О некоторых перспективах кучного выщелачивания в Забайкальском регионе Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

СЕМИНАР 16

ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -2001"

МОСКВА, МГГУ, 29 января - 2 февраля 2001 г.

© Ю.И. Рубцов, В.П. Мязин,

И.О. Шнель, Ю.П. Добромыслов, В.А. Устюжанин, А.В. Озеров, 2001

УДК 669.213 (571.55)

Ю.И. Рубцов, В.П. Мязин,

И.О. Шнель, Ю.П. Добромыслов, В.А. Устюжанин, А.В. Озеров

О НЕКОТОРЫХ ПЕРСПЕКТИВАХ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ В ЗАБАЙКАЛЬСКОМ РЕГИОНЕ

обыча золота путем промывки золотоносных песков в забайкальском регионе в последнее время сталкивается с рядом технологических и экономических трудностей. Основной трудностью при промывке песков с высоким содержанием тонкого золота

Дна промприборах является низкая степень улавливания драгоценного металла. Несмотря на модернизацию пром-приборов за счет установки дополнительных шлюзов мелкого или глубокого наполнения, совершенствованием поточных линий за счет установки ШОУ, задача улавливания тонкого золота остается нерешенной. Это связано, прежде всего, с тем, что промпри-боры имеют ограниченную производительность, и золото в основной массе теряется уже в голове процесса обогащения. Регламентированная производительность классических поточных линий снижает общий объем промытых песков, установка новых пром-приборов приводит к повышению эксплуатационных расходов. В последнем случае качество переработки песков несколько увеличивается, но и в этом случае потери с тонким золотом могут достигать 25-60 %.

Покрытие потерь золота за счет объема промытых песков приводит к преждевременному истощению россыпей и не всегда оправдано. Увеличение стоимости дизельного топлива и ГСМ в два и более раза переводит проблему

переработки золотоносных песков для некоторых артелей из труднорешаемых в экономически непреодолимую, приводящую к нерентабельности производства, внутренним задолженностям, банкротству и роспуску артелей, со всеми вытекающими из этой ситуации последствиями.

Кучной способ выщелачивания позволяет эффективно извлекать в технологические растворы тонкое золото, но в связи с низким его содержанием в песках (0,4-0,5 г/м3) рентабельное производство возможно лишь при больших капитальных затратах и добыче золота, исчисляемой миллионами тонн в год и при общей добыче благородного металла порядка 5 т. Так как последние факторы являются для Забайкалья малоприемлемыми, то рассчитывать на инвестиции для отработки небольших россыпных месторождений золота не приходится.

Положительный эффект может быть достигнут при сочетании положительных сторон добычи золота методом промывки и кучного выщелачивания, а именно: сохранить и использовать высокоэффективный механизированный комплекс для вскрышных работ и добычи золотоносных песков; кучное выщелачивание эффективно использовать лишь после сокращения горной массы не менее, чем на порядок, на промытых шлихах крупностью до 5 мм с содержанием золота порядка 2 г/т и более. Из технологического цикла

переработки золотоносных россыпей промприборы надо исключить, как малоэффективные в условиях крупнотоннажной промывки песков, их необходимо заменить более производительными и совершенными промывочными машинами корытного, барабанного или скруберного типа. Эти мероприятия при сокращении штатного состава работников должны обеспечить увеличение общего объема промытых песков в 2 раза и более. Увеличение объема шлихов при переработке их методом кучного выщелачивания только улучшит техноэкономические параметры этого процесса. При этом функция промывочных машин сводится к дезинтеграции глинистых включений и отмывке золотин от пустой породы. Следующий за промывочными машинами комплекс сортировочных машин высокой производительности, включающий колосниковый грохот и сита с дополнительным орошением песков водой, позволит отделить до 90 % пустой породы, песков, глины и сконцентрировать золото в шлихах. После извлечения самородков на специальных уловителях (отсадочной машине) сокращенный пульповый материал поступает на обезвоживающий сгуститель с подпиткой (дополнительной промывкой тонких песков) свежей водой. Сгущенный продукт, содержащий золота не менее 2 г/т, складируется в штабель для кучного выщелачивания.

