CC BY
34
© И.А. Сидоров, Г.И. Войлошников, П.Н. Рубцов, В.В. Бондарь, С.Г. Грицай, 2015
УЛК 669.02.09
И.А. Сидоров, Г.И. Войлошников, П.Н. Рубцов, В.В. Бондарь, С.Г. Грицай
ИСПЫТАНИЯ МЕЛЬНИЦЫ ПРОИЗВОДСТВА ООО «БФК ИНЖИНИРИНГ» ДЛЯ УЛЬТРАТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ УПОРНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
Приведены результаты исследований по изучению влияния сверхтонкого измельчения на повышение извлечения металла из флотоконцентрата с высокой степенью упорности по отношению к цианистому процессу. Представлены результаты по сокращению энергозатрат при измельчении флотоконцентрата до крупности 10 и 20 мкм.
Ключевые слова: упорный флотоконцентрат, бисерная мельница, сверхтонкое измельчение, поточный режим измельчения, сорбционное цианирование, извлечение, золото.
В настоящее время выполняется большое количество работ, направленных на применение тонкого и сверхтонкого измельчения золотосодержащих продуктов с использованием бисерных мельниц. Известно, что применение метода сверхтонкого измельчения позволяет для некоторых упорных золотосодержащих продуктов существенно повысить извлечение золота в процессе цианирования [1-4]. Однако возможность моделирования технологического процесса измельчения в непрерывном режиме для бисерных мельниц является основной проблемой на данный момент.
На рынке лабораторного оборудования представлен широкий ассортимент лабораторных бисерных мельниц, зарубежных компаний, среди российских разработок - это мельница МБП-1 совместного российско-казахстанского производства ТОО «SMAK Technology» и ООО БФК «Инжиниринг».
Лабораторные и полупромышленные бисерные мельницы ООО «БФК Инжиниринг» имеют возможность моделирования
технологического процесса ультратонкого измельчения в проточном режиме.
В ОАО «Иргиредмет» выполнены исследования по повышению извлечения золота из упорного сульфидного флотационного концентрата при цианировании, после предварительного механического вскрытия золота в лабораторной установке ультратонкого измельчения МБП-1.
В качестве объекта для проведения экспериментов выбран флото концентрат, характеризующийся высокой степенью упорности по отношению к цианистому процессу, доля цианируемого золота при исходной крупности 95 % класса минус 0,074 мм составляет 21,48 %. Флотоконцентрат на 48 % представлен оксидами кремния и алюминия. Масса общего железа составляет 14,3 %. Элемент на 91 % находится в сульфидной форме. Количество общей серы — 20,7 % и она, практически, вся сульфидная. Доля меди значительно ниже - 4,4 %, состоящая на 93 % в сульфидной форме. Концентрат на 46 % состоит из сульфидов, из них 27,7 % приходится на пирит. Из породообразующих минералов преобладает кварц, его массовая доля находится в пределах 30,0 %.
Для данного продукта были выполнены исследования по ультратонкому измельчению с последующим цианированием.
Для достижения необходимой крупности измельчения концентрата применяли лабораторную бисерную мельницу МБП-1 производства ООО «БФК Инжиниринг», емкостью — 5 литров (рис. 1). Измельчение проводили до крупности 10-20 мкм. В качестве мелющей среды в данных испытаниях использовали керамический бисер типа 2Б (силикат циркония), изготовленный синтерным методом размером 2,0-2,2 мм, удельным весом — 4,1 кг/л, насыпным весом — 2,497 кг/л.
Рис. 1. Полупромышленная мель-ннца ультратонкого измельчения производства ООО «БФК Инжиниринг»
Для определения зависимости выхода классов 20 и 10 мкм от шаровой загрузки и энергозатрат, пошедших на измельчение в мельнице МБП-1, провели серию опытов, результаты которых представлены на рис. 2, 3. Так же в ходе экспериментов изучалось влияние плотностных характеристик измельчаемого материала и скорости вращения импеллера на расход электроэнергии для достижения крупности 20 и 10 мкм.
100
40
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Расход энергии мельницы. кВт*ч/т
Рис. 2. Влияние шаровой загрузки на выход класса 10 мкм
105
60 -
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Расход энергии мельницы, кВт'ч/т
Рис. 3. Влияние шаровой загрузки на выгход класса 20 мкм
Из графиков видно, что повышение шаровой загрузки приводит к повышению энергозатрат при постоянной скорости потока пульпы в мельницу.
Энергозатраты для получения 93-97 % готового класса составили:
— при 73 % загрузке бисера - 149,36 кВт*ч/т для достижения крупности 10 мкм, 46,72 кВт*ч/т для достижения крупности 20 мкм;
— при 65 % загрузки бисера - 104,52 кВт*ч/т и 24,9 кВт*ч/т для достижения крупности 10 и 20 мкм соответственно.
Измельченный в поточном режиме флотоконцентрат до крупности 94-97 % класса минус 20 и 10 мкм, цианировали при плотности пульпы 25 % тв (Ж:Т = 3:1) в присутствии угольного сорбента в течение 24 часов и концентрацией цианида натрия 3 г/л, с предварительной известковой обработкой (до рН - 11),. Содержание в исходном флотоконцентрате: Аи - 25,6 г/т; Си -4,4 %. Результаты цианирования представлены в табл. 1. Для сравнения приведены результаты цианирования флотоконцен-трата исходной крупности 96 % класса минус 0,074 мм.
