Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЯ ОБОГАТИМОСТИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ'

ИССЛЕДОВАНИЯ ОБОГАТИМОСТИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
60
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФЛОТАЦИЯ / СУЛЬФИДЫ / ТОНКОВКРАПЛЕННОЕ ЗОЛОТО / ДИСПЕРГАЦИЯ

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Токтар Гульмира, Кауметова Динара Суюндиковна, Койжанова Айгуль Кайргельдыевна, Магомедов Давид Расимович, Атанова Ольга Вячеславовна

В работе приведены результаты исследований по обогащению и повышению извлечения золота в цикле флотации руды Васильковского месторождения. Изучен вещественный состав исходной руды. По результатам минералогического рентгенофлуоресцентного, химического пробирного, атомно-абсорбционного, рентгенофазового, рационального анализов, золото обнаружено свободное, тонкодисперсное, связанное с сульфидами в халькопирите, пирите и арсенопирите, а также в тонковкрапленном состоянии в силикатных минералах. Установлено, что технологический тип исследуемой руды - золотокварцевый, золотосульфидный со свободным и цианируемым золотом. Представлены результаты оптимизации реагентного режима флотации руды и класса крупности измельчения. В качестве собирателя использовали бутиловый ксантогенат, в качестве вспенивателя применяли С7, аэрофлот; сульфидизатор - сульфид натрия (Na2S), так же дополнительно применён режим диспергации. Выяснено, что для повышения эффективности флотационного обогащения целесообразно увеличение показателя рН исходной пульпы до pH 9,0. Извлечения в концентрат золота - 82,49 %. Данным экспериментом и минералогическим анализом хвостов флотации были установлены оптимальная крупность флотируемого сырья, класс крупности -0,1+0,071 и -0,071 мм и нецелесообразность дополнительного измельчения из-за увеличения доли свободного золота, не преходящего в концентрат при последующей флотации. Минеральный анализ продуктов флотации показал, что основной сульфидный минерал концентратов - арсенопирит; обнаружены также пирит и халькопирит. В хвостах флотации содержится рудовмещающая жильная пустая порода; золото, обнаруженное в пробах хвостов флотации, имеет круглую и овальную форму, не эффективную для флотации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Токтар Гульмира, Кауметова Динара Суюндиковна, Койжанова Айгуль Кайргельдыевна, Магомедов Давид Расимович, Атанова Ольга Вячеславовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF GOLD-BEARING ORE BONIFICATION ABILITY

The paper presents the study results on the gold benification and increase of gold extraction in the flotation cycle of ore from the Vasilkovsky deposit. The composition of the initial ores was studied. Based on mineralogical, XRF, chemical assay, atomic absorption, X-ray phase and rational analyses the following types of gold were identified: fine gold; gold associated with sulfides in chalcopyrite, pyrite and arsenopyrite; and fine-disseminated gold in silicates. It was established that the ore belongs to the gold-quartz and gold-sulfide types with free and cyanided gold. Our results allow us to optimize the ore flotation reagent mode and the crushing size class. Butyl xanthate was used as a collector; C7, aeroflot, was used as a foaming agent; sodium sulfide (Na2S) was used as a sulfidizer; dispersion mode was additionally applied. It was established that an increased pH value of the initial pulp up to 9,0 is required to boost the efficiency of flotation beneficiation. The gold extraction in the concentrate is 82,49 %. This experiment and mineralogical analysis of flotation tailings has established the optimal fineness of the fractions for flotation (0,1 +- 0,071 mm) as well as the inexpediency of additional milling, due to the fine free and quartz-embedded gold that does not pass into the concentrate during the subsequent flotation. The mineral analysis of the flotation products showed that the main sulfide mineral of the concentrates is arsenopyrite; pyrite and chalcopyrite. Flotation tailings contain host vein rock. Gold found in flotation tailings samples has round and oval shape, which is inefficient for flotation.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЯ ОБОГАТИМОСТИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ»

D0l:10.47765/0869-7175-2022-10037 УДК 669.21/23

© Коллектив авторов, 2022

| Исследования обогатимости золотосодержащей руды

В работе приведены результаты исследований по обогащению и повышению извлечения золота в цикле флотации руды Васильковского месторождения.

Изучен вещественный состав исходной руды. По результатам минералогического рентгенофлуоресцентного, химического пробирного, атомно-абсорбционного, рентгенофазового, рационального анализов, золото обнаружено свободное, тонкодисперсное, связанное с сульфидами в халькопирите, пирите и арсенопирите, а также в тонковкрапленном состоянии в силикатных минералах. Установлено, что технологический тип исследуемой руды - золотокварцевый, золотосульфидный со свободным и цианируемым золотом.

