Изучение химического, гранулометрического, фазового состава золотосодержащих смешанных руд

Study of the chemical, granulometric, phase composition of gold-bearing mixed ores
Цитировать:
Изучение химического, гранулометрического, фазового состава золотосодержащих смешанных руд // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Каюмов О.А. [и др.]. 2021. 3(84). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11416 (дата обращения: 07.07.2022).
Прочитать статью:

 

АННОТАТЦИЯ

В статье рассматривается Изучение химического, гранулометрического, фазового состава золотосодержащих смешанных руд и изучение процесса флотации золотосодержащих смешанных руд.

ABSTRACT

The article deals with the study of the chemical, granulometric, phase composition of gold-bearing mixed ores and the study of the process of flotation of gold-bearing mixed ores.

 

Ключевые слова: Обжиг, флотационных свойств, углерод, бактери­альное выщелачивание, сорбционную актив­ность.

Keywords: Roasting, flotation properties, carbon, bacterial leaching, sorption activity.

 

В экономике Узбекистана горнодобывающая промышленность является одной из ведущих структурообразующих отраслей, основанной на мощной минерально-сырьевой базе разведанных и разведываемых месторождений различных полезных ископаемых.

Быстрые темпы  развития всех отраслей промышленности   в условиях  независимого Узбекистана  приводят к возрастанию добычи  полезных ископаемых различных видов. Особенно быстро растет потребление цветных и редких металлов,  в тоже время  запасы  промышленных руд постепенно иссякают. Переработка же бедных руд вызывает необходимость  добычи и обогащения большого количества рудного сырья, что в свою очередь значительно повышает себестоимость получения металла. Поэтому необходимо изыскивать и применять наиболее дешевые и эффективные технологические процессы извлечения металлов из руд, старых и вновь образующихся отвалов горно-обогатительных  металлургических предприятий.

Узбекистан находится в первой пятерке стран мира по подтвержденным запасам золота и урана, и  в первой десятке – по добыче золота и урана, а по общему потенциалу запасов и прогнозных ресурсов золота занимает второе место в мире.

Правительство Республики Узбекистан определило промышленное освоение природных богатств одним из приоритетных направлений в программе развития и реформирования экономики страны. Значительная роль в ней, принадлежит  Навоийскому горно-металлургическому комбинату (НГМК), специализирующемуся в основном, на выпуске урана и золота. Сферой деятельности комбината является вся территория Центральных Кызылкумов, которая с незапамятных времен привлекала к себе внимание рудознатцев. Золоторудная сырьевая база комбината, находящаяся в постоянном развитии, является надежной основой не только для действующих и строящихся горнорудных предприятий НГМК, но в значительной степени и для экономики Узбекистана.

Рассчитанная на многие годы производственно-хозяйственная деятельность НГМК направлена на обеспечение устойчивого роста экономического потенциала и социальной стабильности Республики Узбекистан путем дальнейшего повышения эффективности использования минерально-сырьевых ресурсов, увеличения объемов выпускаемой высоколиквидной продукции и интенсивного развития новых производств.

Комбинат, являясь многопрофильным горно-перерабатывающим предприятием, основное внимание уделяет производству золота, что способствует укреплению независимости Узбекистана.

Методы кондиционирования углерода содержащегося в золотосодержащих рудах перед цианированием

Методы обработки золотосодержащих руд для нейтрализа­ции активности рудного углеродистого вещества (РУВ) включают флотацию, использование пас­сивирующих покрытий, сорбентов, обладающих большим сродством к Au(CN)2-, обжиг, химическое окисление и бактери­альную обработку.

Флотация углеродистого вещества

Если с углеродистым веществом ассоциированы небольшие количества золота или золото не имеет флотационных свойств, этот способ может быть применен для удаления РУВ перед ци­анированием, что в свое время использовали на Мак-Интайр Поркьюпайн (Канада). Известно, что при первых попыт­ках реализации сорбционного цианирования золота РУВ фло­тировали из пульпы совместно с активным углем, а затем сжи­гали описано применение для флотации РУВ двух реагентов. Основой одного из них (депрессант JCM) является смесь декстрина (C6H10O5)x, растительного клея (гуара) и золя лигнина. Другим реагентом (дисперсантом) под на­званием «Квибрачо» является экстракт из деревьев твердых по­род, растущих на территориях Аргентины и Парагвая. Исполь­зование этих соединений позволило в условиях завода Мак-Интайр повысить извлечение золота на 8-10 %.

В то же время флотация, как способ удаления РУВ, была за­бракована для условий технологии переработки руд Карлинского тренда из-за повышенного содержания в углеродистом веществе золота.

