CC BY
52
© Е.А. Кошель, 2013
УДК 622.775 Е.А. Кошель
ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ В ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОСУЛЬФИДНОГО КОНЦЕНТРАТА
Приведены результаты использования магнитно-импульсной обработки в технологии переработки золотосульфидного концентрата.
Ключевые слова: магнитно-импульсная обработка, золото, магнитострикция, дислокация, извлечение.
В России и за рубежом проводится широкий комплекс исследований по разработке нетрадиционных эффективных методов переработки упорного сырья драгоценных металлов на основе использования энергетических воздействий: мощными электромагнитными импульсами (МЭМИ) в ИПКОН РАН под руководством академика В.А. Чантурия, совместно с институтами ИРЭ РАН и ЦНИГРИ [1], а также магнитно-импульсной обработки (МИО) в МГГУ под руководством Гончарова С.А. и Ананьева П.П. совместно с ЦНИГРИ [2].
С помощью магнитно-импульсной обработки (МИО) эффект разупрочнения руды достигается при малых затратах электроэнергии и высокой импульсной мощности электромагнитного поля, в результате импульсного магнитного воздействия внешнее электромагнитное поле распространяется по всему объему минерала, в связи с чем возникают трещины, способствующие его раскрытию.
В данной работе изложены результаты использования МИО в технологии переработки золотосульфидного концентрата одного из действующих предприятий.
По данным химического и пробирного анализов (табл. 1), основным
ценным компонентом в концентрате является золото, содержание которого составляет 45,7 г/т, попутный компонент — серебро, с содержанием 27,6 г/т. в концентрате содержится сера в количестве 33,42 %, которая практически вся находится в сульфидной форме. Из вредных компонентов присутствует органический углерод — 0,64 %.
Изучение минерального состава концентрата показало, что основным рудным минералом является пирит (62,5 %), кроме того, в концентрате присутствуют: карбонаты (5 %), кварц (5 %), также сростки кварца, пирита, гематита, магнетита, карбоната, углеродистых сланцев (11,18 %). Из нерудных минералов присутствует углеродистое вещество, полевые шпаты и слюдистые агрегаты. Золото в концентрате, в основном, ассоциировано с пиритом.
Характерной особенностью пирита является обилие включений породообразующих минералов, а также гематита. Размер включений 2—5 мкм. Распределение микровключений гематита в зернах пирита — неравномерное (рис. 1). Имеются сростки пирита с кварцем и гематитом. Отмечены единичные зерна магнетита в срастании с пиритом, гематитом и кварцем.
Рис. 1. Минералы в концентрате
Гранулометрический анализ исходного концентрата крупностью 52 % -0,074 мм (20 % -0,020 мм) (рис. 2) показал, что класс крупностью +0,1 мм несколько обеднен по золоту, в остальных классах золото распределяется достаточно равномерно, также следует отметить обогащение по золоту самой тонкой фракции (-0,020 мм).
Из результатов рационального анализа (рис. 3) видно, что в концентрате исходной крупности 59,18 % золота находится в циа-нируемой форме, в т. ч. 8,30 % — амальгамируемого, 50,88 % — в сростках, 21,49 % золота покрыто пленками и связано с сульфидами, и 19,33 % — тонко вкраплено в породообразующие минералы.
Учитывая результаты минерального, гранулометрического и фазового анализов, можно сказать, что исследуемый концентрат является упорным и характеризуется тонкой вкрапленностью золота в пирит.
Таблица 1
Результаты химического и пробирного анализов средней пробы золотосульфидного концентрата
Соединения и элементы Содержание, % Соединения и элементы Содержание, %
ао2 10,75 Бобщ 33,42
М2О3 5,8 Р2О5 0,057
Ре 1 ^вал 29,22 Сорг 0,64
СаО 2,05 Си 0,043
МдО 0,99 2п 0,036
ТЮ2 0,39 РЬ <0,02
№2О 5,66 Лб 0,016
К2О 2,91 БЬ <0,01
МпО 0,11 Ли, г/т 45,5
Бсульфатн 0,61 Ад, г/т 27,6
I || I
0,1 -0,1+0,074 -0,074+0,050 -0,050+0,030 0,030+0,020 -0,02
класс крупности, мм
■ выход, % □распределение Аи, %
Рис. 2. Гранулометрическая характеристика и распределение золота по классам крупности
свободное в сростках под пленками в сульфидах формы нахождения золота
в кварце
Рис. 3. Результаты рационального анализа золотосульфидного концентрата крупностью 52 % -0,074 мм
Магнитно-импульсная обработка осуществляется путем пропускания концентрата (пульпы) через отрезок диэлектрического трубопровода, на котором, размещена система электромагнитных катушек, генерирующая в непрерывном автоматическом режиме импульсы электромагнитного поля с заданной частотой следования [3].
