Результаты экспериментальных исследований выщелачивания золотосодержащего геоматериала Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

2. Губачева Л.А., Андреев А.А., Леонова С.А. Вагон-хопер для перевозки сыпучих грузов - патент Украины №75199, МПК (2013) B61D 7/02, опубл. 26.11.12, бюл. №22.

3. Губачева Л.А., Андреев А.А., Леонова С.А. Вагон-хоппер с односторонней саморазгрузкой. Вестник ВНУ им. В. Даля. Научный журнал №4(175). Луганск: ВНУ им. В. Даля, 2012. - 317 с.

4. Larisa Gubacheva, Alexander Andreev, Svetlana Leonova. The use of upgraded hopper cars in the mining industry. TEKA Commission of Motorization and Power Industry in Agriculture. XIA, 2012. - 300 p.

5. Савушкин Р.А. Совершенствование конструкций саморазгружающихся бункерных вагонов для перевозки сыпучих грузов: диссертация кандидата технических наук: 05.22.07. Санкт-Петербург, 2003. -140 с.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО ГЕОМАТЕРИАЛА

Лесков Александр Сергеевич

Аспирант кафедры ОПИ и ВС, Горный факультет, г. Чита

АННОТАЦИЯ

Изучен вещественный состав лежалых хвостов золотоизвлекательной фабрики и лежалой, ранее добытой руды, не функционирующего в данное время ГОКа. Проведены лабораторные исследования технологических проб гравитационным обогащением, цианидным выщелачиванием в агитационном и перколяционном режимах. Установлено, что операция окомкования позволяет получить ряд преимуществ, однако, показатели извлечения благородных металлов являются недостаточно высокими, поэтому требуется дальнейшее проведение исследований методов интенсификации вскрытия золотосодержащих минералов нетрадиционными способами.

ABSTRACT

Material composition was studied old tailings gold recovery plant and stale previously mined ore is not functioning at this time processing plant. The laboratory examination of samples to cyanide leaching and percolation into campaign mode with and without pelletizing. It was found that the pelletizing operation provides a number of advantages, however, the recovery of precious metals indices are not high enough, so further research is needed stimulation techniques autopsy gold minerals in unconventional ways.

Ключевые слова: кучное выщелачивание, цианирование, извлечение, благородные металлы, лежалая руда, хвосты, реагенты, перколяция.

Keywords: heap leaching, cyanide leaching, extraction, precious metals, stale ore, tailings, reagents, percolation.

В связи с постоянно сокращающимися мировыми запасами легко перерабатываемого золотосодержащего сырья, перспективным и экономически выгодным методом извлечения золота является кучное выщелачивание (КВ). Этим методом можно осуществлять переработку бедных балансовых, забалансовых руд, а также отходов горнорудных предприятий и лежалых хвостов, которые относятся к категории труднообогатимого сырья. Физико-химические методы воздействия на труднообогатимое сырьё с целью интенсификации процесса выщелачивания драгоценных металлов, предоставляют обогатителям возможность вовлечения данных объектов в процесс переработки и получения высоких показателей извлечения ценных компонентов.

Объект исследования - лежалые хвосты золотоиз-влекательной фабрики и лежалая, ранее добытая руда, не функционирующего в данное время ГОКа. При изучении вещественного состава сырья проведены следующие виды

анализа: гранулометрический анализ, который производился с использованием сит W.S. Tyler со стандартными размерами ячеек и прибора Ro-Tap RX-29-10; пробирный с атомно-абсорбционным окончанием и с индуктивно связанной плазмой (ICP). Для исследований взята навеска 2 кг. Результаты изучения гранулометрической характеристики геоматериала показали, что в геоматериале золото сосредоточено, в основном, в классах от - 425+53 и - 38 мкр. (таблица 1), а в руде - рассредоточено практически равномерно (таблица 2). Среднее содержание золота в хвостах 1,06 гр/т, в руде - 4,43 гр/т. Минеральный состав лежалых хвостов изучался рентгеновским количественным фазовым анализом. Химический состав проб проводился с использованием атомно-абсорбционного анализа на том же приборе; результаты представлены в таблице 3. В составе проб присутствуют такие вредные примеси, как сера и мышьяк.

