CC BY
102
© В.Н. Лыгач, Г.В. Ладыгина, В.Д. Саморукова,
А.В. Шубодсров, 2007
УДК 622.7
В.Н. Лыгач, Г.В. Ладыгина, В.Д. Саморукова,
А.В. Шубодеров
ДОИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗОЛОТА ИЗ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ БЕДНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД ЮЖНОГО УРАЛА
Семинар № 24
Разработка и освоение технологии извлечения золота из накопленных техногенных минеральных объектов, в первую очередь, из отвалов, хвостов и воды золотоизвле-кательных фабрик и производств, приобретает актуальность для многих золотодобывающих предприятий, на которых сырьевые запасы кондиционных руд близки к истощению.
Ниже представляются результаты технологических разработок, выполненных ИКИМСО, по извлечению золота из бедных золотосодержащих руд Светлинского месторождения, отвальных продуктов Кочкарской ЗИФ и из эфелей хвостохранилища «Мусин Лог» (Южный Урал). Переработка руды Светлинского месторождения на золотоизвлекательной фабрике «Южуралзолото» включает рудо-подготовку с последующим извлечением золота гидрометаллургическим способом из всего объема руды. Была исследована возможность предварительного обогащения исходной руды перед гидрометаллургией с целью повышения содержания золота в питании, направляемом на цианирование.
Руда Светлинского месторождения в минералогическом отношении характеризуется рядом особенностей, в
связи с широким развитием в ней процессов окисления.
Выполненные исследования по изучению вещественного состава и технологических свойств проб исходной руды текущей добычи, сливов мельниц и гидроциклона, показали, что:
- в пробах золото, в основном, связано с сульфидами и продуктами их окисления и, в меньшей степени, с кварцем, но присутствует золото и в свободной форме;
- из-за равномерного распределения драгоценных металлов по классам крупности и плотности, невозможно эффективно провести предварительное обогащение руды путем классификации и гравитации;
- использование метода магнитной сепарации в сильном поле не обеспечивало избирательно извлечение золота в магнитную фракцию (извлечение золота было на уровне -
78,4 %, серебра - 87,9 %). Выход магнитной фракции составил 54,4 % от исходной руды.
- флотация в изученных условиях также не обеспечивала достаточно высокого извлечения золота во флотационный концентрат, содержащий 3-4 г/т золота.
С целью изучения основных потерь золота с отвальными продуктами обо-
гащения и гидрометаллургии на Коч-карской ЗИФ проводилось изучение вещественного состава и технологических свойств отобранных на фабрике отвальных продуктов: слива сгустителя и хвостов сорбции.
Пробы слива сгустителя и хвостов сорбции характеризовались преобладанием кварца и полевых шпатов (66,8 и 70,6 %), высоким содержанием (14,7 и 12,1 %) гидроокислов железа и наличием глинистых минералов (6,9 и 6,3 %). Основная часть золота была связана с сульфидами и продуктами их окисления и, в меньшей степени, с кварцем. Присутствовало золото и в свободной форме.
Проведенные исследования показали, что в случае гравитационного обогащения изучаемой пробы слива сгустителя раздельно по классам крупности, можно выделить объединенную тяжелую фракцию при выходе ее 13,48 % от слива сгустителя, что обеспечит извлечение из этой пробы золота на уровне 55,52 %.
Была исследована также возможность извлечения золота из слива сгустителя флотационным способом. Флотация осуществлялась на классе -0,05, выделенном из слива сгустителя мокрой классификацией. При использовании в качестве основного собирателя, амфотерного реагента (АРФ-1) - 50 г/т, получено извлечение в одну основную операцию 47,6 % золота и 56,8 % серебра.
В исходных хвостах сорбции, по данным спектрального анализа, содержатся благородные металлы: золото менее 1 г/т и серебра 2 г/т, а также целый ряд ценных редких металлов и редкоземельных элементов.
При гравитационном обогащении пробы хвостов сорбции на концентрационном столе с последующей классификацией тяжелой фракции, удалось выделить из нее продукт (кл.-
0,1+0,05 мм), в котором концентрация золота повышена до 2 г/т. Выход этого продукта составил 6,12 % от исходных хвостов, а извлечение золота в него составило 12-13 %.
В случае магнитного обогащения в сильном поле на лабораторном сепараторе английской фирмы «Бокс Маг Рапид» из пробы хвостов сорбции выделена магнитная фракция, в которой содержание золота составило 3 г/т, а серебра 10 г/т, при выходе магнитной фракции 10 % от хвостов сорбции. Извлечение благородных металлов в магнитную фракцию составило: золота - 32,26 %, серебра - 42,55 %.
