Научная статья на тему 'Поиск оптимальной технологической схемы переработки упорных золотосодержащих руд месторождения "Тарор" (Республика Таджикистан)'

Поиск оптимальной технологической схемы переработки упорных золотосодержащих руд месторождения "Тарор" (Республика Таджикистан) Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
537
105
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕСТОРОЖДЕНИЕ "ТАРОР" / УПОРНЫЕ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИЕ РУДЫ / ЦИАНИРОВАНИЕ / БИСЕРНАЯ МЕЛЬНИЦА / УЛЬТРАТОНКИЙ ПОМОЛ / АТМОСФЕРНОЕ ОКИСЛЕНИЕ / TAROR DEPOSIT / REFRACTORY GOLD(-BEARING) ORES / CYANIDATION / BEAD MILL / ULTRA-FINE GRINDING (UFG) / ATMOSPHERIC OXIDATION

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Солихов Мирзобедил Мирзошарифович, Аксенов Александр Владимирович, Васильев Андрей Анатольевич, Каримов Мурад Ильясович, Рахманов Одилжон Бозорович

ЦЕЛЬ. В настоящее время вопрос создания эффективной технологии переработки упорных золотосодержащих руд является проблематичным, поэтому достижение высокой степени извлечения золота является актуальной задачей. Цель исследований: изучение минерального и химического состава золотосодержащей руды месторождения «Тарор»; проведение серии экспериментов по ультратонкому измельчению руд перед цианированием и обработке пульпы после ультратонкого помола методом атмосферного окисления с последующим цианированием; изучение влияния крупности измельчения на степень извлечения золота при традиционном цианировании; поиск альтернативной технологии извлечения золота из упорных золотосодержащих руд. МЕТОДЫ. При исследовании минералогического состава руды применялись дифрактометрический и количественный способы анализа. Для изучения химического состава пробы были использованы оптико-эмиссионный, атомно-абсорбционный, фазовый, ИК-спектроскопический, гравиметрический, титриметрический и фотометрический методы. Содержание золота и серебра определяли с помощью прямого пробирного анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Полученные результаты показали, что руды месторождения «Тарор» относятся к категории упорных руд и традиционным методом цианирования без включения дополнительных операций невозможно достичь приемлемых результатов по извлечению золота. Для данного типа руды использование метода ультратонкого помола с последующим атмосферным окислением позволило увеличить извлечение золота на 7,33%. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Применение ультратонкого помола с последующим атмосферным окислением пульпы дает возможность перерабатывать упорные руды, что ранее считалось экономически нецелесообразным. В дальнейшем запланированы исследования данной руды методом флотационного обогащения, проведение серии экспериментов по ультратонкому измельчению флотоконцентратов и обработке пульпы после ультратонкого помола методом атмосферного окисления с последующим цианированием в сорбционном режиме.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Солихов Мирзобедил Мирзошарифович, Аксенов Александр Владимирович, Васильев Андрей Анатольевич, Каримов Мурад Ильясович, Рахманов Одилжон Бозорович

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

SEARCH FOR OPTIMAL PROCESSING TECHNOLOGY FOR TAROR DEPOSIT REFRACTORY GOLD ORES (REPUBLIC OF TAJIKISTAN)

PURPOSE. Today the development of an efficient technology of refractory ore processing is quite problematic, therefore the achievement of high degree of gold recovery is a relevant problem. The purpose of the research includes investigation of mineral and chemical composition of the gold-bearing ore of the Taror deposit, performance of the series of tests on ultrafine grinding (UFG) of ore prior to cyanidation and pulp processing after UFG by the method of atmospheric oxidation followed by cyanidation, study of the ground particle size effect on the degree of Au recovery under conventional cyanidation and search for an alternative technology of gold recovery from refractory gold-bearing ores. METHODS. Diffractometric and quantitative methods are applied to analyze the mineralogical composition of the ore. Optical emission, atomic absorption, phase, IR-spectroscopic, gravimetric, titrimetric and photometric methods are used to study the chemical composition of the sample. Gold and silver contents are defined using direct fire assays. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. The obtained results have shown that the Taror ores refer to refractory ore type. It means that traditional cyanidation method without application of any additional process operations fails to present any acceptable results on gold recovery. Application of the UFG method followed by atmospheric oxidation has increased gold recovery by 7.33% for this type of ore. CONCLUSION. Application of UFG followed by atmospheric oxidation enables efficient processing of refractory ores, which was considered earlier economically unviable. It is planned to study this type of ore further by flotation concentration methods, carry out a series of tests on flotation concentrate UFG and atmospheric oxidation of ultrafine ground pulp with the following cyanidation in the sorption mode.

