Научная статья на тему 'Переработка упорного золотосодержащего мышьяковистого флотоконцентрата месторождения "Иккижелон" с использованием автоклавного окисления'

Переработка упорного золотосодержащего мышьяковистого флотоконцентрата месторождения "Иккижелон" с использованием автоклавного окисления Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
844
73
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
iPolytech Journal
ВАК
Ключевые слова
ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗОЛОТА / ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩАЯ РУДА / GOLD RECOVERY / МЫШЬЯКОВИСТЫЙ ФЛОТОКОНЦЕНТРАТ / ARSENIC FLOTATION CONCENTRATE / СОРБЦИОННОЕ ЦИАНИРОВАНИЕ / SORPTION CYANIDATION / АВТОКЛАВНОЕ ОКИСЛЕНИЕ / PRESSURE OXIDATION / МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ / MINERAL COMPOSITION / GOLD-BEARING ORE

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Рахманов Одилжон Бозорович, Аксёнов Александр Владимирович, Минеев Геннадий Григорьевич, Назаров Холмурод Марипович, Каримов Мурад Ильясович

ЦЕЛЬ. В настоящее время поиск и разработка эффективной и экологической безопасной технологии переработки упорных золото-мышьяковистых флотоконцентратов является актуальной технологической задачей в области металлургии золота. Целью исследований явилось проведение экспериментов по автоклавному окислению золото-мышьяковистого флотоконцентрата месторождения «Иккижелон» (Республика Таджикистан) и извлечению драгоценных металлов из продуктов автоклавного окисления цианированием, а также изучение вещественного состава продуктов автоклавного окисления. МЕТОДЫ. При исследовании вещественного состава продуктов автоклавного окисления применялись оптико-эмиссионный, атомно-абсорбционный, рентгенофазовый, гравиметрический, титриметрический, фотометрический, дифрактометрический, количественный минералогический, микроскопический методы анализа, а также метод ИК спектроскопии. Содержание золота и серебра в пробе и в продуктах переработки определяли методом прямого пробирного анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В результате цианирования исходного продукта извлечение золота и серебра составило 55,1 и 75,8% соответственно. Помимо низкого извлечения золота, переработка исходного концентрата характеризуется относительно высоким расходом растворителя (NaCN) и сложностью обезвреживания образующихся хвостов от мышьяковистых соединений. В результате проведенных авторами исследований по технологии «автоклавное окисление цианирование» извлечение золота выросло на 42,03% по сравнению с цианированием исходного концентрата. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Извлечение золота из упорного золото-мышьяковистого флотоконцентрата месторождения «Иккижелон» с использованием автоклавного окисления позволило получить высокое извлечение золота при последующем цианировании. На основе результатов данных исследований авторами запланировано проведение экспериментов по автоклавному окислению в присутствии галогенсодержащих реагентов в процессе окисления с целью снижения образования аргентоярозитов и повышения степени извлечения серебра при цианировании.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Рахманов Одилжон Бозорович, Аксёнов Александр Владимирович, Минеев Геннадий Григорьевич, Назаров Холмурод Марипович, Каримов Мурад Ильясович

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

PROCESSING OF REFRACTORY GOLD-ARSENIC FLOTATION CONCENTRATE OF IKKIJELON DEPOSIT BY PRESSURE OXIDATION

PURPOSE. Today the search for and development of an effective and environmentally-friendly processing technology of refractory gold-arsenic flotation concentrate is a relevant technological task in the field of gold metallurgy. The purpose of the study is conducting of experiments on pressure oxidation of gold-arsenic flotation concentrate of Ikkijelon deposit (Republic of Tajikistan), recovery of precious metals from pressure oxidation products by cyanidation as well as the study of the material composition of pressure oxidation products. METHODS. The material composition of pressure oxidation products has been studied using optical emission, atomic absorption, X-ray diffraction, gravimetric, titrimetric, photometric, IR-spectroscopic, diffractometric, quantitative mineralogical methods, and a microscopic analysis. The content of gold and silver in the sample and in the derived products has been determined by the method of direct assay analysis. RESULTS AND THEIR DISCUSSION... PURPOSE. Today the search for and development of an effective and environmentally-friendly processing technology of refractory gold-arsenic flotation concentrate is a relevant technological task in the field of gold metallurgy. The purpose of the study is conducting of experiments on pressure oxidation of gold-arsenic flotation concentrate of Ikkijelon deposit (Republic of Tajikistan), recovery of precious metals from pressure oxidation products by cyanidation as well as the study of the material composition of pressure oxidation products. METHODS. The material composition of pressure oxidation products has been studied using optical emission, atomic absorption, X-ray diffraction, gravimetric, titrimetric, photometric, IR-spectroscopic, diffractometric, quantitative mineralogical methods, and a microscopic analysis. The content of gold and silver in the sample and in the derived products has been determined by the method of direct assay analysis. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. The cyanidation of the initial product provides 55.1% and 75.8% recovery of gold and silver respectively. In addition to low gold recovery the processing of initial concentrate is characterized by a relatively high consumption of dissolver (sodium cyanide) and the complexity of formed tailing neutralization from arsenic compounds. The studies conducted by the authors according to the technology “pressure oxidation cyanidation” have shown the 42.03% growth in gold recovery as compared to the cyanidation of the initial concentrate. CONCLUSION. Gold recovery from the refractory gold-arsenic flotation concentrate of Ikkijelon deposit by pressure oxidation allows to obtain high recovery of gold in the post-cyanidation. Based on the obtained results the authors plan to conduct the experiments on pressure oxidation in the presence of halogen-containing reagents in the oxidation process in order to reduce the formation of argentoarosites and to increase the degree of silver recovery under cyanidation. function show_eabstract() { $('#eabstract1').hide(); $('#eabstract2').show(); $('#eabstract_expand').hide(); } ▼Показать полностью