Представлены результаты оптимизации реагентного режима флотации руды и класса крупности измельчения. В качестве собирателя использовали бутиловый ксантогенат, в качестве вспенивателя применяли С7, аэрофлот; сульфидизатор - сульфид натрия (Na2S), так же дополнительно применён режим диспергации. Выяснено, что для повышения эффективности флотационного обогащения целесообразно увеличение показателя рН исходной пульпы до pH 9,0. Извлечения в концентрат золота - 82,49 %. Данным экспериментом и минералогическим анализом хвостов флотации были установлены оптимальная крупность флотируемого сырья, класс крупности -0,1+0,071 и -0,071 мм и нецелесообразность дополнительного измельчения из-за увеличения доли свободного золота, не преходящего в концентрат при последующей флотации. Минеральный анализ продуктов флотации показал, что основной сульфидный минерал концентратов - арсенопирит; обнаружены также пирит и халькопирит. В хвостах флотации содержится рудовмещающая жильная пустая порода; золото, обнаруженное в пробах хвостов флотации, имеет круглую и овальную форму, не эффективную для флотации. Ключевые слова: флотация, сульфиды, тонковкрапленное золото, диспергация.

ТОКТАР ГУЛЬМИРА, PhD, научный сотрудник1, Gulmiratoktar0@gmail.com

КАУМЕТОВА ДИНАРА СУЮНДИКОВНА, лектор кафедры «Горное дело, строительство и экология»2, kaumetovadinara@mail.ru

КОЙЖАНОВА АЙГУЛЬ КАЙРГЕЛЬДЫЕВНА, кандидат технических наук, заведующий лабораторией спецметодов гидрометаллургии1, a.koizhanova@satbayev.university, aigul_koizhan@mail.ru

МАГОМЕДОВ ДАВИД РАСИМОВИЧ, магистр, младший научный сотрудник1, d.magomedov@stud.satbayev.university

АТАНОВА ОЛЬГА ВЯЧЕСЛАВОВНА, кандидат технических наук1

АБДЫЛДАЕВ НУРГАЛИ НУРЛАНОВИЧ, бакалавр, ведущий инженер1, nur.ab.kz@mail.ru; n.abdyldaev@satbayev.university

1 Казахский национальный технический университет имени Сатбаева, АО «Институт металлургии и обогащения», г. Алматы, Казахстан

2 Некоммерческое акционерное общество «Кокшетауский университет им. Ш. Уалиханова», г. Кокшетау, Казахстан.

Study of gold-bearing ore bonification ability

TOKTAR G.1, KAUMETOVA D. S.2, KOIZHANOVA A. K.1, MAGOMEDOV D. R.1, АTANOVA O. V.1, ABDYLDAYEV N. N.1

1 Satbayev University, The Institute of Metallurgy and Ore Beneficiation, Almaty, Kazakhstan

2 Non-commercial joint stock company Ualikhanov Kokshetau University, Kokshetau, Kazakhstan.

The paper presents the study results on the gold benification and increase of gold extraction in the flotation cycle of ore from the Vasilkovsky deposit.

The composition of the initial ores was studied. Based on mineralogical, XRF, chemical assay, atomic absorption, X-ray phase and rational analyses the following types of gold were identified: fine gold; gold associated with sulfides in chal-copyrite, pyrite and arsenopyrite; and fine-disseminated gold in silicates. It was established that the ore belongs to the gold-quartz and gold-sulfide types with free and cyanided gold.

Our results allow us to optimize the ore flotation reagent mode and the crushing size class. Butyl xanthate was used as a collector; C7, aeroflot, was used as a foaming agent; sodium sulfide (Na2S) was used as a sulfidizer; dispersion mode was additionally applied. It was established that an increased pH value of the initial pulp up to 9,0 is required to boost the efficiency of flotation beneficiation. The gold extraction in the concentrate is 82,49 %. This experiment and mineralogical analysis of flotation tailings has established the optimal fineness of the fractions for flotation (0,1 +- 0,071 mm) as well as the inexpediency of additional milling, due to the fine free and quartz-embedded gold that does not pass into the concentrate during the subsequent flotation. The mineral analysis of the flotation products showed that the main sulfide mineral of the concentrates is arsenopyrite; pyrite and chalcopyrite. Flotation tailings contain host vein rock. Gold found in flotation tailings samples has round and oval shape, which is inefficient for flotation. Key words: Flotation, sulfides, fine-disseminated gold, dispersion.

Введение. Для полноты комплексного использования сырья при разработке технологии извлечения целевого металла необходима информация о минеральном составе исходного сырья с диагностикой всех минеральных фаз, в том числе формы нахождения в исследуемом продукте полезного компонента (собственная минеральная фаза, изоморфное срастание в структуру минерала), количественной оценкой их содержания. Флотация золотосодержащих руд имеет ряд трудностей, связанных, в частности, с высокой плотностью самородного или свободного золота и его низкой концентрацией в руде, тонковкрапленной формой образования в сульфидах и кварцевой породе. Разработка эффективной технологии по повышению извлечения золота в цикле флотационного обогащения увеличивает рентабельность производства, комплексность использования сырья и способствует вовлечению в эксплуатацию месторождений золотых сульфидных, тонковкрап-ленных, бедных и комплексных руд.

Несмотря на значительные исследования по повышению эффективности извлечения золота, флотационное извлечение тонкодисперсного золота, ассоциированного с сульфидами и кварцем, не превышает 60-80 %, а в ряде случаев 30-40 %. Таким образом, исследования по повышению извлечения благородных металлов из минерального сырья являются актуальными задачами.