Текст научной работы на тему «Поиск оптимальной технологической схемы переработки упорных золотосодержащих руд месторождения "Тарор" (Республика Таджикистан)»

Оригинальная статья / Original article УДК 669.21/23:622.342.1

http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2018-2-182-192

ПОИСК ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ УПОРНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ «ТАРОР» (РЕСПУБЛИКА ТАДЖИКИСТАН)

© М.М. Солихов1, А.В. Аксёнов2, А.А. Васильев3, М.И. Каримов4, О.Б. Рахманов5

12 3 5

,,, Иркутский национальный исследовательский технический университет, Российская Федерация, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83. 4Горно-металлургический институт Таджикистана, Республика Таджикистан, 735030, г. Бустон, ул. Московская, 6.

РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. В настоящее время вопрос создания эффективной технологии переработки упорных золотосодержащих руд является проблематичным, поэтому достижение высокой степени извлечения золота является актуальной задачей. Цель исследований: изучение минерального и химического состава золотосодержащей руды месторождения «Тарор»; проведение серии экспериментов по ультратонкому измельчению руд перед цианированием и обработке пульпы после ультратонкого помола методом атмосферного окисления с последующим цианированием; изучение влияния крупности измельчения на степень извлечения золота при традиционном цианировании; поиск альтернативной технологии извлечения золота из упорных золотосодержащих руд. МЕТОДЫ. При исследовании минералогического состава руды применялись дифрактометрический и количественный способы анализа. Для изучения химического состава пробы были использованы оптико-эмиссионный, атомно-абсорбционный, фазовый, ИК-спектроскопический, гравиметрический, титриметрический и фотометрический методы. Содержание золота и серебра определяли с помощью прямого пробирного анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Полученные результаты показали, что руды месторождения «Тарор» относятся к категории упорных руд и традиционным методом цианирования без включения дополнительных операций невозможно достичь приемлемых результатов по извлечению золота. Для данного типа руды использование метода ультратонкого помола с последующим атмосферным окислением позволило увеличить извлечение золота на 7,33%. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Применение ультратонкого помола с последующим атмосферным окислением пульпы дает возможность перерабатывать упорные руды, что ранее считалось экономически нецелесообразным. В дальнейшем запланированы исследования данной руды методом флотационного обогащения, проведение серии экспериментов по ультратонкому измельчению флотоконцентратов и обработке пульпы после ультратонкого помола методом атмосферного окисления с последующим цианированием в сорбционном режиме.

Ключевые слова: месторождение «Тарор», упорные золотосодержащие руды, цианирование, бисерная мельница, ультратонкий помол, атмосферное окисление.

Информация о статье. Дата поступления 24 декабря 2017 г.; дата принятия к печати 23 января 2018 г.; дата онлайн-размещения 27 февраля 2018 г.

Формат цитирования: Солихов М.М., Аксёнов А.В., Васильев А.А., Каримов М.И., Рахманов О.Б. Поиск оптимальной технологической схемы переработки упорных золотосодержащих руд месторождения «Тарор» (Республика Таджикистан) // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 2. С. 180-190. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-2-182-192

0

1Солихов Мирзобедил Мирзошарифович, аспирант, e-mail: [email protected] Mirzobedil M. Solikhov, Postgraduate, e-mail: [email protected]

2Аксенов Александр Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры металлургии цветных металлов, e-mail: [email protected]

Aleksandr V. Aksenov, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Non-Ferrous Metals Metallurgy, e-mail: [email protected]

3Васильев Андрей Анатольевич, кандидат технических наук, доцент кафедры металлургии цветных металлов, e-mail: [email protected]

Andrei A. Vasiliev, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Non-Ferrous Metals Metallurgy, e-mail: [email protected]

4Каримов Мурад Ильясович, кандидат технических наук, доцент кафедры металлургии, e-mail: [email protected]

Murad I. Karimov, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Metallurgy, e-mail: [email protected]

5Рахманов Одилжон Бозорович, аспирант, e-mail: [email protected] Odilzhon B. Rakhmanov, Postgraduate, e-mail: [email protected]

SEARCH FOR OPTIMAL PROCESSING TECHNOLOGY FOR TAROR DEPOSIT REFRACTORY GOLD ORES (REPUBLIC OF TAJIKISTAN)