Текст научной работы на тему «Переработка упорного золотосодержащего мышьяковистого флотоконцентрата месторождения "Иккижелон" с использованием автоклавного окисления»

Оригинальная статья / Original article УДК 669.213.3:66.046.8

DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2018-8-163-172

ПЕРЕРАБОТКА УПОРНОГО ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО МЫШЬЯКОВИСТОГО ФЛОТОКОНЦЕНТРАТА МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ИККИЖЕЛОН» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВТОКЛАВНОГО ОКИСЛЕНИЯ

© О.Б. Рахманов1, А.В. Аксёнов2, Г.Г. Минеев3, Х.М. Назаров4, М.И. Каримов5

изИркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Российская Федерация, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83. 45Таджикский горно-металлургический институт, 735030, Республика Таджикистан, г. Бустон, ул. Московская, 6.

РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. В настоящее время поиск и разработка эффективной и экологической безопасной технологии переработки упорных золото-мышьяковистых флотоконцентратов является актуальной технологической задачей в области металлургии золота. Целью исследований явилось проведение экспериментов по автоклавному окислению золото-мышьяковистого флотоконцентрата месторождения «Иккижелон» (Республика Таджикистан) и извлечению драгоценных металлов из продуктов автоклавного окисления цианированием, а также изучение вещественного состава продуктов автоклавного окисления. МЕТОДЫ. При исследовании вещественного состава продуктов автоклавного окисления применялись оптико-эмиссионный, атомно-абсорбционный, рентгенофазовый, гравиметрический, титриметрический, фотометрический, дифрактометрический, количественный минералогический, микроскопический методы анализа, а также метод ИК - спектроскопии. Содержание золота и серебра в пробе и в продуктах переработки определяли методом прямого пробирного анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В результате цианирования исходного продукта извлечение золота и серебра составило 55,1 и 75,8% соответственно. Помимо низкого извлечения золота, переработка исходного концентрата характеризуется относительно высоким расходом растворителя (NaCN) и сложностью обезвреживания образующихся хвостов от мышьяковистых соединений. В результате проведенных авторами исследований по технологии «автоклавное окисление - цианирование» извлечение золота выросло на 42,03% по сравнению с цианированием исходного концентрата. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Извлечение золота из упорного золото-мышьяковистого флотоконцентрата месторождения «Иккижелон» с использованием автоклавного окисления позволило получить высокое извлечение золота при последующем цианировании. На основе результатов данных исследований авторами запланировано проведение экспериментов по автоклавному окислению в присутствии галогенсодержащих реагентов в процессе окисления с целью снижения образования аргентоярозитов и повышения степени извлечения серебра при цианировании. Ключевые слова: золотосодержащая руда, мышьяковистый флотоконцентрат, сорбционное цианирование, автоклавное окисление, минеральный состав, извлечение золота.

Информация о статье. Дата поступления 26 июня 2018 г.; дата принятия к печати 12 июля 2018 г.; дата онлайн-размещения 31 августа 2018 г.

0

1Рахманов Одилжон Бозорович, аспирант, e-mail: rakhmanov.salam@mail.ru Odilzhon B. Rakhmanov, Postgraduate, e-mail: rakhmanov.salam@mail.ru

2Аксёнов Александр Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры металлургии цветных метал-лов,e-mail: aksenov@tomsgroup.ru

Aleksandr V. Aksenov, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Non-Ferrous Metals Metallurgy, e-mail: aksenov@tomsgroup.ru

3Минеев Геннадий Григорьевич, доктор технических наук, профессор кафедры металлургии цветных металлов. Gennady G. Mineev, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Non-Ferrous Metals Metallurgy.