Покрытие поверхности органическими пассиваторами

Для образования защитных покрытий, блокирующих кон­такт РУВ с золотосодержащими растворами, можно использо­вать керосин, дизельное топливо, РВ-2; первые два реа­гента используют на заводах, работающих по фильтрационной технологии 30]. Этот прием применяли, в частности, на Керр Эддисон Майн (Канада), Прести (Гана) и в опытном масштабе в России.

На заводе Прести при флотации сульфидных минералов и свободного золота РУВ пассивировали с помощью пенообразо­вателя Аэро 633 и крахмала.

Фирма «Цианамид» (США) использовала аналогичный прием для удаления РУВ из золотосодержащих руд в ЮАР.

На Стэвел Гоулд Майн (Австралия) для пассивирования РУВ, добавляли керосин (200 г/т), что снижало эффективность цикла угольной сорбции. Это обстоятельство заставляло прекращать добавление керосина через каждые 2-4 недели для восстановления сорбционных свойств активного угля.

На Мазер Лоуд Майн (США) для пассивирования РУВ об­рабатывали всю руду керосином, после чего флотировали суль­фиды и свободное золото. Для пассивирования углеродистого вещества в составе шламовой фракции пульпы использовали каменноугольную смол.

Для уменьшения «паразитной» сорбции золота на РУВ был испытан ряд поверхностно-активных веществ: растворимых, частично растворимых и нерастворимых в воде. В резуль­тате были выявлены три соединения, показавшие лучшие результаты: длинноцепочечный полиоксиэтилен (NP 10, молеку­лярный вес М равен 660), лаурилсульфат натрия (М=288) и нефтяной сульфонат (М=500). Требуемая концентрация каж­дого реагента 100-500 мг/дм3. Отмечено вместе с тем, что эти соединения могут частично блокировать поверхность золота, снижая его извлечение при цианировании.

При флотации золотосодержащих сульфидных минералов для пассивирования РУВ предложено добавлять нафталинсульфонатнатрия (С10Н7 ∙ SО3Na), его расход 250-275 г/труды.

Окислительный обжиг руд содержащих углеродистое вещество

Обжиг при 550-800 0С приводит к разложению РУВ (наибо­лее часто используют 600-700 0С). Этот прием широко приме­няли на заводе Прести (Гана) с начала 1940-х годов для пере­работки флотоконцентратов, содержащих активное углеродис­тое вещество. При этом оставшееся РУВ пассивировали ди­зельным топливом, получая общее извлечение золота на уров­не 85-90 %.

Во многих случаях наличие природного углерода в рудах со­здает проблемы при обжиге, так как высокая температура, не­обходимая для выжигания углерода, приводит к спеканию; в результате огарок имеет малую пористость. Обжиг таких руд оправдан, если его целью является ликвидация всего углерода. Параметры такого обжига, однако, должны строго контролиро­ваться, так как при неполном выжигании углерод, оставшийся в огарке, обладает большей сорбционной активностью, чем в исходной руде. В этом случае потери золота могут быть количественно оценены с помощью аналитического метода TOF-LIMS.

Биохимическая обработка РУВ

Исследования показали, что биогидрометаллургия применима для переработки наиболее упорных концентратов  золото-серебряно-мышьяковых и золото-сурьмяно-мышьяковых руд сульфидно-прожилково-вкрапленного типа (табл. 1,2). В этих рудах в значительных количествах присутствует углерод в рассеянной форме, обладающий сорбционной способ­ностью более высокой, чем углерод в рудах гидротермального происхождения. Установлены важные для практической реали­зации процесса следующие моменты: поглощение коллоидного и тонкодисперсного (0,001-1,0 мкм) золота биомассой и воз­можность подавления сорбционной активности рассеянного углеродистого вещества.

Таблица 1.

Полупромышленные испытания биотехнологии переработки золотосодержащих концентратов различных месторождений

Месторождение

(страна)

Год испытаний

Содержание

Извлечение золота, %

Аu, г/т

As, %

S,%

Copr, %

из исходного концентрата

из продуктов

БО концентрата

Кокпатас (Узбекистан)

Кокпатас + Даугытау

(Узбекистан)

Бакырчик (Казахстан)

Майское (РФ)

Нежданинское (РФ)

Нежданинское (РФ)

Кумтор (Киргизия)

Олимпиадинское (РФ)

Перевальное (Киргизия)

Тохтаровка (Казахстан)

Пезинок (Словакия)

Талдыбулак (Киргизия)

Дарасун (РФ)

Бакырчик (Казахстан)

1974

1978

 

1979

1985

1986

1987

1988

1989

1989

1990

1990

1991

1991

1991-1992

31,0

39,4

 

108,0

70,0

25,4

21,6

39,2

63,1

39,5

93,5

26,8

30,9

53,1

54,5

8,4

4,6

 

9,6

5,7

5,6

4,8

3,7

3,4

9,3

9,6

-

2,0

4,8

24,4

23,8

 