M-М. Solikhov, А-V. Aksenov, А.А. Vasiliev, М.!. Karimov, ОБ. Rakhmanov

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

ABSTRACT. PURPOSE. Today the development of an efficient technology of refractory ore processing is quite problematic, therefore the achievement of high degree of gold recovery is a relevant problem. The purpose of the research includes investigation of mineral and chemical composition of the gold-bearing ore of the Taror deposit, performance of the series of tests on ultrafine grinding (UFG) of ore prior to cyanidation and pulp processing after UFG by the method of atmospheric oxidation followed by cyanidation, study of the ground particle size effect on the degree of Au recovery under conventional cyanidation and search for an alternative technology of gold recovery from refractory gold-bearing ores. METHODS. Diffractometric and quantitative methods are applied to analyze the mineralogical composition of the ore. Optical emission, atomic absorption, phase, IR-spectroscopic, gravimetric, titrimetric and photometric methods are used to study the chemical composition of the sample. Gold and silver contents are defined using direct fire assays. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. The obtained results have shown that the Taror ores refer to refractory ore type. It means that traditional cyanidation method without application of any additional process operations fails to present any acceptable results on gold recovery. Application of the UFG method followed by atmospheric oxidation has increased gold recovery by 7.33% for this type of ore. CONCLUSION. Application of UFG followed by atmospheric oxidation enables efficient processing of refractory ores, which was considered earlier economically unviable. It is planned to study this type of ore further by flotation concentration methods, carry out a series of tests on flotation concentrate UFG and atmospheric oxidation of ultrafine ground pulp with the following cyanidation in the sorption mode.

Keywords: Taror deposit, refractory gold(-bearing) ores, cyanidation, bead mill, ultra-fine grinding (UFG), atmospheric oxidation

Article info. Received December 24, 2017; accepted January 23, 2018; available online February 27, 2018.

For citation: Solikhov М.М., Aksenov A.V., Vasiliev А.А., Karimov M.I., Rakhmanov O.B. Search for optimal processing technology for Taror deposit refractory gold ores (Republic of Tajikistan). Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018, vol. 22, no. 2, pp. 180-190. (In Russian). DOI: 10.21285/1814-3520-2018-2-182-192

Введение

На сегодняшний день актуальной задачей, стоящей перед золотодобывающими компаниями, является определение экономически выгодного варианта переработки упорных труднообогатимых руд, поскольку месторождения легкообогатимых золотосодержащих руд истощаются. Причинами упорности руд могут быть: наличие тонкодисперсного золота, которое вкраплено в пирит, арсенопирит или в другие нераскрываемые сульфиды, а также сорб-ционная активность природных органических веществ [1].

В Республике Таджикистан к данному упорному типу руды относится, например, руда Тарорского месторождения золотосодержащих руд, которая перерабатывается на базе таджикско-китайского предприятия СП «Зарафшан».

Золотоизвлекательная фабрика СП «Зарафшан» была создана в 1994 году на базе бывшего Таджикского золоторудного

комбината совместно c британской компанией «Commonwealth & British Mineral Co. Ltd» (рис. 1). В середине 2007 года акции предприятия приобрела компания «Zijin Mining Group Co. Ltd» (Китай) [2].

Главный продукт фабрики - золото-серебряный сплав золота лигатурного, который в последующем рафинируется до химически чистого золота пробы 99,99 и серебра пробы 99,93.

Месторождения «Тарор», «Джилау» и ряд других являются основной сырьевой базой СП «Зарафшан».

Золоторудное месторождение «Тарор» открыли в северной части Республики Таджикистан в 1937 году. В настоящее время месторождение вскрыто тремя горизонтальными штольнями, соединяющимися слепым стволом и тремя подэтажами. Руды Тарорского месторождения - золото-медно-мышьяковистые, окисленные в верхних горизонтах (1760-1530 м)и пере-

Рис. 1. Золотоизвлекательная фабрика СП «Зарафшан» Fig. 1. Gold concentration plant of the Joint Venture company «Zarafshan»

ходящие в срединную часть месторождений, а также первичные (сульфидные) с горизонта ниже 1530 м.

На всем протяжении разведки Та-рорского месторождения производились технологические испытания различных сортов руд с целью изучения технологии и разработки рациональной схемы их переработки.

В шестидесятых годах XX века в Северо-Кавказском горно-металлургическом институте, ЦНИГРИ, Забайкальском научно-исследовательском институте, АО «Ир-гиредмет» и других научно-исследовательских организациях проводились лабораторные и полупромышленные испытания технологических проб руд месторождения «Тарор». По итогам исследований была предложена технологическая схема с применением цианирования хвостов флотации, но полученные результаты не удовлетворяли экономическим и экологическим требованиям.