Среди важных технологических и эксплуатационных параметров флотационного цикла подготовки руды можно выделить: минералогию руды, крупность исходного материала, конструкционные ре-

шения машин флотации, режим скорости подачи исходного материала, плотность и температуру пульпы [1, 11-13].

Экспериментальные методы и результаты. Объектом исследований являлась золотосодержащая руда Васильковского месторождения ЗИФ АО «Altyntau Kokshetau» стадии крупного, среднего и тонкого дробления. Технологическая проба характеризуется зо-лотосульфидно-кварцевой формацией вкрапленного типа. Рудная минерализация - пирит.

Для исследования проводилась стандартная про-боподготовка образцов, а именно: исходная проба руды была подвергнута дроблению, измельчению и усреднению (рис. 1). Форма нахождения золота в анализируемой пробе зависит от крупности помола и исходного класса крупности руды. Данная методика отбора позволяет определять содержание золота во всех продуктах по нескольким параллельным пробам, что повышает достоверность результатов. Фазовый анализ проводили последовательно в трёх фазах.

Для определения химического, фазового, минералогического составов руды использовались следующие методы анализов: атомно-абсорбционный и пробирно-гравиметрический. Анализы выполнялись на приборах: атомно-абсорбционный спектрометр «Varían» АА240 индуктивно-связанной плазмой «Varían Optica lSpectroscopy Instruments», рентгеновский дифрактометр Advance D8 «Bruker», рент-генофлуоресцентный волнодисперсионный спектрометр Venus 200 Axios PANalyical B. V., электронный растровый микроскоп с анализатором JEOL JXA-8230, оптический микроскоп Axio Scope.A1.

Рис. 1. Руда Васильковского ГОК в процессе рудоподготовки:

А - исходная руда; Б - после первого дробления на щековой дробилке; В -после измельчения на валковой дробилке до класса -2,5 мм

■ после второго дробления на щековой дробилке; Г -

Для проведения исследований отобраны частные пробы из дроблённой и измельчённой на вибрационном истирателе ИВ 1 до крупности 98 % класса -0,071 мм руды.

Химический анализ показал следующие содержания основных компонентов: золото - 2,17 г/т, железо - 3,4 %, мышьяк - 0,9 %, сера - 0,696 %. При этом, согласно данным паспорта пробы руды, содержание золота составляет 2,1 г/т, серы - 0,67 %, железа - 2,52 %. Содержание железа варьировалось в пределах 2,52-3,4 %.

Далее изучен элементный и фазовый состав с помощью рентгенофлуоресцентного и рентгенофазо-вого методов анализа. Результаты приведены в таблицах 1, 2.

Изучение вещественного состава руды осуществлялось методами минералогического анализа с применением оптической микроскопии и рентгенографии. Расшифровка проб и поиск фаз выполнялись по программе Search-match с использованием базы порошковых дифрактометрических данных PDF-2. Для минералогического исследования был изготовлен аншлиф из руды. Образец руды непрозрачен, и исследование проводилось на оптическом микроскопе в отражённом свете. Для нахождения форм золота был выполнен рациональный анализ исходной пробы руды крупностью -2,0 мм, пробы крупности 98 % класса -0,071 мм руды и измельченной руды крупностью класса -0,05 мм и +0,05 мм.

Исследования по флотации выполнены на лабораторных флотомашинах, в открытом цикле. Флотацию проводили для руды крупности 90 % класса -0,071 мм, и так же исследовалась руда, доиз-мельчённая в шаровой мельнице до класса +0,05 мм и -0,05 мм. Пульпа каждого класса крупности в последующем подвергалась флотационному обогащению при реагентном режиме 120 г/т ксантогена-та натрия, 60 г/т вспенивателя. Исследуемую руду распульповывают водой в режиме в соотношении Т:Ж = 1:3 (плотность пульпы 33 %), доводят до необходимого значения pH, добавляя щёлочь NaOH. Во флотомашине, лабораторной с флотационной камерой, происходит стабильная генерация мелких пузырьков и интенсивное перемешивание воздуха с пульпой. Дисперсная подача воздуха осуществляется через керамические диспергаторы, встроенные по бокам флотокамеры. Это обеспечивает быструю и эффективную флотацию. Во время активации добавляются реагенты и снимается пенная фракция. Флотацию проводили в два цикла - основной и контрольный - в течении 10 и 7 минут соответственно. Концентраты объединяли для исследования, так же был проведён опыт с доочисткой концентрата, с ксентогинатом натрия и С7 при pH 9. Продукты флотации, концентрат и хвосты анализировали на вещественный и химический состав.