4Назаров Холмурод Марипович, доктор технических наук, профессор кафедры металлургии, e-mail: holmurod18@mail.ru

Kholmurod M. Nazarov, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Metallurgy, e-mail: holmurod18@mail.ru

5Каримов Мурад Ильясович, кандидат технических наук, доцент кафедры металлургии, e-mail: chorchaman@rambler.ru

Murad I. Karimov, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Metallurgy, e-mail: chorchaman@rambler.ru

Формат цитирования: Рахманов О.Б., Аксенов А.В., Минеев Г.Г., Назаров Х.М., Каримов М.И. Переработка упорного золотосодержащего мышьяковистого флотоконцентрата месторождения «Иккижелон» с использованием автоклавного окисления // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018.Т. 22. № 8. С. 163-172. DOI:10.21285/1814-3520-2018-8-163-172

PROCESSING OF REFRACTORY GOLD-ARSENIC FLOTATION CONCENTRATE OF IKKIJELON DEPOSIT BY PRESSURE OXIDATION

ОБ. Rakhmanov, Ä.V. Aksenov, G.G. Mineev, Kh.M. Nazarov, М.!. Karimov

Irkutsk National Research Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russian Federation. Mining and Metallurgical Institute of Tajikistan, 6, Moskovskaya St., Buston, 735030, Republic of Tajikistan.

ABSTRACT. PURPOSE. Today the search for and development of an effective and environmentally-friendly processing technology of refractory gold-arsenic flotation concentrate is a relevant technological task in the field of gold metallurgy. The purpose of the study is conducting of experiments on pressure oxidation of gold-arsenic flotation concentrate of Ikki-jelon deposit (Republic of Tajikistan), recovery of precious metals from pressure oxidation products by cyanidation as well as the study of the material composition of pressure oxidation products. METHODS. The material composition of pressure oxidation products has been studied using optical emission, atomic absorption, X-ray diffraction, gravimetric, titrimetric, photometric, IR-spectroscopic, diffractometric, quantitative mineralogical methods, and a microscopic analysis. The content of gold and silver in the sample and in the derived products has been determined by the method of direct assay analysis. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. The cyanidation of the initial product provides 55.1% and 75.8% recovery of gold and silver respectively. In addition to low gold recovery the processing of initial concentrate is characterized by a relatively high consumption of dissolver (sodium cyanide) and the complexity of formed tailing neutralization from arsenic compounds. The studies conducted by the authors according to the technology "pressure oxidation - cyanidation" have shown the 42.03% growth in gold recovery as compared to the cyanidation of the initial concentrate. CONCLUSION. Gold recovery from the refractory gold-arsenic flotation concentrate of Ikkijelon deposit by pressure oxidation allows to obtain high recovery of gold in the post-cyanidation. Based on the obtained results the authors plan to conduct the experiments on pressure oxidation in the presence of halogen-containing reagents in the oxidation process in order to reduce the formation of argentoarosites and to increase the degree of silver recovery under cyanidation.

Keywords: gold-bearing ore, arsenic flotation concentrate, sorption cyanidation, pressure oxidation, mineral composition, gold recovery

Information about the article. Received June 26, 2018; accepted for publication July 12, 2018; available online August 31, 2018.

For citation. Rakhmanov O.B., Aksenov A.V., Mineev G.G., Nazarov Kh.M., Karimov M.I. Processing of refractory gold -arsenic flotation concentrate of Ikkijelon deposit by pressure oxidation. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnich-eskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018, vol. 22, no. 8, pp. 163-172. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-8-163-172. (In Russian).

Введение

В Таджикистане, как и во всем мире, неуклонно уменьшается доля золота, извлекаемого из простых в технологическом отношении золотосодержащих руд. В связи с этим в переработку все больше вовлекаются упорные (труднообогатимые) руды. Среди упорных золотосодержащих руд особое место занимают руды, содержащие тонко вкрапленное золото, в которых частицы Au находятся в тесной ассоциации с сульфидными минералами, чаще всего с ар-

сенопиритом и пиритом. Указанные сульфиды, как правило, характеризуются повышенной золотоносностью (десятки и сотни граммов Au на 1 т сульфида) [1, 2]. При этом значительная часть золота в них находится в чрезвычайно тонкодисперсном состоянии в так называемой сульфидной «рубашке» (т.е. закрыто внутри плотных зерен сульфида). По оценке экспертов доля таких руд составляет более 40 % мировых запасов золота в недрах.

