CC BY
6
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ БОГУНАЕВСКИХ
КОНЦЕНТРАТОВ Каминский Ю.Д. Email: Kaminskiy1179@scientifictext.ru
Каминский Юрий Дмитриевич - кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт химии твердого тела и механохимии, Сибирское отделение Российская академия наук, г. Новосибирск
Аннотация: суть настоящей работы заключена в исследовании технологий по переработке концентратов, полученных из руд Богунаевского месторождения с получением концентрированного продукта благородных металлов. При проведении исследований изучены технологии обжига концентрата, гипохлоритного извлечения золота и серебра из огарков, технологии плавки, в том числе с использованием свинца в качестве коллектора. Все материалы перед выщелачиванием активировались в лабораторной планетарной мельнице. При выщелачивании извлечение золота в раствор составило 90-95%. Найдены режимы плавок, при которых основная часть золота концентрируются в штейновой фазе. Ключевые слова: обжиг, огарок, выщелачивание, плавка, золото, свинец, штейн.
DEVELOPMENT OF TECHNOLOGIES FOR PROCESSING BOGUNAEVSKY CONCENTRATES Kaminskiy Yu.D.
Kaminskiy Yuri Dmitrievich - Candidate in Technical Sciences, Senior Researcher, INSTITUTE OF SOLID STATE CHEMISTRY AND MECHANOCHEMISTRY, SIBERIAN BRANCH RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES, NOVOSIBIRSK
Abstract: the essence of this work is the study of technologies for processing concentrates obtained from the ores of the Bogunaevsky deposit to obtain a concentrated product of precious metals. During the research, the technologies of concentrate roasting, hypochlorite extraction of gold and silver from stubs, and melting technologies, including those using lead as a collector, were studied. All materials were activated in a laboratory planetary mill before leaching. During leaching, the recovery of gold in the solution was 90-95 %. The melting modes in which the main part of the gold is concentrated in the matte phase are found. Keywords: roasting, stub, leaching, melting, gold, lead, stein.
DOI: 10.24411/2312-8267-2021-10405
Обжиг богунаевских концентратов
Для разработки технологии переработки концентратов, полученных из руд Богунаевского месторождения [1] по комбинированной флото-гравитационной схеме обогащения они были объединены (химический состав объединенного продукта приведен в табл. 1).
Таблица 1. Химический состав объединенного флотогравитационного продукта
Au, Ag, Fe, Cu, Zn, Co, Ca, Mg, As, S, SiO2
г/т г/т % % % % % % % % %
51,1 97,6 31,6 0,93 6,08 0,047 0,74 0,13 0,1 43,77 3,94
Первоначально были проведены исследования (табл. 2) по обжигу богунаевских концентратов и получены огарки:
огарок 1 - огарок после термолиза мышьяка;
огарок 2 - огарок после легкого окислительного обжига;
огарок 3 - огарок после высокотемпературного окислительного обжига.
Продукт Содержание, % (Au и Ag в г/т)
Au Ag Fe Zn Ca Mg As S
Огарок 1 69,9 133,7 43,3 1,27 8,33 0,064 1,01 0,18 - 17,8
Огарок 2 82,3 157,4 51,0 1,50 9,81 0,076 1,20 0,21 - 9,0
Огарок 3 77,3 147,9 47,8 1,41 9,21 0,071 1,12 0,20 - 0,3
Гипохлоритное выщелачивание огарков
Проведены исследования гипохлоритного способа извлечения золота из огарков богунаевских концентратов. Эксперименты проводились на установке, включающей в себя стеклянные стаканы (200 мл) и мешалку с приводом. Раствор гипохлорита натрия готовился электролитическим методом из раствора хлористого натрия.
Выщелачивание проводилось в слабокислой среде (для снятия пассивирующих золото пленок) согласно режимам, разработанным для гипохлоритного выщелачивания драгметаллов из концентратов Саралинского ГОК [2].
Все материалы перед выщелачиванием активировались в течение 3 минут на лабораторном активаторе измедьчителе ЛАИР-0,015 [3]. Для экспериментов использовалась фракция материала крупностью менее 0,074 мм.
При выщелачивании огарка 1 в раствор переходило 50-60 % Аи, при остаточном содержании Аи в кеке 15-20 г/т. Что объясняется, как и в случае саралинских концентратов, расходованием активного хлора на идущие параллельно реакции окисления золота и сульфидной серы.
В случае выщелачивания огарков 2 и 3, прошедших стадию окислительного обжига (десульфуризацию), вследствие практически полного окисления пиритной и пирротиновой серы активный хлор расходуется на окисление Аи. При выщелачивании этих материалов извлечение золота в раствор составило 90-95% при остаточном содержании золота в кеках 1.5-2 г/т.
