Технологическая оценка и выбор рациональной технологии переработки золотосодержащих бедных руд и кор выветривания Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

© Н.В. Ибрагимова, Д.Х. Ким, 2012

УДК 662.7:622.342.1

Н.В. Ибрагимова, Д.Х. Ким

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ БЕДНЫХ РУД И КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ

Методом корреляционного анализа были выявлены критерии оценки качества руд на основании результатов исследования 30 золотосодержащих бедных руд и кор выветривания. Эти критерии можно использоваться для предварительной оценки руд на обогатимость.

Ключевые слова: бедные золотосодержащие руды, коры выветривания, критерий оценки качества, коэффициент корреляции.

В России ежегодно перерабатываются миллионы тонн минерального сырья, выбор того или иного метода переработки основывается на технологических свойствах сырья.

Из практики обогащения золотосодержащих руд известно, что технологию и показатели её переработки предопределяют следующие факторы: минеральный и химический состав руд; содержание и технологические свойства золота (характер вкрапленности с рудными и породными минералами, крупность и морфология зо-лотин); наличие попутных полезных компонентов; степень окисленности руд, характеризующейся содержанием в них сульфидных и окисленных рудных минералов; наличие в рудах «вредных» компонентов, существенно осложняющих их переработку (мышьяк, углистое вещество, сурьма и др.).

Как правило, при изучении технологических свойств руды и методов ее обогащения изучают ее химический и минералогический состав, вещественный состав и формы нахождения золота; проводят технологические исследования возможными методами

обогащения (гравитацией, флотацией, цианирования и кучного выщелачивания); анализируют полученные результаты и выбирают оптимальную технологическую схему переработки.

Для сокращения работ по определению рациональной технологической схемы обогащения руд были разработаны критерии оценки качества и технологических свойств руд на основании обобщенных данных изучения вещественного состава и технологической оценки 30 проб бедных золотосодержащих руд и кор выветривания методами гравитации, флотации, цианирования и кучного выщелачивания, полученных за последние годы в ЦНИГРИ. Критерии оценки качества и технологических свойств бедных золотосодержащих руд и кор выветривания выявлены статистическим методом корреляционного анализа. Вещественный состав исследуемых объектов представлен в табл. 1.

В качестве критериев оценки качества бедных золотосодержащих руд и кор выветривания для того или иного метода обогащения рассматривали следующие параметры:

Вещественный состав исследуемых бедных золотосодержащих руд н кор выветривания

Количе- Содержание, % Формы нахождения золота, % Степень

ство проб, шт Ад, г/т Ая С орг Свободное золото В открытых сростках В кислото-растворимых минералах В сульфидах В породо-образующих минералах окисления по сере, %

Бедные золотосодержащие руды

Окисленные руды с содержанием золота 0,42—1,47 г/т

5 0—27,4 0,01— 1,18 0,01— 1,12 20—75 5,8—70,97 0—5,3 2,15— 15,8 1,11—10,5 61,5—98,7

Убогосульфидные руды, с содержанием золота 0,6—1,75 г/т

6 0—14,3 <0,01— 0,38 <0,01— 0,47 30,3— 66,15 13,58—50,00 0—6,32 3,7—6,8 1,4—10,9 2,6—11,1

Малосульфидные руды с содержанием золота 0,5—1,96 г/т

3 0,9—2,6 <0,01— <0,01— 0,19 28,0— 76,72 18,17—67,6 2,0—2,53 0,29— 2,84 0,56—2,29 0,8—7,2

Умеренно-сульфидные руды с содержанием золота 1,21—1,83 г/т

4 1,76— 7,63 1,21— 1,83 0,06— 0,43 5,0— 47,6 10,3—71,0 0—11,6 0,5—47,8 3,7—38,9 1,9—4,2

Коры выветривания

Со средним содержанием золота до 2 г/т

3 1,8—6,38 0,03— 1,18 <0,01— 2,00 18,28— 75,0 5,8—70,97 0—4,44 2,15— 12,5 1,11—6,7 20,1—89,1