0

Извлечение золота из руды месторождения «Иккижелон» на севере Республики Таджикистан также связано с переработкой упорных руд. Упорность руды месторождения «Иккижелон» связана с содержанием золота в изоморфной или тонкодисперсной формах в рудообразующих минералах (пирите и арсенопирите) и наличием значительного количества мышьяка (1,36%). Руда месторождения «Иккижелон», добытая подземным способом, в течение многих лет перерабатывается на базе ООО СП «Апрелевка» путем предварительного шихтования с рудами других близлежащих месторождений с целью снижения их степени упорности. В настоящее время переработка руды на фабрике осуществляется по технологии сорбционного цианирования с применением в качестве сорбента активированного угля [3, 4].

Извлечение золота из руды данного типа с использованием обычных приемов гидрометаллургии часто встречает значительные трудности, так как не всегда возможно вскрытие его даже при тонком измельчении; кроме того, при тонком измельчении происходит активирование поверхности сульфидов, в результате чего повышается их реакционная способность по отношению к цианистым растворам. А также серьезной проблемой при переработке таких руд является необходимость перевода содержащегося в них мышьяка в относительно безвредные и пригодные для складирования или захоронения формы.

В настоящее время разработаны и широко применяются в промышленности способы переработки пирит- и арсенопирит-содержащих материалов при сочетании цианистой схемы с предварительной сложной механической обработкой (ультратонкое измельчение), химическим выщелачиванием (выщелачивание при повышенных температурах и давлении - автоклавные процессы), биохимическим, термохимическим (обжиг) вскрытием тонкодисперсного металла. Применение данных технологий является капиталоемким, что приводит к увеличению себестоимости извлекаемого золота и, как следствие, к снижению эффективности проекта [2, 5, 6]. Следовательно, при применении отмеченных способов предварительной подготовки сульфидного материала к цианистому выщелачиванию необходимо прежде осуществить обогащение исходных руд. Известно, что сульфиды хорошо флотируются. При этом в процессе флотации сульфидов может быть с достаточной полнотой извлечено и мелкое свободное золото [4]. Наиболее универсальным гидрометаллургическим методом преодоления технологической упорности сульфидных концентратов является автоклавное окисление под давлением кислорода 2,5-3,5 МПа (Pressure Oxidation - «POX») при температуре 200-230°С в сернокислой среде [7-10], так как данная технология применима к сырью различного минерального состава и способна обеспечивать высокое извлечение золота.

Методы исследования

В результате лабораторных исследований по флотационному обогащению руды месторождения «Иккижелон» получен фло-токонцентрат для гидрометаллургических исследований.

При изучении вещественного состава использовали следующие приборы: оптико-эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой Varian 730-ES AxialEur (Австралия); атомно-абсорбцион-ный спектрометр с системой быстрого последовательного анализа Varian AA-240FS

(Австралия); анализатор для одновременного определения серы и углерода Leco SC-144DR (США). Использовали инфракрасный (ИК) - спектроскопический, гравиметрический, титриметрический, фотометрический, дифрактометрический, количественный минералогический, микроскопический методы, а также проводили фазовый анализ. Содержание золота и серебра в пробе и в продуктах переработки определяли методом прямого пробирного анализа.

Результаты исследований и их обсуждение

В данной статье представлены результаты лабораторных исследований концентрата, полученного при флотационном обогащении мышьяковистой руды месторождения «Иккижелон» с тонковкраплен-ным золотом в пустой породе и в виде изоморфной примеси в сульфидах.

Химический состав исследуемого флотоконцентрата представлен на рис. 1. Содержание золота в оконцентрате составило 39,1 г/т, помимо золота ценным компонентом является серебро - 318 г/т.

Проведены исследования по выщелачиванию золота и серебра из флотокон-центрата исходной крупности с содержа-

нием класса -0,071 мм - 95% на базе Иркутского национального исследовательского технического университета. При выщелачивании плотность пульпы составляла 40% твердого вещества. Концентрация NaCN - 2 г/дм3, загрузка CaO - 2 кг/т. Известь в тестах добавляли в виде порошка, а цианид - в виде крепкого раствора. Продолжительности выщелачивания - 24 ч. В качестве сорбента использовали активированный уголь марки Norit RO 3515, загрузку угля в процесс приняли равной 10% от объема жидкой фазы. Результаты сорбционного цианирования флотоконцентрата представлены в табл. 1.

Рис. 1. Химический состав исследуемого флотоконцентрата Fig. 1. Chemical composition of the flotation concentrate under investigation

Результаты цианирования исходного флотоконцентрата Results of original flotation concentrate cyanidation

Таблица 1 Table 1

Сод ержание, г/т Извлечение, % Расход реагента, кг/т

в концентрате в хвостах цианирования Au Ag NaCN CaO

полный с учетом остатка

Au Ag Au Ag

32,7 294,0 14,68 71,2 55,1 75,8 13,8 11,8 2,8

Из результатов исследования можно заключить, что флотоконцентрат является упорным продуктом для его переработки методами агитационного цианирования. Извлечение Au из концентрата без специальной обработки составляет 55,1%.