1. Результаты рентгено-флуоресцентного анализа пробы руды

Элемент Содержание, %

O 47,51

Na 1,192

Mg 1,394

Al 6,334

Si 23,871

P 0,061

S 0,236

Cl 0,015

К 1,608

Ca 2,552

Ti 0,261

Mn 0,033

Fe 2,62

Cu 0,02

Zn 0,01

Ga 0,002

As 0,783

Rb 0,013

Sr 0,015

Zr 0,007

2. Результаты рентгенофазового анализа руды

Компонент Формула

Кварц SiO2

Альбит (кальциевый) (Na,Ca)Al(Si,Al)3O8

Микроклин K0,92Na0,08Al0,99Si3,01O8

Мусковит-2М1 KAl2(Si,Al)4O10(OH)2

Эденит NaCa2Mg5AlSi7O22(OH)2

Клинохлор-1М11Ь (Mg,Fe)6(Si,Al)4O10(OH)8

Пирит FeS2

Арсенорипит FeAsS

Ильменит FeO-TiO2

Магнетит FeO-Fe2O3

Обсуждение результатов. Вещественный состав сырья определяет методы и технологию получения целевого металла. Исследование элементного состава и минералов, непосредственных носителей золота, количество и равномерность их распределения указывает на возможность применения определённых методов обогащения.

Выполнение данной работы включало:

• определение основных причин потерь в процессе коллективной флотации ценного компонента -золота;

• проведение исследований по повышению извлечения золота в цикле флотации.

Качество руд определяется их минералогическим и химическим составом, физико-химическими свойствами, текстурно-структурными особенностями руд и размерами минеральных агрегатов. Химический и минералогический анализы позволяют получить полное представление о вещественном составе руд, наличии в их составе ценных и вредных компонентов. В пробе руды, по результатам рентгено-флуо-ресцентного анализа, преимущественно содержатся (в %): кислород - 47,51, кремний - 23,871, железо -2,62, сера - 0,670 и мышьяк - 0,783 (см. табл. 1). Можно предположить, что руда преимущественно состоит из кварца, оксидов железа и сульфидных соединений, что подтверждается фазовым и минералогическим анализами, и относится к технологическому типу золотокварцевый, золотосульфид-ный со свободным и цианируемым золотом. Наличие тонковкрапленного золота в сульфидах является одной из основных причин технологической упорности минерального сырья. В то же время тонков-крапленное золото обнаружено в кварце, слоистых алюмосиликатах и органическом веществе, в которых оно распределено неравномерно.

По итогам фазового анализа золото, в руде присутствует в основном в свободном виде. Результаты ситового анализа показали максимальное содержание ценного компонента в классе крупности -0,1+0,071 мм и -0,071 мм - 2,7 и 2,8 г/т соответственно.

Упорные руды, содержащие тесные ассоциаты золота с кварцем, сульфидами, при наличии в рудах теллуридов, пирротинов, цианируются неэффективно, с повышенным расходом цианида. Также ржавое золото, золото, покрытое плёнками железистых соединений, гидратированных оксидов железа, не переходит в раствор при прямом цианировании. Флотационный метод обогащения позволяет оптимизировать процесс извлечения золота методом цианирования [2, 6, 10, 18].

В соответствии с результатами рентгенофазово-го анализа подтверждено, что руда состоит преимущественно из кварца, который определяется как пустая порода, и силикатных минералов, таких как

альбит, микроклин, мусковит, эденит и клинохлор (см. табл. 2).

Для определения форм золота в рудах, характера его взаимосвязи с рудными компонентами и оценки высвобождаемости в процессе измельчения был выполнен фазовый (рациональный) анализ пробы руды. Важным фактором, определяющим эффективность флотационного обогащения, являются крупность исходного материала и степень раскрытия сростков; оптимальная степень измельчения руды при флотационном обогащении определяется опытным путём на основании лабораторных исследований. Сульфидные руды отличаются чрезвычайно тонким вкраплением и взаимопрорастанием минералов, что не исключает образование сростков после тонкого их измельчения. Верхний предел крупности частиц при измельчении руды определяется прочностью прилипания к воздушным пузырькам. Нижний предел крупности измельчения определяется характером срастания минералов друг с другом. Степень раскрытия сростков возрастает с увеличением степени измельчения руды. Золото было обнаружено в свободном виде и в виде мелких зёрен в сульфидах (халькопирит, пирит), а также в тонковкраплен-ном состоянии в силикатных минералах. Результаты которого приведены в таблице 3. По результатам анализа следует, что в пробе исходной руды крупности класса 2,0 мм количество свободного золота -40,09 %, в том числе золота с чистой поверхностью -18,43 %, покрытого плёнками золота - 21,66 %, золота в сростках с сульфидами - 15,21 %. В пробе руды класса крупности -0,071 мм количество свободного золота увеличилось незначительно - с 19,35 до 41,01 % и покрытого плёнками - до 20,66 %; так же показано некоторое увеличение доли золота в сростках с сульфидами - до 17,51 %, что может быть объяснено прорастанием минералов и высвобождением при измельчении сульфидных минералов. При дальнейшем измельчении руды до класса крупности 0,05 мм и +0,05 мм доля свободного золота значительно увеличилась, до процентного соотношения свободного золота к золоту в сростках, равного 78,8 к 21,2 %; золото в сростках с сульфидами не обнаружено. По данным исследования можно сделать вывод, что дополнительное измельчение до крупности 0,05 мм и +0,05 мм неблагоприятно для обогащения сырья флотацией.

