Изучение сорбционных свойств золотоносных кор выветривания Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

© Н.И. Коннова, Л.П. Псхова, Т В. Липатова, 2013

УДК 622.7

Н.И. Коннова, Л.П. Пехова, Т.В. Липатова

ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЗОЛОТОНОСНЫХ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ

Разработана технология сорбционного цианирования коры выветривания Вино-куровского рудопроявления на активный уголь NOR.IT 335, которая обеспечивает извлечение золота в раствор на 91,33 %, - на сорбент 79,33 %. Ключевые слова: золотоносные коры выветривания, обогатимость проб, сорбци-онная способность.

Золотоносные коры выветривания по содержанию и крупности металла подразделяют на два основных подтипа: первый - с массовой долей «свободного шлихового» золота до 60 % (улавливаемого гравитационными аппаратами), и второй - со свободным тонким и тонкодисперсным золотом 70-80 % (извлекаемым по гидрометаллургическим схемам). Богатыми считаются глинистые руды с массовой долей золота более 2 г/т, но они не извлекаются гидравлическим способом. Бедные глинистые руды с содержанием металла 1 г/т, по данным зарубежной практики, успешно вовлекаются в эксплуатацию, благодаря широкому применению метода кучного выщелачивания. На сегодняшний день эта технология активно внедряется и в нашей стране. По данным ЦНИГРИ [6], ожидается, что экономически выгодной станет разработка месторождений с содержанием металла 0,8-2,0 г/т.

Одним из таких месторождений является Винокуровское проявление золота на территории Оренбургской области. Еще в начале XX века рудо-проявления золота Винокуровской зоны разрабатывались старателями, о чем свидетельствуют обнаруженные

поверхностные горные выработки: шурфы, дудки и небольшие карьеры. Исследования обогатимости проб Винокуровской золотоносной зоны впервые проводились авторами. Проба золотосодержащей коры выветривания Винокуровского рудо-проявления с массовой долей золота 1,5 г/т была изучена в лабораторных условиях Сибирского федерального университета.

Взаимоотношения минералов слагающих руду изучаемого рудопрояв-ления достаточно сложны и разнообразны, однако качественный минеральный состав руд постоянен при значительных их количественных колебаниях. По результатам химического анализа проба имеет, в основном силикатный состав (55 % кварца) и характеризуется низким содержанием серы (0,062 %). Из цветных металлов в незначительных количествах присутствует медь (0,037 %), сурьма (0,003 %), цинк (0,009 %). Сера в пробе на 83,87 % находится в виде сульфатов, с сульфидами связано 16,13 % серы. Следует отметить повышенное содержание в пробе свинца (0,51 %) и серебра (15,4 г/т). Изучение степени раскрытия минералов в исходной руде 3 - 0 мм по классам крупности показало, что степень рас-

Таблица 1

Результаты определения естественной сорбцнонной способности

Наименование параметров Проба руды без смолы Проба руды со смолой

Содержание золота в жидкой фазе, мг/л 1,24 0,545

Содержание золота в хвостах цианирования, г/т 0,26 0,21

Содержание золота в исходном, г/т 1,5

Извлечение золота в раствор, % 82,67 86,00

Сорбционная активность материала, % 3,88

крытия магнетита, галенита и нерудных минералов в классе крупности менее 0,2 мм составляет 100 %, 100 %, 91 % и 89 % соответственно, снижение крупности до 0,044-0 мм степени раскрытия минералов практически не увеличивает.

По данным фазового анализа 76 %

Рис. 1. Зависимости извлечения золота от тонины помола

Рис. 2. Графические зависимости извлечения золота в раствор от времени цианирования

золота в пробе присутствует в самородном виде и в сростках, с минералами железа ассоциирует 10,7 %, с сульфидами - 8,0 %. Золото представлено единичными выделениями светло-жёлтого (иногда - почти белого) и жёлтого цвета. Мелкие золотины (0,01-0,1 мм) преимущественно округлые, представлены единичными кристаллами со свободной поверхностью, более крупные размером от 0,1 до 0,9 мм - трёхмерными ажурными интер-стициальными образованиями (часто - с вростками кварца и других сопутствующих минералов), реже кристаллами и прожилко-выми уплощёнными формами. Поверхность частиц шероховатая, реже - гладкая, блестящая.

По результатам микро-зондового анализа проб-ность золота варьирует от 687 до 946 (преобладает относительно низкопробное золото, средняя проб-ность - 804. Пониженная пробность золота по данным микрозондового анализа обусловлена повышенными содержаниями в нем серебра.