Таблица 1

Гранулометрический состав лежалых хвостов ЗИФ

Класс крупности, мкр Выход класса, % Содержание Au, г/т

+2360 6 0,69

-2360+1700 7,5 0,8

-1700+1180 8 0,9

-1180+850 7 0,87

-850+600 5,75 0,99

-600+425 5 1,00

-425+300 4,5 1,22

Таблица 2

Гранулометрический состав руды

Класс крупности, мкр Выход класса, % Содержание Au, г/т

+3350 12,5 4,06

-3350+2360 27 5,11

-2360+1700 13,5 4,59

-1700+1180 10 5,05

-1180+850 6,5 3,90

-850+600 5 3,54

-600+425 4,5 3,96

1,22

-300+212 4,5 1,30

-212+150 8 1,23

-150+106 11 1,13

-106+75 12,5 1,17

-75+53 16,5 1,57

-53+45 0,5 0,39

-45+38 0,55 0,42

-38 2,7 2,15

Итого: 100 1,06

4,5 3,96

-425+300 3,5 4,09

-300+212 3 4,99

-212+150 2,5 4,48

-150+106 2 4,33

-106+75 2,5 5,68

-75+53 2 5,50

-53+45 1 2,74

-45+38 1,5 3,70

-38 3 5,09

Итого: 100 4,43

Химический элементный состав проб

Таблица 3

Компонент Содержание, г/т Компонент Массовая доля, %

руда хвосты руда хвосты

V 0,07 0,06 А1 6,60 5,00

АЭ 5,20 1,61 Са 3,50 1,78

гг 0,90 0,79 Бе 4,40 4,00

гп 1,38 0,32 К 2,60 2,10

ы 0,45 0,04 Мй 2,00 0,72

8Ь 0,30 0,12 № 0,72 0,33

W 0,09 0,20 Р 0,12 0,10

Сг 0,23 0,05 Т1 0,31 0,30

Си 1,89 0,11 8 0,90 0,70

8п 0,02 0,006

Ы 0,33 0,18

Мп 0,56 0,75

N1 0,11 0,03

РЬ 1,35 0,66

В соответствии с минеральным составом в пробе лежалых хвостов присутствует диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, титана, кальция и других металлов. Сульфиды покрыты пленками серого и коричневого

цвета. Перечисленные компоненты составляют основную массу отвальных хвостов. Минеральный состав лежалых хвостов изучался рентгеновским количественным фазовым анализом (рисунок 1).

Рисунок 1. Минеральный состав лежалых хвостов

Лежалые хвосты представляют собой шламовый материал кварц-полевошпатового состава. Форма золота комковидная, круглая, удлиненная. Размеры золотин 0,50,12 мм. Максимальное содержание золота связано с сульфидами. Рациональный анализ лежалых хвостов ЗИФ на золото выполнялся по методике Иргиредмета. Результаты рационального анализа лежалых хвостов на золото приведены на рисунке 2.

Экспериментальными исследованиями установлено, что сырьё лежалых хвостов является упорным,

вследствие того, что золото тонковкрапленное и находится в тесной ассоциации с окисленными и сульфидными минералами. Наблюдается золото, покрытое пленками оксидов, гидроксидов железа и запечатанное в кварце. Результаты рационального анализа показали, что золота в цианируемой форме составляет 37,6 %, в упорной -62,4 %.

Для определения содержания серы и углерода в пробах геоматериала использовался анализатор LECO CS-230 SH. В таблице 4 показана массовая доля углерода и серы в пробах лежалой руды и лежалых хвостов.

Для извлечения свободного золота проводились исследования по гравитационному обогащению на лабораторном центробежном концентраторе модели КС-МБ3. По результатам экспериментов сделаны выводы, что технологически целесообразнее будет в начале технологической цепочки установить аппарат для выделения свободного золота.

Лабораторные исследования на цианирование технологических проб руды и лежалых хвостов проводились в агитационном режиме при следующих технологических параметрах: соотношении Ж:Т 2:1, концентрация NaCN

а)

(ч

сЗ Н

О «

о

со

О

К

ä

*

а

<D О

U

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

Формы золота

1,0 г/кг, загрузка СаО - 10,0 г/кг; продолжительность выщелачивания 24 ч. В таблице 5 приведены результаты анализа на золото из пробы руды и лежалых хвостов при отборе раствора каждые 2 часа.

В таблице 6 приведены результаты опытов по выщелачиванию золота и серебра из пробы руды. В таблице 7 приведены результаты опытов по выщелачиванию золота и серебра из лежалых хвостов ЗИФ.

б)

сЗ

Н

О «

о

со

О

К Я

<D <D

<D р

а

о а

Рч

35 30 25 20 15 10 5

Формы золота

1 - в виде свободных зерен с чистой поверхностью (извлекаемое амальгамацией); 2 - в виде сростков (извлекаемое цианированием); 3 - в пленках и минералах, растворимых в соляной кислоте - карбонатах, оксидах и гидроксидах железа (извлекаемое цианированием после обработки HCl); 4 - тонковкрапленное в сульфиды (пирит, арсенопирит и другие), извлекаемое цианированием после обработки HNO3; 5 - тонковкрапленное в породообразующие минералы

и вмещающие породы. Рисунок 2. Результаты рационального анализа лежалых хвостов на золото

Таблица 4

Проба Углерод, % Сера, %

руда 0,651 0,912

хвосты 0,693 0,667

0

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

Таблица 5

Время отбора пробы, час 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Содержание золота, г/т: руда 3,60 3,80 3,85 3,86 3,86 4,00 4,08 4,03 4,26 4,22 4,27 4,35