Со средним содержанием золота 2—5 г/т

5 2,26— 4,05 <0,01— 0,23 <0,01— 0,04 1,71— 89,88 3,16—92,44 2,85—5,29 0—2,9 1,22—4,11 0,2—49,2

Со средним содержанием золота более 5 г/т

4 6,3—24,9 0,02— 8,29 <0,01 7,04— 38,26 46,85—67,6 1,86—38,76 0—7,06 0,29—1,6 10,1—40,2

• исходное содержание золота и других полезных компонентов;

• химический и минеральный состав руд:

• крупность золотин — крупное, мелкое и тонкодисперсное;

• форма нахождения золота, характер связи (ассоциации) драгоценных металлов с рудными и породообразующими минералами;

• наличие в рудах «вредных» компонентов, отрицательно влияющих на показатели извлечения золота в технологических процессах.

Для определения возможности эффективного применения метода кучного (перколяционного) выщелачивания в качестве критерия рассматривали следующие факторы:

• физико-механические параметры руды: коэффициент фильтрации, объемная плотность, объемная масса, коэффициент разрыхления, общая пористость, полная влагоемкость;

• присутствие золота в руде в форме, доступной для цианистых растворов для дробленых материалов и сорбционная активность руды.

Рассмотрим одни из самых распространенных технологий переработки бедных руд и кор выветривания — гравитационная и цианистая технологии.

Так, например, для данных методов обогащения рассматривали зависимость извлечения золота от: исходного содержания; массовой доли золота в открытых сростках; массовой доли золота, заключенного в силикатах; массовой доли свободного золота; массовой доли свободного заключенного в сульфидах золота; массовой доли свободного золота и золота в открытых

сростках. Полученные зависимости представлены на рис. 1 и 2. Над каждым графиком показан статистически вычисленный коэффициент корреляции для данных зависимостей.

Статистический анализ результатов исследований показал, что наибольшая корреляция наблюдается: для гравитационного обогащения — между извлечением золота и массовой долей свободного золота + тонкодисперсного, заключенного в сульфидах золота (коэффициент корреляции — 0,969); для флотационного обогащения — между извлечением золота и массовой долей заключенного в сульфидах золота (коэффициент корреляции равен 0,925); для процесса цианирования — между извлечением золота и массовой долей цианируемо-го золота (свободное и в открытых сростках) — коэффициент корреляции равен 0,931; для кучного (перко-ляционного) выщелачивания — между извлечением золота при кучном выщелачивании и результатами агитационного цианирования дробленной руды — коэффициент корреляции равен 0,997 (табл. 2).

На примере бедной убогосуль-фидной руды Герфед-Самсоновского рудного поля с содержанием золота 0,6 г/т были апробированы выявленные критерии качества руд для оценки эффективности обогащения разными методами. Для этого был изучен вещественный состав руды: определены формы нахождения золота, характер вкрапленности его в рудные и породные минералы, крупность и морфология золотин и наличие вредных компонентов (табл. 3).

Золото в руде по данным минера- лее мелкие изометричные частицы

логического анализа представлено кристаллического габитуса, преобла-

неправильными трещинно-прожилко- дающий класс -0,25+0,15 мм. Проб-

видными частицами сложных очерта- ность золота от 900 до 950,

ний. Эти золотины достигают разме- преобладают золотины 900 пробно-

ра 0,4 мм. Присутствуют также бо- сти.