Варианты плавки богунаевских концентратов
Результаты химических и термических исследований дают основание для рассмотрения возможности переработки богунаевских концентратов автогенной взвешенной плавкой. Основными предпосылками этому является низкое содержание мышьяка и высокое - серы, достаточное для автогенного процесса с использованием тепла горения сульфидов [4]. Исходная проба концентрата в основе содержит сульфиды железа (пирит) и незначительное количество силикатов. Так, сумма железа и серы в нем составляет > 75%, а, включая сульфиды тяжелых металлов цветных металлов ~ 85 %. С учетом имеющейся влаги (~4-6%) доля нерудных составляющих достигает всего около 10 % в т.ч. SiO2 ~ 4 %.
Из всего изложенного можно сделать вывод в пользу возможного использования автогенной взвешенной плавки для переработки богунаевских концентратов. При этом золото и серебро концентрируются в металлической меди и извлекаются из нее при рафинировании последней, цинк извлекается из шлака с получением белил, а сера из сернистого газа переводится в элементарную.
Разрабатываемая технология предусматривает получение компактного малотоннажного продукта с концентрированием в нем благородных металлов (Аи и Ag) и получением отвальных продуктов пустой породы (соединений железа, силикатов, серы) с возможностью их использования в хозяйственной деятельности, т.е. в качестве товарного продукта [5, 6].
Плавки проводили в лабораторной шахтной силитововой печи в алундовых тиглях с подачей дутья на поверхность расплава и без него. Пробы в двойных тиглях нагревали до требуемой температуры и далее выдерживали при этой температуре от 15 до 60 мин в автоматическом режиме.
Полученные результаты опытов показывают, что более четкое разделение штейна от шлака происходит при повышенных добавках и шихту SiO2, при этом отмечается и благоприятное распределение золота и серебра между расплавами. Так, без введения SiO2 разделение, практически, отсутствует, а содержание золота и серебра в штейновой и
27
шлаковой частях близки. При введении до 30% SiO2 от исходной массы концентрата штейна и шлак хорошо отделяются друг от друга, а золото и серебро почти полностью концентрируются в штейновой фазе.
При введении свинца в шихту благородные металлы концентрируются в основном в свинцовом расплаве, хотя часть их остается в штейне [7]. Опыты показали, что наличие в шихте серы обуславливает образование в расплаве штейнового слоя, в котором концентрируется некоторое количество золота и серебра. При этом значительная часть свинца сульфидируется и переходит в штейн, что неблагоприятно сказывается на распределении золота и серебра по продуктам планки. При введении в шихту до 50% SiO2 от исходной массы концентрата шлак получается более жидкотекучим и лучше отделяется от штейна. Введение свинца при повышенных содержаниях серы в шихте приводит к образованию галенитового (свинцового) штейна, в котором концентрируется значительной часть благородных металлов. Поэтому, при использовании данной технологии необходимо вести процесс на максимальный вывод серы из расплава, сохраняя небольшое количество в нем штейна, как оборотного промпродукта. Заключение
Проведенная серия лабораторных исследований показала принципиальную перспективность разработанных технологий выщелачивания и плавки для получения концентрированного продукта золота и серебра при переработке концентратов, полученных из руд Богунаевского месторождения.
Список литературы /References
1. Каминский Ю.Д. Переработка золотосодержащей руды месторождения «Богунай» // Наука, техника и образование. № 4 (79), 2021. С. 20-24.
2. Каминский Ю.Д., Копылов Н.И. Технологические аспекты извлечения золота из руд и концентратов (обзор зарубежных, отечественных и авторских работ) / Отв. ред. д.т.н. Г.Л. Пашков. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 124 с.
3. Каминский Ю.Д. Механохимические реакторы планетарного типа: Теория и практика / ред. Е.Г.Аввакумов. Новосибирск: Наука, 2015. 200 с.
4. Каминский Ю.Д., Копылов Н.И. Комплексная переработка упорных золотосодержащих руд и концентратов// Тез. докл. научно-практ. конф. "Нижнее Приангарье 97". Красноярск, 1997. С. 223.
5. Копылов Н.И., Каминский Ю.Д. О нетрадиционных технологиях переработки золотосодержащего сырья. // Химия в интересах устойчивого развития СО РАН, 2001. № 9. С. 433-442.
6. Копылов Н.И., Каминский Ю.Д., Мусин Д.Ю. Переработка упорных золотомышьяковых материалов плавкой на штейн. // Цветные металлы, 1999. № 3. С. 24-28.
7. Копылов Н.И., Каминский Ю.Д., Маценко Ю.А. Пирометаллургическая переработка золотомышьяковых продуктов. // Цветные металлы, 1997. № 12. С. 31-35.