Минералы-носители золота в золотосодержащих рудах обычно имеют весьма неравномерную вкрапленность - от 1000 долей микрометра до десятков микрометров. Составляющим критерия упорности является также наличие мышьяка и сульфидных минералов в золотосодержащих рудах. Поэтому сложные фазовый и минеральный составы золотосодержащих руд определяют необходимость минералогического исследования.

3. Формы нахождения золота и характер его связи с рудными компонентами

Формы нахождения золота и характер его Исходная проба крупностью класса -2,0 мм Проба измельчения 98 % класса -0,071 мм Проба измельченная крупностью класса -0,05 мм и +0,05 мм

связи с рудными Содержание Распределение Содержание Распределение Содержание Распределение

компонентами Au, г/т Au, % Au, г/т Au, % Au, г/т Au, %

Золото свободное

с чистой 0,40 18,43 0,42 19,35 1,25 60,6

поверхностью

Золото свободное покрыто плёнками 0,47 21,66 0,47 20,66 0,42 18,2

Золото в сульфидах 0,33 15,21 0,38 17,51 - -

Золото в сростках (цианируемое) 0,20 9,22 0,24 7,87 0,31 12,1

Золото в

нерастворимых в царской водке 0,77 35,48 0,73 33,64 0,19 9,1

минералах и кварце

Всего 2,17 100,0 2,17 100 2,17 100

Минералогический анализ показал, что основным ценным компонентом в руде является золото. Общая масса сульфидов не превышает 5 %, сульфидные минералы находятся в мелких, тонких и тонкодисперсных зёрнах и рассеяны по массе пород. Золото ассоциирует с кварцем и сульфидами. Сульфиды представлены халькопиритом, пиритом, ар-сенопиритом (рис. 2).

Значительная масса свободного золота является тонкодисперсной (0,5-10,0 mkm). Форма золотин неправильная, компактная, комковатая, изометрично-пластинчатая. Поверхность большей части золота покрыта охрами, плёнками и корочками гидроксидов железа, сульфидов, карбонатов и силикатов (рис. 3).

Сульфидные минералы, присутствующие в сырье, - арсенопирит Ars (FeAsS), пирит Py (FeS2),

Рис. 2. Результаты минералогического анализа исходной руды:

А - зёрна халькопирита и пирита в сростке с нерудной массой; Б - золото в сростках с кварцем, сульфидами

"Аи-2.6*4.0-ткт

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- 1

Аи>2.4иЭ:7*тЬт

Л

Аи -4.2к5.1 ткт

Рис. 3. Свободное золото с чистой поверхностью и золото, покрытое плёнками в руде

халькопирит Ср (CuFeS2), пирротин Ркг (Fe1xS) -находятся в мелких, тонких и тонкодисперсных зёрнах (рис. 4).

Из окисленных железных минералов выявлены (в г/г): магнетит Mgt ^е304), гётит (ОТе02), гидро-гётит (HFeO2•ag); гематит (aFe2O3) (см. рис. 4).

Из литературных источников известно, что флотация свободного золота эффективна для золотин неправильной формы. Оксиды железа как пенообразователи способствуют процессу флотации. Наличие сульфидов и оксидов железа предполагает возможность применения флотационного метода обогащения с учётом применения сульфатизатора [2].

Процесс флотации осуществляется в перемешиваемой водной минеральной суспензии (флотационной пульпе), в которую тем или иным способом вводят пузырьки воздуха. Успех флотации зависит от того, насколько отличаются по смачиваемости минералы, подлежащие разделению [14, 17, 19]. Набор флотационных реагентов достаточно широк, что позволяет подобрать селективные реагенты для большинства природных минералов. Это делает флотационный метод обогащения универсальным, то есть пригодным для обогащения большинства природных руд. В исследованиях для снижения затрат процесса флотации, основываясь на данных научной

литературы, были использованы эффективные и доступные реагенты невысокой стоимости. В качестве собирателя использовали бутиловый ксантоге-нат натрия, который является достаточно сильным коллективным собирателем. В качестве вспенивате-ля применяли С7, который широко распространён. В ходе экспериментов по флотации были выполнены 5 вариантов режимов обогащения при разных средах пульпы: рН 8,0, 9,0, 10,0 и с применением суль-фидизатора и дополнительной диспергации

пульпы [3, 4, 8-9].

Результаты экспериментов по флотации руды крупностью 0,071 мм: при рН = 8 массовый выход итогового концентрата составил 14,3 % с концентрацией золота 10,0 г/т, что дало извлечение 82,07 %. Похожий результат с извлечением (82,79 %) наблюдался при повышении рН до 9,0, при общем массовом выходе концентрата, равном 9,45 %, с содержанием золота 15,3 г/т. Доочистка наработанного концентрата при оптимальном режиме при рН 9 поднимает извлечение до 90,3 % (табл. 4).

Флотационное исследование доизмельчённой до классов крупности ±0,05 мм показало нецелесо-бразность помола исходного сырья до -0,05 мм. Извлечение золота в концентрат составило немногим более 65 % против 89,94 % при крупности +0,05 мм.