При дальнейшей переработке немагнитной фракции химическим способом получен кварц-полевошпато-вый продукт, содержащий 77,5-94,5 % БЮ2 и 0,6-1,2 % Ре203. Такой продукт можно использовать в керамической, строительной и металлургической промышленности.
Выполненные исследования открывают перспективу использования сливов сгустителей и хвостов сорбции для снижения потерь благородных металлов и повышения комплексности использования сырья.
Таким образом, выполненные исследования свидетельствуют, что из-за нахождения золота в рудах Светлин-ского месторождения в различных формах, для повышения эффективности их обогащения, необходимо использовать несколько методов обогащения. При этом снижение потерь благородных металлов на Кочкарской ЗИФ с отвальными продуктами может быть обеспечено:
а) доизвлечением золота из слива гидроциклона гравитацией или флотацией (извлечение золота на уровне
55,5 % и 47,6 % соответственно от исходного слива гидроциклона);
б) доизвлечением золота из хвостов сорбции (отвальный продукт
гидрометаллургии, содержащей золота менее 1 г/т и серебра - 2 г/т) с использованием метода магнитной сепарации в сильном поле, из него получена магнитная фракция с содержанием золота 3 г/т и 10 г/т серебра при выходе ее 10 % от хвостов сорбции. Извлечение золота и серебра в эту фракцию составило 32,6 % и 42,55 % соответственно.
При дальнейшей переработке отвальных продуктов (хвостов сорбции, в частности) возможно выделение весьма ценного кварцевого продукта с невысоким содержанием оксидов железа, что позволит не только повысить комплексность использования сырья, но и улучшить качественноколичественные показатели работы фабрики.
Хвосты переработки золотосодержащих руд (эфелей), находящиеся в хвостохранилищах, существенно отличаются по своему составу и качеству от золотосодержащих руд, т.к. они в значительной степени измельчены и окислены. Вследствие этого присутствующее в них свободное золото обычно имеет покрытия из гидроокислов железа, а часть цветных металлов представлена минералами в окисленной форме. При этом материал хвостов содержит много водорастворимых солей, флотационные реагенты и смазочные масла. По своему вещественному составу хвосты (эфеля) близки к окисленным рудам различных типов, но они всегда характеризуются технологической «упористо-стью» золота, серебра и цветных металлов. Отличными особенностями характеризуются и отходы золотоизв-лекательных фабрик ОАО «Южурал-золото» и, в частности, лежалые хвосты хвостохранилища «Мусин Лог».
За период отработки и обогащения руд Светлинского и других месторождений скопились значительные
объемы отходов обогащения с содержанием золота 1-2 г/т. По данным геологических разведочных скважин запасы эфелей составляют 6 млн.т при содержании золота от 0,7 до 1,4 г/т.
В ИКИМСО проведены геологотехнологические исследования 2-х проб золотосодержащих эфелей (пес-чано-алевритистая фракция) хвостохранилища «Мусин Лог». Целью работы явилась разработка технологии обогащения данных эфелей с получением концентрата, содержащего не менее 3 г/т золота.
Проба эфелей 2Э включала ~ 79 % кварца с полевым шпатом, 6,4 % слюд, 5,8 % хлорита, 3,9 % сульфидов, 1,8 % амфибол и т.д. В пробе отсутствовали глинистые минералы, гидроокислы железа составили всего
0.3 %.
Проба содержала 0,86 г/т золота, которое было связано, в основном, с пиритом, гидроокислами железа и кварцем, встречалось оно и в свободном виде.
Распределение золота по классам крупности показало некоторую концентрацию его в мелких классах (до 1,5 г/т). Присутствие золота в крупных классах связано, в основном, с кварцем и гидроокислами железа, а в мелких классах - с пиритом и его свободной формой.
Особенности вещественного состава пробы эфелей и необходимость извлечения золота, связанного с различными минералами, а также находящегося и в свободном виде, потребовали проведения целого комплекса технологических исследований с привлечением методов гравитации, магнитной сепарации и флотации, обеспечивающих в каждом конкретном случае эффективное извлечение из эфелей различных форм золота.
При этом переработка флотацией лежалых старых отвалов эфелей предусматривают необходимость извлечения в пенный продукт как самородного золота, так и сульфидов, содержащих благородные металлы, которые, находясь в известково-цианистой среде, сильно задепрессированы. В этом случае ксантогенат малоэффективен и нужны более эффективные собиратели.
