связывается с твёрдыми частицами) и не оказывает влияния на дальнейшую переработку раствора после выщелачивания. Стоит отметить, что органические связующие имеют нейтральный pH раствора, что выгодно отличает их от портландцемента для случаев использования бактериального кучного выщелачивания при вскрытии золота, ассоциированного с сульфидами.

Смачивающие добавки 

Применение поверхностно-активных веществ (ПАВ) в кучном выщелачивании — сравнительно новое направление, имеющее большой потенциал, особенно в условиях сложных климатических условий и при переработке руд с низкой удельной поверхностью. Компанией BASF разработана и испытана в пилотном масштабе смачивающая добавка, позволяющая ускорить процессы смачивания, перколяции и капиллярного проникновения раствора. В совокупности эти эффекты позволяют сократить время обработки штабеля и повысить извлечение золота в раствор. На рисунке 1 приведены результаты полупромышленных испытаний реагента на одной из фабрик Перу. Штабель состоял из руды (жильное золото, вмещающая порода — лимонит, гематит, арсенопирит, пирит, кварц, кальцит) с размером куска до 1 дюйма (доля — 99,5 %) и имел высоту 2,3 м. Выщелачивание велось цианистым раствором (0,14 % CN-, pH = 10,5–11,0) с интенсивностью орошения 10 л/м2•ч.

Рис. 1. 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). Негативного влияния добавки на дальнейшую переработку раствора выявлено не было. Отмечено существенное возрастание скорости перколяции раствора при использовании ПАВ. Наиболее ярко эффект применения подобных реагентов проявляется при пониженных температурах, что особенно актуально для условий работы ЗИФ в России и Казахстане. Весьма перспективным видится совместное применение связующих и смачивающих добавок при кучном выщелачивании низкокачественных глинистых руд.

Антискаланты

Предприятия, работающие по технологии кучного выщелачивания, часто сталкиваются с проблемой зарастания отложениями системы орошения рудного штабеля, решить которую можно путём подбора правильного антискаланта. Среди ассортимента антискалантов BASF, поставляемых под торговой маркой Antiprex®, имеются реагенты, предотвращающие образование основных типов накипи (карбонаты, сульфаты, фосфаты, оксалаты), а также специальные реагенты для мягкого растворения уже образованных отложений, позволяющие восстановить пропускную способность трубопроводов и очистить рабочие поверхности насосов и запорной арматуры. Некоторые из антискалантов BASF обладают также свойствами диспергирования глинистых частиц, что благотворно сказывается на эффективности цианирования. Предложение BASF по антискалантам включает в себя услуги по лабораторному подбору оптимальной марки реагента, консультации экспертов, а также помощь в дальнейшем проведении промышленных испытаний и мониторинге процессов солеотложения.

Специальные продукты для переработки золотосодержащих руд

Помимо перечисленных выше продуктов, в зависимости от особенностей конкретной технологии переработки золотосодержащих руд, интерес также могут представлять некоторые специальные продукты BASF: 

• Деактиватор железа, связывающий ионы железа в комплексы и предотвращающий пассивацию поверхности золотин и сульфидов плёнками гидроксида железа. Согласно результатам собственных испытаний новый органический комплексообразователь демонстрирует существенно более высокую эффективность в области высоких pH по сравнению с Трилоном Б при одинаковых удельных расходах. Особенно перспективно применение данного реагента в технологиях, использующих операции доизмельчения концентратов и промпродуктов перед флотацией.
• Депрессор углеродистых частиц для флотационного обогащения углеродсодержащих золотых руд. Водорастворимый порошковый реагент, позволяющий эффективно подавлять флотацию углеродистых частиц, а также диспергировать глинистые частицы для повышения эффективности работы основного собирателя. 
• Флотационные собиратели, вспениватели и диспергаторы глинистых частиц. Собиратели и вспениватели BASF находят применение при переработке руд сложного состава, в случаях, когда использование традиционных реагентов (собиратели сульфидов группы ксантатов, вспениватели типа MIBC) не обеспечивает достаточной эффективности. Применение диспергаторов позволяет устранить эффект экранирования поверхности флотируемых минералов глинистыми частицами и повысить качество концентрата и извлечение ценного компонента.
• Специальные флокулянты для пастового сгущения серии Rheomax® DR, обеспечивающие существенное увеличение скорости сгущения и плотности сгущенного продукта при непропорционально малом возрастании его предела пластичности, что позволяет минимизировать нагрузку на привод сгустителя. Также данные продукты эффективны при сгущении кеков от бактериального выщелачивания упорных руд.
• Органические коагулянты для осаждения тонкодисперсных шламов, позволяющие, в сочетании с флокулянтами добиться наивысшей степени разделения твёрдой и жидкой фаз в процессах сгущения.
• Модификаторы вязкости пульп, позволяющие повысить жидкотекучесть пульп с высоким содержанием твёрдого либо высоким содержанием глины и тем самым улучшить работу мельниц и гравитационных концентраторов.
• Реагенты Rheomax® ETD, позволяющие решить такие проблемы эксплуатации хвостохранилищ, как высокая мутность и недостаточная скорость отдачи оборотной воды, недостаточная ширина намываемого пляжа и медленное высыхание намытого материала.

Компания BASF приглашает к сотрудничеству в целях повышения эффективности технологий кучного выщелачивания. Располагая собственной лабораторией обогащения на базе НИТУ МИСиС, мы имеем возможность проводить собственные исследования на материалах клиентов и предлагать оптимизированные и испытанные решения. Наши специалисты всегда готовы к участию в совместных научно-исследовательских работах, а также оказанию технической поддержки при проведении лабораторных, пилотных испытаний и промышленном внедрении наших продуктов.