Таблица 2

Рекомендуемые критерии качества руды применяемые к различным методам обогащения

Методы обогащения Количество исследуемых объектов Критерии качества руды Коэффициент корреляции

Гравитационное обогащение 19 Массовая доля свободного золота (при наличии крупного и мелкого золота в рудах) и тонкодисперсного, заключенного в сульфидах 0,969

Флотационное обогащение 6 Массовая доля заключенного в сульфидах золота 0,925

Сорбционное цианирование 24 Массовая доля цианируемого золота (свободное и в открытых сростках) 0,931

Кучное (пер-коляционное) выщелачивание 9 Показатель агитационного цианирования дробленной руды до необходимой крупности. 0,997

Таблица 3

Результаты изучения вещественного состава руды Герфед-Самсоновского рудного поля

Вещественный состав руды Показатели

Содержание полезных компонентов, г/т Аи 0,6

Ад —

Формы нахождения золота, % Свободное 65,90

В открытых сростках 18,12

В минералах кислоторас-творимых 1,15

В сульфидах 6,59

В минералах породообразующих 8,24

Содержание вредных примесей, % Аб 0,02

БЬ <0,01

Сорг 0,02

Степень окисления по сере, % 90,2

Содержание сопутствующих полезных компонентов, % Си 0,024

2п 0,015

тели гравитационного обогащения золотосодержащих бедных руд и кор выветривания

Рис. 1. Влияние исходного содержания золота и форм его нахождения на показа-

По результатам изучения вещественного состава руда данной пробы относится к убогосульфидным рудам с крупным золотом.

Основными применяемыми на практике методами обогащения ана-

логичных руд являются гравитационные и цианистые схемы переработки, а также кучное выщелачивание. В табл. 4 приведены значения критериев оценки эффективности применения различных методов обогащения,

Рис. 2. Влияние исходного содержания золота и форм его нахождения на показатели сорбционного цианирования золотосодержащих бедных руд и кор выветривания

Таблица 4

Критерии для оценки эффективности обогащения руды Герфед-Самсоновского рудного поля различными методами обогащения

Методы переработки руды Критерии качества руды Значение критерия

Гравитационное обогащение Цианирование(90—95 % кл. -0,074 мм) Кучное (перколяционное) выщелачивание золота Массовая доля свободного и заключенного в сульфидах золота Массовая доля золота свободного и в открытых сростках (цианируемое) Показатель агитационного цианирования дробленной руды до крупности -10 мм 72,49 % 84,02 % 52,1 %

1ПП

72Л9

79,8

а^.и:

Ш5

Я,72

а

ш

-чу

1

3 рапнтицнн

Ц|1^ННр"Е1 ЛПК

ки

ПИ1-Я слсми1 ра|ниа|1П0ЕЕПн»га обогящецйй ПСир&ШШШЮ* Е1НаиПриБВ1[|11!

I ЯиИ'Н'ММС к¡'" 1^ ,414 ППрнчис |фшнрмшп ' I '11. : • ь:.11.1 ■ 1> ■ I:..11 '. 11 мм)

Рис. 3. Технологические исследования по изучению обогатимости руды Герфед-Самсоновского рудного поля

а на рис. 3 приведены результаты исследований по изучению обогатимо-сти руды Герфед-Самсо-новского рудного поля. Полученные результаты технологических исследований по извлечению золота различными методами обогащения коррелируют с показателями критерий.

Проведенные исследования показали, что для выбора рациональных базовых схем извлечения золота можно использовать разработанные критерии оценки качества руд для прогнозирования технологических показателей при переработке руд методами гравитации, цианирования и кучного выщелачивания.

В соответствии с критериями оценки качества руды, для извлечения из нее

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

золота могут использоваться процессы гравитации и цианирования. Учитывая низкое содержание в руде золота (0,6 г/т) в качестве основной для его извлечения рекомендуется менее затратная гравитационная технология.

Апробирование разработанных критериев оценки качества и технологических свойств руд при разработке оптимальных технологических схем обогащения для бедных золотосодержащих руд и кор выветривания различного вещественного состава показало возможность использования их для прогнозирования показателей переработки руд различными методами обогащения и обоснования рациональных технологий переработки, что упростит и ускорит технолопические исследования. ИШ

Ибрагимова Н.В. — научный сотрудник отдела обогащения минерального сырья, е-шаП: 5658307@mail.ru, Ким Д.Х.,

Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов, tsnigri@tsnigri.ru.