Величина естественной сорбционной способности

Рис. 3. Графические зависимости извлечения золота в раствор и на смолу от времени сорбции

Рис. 4. Графические зависимости извлечения золота в раствор и на смолу от концентрации цианистого натрия

по отношению к золото-цианистому комплексу (по методике «Иргиредмет») по результатам исследований составила 3,88 % (табл. 1).

При оптимальной тонине помола (88 % класса -0,071 мм) извлечение золота в раствор равно 84,67 %, на смолу - 71,33 % (рис. 1). Были изучены кинетики цианирования и сорбцион-

ного выщелачивания. Оптимальное временя прямого цианирования составляет 48 часов, извлечение золота в раствор при этом равно 85,33 % (рис. 2).

Установлено, что 24 часа достаточно для вскрытия частиц металла сорб-ционным выщелачиванием, извлечение золота на смолу при этом равно 71,33 % (рис. 3).

По результатам исследований определены оптимальные концентрации цианистого натрия - 300 мг/л, при этом извлечение золота на смолу составляет 70,67 % и - 5 % (рис. 4, 5).

По данным (рис. 6) выщелачивание при рН менее 10,5 приводит к снижению извлечения золота (менее 71,33 %) и повышению расхода цианистого натрия (более 0,34 кг/т).

Результаты исследований по сорбционному выщелачиванию пробы исследуемой руды с различными сорбентами (смола и уголь), представлены в табл. 2.

Таким образом, рекомендованы следующие технологические параметры гидрометаллургической переработки руды коры выветривания Ви-нокуровского рудопроявления: тип

Таблица 2

Результаты сравнения сорбентов

Наименование параметров Вид со рбента

смола уголь

Конечная концентрация цианистого натрия, мг/л 200 250

Содержание золота в растворе, мг/л 0,23 0,18

Содержание золота в хвостах цианирования, г/т 0,21 0,13

Содержание золота в исходном, г/т 1,5

Извлечение золота в раствор, % 86,00 91,33

Извлечение золота на сорбент, % 70,67 79,33

Расход цианистого натрия, кг/т 0,34 0,3

Рис. 5. Графические зависимости извлечения золота от концентрации смолы

Рис. 6. Графические зависимости извлечения золота от величины рН

используемого сорбента - активированный уголь; рН пульпы - 10,5; концентрация сорбента в пульпе - 5 %

(прогнозируемое снижение концентрации в производственном процессе до 2,22,5 %); расход сорбента -70 г/т руды; плотность пульпы - 50 % твердого; концентрация цианистого натрия в пульпе - 300 мг/л; расход цианистого натрия - 0,34 кг/т.руды; время сорбционного выщелачивания - 24 часа; тонина помола - 88 % класса -0,071 мм. Рекомендовано применять сорбционное выщелачивание без предварительного цианирования. По предложенной схеме (массовая доля золота в руде 1,5 г/т) получено содержание золота в хвостах гидрометаллургической переработки - 0,31 г/т, в т.ч. в жидкой фазе 0,18 мг/л, в твердой фазе 0,13 г/т, извлечение золота в раствор - 91,33, извлечение золота в готовую продукцию - 79,33 %. гипохлорита кальция на 1 т

Расход хвостов составит 4,5 кг.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Минеральное сырье. Золото. Справочник /Ю.М. Щепотьев, В.И. Кугоргин, В.И. На-тоцинский, Г.В.Седельникова, В.В.Стефанович / Под ред. Г.В. Ручкина, П.Б. Остапенко. - М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. - 85 с.

2. Геолого-генетические основы прогноза и поисков месторождений золота в корах вывет-ривания/Н.М. Риндзюнская, Р.О. Берзон, Т.П.

Полякова, Е.В.Матвеева. - М.: ЦНИГРИ, 1995.

3. Исследование обогатимости пробы золотосодержащей коры выветривания: отчет НИР/СФУ, ИЦМиМ рук. Н.И. Коннова, Красноярск, 2011 по договору № 8/30408 от 01.08.2011г.-88 с. ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Коннова Наталья Ивановна - кандидат технических наук, доцент, Сибирский федеральный университет, e-mail: kni757@mail.ru,

Липатова Татьяна Валерьевна - главный обогатитель ООО «Соврудник», Пехова Любовь Петровна - доцент, Сибирский федеральный университет.