На базе Тарорского месторождения в 2010 года компания «Zijin Mining Group Co., Ltd» начала эксплуатацию новой фабрики с производительностью 2 тыс. т руды в сутки по схеме прямого цианирования с последующей сорбцией золота на активированный уголь, но вскоре из-за низкого уровня извлечения золота (60-65%) и загрязнения окружающей среды мышьяковистыми отходами производство приостановилось.

В настоящее время СП «Зарафшан» в основном перерабатывает руды месторождения «Джилау», но с мая 2016 года третья линия фабрики вновь занялась упорными рудами месторождения «Тарор». Переработка осуществляется флотацией с выпуском золото-медно-мышьяковистого концентрата. В дальнейшем флотоконцен-траты отправляются в Республику Казахстан. Хвосты флотации перерабатываются на базе золотоизвлекательной фабрики по технологии аммиачного цианирования с целью извлечения золота [3].

Методы исследования

С целью определения оптимального технологического режима и повышения извлечения золота авторами была отобрана проба из нижних горизонтов месторождения «Тарор».

В настоящей работе представлены результаты минерального и химического состава пробы упорной руды месторождения «Тарор». Было проведено несколько тестов по цианированию исходного мате-

риала крупностью 80%: -71, -53, -45, -30 и -20 мкм.

Минеральный состав пробы руды определяли с применением различных методов анализа. Выполнены дифрактомет-рический, количественный и минералогический анализы.

Дифрактометрический анализ позволил определить состав руды по основным минералам, массовая доля которых составляет 1% и более (анализ выполнен на пробе исходной руды крупностью 95% -0,071 мм).

В табл. 1 приведен минеральный состав пробы руды (данные минералогического анализа).

По данным дифрактометрического анализа, минеральный состав пробы руды месторождения «Тарор» на 92% представлен породообразующими минералами. Основным из них является кварц (21%). Карбонаты представлены доломитом в количестве 18%. Массовая доля талька, кальцита и амфиболов находится на одном

уровне: 9,0, 10,0, 11,0% соответственно. В значительно меньших количествах присутствуют диопсид, серпентин, хлорит, биотит и гипс.

Рудная минерализация представлена сульфидными минералами, главным образом арсенопиритом, халькопиритом и пиритом, в общем количестве 8%.

Степень окисления руды, рассчитанная по железу, составляет 51,3%. Данный показатель позволяет характеризовать руду как смешанную, близкую к первичному типу.

Для определения химического состава пробы руды рудного тела месторождения «Тарор» использовались оптико-эмиссионный с индуктивно связанной плазмой, атомно-абсорбционный, ИК-спектроскопический, гравиметрический, титриметрический и фотометрический методы анализа. Содержание золота определялось пробирным методом. Результаты химического и пробирного анализа исходной руды представлены в табл. 2.

Таблица 1

Минеральный состав пробы руды месторождения «Тарор»

Table 1

Mineral composition of the ore sample from the Taror deposit_

Минерал, группа минералов / Mineral, group of minerals Массовая доля, % / Mass fraction, %

Породообразующие минералы / Rock-forming minerals

Кварц / Quartz 21,0

Доломит / Dolomite 18,0

Амфиболы / Amphiboles 11,0

Кальцит / Calcite 10,0

Тальк / Talc 9,0

Диопсид / Diopside 7,0

Серпентин / Serpentine 6,0

Хлорит / Chlorite 4,0

Биотит / Biotite 3,0

Гипс / Gypsum 3,0

Рудообразующие минералы / Ore-forming minerals

Арсенопирит / Arsenopyrite 3,3

Халькопирит / Chalcopyrite 2,3

Пирит / Pyrite 2,4

Итого / Total 100,0

Таблица 2

Химический состав и пробирный анализ пробы руды месторождения «Тарор»

Table 2

Chemical composition and a fire assay test for the ore sample from the Taror deposit

