CC BY
8
Труды Кольского научного центра РАН. Химия и материаловедение. Вып. 5. 2021. Т. 11, № 2. С. 17-20. Transactions Ко1а Science Centre. Chemistry and Materials. 2021. Series 5. 2021. Vol. 11, No. 2. P. 17-20.
Научная статья УДК 669.28
D0I:10.37614/2307-5252.2021.2.5.003
ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА
ОТХОДОВ ЗОЛОТОДОБЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА
Азиза Аъзамжоновна АвазбековаХасан Джураев2
1•2Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека, г. Ташкент, Узбекистан 1 [email protected]
Аннотация
Экспериментальные исследования и анализ различных технологических схем переработки упорных золотосодержащих руд позволили считать их одной из наиболее перспективных предложенных автоклавно-тиомочевинных и автоклавно-гипохлоритных технологических схем. Ключевые слова:
изучение минерального состава, отходы золотодобывающего производства, спекание, концентрат Original article
STUDYING THE MINERAL COMPOSITION OF GOLD MINING WASTE Aziza A. Avazbekova1M, Khasan B. Juraev2
12National University of Uzbekistan the named after Mirzo Ulugbek, Tashkent, Uzbekistan 1 amin_ [email protected]
Abstract
The experimental research and analysis of the various technological schemes for processing of refractory gold ores allowed to be considered one of the most promising proposed autoclave-thiourea and autoclave-hypochlorite technological schemes. Keywords:
studying the mineral composition, waste, gold mining, sintering, concentrate
Материал для исследования отбирался с Кокпатасского и Даугызтауского рудных полей по вещественному составу руд с высоким содержанием углистых веществ. Исходное содержание золота в общей пробе, представленной для проведения лабораторных работ, составляет 1,64 и 3,88 у. е. (табл. 1) По данным микрозондирования в пробах руд и концентратах определены формы нахождения: самородное, установленное в пирите и арсенопирите в виде микронных включений. Золото высокопробное присутствует в виде «невидимых» наночастиц в пирите и арсенопирите (табл. 2), сорбированное — в гидроокислах железа (гидрогетите), глинистых минералах (гидрослюде, хлорите), смектитах (хлорит-монтмориллонит и монтмориллонит).
Упорность руд и золотосодержащих концентратов изучаемых месторождений объясняется сложностью гетерогенной силикатно-алюмосиликатно-карбонатно-оксидно-сульфидно-органогенно-мышьяковистой геохимической системы.
Таблица 1
Содержание элементов в золоторудных рудах месторождений по данным масс-спектрометрического анализа, г/т
Даугызтау Кокпатас
Элемент Содержание Элемент Содержание Элемент Содержание Элемент Содержание
Na, % 0,76 Ag 0,01 Na, % 0,15 Ag 0,01
Mg 0,64 Cd 0,35 Mg 0,47 Cd 0,28
Al 0,85 In 0,06 Al 0,69 In 0,25
S 4,3 Sn 3,82 S 3,5 Sn 2,8
© Авазбекова А. А., Джураев Х. Б., 2021
Окончание таблицы 1
Даугызтау Кокпатас
Элемент Содержание Элемент Содержание Элемент Содержание Элемент Содержание