Основной проблемой классической цианистой технологии переработки золото-мышьяковистых флотоконцентратов является низкое извлечение драгоценных металлов, высокой расход цианида натрия и сложности обезвреживания хвостов от мышьяковистых соединений.

На основании проведенных лабораторных исследований по цианированию золото-мышьяковистого флотоконцентрата месторождения «Иккижелон» авторы пришли к выводу, что наиболее эффективным способом вскрытия упорного золота изданного флотоконцентрата к цианированию является высокотемпературное автоклавное окисление.

Сущность данного способа заключается в том, что водная пульпа, содержащая сульфиды (в частности, пирит и арсенопи-рит) нагревается в автоклаве до температуры 200-2200С под давлением кислорода, превосходящем упругость пара растворов.

Главными факторами, определяющими скорость и степень окисления сульфидов в автоклаве, являются температура и парциальное давление кислорода [11, 12].

Исследования по автоклавному окислению проведены в лабораторных автоклавах на флотоконцентрате исходной крупности.

Перед автоклавным окислением флотоконцентрата спульповывали при отношении Ж:Т = 2:1 и проводили подкисле-ние до рН 2-3 в течение 1 часа при температуре 600С с целью удаления карбонатов. Подкисленную пульпу загружали в автоклав, наливали требуемое количество дистиллированной воды, герметизировали реактор и включали перемешивание (число оборотов мешалки составляло 1200-1400 об./мин.) и нагрев пульпы.

Когда температура пульпы достигала требуемого значения (2200С), в нее под избыточным давлением подавали кислород

(рабочее давление в автоклаве 3,4 МПа) в течение заданного времени. Сульфиды (пирит и арсенопирит) в указанных условиях практически полностью окисляются. В процессе автоклавного окисления непрерывно фиксировался расход кислорода с помощью расходомера.

Полученные результаты эксперимента по автоклавному окислению золото-мышьяковистого флотоконцентрата показывают, что потребление кислорода в процессе окисления заканчивается за 24 мин., то есть процесс разложения сульфидов протекает достаточно быстро. При таких условиях сульфидная сера окисляется до сульфатной, железо переходит в раствор преимущественно в форме сульфата железа (III). Образующееся железо (III) гидролизу-ется с образованием вторичной твердой фазы: гематита, основного сульфата железа, ярозитов, смешанных арсенат-суль-фатов [13, 14]. Ярозиты образуются в основном при наличии в растворе большого количества ионов калия, натрия, серебра [15]. Продолжительность автоклавного окисления флотоконцентрата составила 53 мин. Суммарный расход кислорода при этом составил 528,8 кг/т.

Для изучения вещественного состава продуктов высокотемпературного автоклавного окисления были выполнены химический и минералогический анализ. Ионный состав полученного раствора представлен в табл. 2.

Содержание основных компонентов в кеке автоклавного окисления представлено в табл. 3.

Результаты, приведенные в табл. 2, указывают на то, что продукты автоклавного окисления являются сложным по составу материалом. Основными компонентами раствора являются: S, Fe, SiO2, Ca, Cu, Al, As.

По завершении процесса окисления получен кек, содержащий 5,21% серы, 5,09% из которых приходится на сульфатную и 0,5% - элементарную. Степень окисления серы при этом составила 97,28%. Выход кека в тестовых испытаниях - 92,5%. Содержание золота и серебра увеличивается

0

за счет образования кека окисления по сравнению с исходным флотоконцентратом. Также в кеке содержится 12,1 % мышьяка, который в основном находится в окисленной форме (11,0%).

600

о —

О 10 20 30 40 50 60

Продолжительность окисления, мин Oxidation duration, min

Рис. 2. Кривые поглощения кислорода при окислении золото-мышьяковистого флотоконцентрата Fig. 2. Curves of oxygen absorption under gold-arsenic flotation concentrate oxidation

Таблица 2

Ионный состав раствора автоклавного окисления

Table 2

Ionic composition of pressure oxidation solution

Компонент Концентрация в растворе, мг/дм3 Компонент Концентрация в растворе, мг/дм3

SiO2 1781 P 0,05

Al 538 K 84,3

Sb 0,38 Na 22,2

As 531 Sr 1,2

Ba 0,29 Sn 0,05

Bi 0,050 Ti 0,18

Cd 0,37 W 0,05

Ca 737 Cr 1,4

Cu 574 Mn 65,5

Zn 47,3 Ni 2,2

Pb 0,62 Co 1,6

Mg 130 Sобщая/ Sgeneral 15577

Fe3+ 2650 Ag 0,05

Fe2+ 81 Au 0,3

Рентгенофазовым методом анализа исследован минеральный состав образца золото-мышьяковистого флотоконцентрата, претерпевший видоизменения в процессе высокотемпературного автоклавного окисления (табл. 4).