Теоретические закономерности процесса разупрочнения минерального сырья и раскрытия минеральных комплексов под действием МИО изучены применительно к железным
рудам
железистым кварцитам и
частично золотосодержащим рудам. Установлено, что под действием электромагнитного поля в них возникает явление магнитострикции, в силу наличия высокой магнитной восприимчивости магнетита [4]. Механизм разупрочнения минералов под действием магнитно-импульсной обработки рассматривается также с точки зрения модели заряженной дислокации [3].
Применительно к исследуемому золотосульфидному концентрату, в
Рис. 4. Результаты цианирования золотосульфидного концентрата различной крупности
состав которого входят пирит, гематит, магнетит, кварц и др. породообразующие минералы, механизм разупрочнения концентрата, по-видимому, также будет протекать с позиции теории магнитострикции и дислокации.
Перед проведением исследований по определению влияния магнитно-импульсной обработки на цианирование золотосульфидного концентрата, была изучена зависимость крупности измельчения концентрата на показатели извлечения золота в процессе сорбционного цианирования (рис. 4). Как видно из приведенных данных с увеличением тонины помола взрастает извлечение золота и соответственно снижается его содержание в хвостах цианирования. Наибольшие показатели по извлечению 84,62 % достигаются при круп-
ности измельчения 95 % -20 мкм, по сравнению с 63,08 % извлечения при исходной крупности измельчения 20 % -20 мкм. Содержание золота в хвостах цианирования соответственно снижается с 16,8 до 7 г/т. Следует отметить, что при увеличении помола с 20 % до 95 % -20 мкм возрастает расход цианида при цианировании с 2,4 до 3,8 кг/т концентрата соответственно.
В экспериментах с использованием МИО изучали влияние количества импульсов электромагнитного поля (30 и 3000 импульсов в течение 60 секунд) на цианирование концентрата с различной крупностью измельчения (рис. 5).
Из данных рис. 5 видно, что использование МИО перед цианированием повышает извлечение золота из
Рис. 5. Влияние количества импульсов на извлечение золота при цианировании золотосульфидного концентрата различной крупности после МИО
крупность, мм
Рис. 6. Влияние продолжительности МИО на показатели извлечения золота
концентрата во всем изученном диапазоне крупности его измельчения и практически не зависит от увеличения количества импульсов с 30 до 3000. Положительный эффект влияния ко-
личества импульсов МИО значительнее проявляется на более крупном материале. Так, например, при крупности 20 % -20 мкм извлечение золота увеличивается с 63,08% до 64,84
% при 30 импульсах и 67,03 % при 3000 импульсах за 60 секунд. С повышением тонины помола с 40 до 95 % -20 мкм влияние количества импульсов и эффективность действия МИО снижаются. Извлечение золота с использованием МИО перед цианированием концентрата крупностью 95 % -20 мкм составляет 85,27 % по сравнению с необработанным материалом 84,62 %.
Результаты изучения влияния продолжительности МИО при количестве импульсов, равном 30, на показатели извлечения золота из концентрата крупностью 83 % и 95 % -20 мкм приведены на рис. 6. Полученные данные свидетельствуют о том, что с увеличением продолжительности обработки с 15 до 60 се-
кунд наблюдается увеличение извлечения золота с 82,86 % до 85,05 % (на 2,2 %) из материала крупностью 83 % -20 мкм и с 85,27 % до 86,81 % (на 1,5 % при крупности 95 % -20 мкм).
Выполненные экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что магнитно-импульсная обработка (МИО) позволяет повысить извлечение золота в процессе последующего сорбционного цианирования упорного золотосодержащего концентрата.
Проверка результатов лабораторных исследований на обогатительной фабрике подтвердила эффективность применения МИО в технологической схеме переработки упорного золото-пиритного концентрата.
1. Чантурия В.А., Бунин И.Ж., Ковалев А.Т. Механизмы дезинтеграции минеральных сред при воздействии мощных электромагнитных импульсов. М., Известия Академии Наук. Серия физическая, Т.68, № 5, 2004, с. 629—631.
2. Гончаров С.А., Ананьев П.П. Основы технологии электромагнитного разупрочнения железистых кварцитов. Горный
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
информационно-аналитический бюллетень. 2000. № 6. С. 10—13.
3. Гончаров С. А., Ананьев П.П., Иванов В.Ю. Разупрочнение горных пород под действием импульсных электромагнитных полей. МГГУ, М., 2006, с. 91
4. Ландау П.П.., Лифшиц Е.М. Теория упругости. — М.: Наука, 1987. — 247 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Кошель Е.А. — Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов, tsnigri@tsnigri.ru
д