хвосты 0,47 0,49 0,48 0,48 0,49 0,49 0,49 0,46 0,48 0,48 0,48 0,48

Таблица 6

Технологические показатели исследований по цианированию пробы руды в агитационном режиме_

Концентрация NaCN в растворе, г/л Содержание по балансу, г/т Извлечение в раствор, % Расход, кг на 1 т руды

Au Ag Au Ag NaCN CaO

1,0 4,43 3,0 88 50,4 0,10 1,0

Таблица 7

Технологические показатели исследований по цианированию пробы лежалых хвостов в агитационном режиме

Концентрация NaCN в растворе, г/л Содержание по балансу, г/т Извлечение в раствор, % Расход, кг на 1 т хвостов

Au Ag Au Ag NaCN CaO

1,0 1,06 3,1 37,6 48 0,10 1,0

По результатам экспериментов по агитационному цианированию геоматериала сделаны выводы, что извлечение золота из пробы руды составило 88%, серебра - 50,4%, а из пробы хвостов составило по золоту 37,6%, по серебру - 48%.

Лабораторные исследования проб лежалых хвостов массой 10 кг проводили в перколяционном режиме

с окомкованием и без него. Извлечение при перколяцион-ном режиме окомкованных хвостов достигнуто: по золоту 52,97 % и 42,35 % по серебру. Общая продолжительность обработки выщелачивающим цианидным раствором составила 18 суток.

Результаты извлечения золота и серебра представлены на рисунках 3 - 4.

л о и н о

CÖ

л

<и

к

К <и

(U

ч и

к

60 50 40 30 20 10 0

1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-г

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Продолжительность выщелачивания, сут Д§ ,без окомкования, % Д§ с окомкованием,%

Рисунок 3. Динамика выщелачивания серебра из лежалых хвостов при перколяционном режиме

CP

о и н о

CÖ

CP

<и

к

К <и

<и ч и

к

70 60 50 40 30 20 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Продолжительность выщелачивания, сут

Au ,без окомкования, %

Au с окомкованием,%

Рисунок 4. Динамика выщелачивания золота из лежалых хвостов при перколяционном режиме

Таким образом, результаты лабораторных исследований по выщелачиванию золота и серебра из лежалых хвостов золотоизвлекательной фабрики и лежалой, ранее добытой руды, не функционирующего в данное время ГОКа, показали, что операция окомкования позволяет получить ряд преимуществ, однако, показатели извлечения благородных металлов являются недостаточно высокими, поэтому требуется дальнейшее проведение исследований методов интенсификации вскрытия золотосодержащих минералов нетрадиционными способами. Извлечение из окомкованных хвостов при перколяционном режиме достигнуто: по золоту 52,97 % и 42,35 % по серебру. Общая продолжительность обработки выщелачивающим циа-нидным раствором составила 18 суток.

В настоящее время проводится второй этап экспериментальных исследований - цианидное выщелачивание благородных металлов из окатышей, которые предварительно обработаны активированными растворами цианида, полученными на основе физико-химических воздействий на химические реагенты. Применение активированных растворов реагентов позволит достичь более полного извлечения золота из упорных материалов и повысить извлечение благородных металлов.

Список литературы 1. Шумилова Л.В. Комбинированные методы кювет-ного и кучного выщелачивания упорного золотосо-

держащего сырья на основе направленных фотоэлектрохимических воздействий (монография) / Л.В. Шумилова, Ю.Н. Резник. - Чита: ЗабГУ, 2012. - 406 с.

2. Шумилова Л.В. Научное обоснование инновационной технологии извлечения золота (разработка, апробация в условиях Забайкалья) / [Текст электронный ресурс] / Л.В. Шумилова, - Изд-во: Palmarium Academic Publishing/ Германия, Немецкая национальная библиотека (Deutsche Nationalbibliothek; DNB.) 2014. - 362 с.

3. Shumilova L.V. Effective method of hard gold-containing ore preparation to leaching // European journal of natural history. - France (Paris). - 2012. -№6. - р.60-61.

4. Sekissov A.G. et al Method for recovery of precious metals US Patent 5492 098.

5. Swash P., Ellis P. // Gold 100. Proc. Int. Conf. V.2. Extractive metallurgy of gold. / Ed. C. Fivaz. -SAIMM. Johannesburg, SA. 1986. P. 235-257.

6. Torma, A.E. A review of gold biohydrometallurgy // 8th Int. Biotechnol. Symp. (Paris, 1988): Proc. - V.2.-[Paris]. [1989]. - P. 1158-1168.

7. Wagner F., Marion P., Regnard J. // Gold 100: Proc. Int. Conf. on Gold. Vol. 2.

8. Yannopoulos, J.C. The extractive metallurgy of gold. -New York: Van Nostrand Reinhold, 1991. - P, 280.

0