ш

2

5. Результаты флотации исходного сырья классов крупности ±0,05 мм

Наименование продуктов Выход Содержание Извлечение Примечание

в г в % Au, г/т Au, %

Объединённый концентрат 400,0 40 4,0 65,22 -0,05 мм

Хвосты 600,0 60 1,42 34,78

Объединённый +0,05 мм концентрат 179,4 17,94 6,8 89,94 +0,05 мм

Хвосты 820,6 82,06 0,17 10,06

При тонком измельчении в пульпе появляется большое количество тонких шламов, которые ухудшают флотацию за счёт уменьшения скорости и избирательности флотации и увеличения расхода реагентов. Ухудшение селективности флотации тонкозернистых частиц происходит вследствие ряда причин, основные из которых связаны с уменьшением вероятности контакта тонких частиц с пузырьками [5, 15, 16].

Минералогический анализ концентратов флотации, полученных в экспериментах с максимальными показателями извлечения - при рН пульпы, равном 9, а также при добавлении сульфида натрия и дис-пергации, показал, что основной сульфидный минерал концентратов - арсенопирит. Он характеризуется всеми присущими ему свойствами - цветом, отражательной способностью, анизотропией. Содержание его в пробах соответственно порядка 18-19 и 16-17 %. Обнаружены также пирит и халькопирит. Содержание пирита соответственно в пробах поряд-

ка 6-7 и 4-5 %. Халькопирит в пробе флотоконцен-трата, полученного при рН = 9, составляет 3-4 %, в пробе с диспергацией и добавлением сульфида натрия - менее 0,2 %.

В хвостах флотации (рис. 5), по результатам минералогического анализа, содержится рудовмещаю-щая жильная пустая порода (полевые шпаты разной классификации, кварциты, карбонат кальция, слюды, хлорит, теллурит и в меньшей степени темноцветные минералы, такие как апатит, оливин, плагиоклазы). Из рудных компонентов проба представлена арсенопиритом, пиритом, халькопиритом и редко пирротином, висмутином, оксидами и гидроксидами железа (магнетитом, гётитом). Обнаруженное в пробах хвостов флотации золото имеет круглую и овальную форму, не эффективную для флотации.

После проведённых исследований можно сделать выводы, что исследуемая руда упорного типа, кварцевая, с содержанием сульфидов около 5 %. Технологический тип исследуемой руды - золотокварцевый,

Рис. 5. Минералогическое исследование продуктов флотации:

А - в концентрате: 1 - арсенопирит, 2 - пирит, 3 - халькопирит; Б - рудные компоненты, содержащиеся в хвостах флотации; В - золото свободное и в сростках с пустой породой в хвостах флотации

золотосульфидный со свободным и цианируемым золотом. Сульфиды представлены пиритом, халькопиритом и арсенопиритом, а также пирротином; из минералов, содержащих железо, в руде содержится магнетит и ильменит. Золото находится преимущественно в свободной форме (40 %) и в сростках с кварцем и сульфидами. По дисперсности золото тонкодисперсное. Потери золота в цикле флотации происходят за счёт перехода в хвосты золота в сростках с кварцем и золотин овальной и круглой формы. Наибольшая полнота перехода золота в концентрат (84,42 %) наблюдается при крупности руды класса 0,07 мм.

Рекомендованный режим флотации для извлечения золота: крупность руды 0,071 мм, в соотношении Т:Ж = 1:3 (плотность пульпы 33 %), реагентный режим 120 г/т бутилового ксантогената натрия в ка-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамов А. А. Флотационные методы обогащения. -3-е изд. - М. : МГГУ, 2008. - 670 с.

2. Богудлова А. И., Войлошников Г. И., Матвеева Т. М. Повышение эффективности переработки золотосодержащей сульфидной руды // Вестник иркутского государственного технического университета. - 2017. -Т. 21, № 12 (131). - С. 195-202.

3. Бочаров В. А., Игнаткина В. А., Алексейчук Д. А. Новые научные подходы к выбору композиций сульф-гидрильных собирателей, механизму их действия и обоснованию условий селективной флотации сульфидных минералов // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2013. - № 10. - С. 59-66.

4. Воробьев Н. И. Обогащение полезных ископаемых: пособие для студентов специальности 1-48 01 01 «Химическая технология неорганических веществ, материалов и изделий» специализации 1-48 01 01 01 «Технология производства минеральных удобрений, солей и щелочей» / Н. И. Воробьев, Д. М. Новик. -Минск : БГТУ, 2008. - 174 с.

5. Глембоцкий В. А., Классен В. И. Флотационные методы обогащения. - М. : Недра. -1981. - С. 238-250.

6. Ерденова М. Б., Койжанова А. К., Камалов Э. М, Аб-дылдаев Н. Н., Абубакриев А. Т. Доизвлечение золота из отходов переработки золотосодержащих руд Казахстана // Комплексное использование минерального сырья. - 2018. - № 2. - С. 12-20.

7. Игнаткина В. А. Выбор селективных собирателей для флотации сульфидных минералов // Цветные металлы. - 2009. - № 6. - С. 14-19.

8. Кондратьев С. А. Оценка флотационной активности реагентов-собирателей // Обогащение руд. - 2010. -№ 4. - С. 24-30.