Таблица 3

Фазовый состав кека автоклавного окисления

Table 3

Phase composition of pressure oxidation cake

Компонент Массовая доля,% Компонент Массовая доля, %

SiO2 25,4 Sb 0,122

Al2O3 3,9 As 12,1

CaO 0,94 Ba 0,054

MgO 0,22 Bi 0,0055

MnO 0,018 Cr 0,0098

P2O5 0,042 Ni 0,0050

K2O 1,5 Cu 0,092

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

Na2O 1,0 Pb 0,31

TiO2 0,14 Sr 0,0043

Feокисленное / Feoxygenized 27,6 Sn 0,005

Feсульфидное / Fesulfide 0,14 W 0,01

ASокисленный / Asoxygenized 11,0 Zn 0,028

ASсульфидный / Assulfide 0,58 C 0,018

Sобщая / Sgeneral 5,21 CO2 0,1

Sсульфатная / Ssulphate 5,09 Ag 402

Sэлементарная / Selemental 0,50 Au 44,2

Таблица 4

Минеральный состав флотационного концентрата и кека автоклавного окисления

Table 4

Mineral composition of flotation concentrate and pressure oxidation cake

Наименование продукта Минерал Массовая доля, %

Флотоконцентрат Кварц 14

Карбонаты 5

Слюда, полевые шпаты (глина, гидрослюда) 10

Пирит 36

Арсенопирит 32

Халькопирит 3

Итого 100

Кек автоклавного окисления Кварц 13

Слюда, полевые шпаты (глина, гидрослюда) 9

Арсенопирит 1

Клаудетит, скородит 36

Ярозит 36

Лимонит 5

Итого 100

0

В результате изучения минерального состава продуктов установлено, что количество породообразующих и рудообразующих минералов во флотоконцентрате составляет 29% и 71% соответственно.

Показано, что арсенопирит в процессе высокотемпературного автоклавного окисления разрушается и превращается в клаудетит (As2O3) и скородит (FeAsO4^2H2O). Отсутствие пирита в остатке после окисления свидетельствует о том, что при окислении он полностью разрушается. Образование ярозита в процессе автоклавного окисления негативно может влиять на извлечение серебра при цианировании.

После защелачивания твердый остаток подвергали сорбционному цианированию в течение 24 часов в условиях, описанных выше. Результаты цианирования кека автоклавного окисления в режиме (CIL) представлены в табл. 5.

Из данных табл. 5 видно, что максимальное извлечение золота и серебра составило 97,13 и 23,3% соответственно. Пол-

Проведенные лабораторные исследования по выщелачиванию показали, что флотоконцентрат, полученный в ходе обогащения руды месторождения «Иккижелон» (Республика Таджикистан), является упорным по отношению к цианистому процессу продуктом. Основной причиной упорности является тонкая вкрапленность золота в сульфиды. Сорбционным цианированием исходного флотоконцентрата извлекается 55,1% золота и 75,8% серебра.

ный расход NaCN при цианировании - 9,36 кг/т. На расход цианида натрия в большой степени влияет наличие таких элементов, как железо, мышьяк, медь, а также содержащих их сульфидов в виде продуктов их полного или частичного разложения. Высокий расход извести, возможно, вызван ее взаимодействием с сульфатами, присутствующими в остатке окисления.

Низкое извлечение серебра свидетельствует о том, что при автоклавном окислении концентратов сульфиды разлагаются, высвобождая частицы золота и серебра, серебро переходит в раствор в виде сульфата (Ag2SO4), а затем в условиях гидролиза образует с сульфатами железа комплексное соединение - двойной гидратиро-ванный сульфат аргентоярозит (AgFeз(SO4)2(OH)6), который выпадает в осадок. Указанные соединения серебра обладают высокой химической пассивностью, что обусловливает низкое извлечение серебра из кека автоклавного окисления прямыми гидрометаллургическими методами.

Результаты исследований по автоклавному окислению золото-мышьяковистого флотоконцентрата показали, что предварительное окисление сульфидов (пирит и арсенопирит) позволяет повысить эффективность извлечения золота до 97,13%.

Главными преимуществами технологии вскрытия золота из данного продукта на основании автоклавного окисления, в первую очередь, является то, что она применима к сырью различного минерального состава и способна обеспечивать высокое

Таблица 5

Результаты сорбционного цианирования кека автоклавного окисления

Table 5

_Results of sorption cyanidation of pressure oxidation cake_

Содержание, г/т Извлечение,% Расход реагента, кг/т

в кеке в хвостах цианирования Au Ag NaCN CaO

полный с учетом остатка

Au Ag Au Ag

44,2 402 1,61 391 97,13 23,3 9,36 7,59 17,6

Заключение

извлечение золота при последующем цианировании. Кроме того, при автоклавном окислении отсутствуют газообразные соединения мышьяка и серы. Мышьяк выводится в виде малотоксичного арсената железа, сброс которого возможен в хвостохра-нилище, традиционное для складирования хвостов золотосодержащих руд (например, хвостохранилище наливного типа).

