CC BY
75
--------------------------- © Т.Н. Александрова, А.В. Александров,
Н.М. Литвинова, 2009
УДК 622.7
Т.Н. Александрова, А.В. Александров,
Н.М. Литвинова
ОСОБЕННОСТИ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФЛОТАЦИИ ТРУДНООБОГАТИМЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД (НА ПРИМЕРЕ РУДЫ АЛБАЗИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ) *
Основные перспективы развития золотодобывающей отрасли Хабаровского края связаны с освоением таких потенциально крупных месторождений рудного золота, как Албази-но, разведку которых ведут российская компания «Полиметалл» и совместное предприятие канадских компаний Fortress Minerals Corp. (51%) и Freeport McMoRan (49%). Первый аудит ресурсов месторождения Албазино, проведенный компанией Snowden Mining Industry Consultants в октябре 2006 г., подтвердил количество ресурсов, составляющее 6605 тыс. т руды с содержанием золота 5,2 г/т, или 34,2 т золота при бортовом его содержании 2 г/т [1].
Настоящие исследования проведены по нескольким направлениям. На первом этапе изучены основные технологические свойства пробы, на основании которых были получены данные, подтверждающие чрезвычайно-трудную обогатимость материала пробы. На втором этапе работы проведены углубленные исследования по вскрытию золотонесущих сульфидов и арсенидов.
Общим признаком данного типа руд является тонкая прожил-ково-вкрапленная сульфидная минерализация (пирит, арсенопирит). Метасоматиты по песчаникам насыщены прожилками кварца (5-10 % объема руды). Состав исследуемой пробы представлен следующими породообразующими минералами: кварц, полевые шпаты, карбонаты, амфиболы, хлориты, слюды, установлено наличие углистого вещества.
*Работа выполнена при финансовой поддержке ДВО РАН и ОНЗ, проекты: №14-ИН-09, №09-1 -ОНЗ-08
Среди рудных минералов наиболее распространены пирит, арсенопирит, присутствует пирротин, магнетит, ильменит. Циркон, апатит, анатаз, лейкоксен, галенит, хромит - акцессории. Золото тесно ассоциирует с пиритом, арсенопиритом (на 75-85 %) и блеклой рудой. При минералогическом анализе установлено наличие свободного (размер частиц менее 0,1 мм, крайне редко - 0,3-0,4 мм) и тонковкрапленного золота в пирите и арсенопирите, золота в сростках (цианируемое), покрытое оксидными пленками и заключенное в карбонатах, в кварце и пустой породе (размер частиц менее 0,001 мм). Характерно преобладание доли тонкого и тонкодисперсного золота над относительно крупным. Раскрываемые при измельчении частицы золота представлены пластинчатыми, лепешковидными, столбчатопластинчатыми, иногда изометричными формами. Цвет золотин - от серовато до ярко - желтого, редко с красным налетом. На основании макро- и микроскопического изучения Албазинской технологической пробы можно сделать вывод, что проба отобрана из гидротермально-метасоматической шток-верковой зоны локализованной на контакте субвулканической интрузии риодацитов и глинисто-углистых алевролитов. Рудная минерализация представленная преимущественно пиритом и арсенопиритом локализуется в алевролитах и в меньшей мере в риодаци-тах. Рациональный анализ исследуемой пробы показан в табл. 1.
Основная проблема при переработке руд месторождения состоит в том, чтобы добиться достаточного раскрытия сростков и, в то же время, вывести из процесса шламы, вытесняющие из пенного продукта частицы и сростки, продуктивные по золоту. Предварительно необходимо извлечь часть золота и сульфидов, раскрывающихся после первой стадии измельчения, чтобы не допустить значительных потерь со сливом классификации.
Вещественный состав и технологические свойства руд месторождения, по результатам выполненных работ, определяют следующие основные условия переработки: извлекаемое золото практически полностью связано с сульфидами; основные потери золота в хвостах флотации связаны с недоизвлеченными сульфидами, не попавшими в концентрат в силу особых флотационных свойств материала шламовых фракций, присутствующих в руде; золото, в основном связанное с арсенопиритом,
Таблица 1
Рациональный анализ исследуемой пробы
Минеральные формы Золото Примечание
г/т %
Свободное при - 2 мм - 0.15 мм Итого свободное, амальгамируемое 2.00 2.0 15.3 15.3
Сростки, цианируемое Итого: относительно легко извлекаемое 2.41 4.41 18.5 33.8
Пленки, оксиды, карбонаты (Р) 0.58 4.45 Резерв - возможно интенсифицировать при рудоподготовке
С сульфидами ^) 7.51 57.85 Требуется включение процесса флотации, резерв
С породообразующими (Н) 0.52 3.9 Потери
Итого исходная руда 13,02 100.0
извлекается главным образом в первой стадии обогащения; сера, основным носителем которой является пирит, во второй. Извлечение сульфидной серы достаточно четко коррелирует с извлечением золота и •для обеспечения извлечения золота на уровне 87-88% выход концентрата должен составлять не менее 10%.-Руды являются упорными к обогащению, характеризуются наличием большого количества первичных шламов, оптимальный метод обогащения -сульфидная флотация.
В этом типе месторождений золото проявляется, в основном, в своих халькофильных и биофильных формах нахождения.
Методика подготовки минералов к эксперименту и основные методы исследования. Навеска золотосодержащей руды Ал-базинского месторождения 100 г (класс крупности -0,2+0,0 мм) подвергалась измельчению в шаровой мельнице при Т:Ж=1:1 без реагентов и в присутствии реагентного комплекса (№ОН +№^ +12 ). Время измельчения составляло 20 -30 минут. После классификации материал подвергался флотации (рис.1). Флотационный концентрат и хвосты исследовались атомно-адсорбционым, ренгеноф-луоресцентным, химическим методом на содержание золота, серебра, железа, мышьяка и других компонентов.