9. Лодейщиков В. В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд: монография. В 2 томах. Том 1. -Иркутск : Иргиредмет, 1999. - 342 с.

10. Матвеева Т. Н. Современные реагентные режимы флотации платины и золотосодержащих руд // Проблемы освоения недр в XXI в. глазами молодых: материалы

честве собирателя, 60 г/т вспенивателя С7, сульфа-тизатор при кислотностях пульпы рН 8,0-9,0, с использованием дополнительной диспергации.

Дополнительное измельчение исходной руды до -0,005 мм нецелесообразно, извлечение золота составило 65,22 %. Потери золота происходят с мелким шламом.

Для дальнейшей переработки сырья с целью извлечения золота может проводиться цианирование полученного концентрата чановым способом с сорбцией и активацией процесса, хвосты флотации кучным цианидным выщелачиванием с применением бактериальных окислителей.

Министерство образования и Науки Республики Казахстан оказало финансовую поддержку данной работе в рамках грантового финансирования АР08051925.

5-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. - М. : Изд-во ИПКОН РАН, 2008. -С. 12-15.

11. Матвеева Т. Н., Чантурия В. А., Гапчич А. О. Извлечение тонкодисперсных микро- и наночастиц золота с применением термоморфного полимера с функциональной группой дифенилфосфина // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. -2017. - № 3.- С. 131-140.

12. Рябой В. И. Проблемы использования и разработки новых флотореагентов в России // Цветные металлы. -2011. - № 3. - С. 7-14.

13. Рябой В. И., Шендерович В. А., Кретов В. П. Применение аэрофлотов при флотации руд // Обогащение руд. -2005.- № 6. - С. 43-44.

14. Чантурия В. А., Задорожный В. К. Флотация тонко вкрапленных руд. - Л. [СПб.] : Наука, 1985. - 139 с.

15. Основы пенной флотации [Электронный ресурс]. -URL: https://zolotodb.ru/article/11335. Дата обращения 16.11.2022.

16. Etchepare R., Oliveira H, NicknigM, Azevedo A., Rubio J. Nanobubbles: Generation using a multiphasepump, properties and features in flotation // Minerals Engineering. -2017. - Vol. 112. - P. 19-26.

17. Fairthorne G., Fornasiero D., Ralston J. Interaction of thionocarbamate and thiourea collectors with sulphide minerals: a flotation and adsorption study // International Journal of Mineral Processing. - 1997. - Vol. 50, Iss. 4. -P. 227-242.

18. Koizhanova A. K., Toktar G., C. E. Banks, MagomedovD. R, Kubaizhanov A. A. Research of hydrometallurgical method of leaching gold from flotation tails with using bio-oxidation // Complex Use of Mineral Resources. - 2020. -№ 3 (314). - P. 28-39.

19. Wiese J., Harris P., Bradshaw D. Investigation of the role and interactions of a dithiophosphate collector in the flotation of sulphides from the Merensky reef // Minerals Engineering. - 2005. - Vol. 18, Iss. 8. - P. 791-800.

20. Kliewer R. Persistence Leads to Over a Pound of Gold [Электронный ресурс]. - URL: https://www.icmj.com/ magazine/article/persistence-leads-to-over-a-pound-of-gold-4004/. Дата обращения 16.11.2022.

REFERENCES

1. Abramov A. A. Flotatsionnyye metody obogashcheniya [Flotation methods of enrichment]. 3rd ed., Moscow, MGGU publ., 2008, 670 p. (In Russ.)

2. Bogudlova A. I., Voyloshnikov G. I., Matveyeva T. M. Po-vysheniye effektivnosti pererabotki zolotosoderzhashchey sul'fidnoy rudy [Improving the efficiency of processing gold-bearing sulfide ore]. Vestnik irkutskogo gosudar-stvennogo tekhnicheskogo universiteta [Bulletin of the Irkutsk State Technical University], 2017, V. 21, No. 12 (131), pp. 195-202. (In Russ.)

3. Bocharov V. A., Ignatkina V. A., Alekseychuk D. A. No-vyye nauchnyye podkhody k vyboru kompozitsiy sul'fgid-ril'nykh sobirateley, mekhanizmu ikh deystviya i obosno-vaniyu usloviy selektivnoy flotatsii sul'fidnykh mineralov [New scientific approaches to the choice of compositions of sulfhydryl collectors, the mechanism of their action and the justification of the conditions for selective flotation of sulfide minerals]. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten', 2013, No. 10, pp. 59-66. (In Russ.)

4. Vorob 'yev N. I. Obogashcheniye poleznykh iskopayemykh: posobiye dlya studentov spetsial'nosti "Khimicheskaya tekhnologiya neorganicheskikh veshchestv, materialov i izdeliy" spetsializatsii "Tekhnologiya proizvodstva mine-ral'nykh udobreniy, soley i shchelochey" [Mineral enrichment: a manual for students of specialty «Chemical technology of inorganic substances, materials and products» specialization «Technology of production of mineral fertilizers, salts and alkalis»]. N. I. Vorob'yev, D. M. Novik, Minsk, BGTU publ., 2008, 174 p. (In Russ.)