Компоненты / Массовая доля, % / Компоненты / Массовая доля, % /

Components Mass fraction, % Components Mass fraction, %

Al2Os 4,95 Ba 0,042

CaO 12,0 Bi 0,013

Fe2Os 9,41 Cd 0,0004

MgO 13,0 Cr 0,0031

MnO 0,085 Co 0,0015

P2O5 0,103 Cu 0,82

K2O 1,59 Pb 0,0025

Na2O <1,0 Sb 0,016

TiO2 0,187 Mo 0,0008

SiO2 38,2 Ni <0,0010

Fe общее / Fe general 6,02 Sr 0,0080

Fe окисленное / Fe oxygenized 3,09 Sn <0,0050

Fe сульфидное / Fe sulfide 2,93 W <0,0050

S общая / S general 3,26 Zn 0,0088

S окисленная / S oxygenized 2,44 CO2 карбонатный / CO2 carbonate 9,20

S сульфатная / S sulfate 0,32 C общий / C general 2,61

S элементарная / S elemental <0,50 Ag г/т / Ag g/t 20,28

As общий / As general 1,52 Au г/т / Au g/t 7,35

0

Результаты и их обсуждение

Из данных табл. 2 видно, что химический состав пробы на 79,00% представлен литофильными компонентами, основным из которых является кремнезем (38,20%). Необходимо также отметить высокое содержание кальция (12,00%) и магния (13,00%). Углерод в пробе находится в количестве 2,61% и полностью входит в состав карбонатов.

Рудообразующие элементы представлены главным образом железом, серой, мышьяком и медью. Массовая доля железа составляет 6,02, серы - 3,26, мышьяка - 1,52 и меди - 0,82%.

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

Из вредных примесей в пробе присутствует мышьяк (1,52%). Основным ценным компонентом в пробе является золото, серебро может извлекаться попутно.

Для определения упорности и выбора оптимальной крупности материала выполнены тесты по цианированию пробы

исходной руды крупностью 80% класса -71, -53 и -45 мкм. Измельчение проб проводили в шаровой мельнице.

Для оценки сорбционной активности компонентов руды по отношению к золоту тесты проводили без загрузки сорбента и в сорбционном режиме цианирования.

Параметры выщелачивания, одинаковые для всех тестов, представлены в табл. 3. В ходе тестов вели контроль концентрации МаОМ, рН пульпы.

Результаты тестов приведены в табл. 4.

Полученные результаты показывают высокий расход цианида, низкое извлечение золота и отсутствие у руды сорбцион-ной активности по отношению к золоту.

Полный расход МаОМ в среднем находится на уровне 9,5 кг/т, ОаО - 2,87 кг/т. Расход цианида натрия с учетом остатка реагентов в растворе для тестов,

Таблица 3

Параметры агитационного цианирования руды

Table 3

Parameters o f ore agitated cyanidation

Параметры / Parameters Единица измерения / Unit of measurement Значение / Value

Масса материала / Material weight г /g 100

Тип и объем емкости

для выщелачивания / Type and volume of a leaching tank л / l Чан, 1 / Tank, 1

Продолжительность цианирования / Cyanidation time ч / h 48

Плотность пульпы / Pulp density - 40% твердого / 40% solids

Концентрация цианида / Cyanide concentration % 0,2

Концентрация извести (щелочи) / Lime (alkali) concentration % 0,02

Вид сорбента / Sorbent type - Активированный уголь Norit RO 3520 / Activated carbon Norit RO 3520

pH пульпы / Pulp pH - 10,5

Загрузка угля при сорбционном цианировании / Carbon load under sorption cyanidation % от объема пульпы / % of the pulp volume 10

Таблица 4

Результаты цианирования исходной руды (данные по золоту и расходу реагентов)

Table 4

Results of head ore cyanidation (data on gold and reagent consumption)

Опыт / Test Крупность материала, мкм / Particle size, ^m Содержание Au, г/т / Au grade, g/t Извлечение Au, % / Au recovery, % Расход реагента, кг/ Reagent consumption, г руды / kg/t of ore

NaCN CaO

в исходном / in original в кеке / in cake Полный / Total С учетом остатка / with account of residual

Сорбционное ц ианирование / Sorption cyanidation

1 80% -71 7,35 1,66 77,41 9,21 7,80 2,87

2 80% -53 1,48 79,86 9,47 7,82 2,87

3 80% -45 1,4 80,97 10,05 8,51 2,87

Цианирование без загрузки сорбента / Cyanidation without sorbent

1 80% -71 7,3 1,75 76,19 7,73 5,73 2,87

2 80% -53 1,58 78,50 10,10 6,90 2,87

3 80% -45 1,48 79,86 10,41 7,67 2,87

проводимых в сорбционном режиме и без загрузки сорбента, составил в среднем 7,4 кг/т.

Таким образом, опыты по цианированию исходной руды месторождения «Тарор» при крупности 80%: -71 мкм, -53 мкм и -45 мкм - не позволили получить приемлемого извлечения золота.

Результаты проведенных тестов свидетельствуют, что проба по технологическим особенностям относится к категории упорных к цианированию руд, в которых золото находится в тонковкрапленном состоянии с кварцем, сульфидами и породообразующими минералами [4-6].