Функция извлечения золота должна быть практически полностью перенесена на цикл цианид-ного выщелачивания. Высота штабеля по гидродинамическим характеристикам должна составлять не более 2,5-3 м. Цикл циа-нидного выщелачивания планируется заканчивать за 20-25 дней. Степень извлечения золота из промытых шлихов ориентировочно можно принять на уровне

80-85 %. Сквозное извлечение золота из песков тогда составит порядка 70 %. Таким образом, за сезон на одной и той же площади для кучного выщелачивания может быть, проведено не менее 3-х циклов выщелачивания и съем золота с 1 м2 кучи в продукционный раствор составило бы порядка 1215 г при исходном содержании золота в россыпи порядка 0,45-0,48 г/м3. Согласно ориентировочному расчету затраты на вскрышу и разработку золотосодержащей россыпи составляют порядка 25 руб/т, затраты на строительство гидросооружений и эксплуатационные затраты на извлечение золота при кучном выщелачивании оцениваются в 4-5 руб/т, затраты на обезвреживание цианидов и тяжелых металлов - в 1руб/т, оплата налогов (35 % от прибыли) - 4 руб/т. Относительно низкие затраты на кучное выщелачивание в расчете были получены за счет усиленной естественной аэрации кучи и интенсификации выщелачивания и модернизации процесса осаждения золота из цианидных растворов путем использования ячеек для электрохимического осаждения. Условия интенсификации кучного выщелачивания золота за счет усиления естественной аэрации в «поршневом» режиме орошения, частичного на-кислороживания технологических растворов и принципы экологической защиты окружающей среды были изложены нами ранее[1-8].

В данной работе более подробно описываются условия интенсификации осаждения золота из продукционных цианидных растворов.

Обычно для осаждения золота на цинковой стружке используют аппараты колонного типа или аппараты с фильтрующим слоем из цинковой пыли. Золото осаждается в шламе, образующемся на поверхности цинка. Недостатком этих аппаратов является получение шлама с низ-

ким содержанием золота, высокий расход цинковой стружки (пыли), быстрая утомляемость цианидных растворов вследствие накопления большого количества примесей и снижение производительности на как стадии растворения, так и на стадии осаждения золота.

В разработанной ячейке продукционные растворы после кучного выщелачивания направляются на параллельно чередующиеся слои ватина и расположенного между ними слоями цинка. Осаждение золота протекает на биметаллической паре цинк - графити-зированный ватин. Отличительной особенностью ячейки для электрохимического осаждения является то, что она имеет дополнительно камеру для ввода технологических растворов одновременно во все имеющиеся параллельные слои из графитизированного ватина и гранулированного цинка, который используется вместо стружки, и диафрагму с приводом.

Параллельно расположенные слои графитизированного ватина и цинковых гранул располагаются в съемной камере. Диафрагма с приводом служит для создания пульсационного режима истечения технологического раствора и очистки графитизированного ватина от шлама. В нижней части устройства расположен конусообразный бункер для сбора золотосодержащего шлама.

Преимущества использования новой ячейки для осаждения золота из цианидных продукционных растворов заключаются в том, что она позволяет непрерывно извлекать золото с высокой производительностью, получать качественные золотосодержащие шламы с содержанием золота до 37 %, решить проблему усталости технологических растворов. Устройство отличается устойчивостью в эксплуатации и может быть применено для переработки большого объема бедных по содержанию золота

Таблица

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПО ОСАЖДЕНИЮ З< ЦИАНИДНЫХ РАСТВОРОВ НА ГРАФИТИЗИРОВАННОМ

Расход продукционного раствора, л/час Продолжительность осаждения, час С и

1 2,5

7

14

2 2

5

8

5 0,5

1

3

10 0,5

1

1,5

20 0,5

1

1,5

растворов после кучного выщелачивания.

Снижение содержания примесей в золотосодержащем шламе достигается вследствие затруднения цементации их за счет снижения естественной разности потенциала на биметаллической паре графитизированный ватин - цинк. Цинк в процессе осаждения благородных металлов растворяется и накапливается растворе в количестве, эквивалентном массе благородных металлов, то есть в количестве на порядок меньше, чем в случае простой цементации на цинковой стружке. Поверхность цинковых гранул остается в процессе осаждения чистой, не тускнеет, не загрязняется шламами. Золото и серебро осаждаются на графитизированном ватине в форме шламистых частиц черного цвета и, при включении пульсаци-онного режима истечения раствора в ячейке, смываются в коническую часть устройства. Высокая скорость фильтрации в ячейке достигается за счет того, что технологические растворы преимущественно мигрируют через слои из цинковых гранул то есть определяется геометрическими пара-

метрами, которые остаются постоянными в течение процесса осаждения. Процесс осаждения управляем и прост в техническом оформлении.