1. Набойченко С.С., Ни Л.П., Шнеерсон Я.М., Чугаев Л.В. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. Екатеринбург: Уральский государственный технический университет, 2002. 940 с.

2. Захаров Б.А., Меретуков М.А. Золото: упорные руды. М.: Руда и металлы, 2013. 452 с.

3. Рахманов О.Б., Аксенов А.В., Минеев Г.Г., Солихов М.М., Шомуродов Х.Р. Поиск рациональной технологии переработки упорных золотосодержащих руд с тонковкрапленным золотом месторождения «Иккижелон» (Северный Таджикистан) // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 6 (125). C. 119-127.

4. Рахманов О.Б., Аксенов А.В., Немчинова Н.В., Со-лихов М.М., Черношвец Е.А. Поиск оптимальной технологии переработки золотосодержащий руды месторождения «Иккижелон» (Республика Таджикистан) // Металлургия: технологии, инновации, качество «Металлургия - 2017»: труды ХХ Междунар. науч.-практ.конф.: в 2 ч. (г. Новокузнецк, 15-16 ноября 2017 г.). Новокузнецк, 2017. Ч. 1. С. 118-122.

5. Лодейщиков В.В.Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. Иркутск: ОАО «Иргиред-мет», 1999. 775 с.

6. Лодейщиков В.В. Извлечение золота из упорных руд и концентратов. М.: Недра, 1968. 203 с.

7. Епифоров А.В., Дзгоев Ч.Т., Емельянов Ю.Е., Ев-тушевич И.И., Болдырев А.В. Полупромышленные испытания технологии автоклавного окисления золотосодержащего сырья сложного минерального состава // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. № 6 (101). C. 147-151.

8. Lauri R., Jari A., Olof F. Pressure oxidation of py-ritearsenopyrite refractory gold concentrate // Physico-chem. Probl.Miner. Process. 2013. Vol. 49. P. 101-109.

В дальнейшем авторами запланировано проведение экспериментов по автоклавному окислению золото-мышьяковистого флотоконцентрата с добавлением га-логенсодержащих реагентов в процесс с целью снижения образования аргентоярози-тов и повышения степени извлечения серебра при цианировании.

кий список

9. Bin X., Yongbin Y., Qian L., Tao J., Shiqian L., Guanghui L. The development of an environmentally friendly leaching process of a high C, As and Sb bearing sulfide gold concentrate // Miner. Eng. 2016. Vol. 89. P. 138-147.

10. Weifeng L., Tianzu Y., DuchaoZh., Lin Ch., Younian L. Pretreatment of Copper Anode Slime with Alkaline Pressure Oxidative Leaching.Int. J. Miner. Proc. 2014. Vol. 128. No. 10. April. P. 48-54.

11. Баликов С.В., Гудков С.С., Емельянов Ю.Е., Богородский А.В., Епифоров А.В., Болдырев А.В., Дзгоев Ч.Т. Автоклавное окисление золотосодержащих руд и концентратов. Иркутск: Иргиредмет, 2016. 471 с.

12. Набойченко С.С. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. В 3 т. Теоретические основы гидротермальных процессов. Екатеринбург: Уральский государственный технический университет, 2008. Т. 1. 376 с.

13. Mackiw V.N. Current trends in chemical metallurgy // The Canadian Journal of Chemical Engineering. 1968. Vol. 46. P. 3-15.

14. Gomeza M.A. Vibrational spectroscopy study of hy-drothermally produced scorodite, ferric arsenate sub-hydrate and basic ferric arsenate sulfate (BFAS) / M.A. Gomeza [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. 2010. Vol. 41. No. 2. P. 212-221.

15. Пат. 2532697, Российская Федерация, C22B 11/06 (2006.01),C22B 3/04 (2006.01),C22B 3/44 (2006.01). Способ переработки серебросодержащих концентратов / А.В. Аксенов, С.Г. Рыбкин, А.Е. Сенченко, Ю.Г. Середкин; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-исследовательский и проектный институт "ТОМС"; за-явл. 28.02.2013; опубл. 10.11.2014. Бюл. № 31.

References

1. Naboichenko S.S., Shneerson Ya.M., Chugaev L.V.Avtoklavnaya gidrometallurgiya tsvetnykh metallov [Pressure hydrometallurgy of non-ferrous metals]. Ekaterinburg: Ural state technical University Publ., 940 p. (In Russian).