Руды с тонковкрапленным золотом и серебром наиболее широко распространены в природе, занимая в этом отношении ведущее место среди всех технологических типов упорного сырья [5]. Эффективной переработки таких руд, в принципе, можно добиться двумя путями. В первом из них предлагается сохранение цианирования как основного метода получения конечного товарного золотосодержащего продукта. Обеспечение показателей извлечения золота в данном случае достигается за счет включения в технологическую схему дополнительных операций [6] (рис. 2).

Второй вариант переработки упорных золотосодержащих руд предусматривает включение в схему цианирования специальных приемов или замену цианида

другими химическими растворителями, по отношению к которым упорность руды становится меньше.

В мировой практике, кроме вышеизложенных методов, разработаны другие методы вскрытия упорного золота. Так, для переработки руды Тарорского месторождения потенциально эффективной технологией может являться применение тонкого и ультратонкого помола. С целью предотвращения химической активации материала (изменения его химических и физических свойств) предлагается обработка тон-коизмельченного материала в окислительной атмосфере в слабощелочной среде [7-9].

Достоинство атмосферного окисления заключается в создании условий для образования гетита РвООН, который в цианистых растворах не растворяется, и это позволяет снизить расход цианида.

Предлагаемая технология на основе ультратонкого измельчения и атмосферного окисления по капитальным затратам в 4 раза дешевле автоклавного окисления и в 2 - бактериального, а по эксплуатационным расходам, соответственно, экономически более выгодно в 8-9 раз [10, 11]. Исходя из вышеприведенных доводов, для следующей серии экспериментов авторами была выбрана данная технология.

Схема подготовки руд к цианированию указана на рис. 3.

Рис. 2. Способы кондиционирования упорных золотосодержащих руд Fig. 2. Conditioning methods for refractory gold-bearing ores

Исходная руда / Initial ore

J

Первая стадия измельчения (Шаровая мельница) / First stage of grinding (Ball mill)

T

Вторая стадия измельчения (Бисерная мельница) / Second stage of grinding (Bead mill)

Кислород / Oxygen

Известь / Lime

It * i

Предварительная обработка пульпы в окислительной атмосфере / Pre-treatment of the pulp using _atmospheric oxidation_

Цианирование в сорбционном режиме / Sorption cyanidation

Рис. 3. Схема подготовки руд к цианированию Fig. 3. Flowsheet of ore preparation for cyanidation

На первой стадии измельчали исходную руду в шаровой мельнице до крупности 80%, -71 мкм при следующих условиях: масса материала 1 кг, масса мелющих тел (шары из низкоуглеродистой стали) 7 кг, при Т:Ж = 1:0,5, без добавки реагентов. Затем с целью изучения влияния ультратонкого измельчения на степень извлечения золота было отобрано две навески по

100 г для проведения следующей стадии измельчения.

Для ультратонкого измельчения исходной руды в лабораторных условиях выбрали лабораторную бисерную мельницу производства компании NETZSCH (Германия), рис. 4.

В табл. 5 приведены стандартные значения параметров измельчения.

Таблица 5

Стандартные параметры процесса измельчения

Table 5

Standard grinding parameters_

Параметры / Parameters Значение / Value

Объем мельницы, л / Mill volume, l 0,6

Масса загружаемого материала, г / Weight of loaded material, g 100

Начальная крупность материала, мкм / Feed particle size, ^m Не более 150-200 / Not more than 150-200

Масса бисера, г / Weight of beads, g 1100

Объем воды, мл / Water volume, ml 200

Частота вращения импеллера, об./мин / Impeller rotation frequency, rpm 1300

Продолжительность измельчения, мин / Grinding time, min 0,1-90

При работе на бисерной мельнице использовали шихту из керамического бисера следующего состава: 40% - бисер диаметром 3,5 мм, 40% - бисер диаметром 2,0 мм и 20% - бисер диаметром 1,5 мм.

Руду измельчали в лабораторной бисерной мельнице (рис. 4) до крупности 80%, -30 и -20 мкм, затем подвергали атмосферному окислению с добавкой ОаО при рН = 9, продолжительность окисления составляла 24 ч; далее проводили цианирование в сорбционных режимах: при отношении Ж:Т = 2:1, концентрация МаОМ 0,2%, продолжительность 48 ч, в присутствии активного угля марки Norit RO 3520. Загрузка угля от объема жидкой фазы составляла 10%, концентрация извести (щелочи) - 0,01%, температура - 18 °С, рН пульпы - 10,5.

В табл. 7 приведены результаты тестов по изучению влияния крупности измельчения на извлечение золота из исходной руды месторождения «Тарор».