K 2,6 Sb 58 К 1,9 Sb 1417
Са 0,52 Te 0,30 Са 0,21 Те 0,10
^ 0,48 Cs 2,3 ^ 0,41 Cs 3,4
Fe 5,5 Ba 77 Fe 4,2 Ba 48
Li, г/т 7,1 La 35,6 Li 6,7 La 59,6
Be 1,9 Ce 72,2 Ве 1,5 Се 119,8
В 330 Pr 9,0 В 408 Рг 14,6
Р 428 Nd 34,5 Р 473 Ш 55,1
Sc 12,5 Sm 6,2 Sc 8,9 Sm 9,5
V 113 Eu 1,0 V 136 Еи 1,9
Сг 77 Gd 5,0 Сг 65 Gd 7,4
Mn 241 Tb 0,6 Мп 174 ТЬ 0,8
Со 66,4 Dy 2,9 Со 59,1 Dy 3,5
№ 242 Mo 0,54 Ni 207 Мо 0,66
Си 499 Er 1,6 Си 578 Ег 1,9
Zn 105 Tm 0,2 Zn 1038 Тт 0,3
Ga. 18 Yb 2,01 Ga 14 Yb 2,0
Ge 0,66 Lu 0,4 Ge 0,6 Lu 0,4
As 655 ИГ 2,7 As 640 ИГ 2,0
Se 3,6 Та 1,0 Se 2,3 Та 1,0
Rb 116 W 18,3 Rb 99 W 12,5
Sr 92 Re 0,01 Sr 128 Re 0,013
Y 13,4 0,01 Y 14,5 Р1 0,01
Zr 90,9 Аи 3,88 Zr 70 Аи 1,64
Nb 13,2 Т1 1,08 Nb 12,4 Т1 1,16
Mo 4,5 РЬ 51 Мо 6,0 РЬ 118
Pd 7,06 Bi 1,2 Pd 39,01 Bi 1,4
Тп 16,7 Тп 18,9
и 5,8 и 5,6
Таблица 2
Содержание элементов (%) в минералах (концентраты) золоторудных месторождений Кокпатас и Даугызтау по данным микрозондирования
Минерал Fe Са Ае Аи S Со № Си As Sb Se
Самородное золото 2,75 0,08 8,99 86,30
17,00 83,10
Арсенопирит 3,48 0,31 21,99 0,12 0,15 0,05 42,85 0,11
35,31 0,25 17,00 0,09 0,06 0,13 48,56
Пирит 45,00 0,17 52,60 0,18 2,19 0,49
46,30 0,21 51,90 0,08 0,10
По данным рационального анализа, ведущее место по распространенности и практической значимости в пробах месторождений Кокпатас и Даугызтау принадлежит пириту FeS и арсенопириту FеАsS, которые, согласно данным фазового анализа (табл. 2), находятся в пробе руды в пределах 31,8 и 37,4 % соответственно. Золото в сульфидах существует в коллоидном виде в форме субмикроскопических включений крупностью менее 0,2 мкм.
Свободноцианируемое золото в пробах месторождений Кокпатас и Даугызтау составило 29,5 и 10,5 % соответственно.
Цианирование таких руд сопровождается химической депрессией золота минеральными компонентами-примесями, проявляющими восстановительные, или «цианидные» свойства. Это характеризуется повышенной сорбционной активностью по отношению к растворенным в цианиде благородным металлам из-за наличия сорбционных углистых веществ в руде. В то же время в данной руде встречаются отдельные разновидности графитизированных сланцев, сорбционная активность которых в цианистом процессе выражена значительно слабее.
Исследования по низкотемпературному автоклавному выщелачиванию
упорных золотосодержащих концентратов месторождений Кокпотас и Марджанбулак
В качестве растворителя золота при автоклавировании использовали 9 %-й раствор тиомочевины и 3 %-й раствор серной кислоты. На основе проведенных укрупненно-лабораторных исследований и полупромышленных испытаний бесцианидной технологии извлечения золота из золотосодержащих концентратов месторождений Кокпатас и Марджанбулак с высоким содержанием мышьяка определены оптимальные режимы ведения технологического процесса вскрытия и выщелачивания золота при извлечении золота 87,6-93,6 %, серебра 93,6-94,9 %.