2. Zakharov B.A., Meretukov M.A. Zoloto: upornye rudy [Gold: refractory ores]. Moscow: Ore and Metals Publ., 2013, 452 p. (In Russian).

3. Rakhmanov O.B., Aksenov A.V., Mineev G.G., Solikhov M.M., ShomyrodovKh.R. Search for rational technologies to process refractory gold ores with finely disseminated gold from the Ikkijelon deposits (North Tajikistan). Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnich-eskogo universiteta [Proceedings of Irkutsk State Technical University], 2017, vol. 21, no. 6, pp. 119-127. (In

Russian). DOI: 10.21285/1814-3520-2017-6-119-127. (In Russian).

4. Rakhmanov O.B., Aksenov A.V., Nemchinova N.V., Solihov M.M., Chernoshvec E.A.

Poisk optimal'noj tekhnologii pererabotki zolo-tosoderzhashchij rudy mestorozhdeniya "Ikkizhelon" (RespublikaTadzhikistan) [Search for the optimal processing technology for the gold-bearing ore of the Ikki-jelon deposit (Republic of Tajikistan)]. Trudy XX Mezhdu-narodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Metal-lurgiya: tekhnologii, innovacii, kachestvo. Metallurgiya -2017" [Proceedings of XX International scientific and practical conference "Metallurgy: technologies, innovations, quality. Metallurgy-2017", Novokuznetsk, 15-16 November 2017]. Novokuznetsk, 2017, pp.118-122. (In Russian).

5. Lodeishchikov V.V. Tekhnologiya izvlecheniya zolota i serebra iz upornykh rud [Technology of gold and silver extraction from refractory ores]. Irkutsk, Irgiredmet JSC Publ., 1999, 775 p. (In Russian).

6. Lodeishchikov V.V. Izvlechenie zolota iz upornykh rud i kontsentratov [Gold recovery from refractory ores and concentrtaes]. Moscow: Nedra Publ., 1968, 203 p. (In Russian).

7. Epiforov A.V., DzgoevCh.T., EmelianovYu.E., Evtu-shevich I.I., Boldyrev A.V. POX pilot plant testing of complex gold-bearing mineral raw materials. Vestnik Ir-kutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta [Proceedings of Irkutsk State Technical University], 2015, no. 6 (101), pp. 147-151. (In Russian).

8. Lauri R., Jari A., Olof F. Pressure oxidation of pyrite arsenopyrite refractory gold concentrate. Physicochem. Probl. Miner. Process, 2013, vol. 49, pp.101-109.

9. Bin X., Yongbin Y., Qian L., Tao J., Shiqian L., Guanghui L. The development of an environmentally friendly leaching process of a high C, As and Sb bearing sulfide gold concentrate. Miner.Eng, 2016, vol. 89, pp. 138-147.

10. Weifeng L., Tianzu Y., DuchaoZh., Lin Ch., Younian L. Pretreatment of copper anode slime with alkaline pressure oxidative leaching.Int. J. Miner. Proc., 2014, vol. 128, no. 10, April, pp. 48-54.

11. Belikov S.V., Gudkov S.S., Emelyanov Yu. E., Bogo-rodsky V. A., Epifanov A.V., Boldyrev A.V., Dzgoev T.H. Avtoklavnoye okisleniye zolotosoderzhashchikh rud i kontsentratov [Pressure oxidation of gold-bearing ores and concentrates]. Irkutsk: IrgiredmetPubl, 2016, 471 p. (In Russian).

12. Naboichenko S.S. Avtoklavnaya gidrometallurgiya tsvetnykh metallov. Teoreticheskie osnovy gidroter-mal'nyh processov. [Pressure hydrometallurgy of base metals]. Ekaterinburg: Ural state technical University, 2008, 376 p. (In Russian).

13. Mackiw V.N. Current trends in chemical metallurgy. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 1968, vol. 46, pp. 3-15.

14. Gomeza, M.A. Vibrational spectroscopy study of hy-drothermally produced scorodite, ferric arsenate sub-hydrate and basic ferric arsenate sulfate (BFAS). Journal of Raman Spectroscopy, 2010,vol. 41, no. 2, pp. 212221.

15. Aksenov A.V., Rybkin S.G., Senchenko A. E., Seredkin Y.G. Sposob pererabotki serebrosoderzhash-chih koncentratov [Processing method of silver-containing concentrates]. Patent RF, no. 2532697, 2014.

Критерии авторства

Рахманов О.Б., Аксёнов А.В., Минеев Г.Г., Назаров Х.М., Каримов М.И. заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в равной мере несут ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authorship criteria

Rakhmanov O.B., Aksenov A.V., Mineev G.G., Nazarov Kh.M., Karimov M.I. declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and bear equal responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.