Всё из ничего: решения для золотодобытчиков от НПО «РИВС»

Извлечь медь, не потерять цинк

Для меди, как и большинства металлов, характерно исчерпание богатых запасов. В переработку вовлекаются бедное, некондиционное сырьё с высоким содержанием примесей, а возможности технологий обогащения, которые предшествуют металлургическому переделу, уже близки к своим границам. Как получить концентрат высокого качества? Эффективным способом, считает директор департамента гидрометаллургии НПО «РИВС» Анна Бодуэн, может быть комбинирование обогатительных и гидрометаллургических технологий.

Как сегодня перерабатываются медные концентраты? Порядка 90% меди получают с применением пирометаллургических технологий. При этом цинк, который содержится в сырье, не извлекают на стадии металлургического производства меди, а теряют со шлаками, направляемыми в отвал. Это существенный минус: доля стоимости цинка в медных концентратах может составлять от 10 до 20 % общей стоимости ценных компонентов. Актуальная задача — извлечь цинк в виде дополнительного продукта, тем самым повысив комплексность использования сырья.

Для решения этой задачи учёные РИВС опробовали два технологических подхода: автоклавное окислительное выщелачивание и атмосферное окислительное выщелачивание. Обе технологии позволяют избирательно извлекать цинк, при этом медь и благородные металлы остаются в концентрате и могут быть переработаны по традиционной пирометаллургической технологии. В исследовании использовалось лабораторное оборудование НПО «РИВС»: мельница тонкого помола, автоклавная установка и установка для атмосферного выщелачивания.

Для автоклавного окисления исследователи «РИВС» опробовали три концентрата. Их характеристики представлены на рисунке 1.

В результате исследований:

• в первом концентрате содержание меди увеличилось 16,5 до 25,9 %, а количество цинка снизилось с 7,88 до 0,24 %;
• во втором концентрате содержание меди увеличилось с 19,11 до 23,2 %, содержание цинка снизилось с 3,82 до 0,36 %;
• в третьем концентрате содержание меди увеличилось с 9,1 до 11,68 %, содержание цинка снизилось с 6,6 до 0,31 %.

Второй объём исследований был посвящён атмосферному выщелачиванию. Результаты — на рисунке 2.

Экспериментальные исследования доказали, что автоклавное и атмосферное окислительное выщелачивание позволяют эффективно осуществлять обесцинкование медных концентратов. Эти технологические решения можно использовать и для селективного извлечения цинка из коллективных медно-цинковых концентратов.

Время флотации — сократить, эффективность обогащения — повысить

Среди главных проблем, с которыми сталкиваются обогатительные фабрики по переработке медно-золотых руд, — это снижение содержания ценных компонентов в руде, увеличение доли вкрапленности целевых минералов, усложнение их вещественного состава.

Как решить эти проблемы? Можно использовать сверхтонкое измельчение минералов, чтобы раскрыть сростки в мелких классах. Однако при флотации тонких и сверхтонких частиц возникают трудности: надо расширять номенклатуру флотационных реагентов, повышать время пребывания пульпы в камере, для чего придётся увеличить фронт флотации.

К тому же практика показывает, что использование механических и пневматических машин при флотации ультратонких частиц имеет низкую эффективность.

Как продуктивно увеличить фронт флотации? Руководитель сектора исследований минерального сырья Кирилл Лукьянов предлагает использовать для этого флотационные машины эжекторного типа.

Они имеют ряд преимуществ: за счет интенсивной аэрации пульпы с получением мелкодисперсной пены возможно уменьшить время флотации; в камере нет движущихся частей, что ведет к ускоренному выведению минерализованных пузырьков воздуха и, соответственно, увеличивает удельную производительность флотомашины.

Чтобы подтвердить свой тезис, учёные РИВС исследовали эффективность обогащения на флотационных машинах пневматического и пневмомеханического действий в перечистных операциях. Площадкой исследования стала обогатительная фабрика ООО «ГРК «Быстринское». Анализ результатов исследования кинетики флотации и эффективности обогащения в пневматической и пневмомеханической флотационных машинах показал, что в пневматической флотационной машине при I медной перечистке флотация проходит на 5 мин. быстрее, а эффективность обогащения повышается на 2,54 %. При контрольной медной перечистной флотации эффективность обогащения повысилась на 7,69 %, а время флотации снизилось на 15 мин., при этом качественно-количественные показатели увеличились. При II медной перечистной флотации эффективность обогащения увеличилась на 19,78 %, а скорость флотации уменьшилась на 7 мин.

Сравнение аппаратов двух типов показало преимущество пневматической флотационной машины и существенно увеличило производительность перечистного цикла.

---

СПРАВКА

Научно-практическая конференция «РИВС» — профессиональная площадка для обмена опытом между ключевыми игроками отрасли, презентаций российских разработок и решений по повышению эффективности переработки минерального сырья. Конференция проводится силами НПО «РИВС» — петербургской компании-эксперта по обогащению минерального сырья. 12-я конференция, которая прошла в ноябре 2023 года, собрала рекордное количество гостей и зрителей — представителей горно-металлургического и горно-обогатительного сектора — из России, Узбекистана, Казахстана, Беларуси, Армении, и других стран.

---

НПО «РИВС»
199155, Санкт-Петербург, ул. Железноводская, д. 11, лит. А.
Тел.: +7 (812) 321-57-05, 321-57-04.
E-mail: rivs@rivs.ru
www.rivs.ru

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 1 (63)/март 2024 г.