Слои графитизированного ватина используются как элемент биметаллической пары с высокоразвитой поверхностью для электрохимического осаждения золота из бедных продукционных растворов и для накопления золотосодержащего шлама.

Продукционный раствор под напором поступает в камеру10 для ввода технологических растворов одновременно через все имею-

щиеся в ячейке параллельные слои из цинковых гранул и графитизи-рованного ватина, фильтруется через слои цинковых гранул, проходит через решетку 11, поступает в коническую часть ячейки, отделяется от золотосодержащего шлама 12 и возвращается в цикл выщелачивания.

При относительно невысоком расходе растворов через ячейку наблюдалось фронтальное насыщение ватина, при расходах более 10 л/час наблюдался проскок золота через ячейку до достижения предельной емкости ватина по золоту ватина. При исследованиях

1. Патент РФ 20086686 от 07.06.95. Рубцов Ю.И.,Спирин Э.К., Сафронов В.И., Воронов Е.Т. Рубцова О.П. Способ кучного выщелачивания золота из руд, хвостов и концентратов. Опублик. в БИ № 22 , 1997, 5с.

2. Патент РФ 2085722 от 7.06.95. Рубцов Ю.И., Рубцова О.П. Спирин Э.К. Воронов Е.Т., Мязин В.П. Основание для кучного выщелачивания руд, хвостов и концентратов. Опубл. в БИ № 21, 1997, 5 с.

3. Рубцов Ю.И., Рубцова О.П. Экологические аспекты кучного выщелачивания золота цианидным способом. Труды ИРГИРЕДМЕТ, Иркутск, 1996.

Рис. Устройство для осаждения золота из цианидных растворов

1 - напорная емкость; 2 - осадительная ячейка, 3 - эксцентриковый вибратор с электродвигателем; 4 - резиновая диафрагма; 5 - слои цинковых гранул; 6 - слои графити-зированного ватина; 7 и 8 - съемные стенки; 9 - винты с барашками; 10 - камера для ввода технологических растворов; 11 - решетка; 12 - золотосодержащий шлам.

была достигнута удельная производительность до проскока продукционных растворов порядка 50-70 м3/сутки на 1 м2 сечения ячейки. Себестоимость процесса осаждения золота из продукционных растворов после кучного выщелачивания оценивается в основном расходом на ватин. цинк и обслуживанием и составляет порядка 1,5-2 руб. на 1 г золота.

Приведенные выше ориентировочные расчеты показывают, что сочетание совершенных методов открытой переработки, промывки, классификации песков и выщелачивания шлиховой фракции кучным способом с использованием «поршневого» режима орошения и осаждения золота электролитических ячейках экономически оправдано и может быть использовано для переработки бедных россыпей и техногенных отвалов с большим содержанием тонкого золота.

Чистая прибыль от внедрения новой поточной линии может составить порядка 7 руб. на 1 т песков из россыпи.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

4. Патент РФ 2110680. Рубцов Ю.И., Рубцова О.П., Мязин В.П., Спирин Э.К., Воронов Е.Т. Основание для кучного выщелачивания. Регисир в гос. Реестре изобр. от 10.05.1998, 7с.

5. Rubtcow J.I. Arsencum Removal and Rendering Harmles while Ore Dressing.SWEMP 96 (Международный конгресс по экологии и чистой технологии).

6. Рубцов Ю.И., Рубцова О.П., Устюжанин В.А. Мязин В.П. Повышение эффективности переработки золотосодержащих руд на основе использования методов кучного выщелачи-

вания.Добыча золота, проблемы и перспективы. Т 1, Хаба- перспективы». (К 300-летию утверждения приказа рудокопных ровск, с 45-49.1997. ^ ^^ ^ ____________________________________________________________________________________________________ _дел),Улан-Удэ, 2000, с.124-129. ^ ^^ ^

вик из у рож пра осво

Рубцов Ю.И. — кандидат технических наук, Читинский государственный технический университет. Мязин В.П. - доктор технических наук, ЧГТУ.

Шнель И.О. - доктор технических наук, гл. технолог ст. артель «Восточная».

Добромыслов Ю.П. - член-кор. МАНЭБ Управление Читинского округа Госгортехнадзора России. Устюжанин В.А. - кандидат технических наук, ЧГТУ.

Озеров А.В.- гл. обогатитель ЗАО »БАУНТ».