На основании дериватографических исследований руд Кокпатас и Даугызтау, а также продуктов переработки по переделам идентифицированы эндо- и экзотермические эффекты и показано, что:
• окисление пирита протекает не полностью и содержится во всех переделах за исключением огарка обжига хвостов сорбции «Кемикс» и хвостов завода;
• наиболее продуктивными по содержанию минералов концентраторов, а следовательно и золота, являются флотоконцентрат (22,4 у. е.), пена с процесса «Биокс» (119,2 у. е.), отмытый биокек (28,4 у. е.) и пена с реакторов сорбции «Кемикс» (9,4 у. е .).
Для интенсификации процесса вскрытия золота из сульфидов по действующей схеме при отмывке биокека от серной кислоты возможно применение окислителей типа тиомочевины или гипохлорит.
Исследования по низкотемпературному автоклавному выщелачиванию упорных золотосодержащих концентратов месторождений Кокпотасс и Даугызтау
Исследовательские лабораторные работы по гидрохлорированию проводились непосредственно в процессе выщелачивания руд и концентратов хлорными растворами, полученными в результате электролиза рассола поваренной соли, имеющего в своем составе такие компоненты, как №С1, №СЮ, №^2, №^3. №^4, а2, O2, H2O2+, ЖЮ, ЖЮ2, ЖЮэ, ЖЮ4, aO-, №. Все компоненты оксихлоридного были получены на биполярном бездиафрагменном электролизере КВМС непроточного типа при использовании постоянного тока высокой плотности. Оксихлоридный раствор является сильным растворителем металлов, его окислительно-восстановительный потенциал равен 1,6 В. При подаче в электролизер рассола поваренной соли с концентрацией №С1 40±5 г/л был получен оксихлоридный раствор с концентрацией активного хлора 8-13 г/л, в качестве окислителя также использовался FeClз, полученный из магнитной фракции.
Результаты исследований по комбинированному автоклавно-гипохлоритному выщелачиванию золота из упорных сульфидных золотосодержащих концентратов 1 и 2 приведены в табл. 3.
Таблица 3
Комбинированное автоклавно-гипохлоритное выщелачивание золота из упорных сульфидных золотосодержащих концентратов
Характеристика пробы Концентрат-1 Концентрат-2
Масса исходной пробы, г 200,0 200
Исходная проба Содержание Аи, г/т 22,46 22,4
Количество металла (Аи) в пробе, мг 4,492 4,48
Масса конечной пробы, г 92,1 74,9
Конечная проба Содержание Аи, г/т 2,6 2,8
Количество металла (Аи) в пробе, мг 0,23946 0,20972
Выход хвостов, % 46,95 37,25
Извлечение Аи, % 94,7 95,3
На основании результатов лабораторных работ разработана технологическая схема комплексного извлечения золота, серебра, серы, железа и оксида кремния оксихлоридным выщелачиванием флотоконцентратов и продуктов биоокисления. Извлечение золота составило 94,7-95,3 %.
Сорбцию золота проводили на активированных углях (АУ) марки Norit и марки АУЛ (получено из местного сырья — хлопкового лигнина). Емкость угля по золоту при сорбции для Norit составила 22 мг/г, а для АУЛ — 17,8 мг/г. При достижении высокой концентрации сорбированных золота и серебра на активированных углях происходит их частичное восстановление до металлического состояния — как из цианистых растворов, так и хлоридных золотосодержащих растворов.
Проведенные экспериментальные исследования и анализ различных технологических схем по переработке упорных золотосодержащих руд позволили считать одними из наиболее перспективных предлагаемые автоклавно-тиомочевинную и автоклавно-гипохлоритную технологические схемы.
Сведения об авторах
А. А. Авазбекова — магистрант 2-го курса обучения; Х. Б. Джураев — магистрант 2-го курса обучения.
Information about the authors
A. A. Avazbekova — second-year Master's Student; Kh. В. Juraev — second-year Master's Student.
Статья поступила в редакцию 20.03.2021; одобрена после рецензирования 01.04.2021; принята к публикации 05.04.2021. The article was submitted 20.03.2021; approved after reviewing 01.04.2021; accepted for publication 05.04.2021.