Анализ данных, представленных в табл. 4 и 6, показывает, что извлечение зо-

лота после ультратонкого помола и атмосферного окисления составило 88,30%, что на 7,33% больше в сравнении с первоначальными экспериментами.

Расход цианида в лабораторных тестах не снизился относительно расхода без ультратонкого измельчения и атмосферного окисления и составил 9,5 кг/т.

Однако следует отметить, что процесс атмосферного окисления воспроизводится в лабораторных условиях недостаточно полноценно, поэтому необходимо выполнить моделирование в пилотной установке атмосферного окисления.

Вместе с тем даже двукратное снижение расхода цианида не будет считаться удовлетворительным, поскольку делает переработку нерентабельной. В этой связи целесообразно рассмотреть вариант схемы с предварительным флотационным концентрированием Аи перед ультратонким измельчением и атмосферным окислением.

Данный прием потенциально позволит сократить удельный расход МаОМ на переработку руды.

Рис. 4. Лабораторная бисерная мельница, (объем 0,6 л) NETZSCH Fig. 4. Laboratory bead mill (0.61 volume) NETZSCH

Таблица 6

Результаты тестов по изучению влияния крупности измельчения на извлечение золота из исходной руды месторождения «Тарор»

Table 6

Test results of studying grind size effect on Au recovery from the Taror deposit head ore

Опыт / Test Крупность материала, мкм / Particle size, ^m Содержание Au, г/т / Au grade, g/t Извлечение Au, % / Au recovery, % Расход реагента, кг/ Reagent consumption, г руды I kg/t of ore

NaCN CaO

в исходном I in original в кеке / in cake Полный/ Total С учетом остатка / with account of residual

Сорбционное ц ианирование / Sorption cyanidation

1 80%, -30 7,35 0,92 87,48 12,30 11,15 0,97

2 80%, -20 0,86 88,30 13,38 12,36 0,97

Заключение

По результатам данных, полученных в результате лабораторных исследований, можно заключить, что руды из месторождения «Тарор» (Республика Таджикистан) относятся к числу упорных руд с тонковкрап-ленным золотом и традиционными способами, без использования дополнительных методов, невозможно достичь высокой степени извлечения золота из них.

Применение ультратонкого помола с последующим атмосферным окислением пульпы позволяет достичь приемлемого извлечения ценного компонента из упорных

руд, переработка которых ранее считалась экономически нецелесообразной.

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

В дальнейшем с целью получения более высокого извлечения золота авторами работы планируется переработка данного типа руд методом флотационного обогащения с получением сульфидного концентрата и проведение серии экспериментов по ультратонкому измельчению флото-концентратов с обработкой полученного продукта методом атмосферного окисления с последующим цианированием в сорбци-онном режиме.

Библиографический список

1. Mark Aylmore Ashraf Jaffer. Evaluating process options for treating some refractory ores // ALTA 2012 GOLD CONFERENCE. May 31-June 1, 2012, Burswood Convention Centre Perth, Australia, pp. 249-290.

2. СП Зарафшон [Электронный ресурс]. URL: http://www.tajik-gateway.org/wp/?page_id=26587 (12.11.2017).

3. Бобоев И.Р., Стрижко Л.С. Влияние ультратонкого измельчения на технологические показатели автоклавного окисления упорного золото-медно-мышьяковистого флотоконцентрата // Известия вузов. Цветная Металлургия. 2017. № 5. С. 13-18.

4. Лодейщиков В.В. Техника и технология извлечения золота из руд за рубежом. М.: Металлургия, 1973. 283 с.

5. Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. В 2х томах. Иркутск: ОАО «Иргиредмет», 1999. Т. 1. 342 с.

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

7. Senchenko A.E., Aksenov A.V. Atmospheric oxidation of refractory gold-containing concentrates and ores // XXVI International Mineral Processing Congress -IMPC 2012, New Delhi, India. September 24-28, 2012, pp. 4851-4856.

8. Аксенов А.В., Васильев А.А. Способ вскрытия тонковкрапленного золота из упорного сульфидного сырья на основе сверхтонкого измельчения и атмосферного окисления // Научно-практическая конференция «Перспективы развития, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств». Иркутск: ИрГТУ, 2009. С. 9-11.

9. Forest P.W., Madeline E.S., Donald J.R. Kinetics of arsenopyrite oxidative dissolution by oxygen. Geochim. Cosmochim. Asta. 2006, vol. 70, pp. 1668-1676.

10. Комогорцев Б.В., Вареничев А.А. Проблемы переработки бедных и упорных золотосодержащих руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 2. С. 204-218.