Выполненные лабораторные исследования по гравитации, магнитной сепарации и флотации позволили разработать несколько рациональных вариантов технологии извлечения из эфелей золота:
1. Гравитационная схема обогащения, предусматривающая получение чернового концентрата на винтовых сепараторах с перечисткой его на концентрационных столах, обеспечила получение золотосодержащего концентрата с содержанием золота 4,73 г/т и 4,6 г/т серебра, при извлечении 51 % золота и 5,7 % серебра. Выход такого продукта составил 9,29 %. При этом имеется реальная возможность улучшения качественноколичественных показателей за счет использования промпродукта и, в первую очередь, повышения извлечения золота.
2. Наиболее высокие результаты обогащения были достигнуты по гравитационной технологии переработки необесшламленных исходных эфелей с использованием концентратора Кнельсона. Получен гравитационный концентрат с содержанием около 13 г/т золота и 18 г/т серебра. При этом извлечение золота в концентрат достигло 83,7 %. Высокая эффективность гравитационного обогащения эфелей на концентраторе Кнельсона обусловлена специфическими особенностями этого аппарата, одной из которых явля-
ется обеспечение высокого значения центробежной силы.
3. Разработанная флотационная технология переработки эфелей предусматривает флотацию золота и серебра в присутствии шламов, т.е. исходных эфелей. По этой технологии получены концентраты с содержанием 3,5 г/т Аи и 9 г/т Ад при извлечении в них золота от 71,6 до 82,3 % и серебра на уровне 24,5 %. Выход флотационного концентрата составил порядка 17,6 %. В случае необходимости качество флотационного концентрата может быть повышена за счет корректировки процесса флотации.
4. Магнитно-флотационная технологическая схема предусматривает предварительное обесшламливание исходных эфелей (по классу 20 мкм), магнитную сепарацию песков с выделением золотосодержащего продукта (магнитную фракцию) (7 г/т Аи и 8,4 г/т Ад) и последующую флотацию благородных металлов из немагнитной фракции песков с получением дополнительного золотосодержащего продукта (5,0 г/т Аи и 7 г/т Ад). Суммарный выход золотосодержащего концентрата составил 11,74 % при содержании золота в объединенном продукте 5,69 г/т и 7,57 г/т серебра. Извлечение золота в концентрат по магнитно-флотационной технологии обогащения составило 77,65 % и серебра 13,68 %. Общее извлечение золота по этой технологии может быть повышено до порядка 83 % за счет использования шламистой части эфелей, но при этом качество концентрата будет ниже.
Выполненные исследования показали, что при обогащении исходных эфелей пробы 2Э наиболее высокие технологические показатели обогащения могут быть получены по разработанным схемам: чисто гравитаци-
онной технологии обогащения с использованием концентраторов Кнель-сона, чисто флотационной и магнитно-флотационной технологиям.
До проектирования промышленного комплекса по переработке лежаль-ных отходов хвостохранилища «Мусин Лог» необходимо провести геологотехнологическое опробование хвостохранилища и опытно-промышленные испытания по разработанным
схемам, которые позволят получить дополнительные данные по характеристике сырья и продуктов, наработать укрупненные партии золотосодержащих концентратов и отработать на них процессы цианирования с последующей сорбцией. Полученные дополнительные данные по параметрам изученных процессов будут весьма ценными для последующего проектирования и переработки эфелей. птш
— Коротко об авторах--------------------------------------------------
Пыгач В.Н., Ладыгина Г.В., Саморукова В.Д., Шубодеров А.В. - ГИГХС, ИКИМСО.
----------------------------------- © Г.В. Ладыгина, В.Н. Лыгач,
А.В. Шубодеров, Г.И. Богатырева, Н.Н. Архангельская, 2007
УДК 622.7
Г.В. Ладыгина, В.Н. Лыгач, А.В. Шубодеров,
Г.И. Богатырева, Н.Н. Архангельская
К ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ОБОГАЩЕНИЯ ЗОЛОТОНОСНЫХ ПОРОД НА ОПЫТНОМ УЧАСТКЕ ОДНОГО ИЗ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЯРНОГО УРАЛА
Семинар № 24
В институте ГИГХС проводились работы по оценке эффективности существующей технологии первичного и гравитационного обогащения золотоносных пород при опытно-промышленной эксплуатации
одного из участков месторождений Полярного Урала, а также изучалась возможность доизвлечения золота из отобранных на участке отвальных продуктов. Технология обогащения золотоносных пород на опытном уча-