5. Glembotskiy V. A., Klassen V. I. Flotatsionnyye metody obogashcheniya [Flotation enrichment methods]. Moscow, Nedra publ., 1981, pp. 238-250. (In Russ.)

6. Yerdenova M. B., Koyzhanova A. K., Kamalov E. M., Ab-dyldayev N. N., Abubakriyev A. T. Doizvlecheniye zo-lota iz otkhodov pererabotki zolotosoderzhashchikh rud Kazakhstana [Re-extraction of gold from waste processing of gold-bearing ores in Kazakhstan]. Kompleksnoye ispol'zovaniye mineral'nogo syr'ya [Complex use of mineral raw materials], 2018, No. 2, pp. 12-20. (In Russ.)

7. Ignatkina V. A. Vybor selektivnykh sobirateley dlya flotatsii sul'fidnykh mineralov [Choice of selective collectors for flotation of sulfide minerals]. Tsvetnyye metally [Non-ferrous metals], 2009, No. 6, pp. 14-19. (In Russ.)

8. Kondrat'yev S. A. Otsenka flotatsionnoy aktivnosti rea-gentov-sobirateley [Evaluation of the flotation activity of reagents-collectors]. Obogashcheniye rud [Enrichment of ores], 2010, No. 4, pp 24-30. (In Russ.)

9. Lodeyshchikov V. V. Tekhnologiya izvlecheniya zolota i serebra iz upornykh rud: Monografiya [Technology of extraction of gold and silver from persistent ores: Mono-

graph]. In 2 volumes, V. 1, Irkutsk, Irgiredmet, 1999, 342 p. (In Russ.)

10. Matveyeva T. N. Sovremennyye reagentnyye rezhimy flotatsii platiny i zolotosoderzhashchikh rud [Modern reagent modes of flotation of platinum and gold-bearing ores]. Problemy osvoyeniya nedr v XXI v. glazami mo-lodykh: materialy 5-y Mezhdunarodnoy nauchnoy shkoly molodykh uchenykh i spetsialistov. Moscow, IPKON RAN publ., 2008, pp. 12-15. (In Russ.)

11. Matveyeva T. N., Chanturiya V. A., Gapchich A. O. Izvle-cheniye tonkodispersnykh mikro- i nanochastits zolota s primeneniyem termomorfnogo polimera s funktsio-nal'noy gruppoy difenilfosfina [Extraction of finely dispersed micro- and nanoparticles of gold using a thermo-morphic polymer with a functional group of diphenyl-phosphine]. Fiziko-tekhnicheskiye problemy razrabotki poleznykh iskopayemykh [Physical and technical problems of mineral development]. 2017, No. 3, pp. 131-140. (In Russ.)

12. Ryaboy V. I. Problemy ispol'zovaniya i razrabotki novykh flotoreagentov v Rossii [Problems of use and development of new flotation reagents in Russia]. Tsvetnyye metally [Nonferrous metals], 2011, No. 3, pp. 7-14. (In Russ.)

13. Ryaboy V. I., Shenderovich V. A., Kretov V. P. Primeneniye aeroflotov pri flotatsii rud [Application of aeroflots in ore flotation]. Obogashcheniye rud [Enrichment of ore], 2005, No. 6, pp. 43-44. (In Russ.)

14. Chanturiya V. A., Zadorozhnyy V. K. Flotatsiya tonko vkrap-lennykh rud [Flotation of finely disseminated ores]. Leningrad, Nauka publ., 1985, 139 p.

15. Osnovy pennoy flotatsii [Fundamentals of Froth Flotation], available at: https://zolotodb.ru/article/11335. (16.11.2022)

16. Etchepare R., Oliveira H., Nicknig M., Azevedo A., Rubio J. Nanobubbles: Generation using a multiphasepump, properties and features in flotation. Minerals Engineering, 2017, Vol. 112, pp. 19-26.

17. Fairthorne G., Fornasiero D., Ralston J. Interaction of thionocarbamate and thiourea collectors with sulphide minerals: a flotation and adsorption study. International Journal of Mineral Processing, 1997, Vol. 50, Iss. 4, pp. 227-242.

18. Koizhanova A. K., Toktar G., C. E. Banks, Magomedov D. R., Kubaizhanov A. A. Research of hydrometallurgical method of leaching gold from flotation tails with using bio-oxidation. Complex Use of Mineral Resources, No. 3 (314), pp. 28-39.

19. Wiese J., Harris P., Bradshaw D. Investigation of the role and interactions of a dithiophosphate collector in the flotation of sulphides from the Merensky reef. Minerals Engineering, 2005, Vol. 18, Iss. 8, pp. 791-800.

20. Kliewer R. Persistence Leads to Over a Pound of Gold, available at: https://www.icmj.com/magazine/article/persis-tence-leads-to-over-a-pound-of-gold-4004/. (16.11.2022)

Статья поступила в редакцию 20.07.22; одобрена после рецензирования 20.10.22; принята к публикации 21.10.22. The article was submitted 20.07.22; approved after reviewing 20.10.22; accepted for publication 21.10.22.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.