11. Рахманов О.Б., Аксёнов А.В., Минеев Г.Г., Соли-хов М.М., Шомуродов Х.Р. Поиск рациональной тех-

нологии переработки упорных золотосодержащих руд с тонковкрапленным золотом месторождения «Иккижелон» (Северный Таджикистан) // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 6. С. 119-127. йО1: 10.21285/1814-3520-2017-6-119-127

References

1. Mark Aylmore Ashraf Jaffer. Evaluating process options for treating some refractory ores // ALTA 2012 GOLD CONFERENCE. May 31-June 1, 2012, Burswood Convention Centre Perth, Australia, pp. 249-290.

2. Zarafshon. Available at: http://www.tajik-gateway.org/wp/?page_id=26587 (accessed 12 November 2017)

3. Boboev I.R., Strizhko L.S. Vliyanie ul'tratonkogo iz-mel'cheniya na tekhnologicheskie pokazateli avtoklavnogo okisleniya upornogo zoloto-medno-mysh'yakovistogo flotokontsentrata [Ultrafine grinding effect on autoclave oxidation process performance for refractory gold-copper-arsenic flotation concentrate]. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metalurguiya [Universities' Proceedings. Nonferrous Metallurgy], 2017, no. 5. pp. 13-18. (In Russian).

4. Lodeischikov V.V. Tekhnika i tekhnologiya izvlech-eniya zolota iz rud za rubezhom [Equipment and technology of gold recovery from ores: foreign experience]. Moscow, Metallurguiya Publ., 1973, 283 p. (In Russian).

5. Lodeishchikov V.V. Tekhnologiya izvlecheniya zolota i serebra iz upornykh rud. V 2kh tomakh [Technology of gold and silver recovery from refractory ores: in 2 volumes]. Irkutsk, Irgiredmet Publ., 1999, vol. 1, 342 p. (In Russian).

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

7. Senchenko A.E., Aksenov A.V. Atmospheric oxidation of refractory gold-containing concentrates and ores // XXVI International Mineral Processing Congress - IMPC 2012, New Delhi, India. September 24-28, 2012, pp. 4851-4856.

8. Aksenov A.V., Vasiliev A.A. Sposob vskrytiya tonkovkraplennogo zolota iz upornogo sul'fidnogo syr'ya na osnove sverkhtonkogo izmel'cheniya i atmosfernogo okisleniya [Method of finely disseminated gold extraction from refractory sulphide raw material based on ultrafine grinding and atmospheric oxidation]. Nauchno-prakticheskaya konferentsiya «Perspektivy razvitiya, ekologii i avtomatizatsii khimicheskikh, pishchevykh i metallurgicheskikh proizvodstv» [Research and practice conference "Development, ecological and automation prospects of chemical, food and metallurgical plants]. Irkutsk, ISTU Publ., 2009, pp. 9-11. (In Russian).

9. Forest P.W., Madeline E.S., Donald J.R. Kinetics of arsenopyrite oxidative dissolution by oxygen. Geochim. Cosmochim. Asta. 2006, vol. 70, pp. 1668-1676.

10. Komogortsev B.V., Varenichev A.A. Problemy pere-rabotki bednykh i upornykh zolotosoderzhashchikh rud [The problems of processing poor and refractory gold-bearing ores]. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten' [Mining Informational and Analytical Bulletin (Scientific and Technical Journal)], 2016, no. 2, pp. 204-218. (In Russian).

11. Rakhmanov O.B., Aksenov A.V., Mineev G.G., Solikhov M.M., Shomyrodov Kh.R. Poisk ratsional'noi tekhnologii pererabotki upornykh zolotosoderzhash-chikh rud s tonkovkraplennym zolotom mestorozhdeni-ya «Ikkizhelon» (Severnyi Tadzhikistan) [Search for the rational technologies to process refractory gold ores with finely disseminated gold from the Ikkijelon deposit (North Tajikistan)]. Vestnik Irkutskogo gosudarstven-nogo tekhnicheskogo universiteta [Proceedings of Irkutsk State Technical University], 2017, vol. 21, no. 6, pp. 119-127. (In Russian). DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2017-6-119-127

Критерии авторства

Солихов М.М., Аксёнов А.В., Васильев А.А., Каримов М.И., Рахманов О.Б. имеют равные авторские права и несут одинаковую ответственность за плагиат.

Authorship criteria

Solikhov М.М., Aksenov A.V., Vasiliev А.А., Karimov М.1., Rakhmanov O.B. have equal copyrights and bear equal responsibility for plagiarism.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии интересов.

Conflict of interests

конфликта The authors declare that there is no conflict of interests

regarding the publication of this article.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.