Из результатов, представленных в таблице 1, следует, что при измельчении флотоконцентрата до крупности 93-97 % класса минус 20 мкм извлечение золота значительно повысилось и составило 87,89 % при снижении содержания золота в кеках цианирования с 20,1 до 3,1 г/т. При этом энергозатраты составили 24,9 кВт*ч/т. При измельчении флотоконцентрата до крупности 93-97 % класса минус 10 мкм извлечение золота повысилось до 89,73 % при снижении содержания в кеках цианирования до 2,63 г/т. Энергозатраты составили 104,52 кВт*ч/т.
Таблица 1
Влияние крупности измельчения на извлечение золота при цианировании флотоконцентрата
Массовая доля класса крупности 93-97%, мкм Содержание твердого, % Скорость импеллера, об/мин Шаровая загрузка, % Содержание Аи в кеке, г/т Извлечение Аи, %
74 - - - 20,1 21,48
20 40 750 75 3,10 87,89
10 40 750 75 2,63 89,73
Так как разница в извлечении Au при классах крупности 20 и 10 мкм составляет порядка 2 %, то экономически целесообразным с точки зрения энергозатрат является измельчение флотоконцентрата до крупности 93-97 % класса минус 20 мкм с последующим его цианированием.
Таким образом, показана эффективность тонкого и ультратонкого измельчения для переработки флотационного концентрата, в котором золото находится в сростках с сульфидами и породообразующими минералами. Так же на основании полученных результатов проведено промышленное моделирование и расчет необходимого количества мельниц для получения оптимальной тонины помола при заданной производительности.
Выявлено, что оптимальным является измельчение в поточном режиме, который полностью соответствует промышленным условиям измельчения до крупности 93-97% класса минус 20 мкм, при которой достигается извлечение золота 87,89%. Остаточное содержание Au в кеке цианирования 3,1 г/т.
Энергозатраты для достижения необходимой тонины помола в мельнице МБП-1 производства ООО «БФК Инжиниринг» составят - 24,9 кВт*ч/т. Удельный расход бисера типа ZS, производства SiLi будет составлять 0,124 кг/т концентрата или 0,025 кг/т руды без учета разовой загрузки мельниц.
В настоящее время продолжаются исследования для сокращения энергозатрат при измельчении упорного флотокон-центрата до класса крупности 93-97% минус 10 мкм.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Котляр Ю.А. Металлургия благородных металлов в 2-х кн. // Ю.А.Котляр, М.А.Меретуков, Л.С. Стрижко — М.: МИСИС., Издательский дом «Руда и Металлы», 2005.
2. Меретуков М.А. Металлургия благородных металлов (зарубежный опыт) / М.А. Меретуков, А.М.Орлов. — М.: Металлургия, 1990.
3. Bartsch et al. Benefits of Using the Albion Process for a North Queensland Project. and a Case Study of Capital and Operating Cost Benefits Versus Bacterial Oxidation and Pressure Oxidation. Randol Gold Conference. Perth. 2005.
4. The Leachox™ Refractory Gold Process - The Testing, Design, Installation and Commissioning of a Large Scale Plant at the VASGOLD Gold Mine, Kazakhstan. fTTTTl
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Сидоров И.А. - старший инженер лаборатории гидрометаллургии ОАО «Иргиредмет», магистрант ИРНИТУ, ya-isidorov@ya.ru,
Войлошников Г.И. — доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора по научной работе и инновациям ОАО «Иргиредмет», greg@irgiredmet.ru,
Рубцов П.Н. - директор TOO SMAK Technology, prubtsov@kazzinc.com, Бондарь В.В. - директор ООО «БФК ИНЖИРИНГ», info@bacorfc.ru, Грицай С.Г. - ведущий специалист ООО «БФК ИНЖИРИНГ», sggritsay@gmail.com.
UDC 669.02.09
BFK ENGINEERING MILL TESTING FOR ULTRAFINE GRINDING OF REFRACTORY GOLD-BEARING SULPHIDE CONCENTRATES
SidorovI.A., master student at the Department of metallurgy of non-ferrous metals VPO ISTU, senior engineer at the laboratory of hydrometallurgy, OJSC Ir-giredmet, Russia,
Voyloshnikov G.I., doctor of engineering sciences, deputy general director of scientific work and innovations, OJSC Irgiredmet, Russia, RubtsovP.N., executive director, LLP SMAK Technology, Kazakhstan, Bondar V.V., executive director, LLC BFK Engineering, Russia, Gritsay S.G., leading expert, LLC BFK Engineering, Russia.
The paper describes the results of studying the ultrafine grinding impacts on improving metal recovery from high refractory float concentrates regarding cyanide process. Additionally, it presents the results of reducing energy consumption during float concentrate grinding to 10 and 20 tjm.
Key words: refractory float concentrate, bead mill, ultrafine grinding, continuous grinding, sorption cyanidation, recovery, gold.
REFERENCES
1. Kotliar, Yu.A., Metallurgiia blagorodnykh metallov v 2-kh kn. (Metallurgy of precious metals in 2 vol.) / lu.A.Kotliar, M.A.Meretukov, L.S. Strizhko. Moscow, MISIS, Ruda i Metally Publ., 2005.
2. Meretukov, M.A. Metallurgiia blagorodnykh metallov (zarubezhnyi opyt) (Metallurgy of precious metals: international experience) / M.A. Meretukov, A.M.Orlov. Moscow, Metallurgiia, 1990.
3.Bartsch et al. Benefits of Using the Albion Process for a North Queensland Project. and a Case Study of Capital and Operating Cost Benefits Versus Bacterial Oxidation and Pressure Oxidation. Randol Gold Conference. Perth. 2005
4.The Leachox™ Refractory Gold Process - The Testing, Design, Installation and Commissioning of a Large Scale Plant at the VASGOLD Gold Mine, Kazakhstan.