-► ▼
Измельчение
і
і
Классификация
+0,01
-0,01
Кондиционирование с реагентами
Бутиловый ксантогенат
кадия------------------------
Т-80 + реагентный комплекс (№ОН +№25 +12)
Основная флотация
Концентратосновной ’ флотации
Контрольная флотация
Контрольный
концентрат
Хвосты
флотации
Рис. 1. Флотационная схема обогащения
С целью выявления оптимальных расходов реагентов для достижения максимального извлечения золота эксперимент проводился с привлечением методов математической статистики по полнофакторному эксперименту при варьировании расходов щелочи Х1 (20-80 г/т) и йода Х2 (10-70 г/т), время измельчения (25 мин.) и расход сульфида натрия (50 г/т) фиксировались на постоянном уровне. Контролировались рН пульпы, остаточное содержание йода и щелочи титрометрическими методами. Обработка экспериментальных данных и визуализация полученных функций, проводилась в среде МА^АВ Я2008А. Флотационную активность оценивали по выходу минералов в пенный продукт и по содержанию в нем золота, железа и мышьяка.
Результаты исследований. Диалоговое окно программного расчета коэффициентов регрессии зависимости содержания золота во флотационном концентрате от расхода щелочи и йода при измельчении приведено на рис.2, графическая визуализация функциональной зависимости содержания золота, мышьяка и железа в концентрате флотации на рис. 3-5.
Рис. 2. Результаты программного расчета коэффициентов регрессии содержания золота во флотационном концентрате от расхода щелочи и йода при измельчении
Au,
ppm
Рис. 3. Графическая визуализация содержания золота (ppm) во флотационном концентрате от расхода щелочи (Х1) и йода (Х2)
Fe,%
Рис. 4. Графическая визуализация содержания железа (%) во флотационном концентрате от расхода щелочи (Х1) и йода
(Х2)
As,
ppm
Рис. 5. Графическая визуализация содержания мышьяка (ppm) во флотационном концентрате от расхода щелочи (Х1) и йода (Х2)
File Display Options Node
Counts/s Reading #12 20-Mar-2009
FeKa Fe Kb I5RC1 1 Graph 2
250,0 -u JS /
5.0 5,0 7,1 1,0 9, Energy keV
Рис. 6. Энергетические спектры золота, мышьяка и железа монофракции арсенопирита, выделенной из флотационного концентрата
Найдены оптимальные расходы реагентов, при которых содержание золота в концентрат достигает максимального значения (356-420 ppm), извлечение 87-89 %.
Избирательное тяготение концентраций золота в основном к арсенопириту обусловлено проявлением его халькофильности к мышьяку. При этом наиболее вероятными формами изоструктур-ного вхождения золота являются FeAuS и AuAsS, при кларковом соотношении золота к мышьяку как 1:425. Как правило, дисперсное золото в сульфидном парагенезисе в основном заключено в арсенопирите, а в стибните и пирите его концентрации меньше как минимум в 1,5-2 раза. О возможности наличия химических связей дисперсного золота с серой в некоторых сульфидных минералах косвенно говорит тот факт, что пирит (FeS2) проявляет золотоносность, а пирротин (FeS) даже в парагенезисе с пиритом - нет [3].
Анализ многочисленных спектров элементов в концентратах и монофракциях, полученных с использованием ренгефлуоресцент-ного анализатора, показывает, что в кристаллической решетке арсенопирита атомы золота значительно чаще располагаются рядом с атомами мышьяка, чем с атомами серы и железа (рис. 6).
Измельчение материала, содержащего золотонесущие пирит и арсенопирит, при введении в мельницу смеси реагентов: гидроксида натрия, сульфида натрия и йода, сопровождается локальным на-
греванием поверхности минеральных частиц, интенсифицирующим развитие окислительных процессов, что в условиях постоянного обновляющейся поверхности, характерных для процесса измельчения, позволяет получать более однородный гранулометрический состав по готовому классу, способствует снижению доли «трудных классов». Присутствие сернистого натрия позволяет более эффективно подготовить поверхность халькогенидов к последующей флотации.
На разработанный и апробированный в лабораторных условиях способ извлечения золотонесущих халькогенидов из труднообо-гатимого сырья получен патент РФ № 2318605 [3].
------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дальневосточные Бизнес Вести. Когда цели совпадают. ОАО «Полиметалл» и правительство Хабаровского края заключили соглашение о социальноэкономическом сотрудничестве. http://www.bizvesti.khv.info. 2008, февраль.
2. Секисов А.Г. Проблемы извлечения дисперсного золота из упорных руд / А.Г. Секисов // Известия вузов. Геология и Разведка. - 2004. - № 2.
3. Пат. 2318605 Российская Федерация, МПК7 В 03 В 1/00. Способ извлечения золотонесущих халькогенидов из труднообогатимого сырья. / Александрова Т.Н., Ятлукова Н.Г., Литвинова Н.М., Билевич И.Я..; заявитель и патентообладатель Ин-т горного дела ДВО РАН. - № 2006138385/03; заявл. 30.10.06; опубл. 10.03.2008. Бюл. № 7; - 3 с. \£Ш
— Коротко об авторах ---------------------------------------------------
Александров А.В. -доктор технических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный технологический университет, E-mail: [email protected]
Александрова Т.Н. -кандидат технических наук, доцент, заведующая лабораторией,
Литвинова Н.М. -кандидат технических наук, научный сотрудник, Институт горного дела ДВО РАН, г. Хабаровск.
E-mail: [email protected] E-mail: [email protected]