17,8

21,7

13,3

15,2

30,2

20,7

9,5

18,4

30,0

42,7

24,2

8,1

11

4,3

 

19,2

2,4

1,8

4,7

1,5

0,4

-

-

3,5

-

-

15,3

9,0

15,0

 

10,0

6,0

60,0

38,4

81,3

46,2

4,7

9,3

3,5

72,7

83,5

12,6

90,0

77,8

 

88,3

94,6

94,8

92,0

94,1

94,3

96,0

95,0

89,0

95,3

98,4

94,0

 

Для руд и концентратов, отличающихся «двойной упорно­стью» (тонкая вкрапленность золота плюс наличие активного углеродистого вещества) предложено двухстадиальное бактери­альное выщелачивание. На первой стадии сульфидные минералы разлагаются в обычном варианте с помощью Thiobacillus Ferrooxidans, а на второй — происходит микробиоло­гическое разложение РУВ с помощью сообщества гетеротроф­ных бактерий семейства Pseudomonas, в частности Streptomyces setonii. Эти микроорганизмы способны растворять лигнин и не­которые виды угля.

Эксперименты с флотоконцентратом, содержащим 11,9% Ss, 6,7 % Сорг и 65,3 г/т Аu, показали, что биоразложение РУВ при 45 0С в течение 14 суток позволило увеличить извлечение золо­та при последующем цианировании до 94,7 % (на 13,6 % боль­ше, чем при обычном одностадиальном биоокислении).

В работе исследовали возможность использования бактерии вида Thermophilis и установили, что они лишь частич­но окисляют РУВ, поэтому их нужно использовать в связке с последующим пассивированием поверхности, что вряд ли эко­номически оправдано.

Таблица 2.

Переработка золото-серебряно-мышьякового флотационного концентрата  руды Нежданинского месторождения

Примечание. Исходное содержание в концентрате, %:7,5-Aso6lu; 88-Sобщ; 11,5-Copr.

 

Автоклавная окислительная обработка

Нитрокс и Арсено-процессы, использующие для вскрытия золотосодержащих руд азотную кислоту и оксиды азота, применимы и для переработки углеродистых руд, так как эти реагенты окисляют РУВ и уменьшают его сорбционную актив­ность. Вместе с тем наиболее часто в промышленной прак­тике используют автоклавное окисление кислородом (возду­хом) при повышенных температурах (180-220 0С) и давлении (1800-2200 кПа). Этот метод применяют на заводе Бэррик Меркыор и Гетчелл (США) для переработки углеродистых руд.

Для руды месторождения Твин Крикс (США) с 2,3-8,3 % сульфидной серы и 0,13-1,36 % органического углерода опробована автоклавно-окислительная обработка при следую­щих параметрах: температура 225 0С, общее давление в системе (НСl + O2) 3170 кПа, парциальное давление кислорода 690 кПа, время обработки 45-90 мин, крупность измельчения 80 % руды -0,02 мм.

Последующее цианирование дало извлечение золота 92-96 % при условии окисления сульфидной серы на 99,0-99,5 % и вве­дения СО32- -иона в составе доломита или известняка. С исполь­зованием SEM-анализа было установлено наличие элементно­го золота (~ 0,2 мкм), выделившегося на органическом углеро­де. Это позволило предположить, что в процессе автоклавной обработки золото сначала растворялось, а затем переосажда­лось, восстанавливаясь углеродом:

4Au + 3O2 + 16С1- + 12Н+ = 4AuCI4- + 6Н2O;                                 (1.)

ΔG (220 0С) = - 422,9 кДж/моль;

4AuCl4- + 3С + 6Н2O = 4Au↓ + 16Сl- + 12Н+ + 3СO2↑;                    (2)

ΔG (220 0С) = - 217,7 кДж/моль.

 

Список литературы:

  1. Хакимов К. Ж , Каюмов О А, Эшонкулов У.Х,  Соатов Б. Ш Техногенные отходы Перспективное сырье для металлургии узбекистана в оценке отвальных хвостов фильтрации медно-молибденовых руд // UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ - Москва, 2020. № 12 (81_1) C. 54-59
  2. Каюмов О.А. Изучение технологии по переработке молибдена в АО «Алмалыкский ГМК» // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 2(83)
  3. Хакимов К.Ж, Хасанов А.С, Каюмов О.А,Соатов Б.Ш Изучение химического вещественного состава шлаков медеплавильного производства, кеков, клинкеров и других отходов металлургических производств // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. [и др.]. 2021. 2(83)
  4. Хасанов А.С., Шодиев А.Н., Саидахмедов А.А., Туробов Ш.Н. Изучение возможности извлечения молибдена и  рения  из техногенных отходов // Горный вестник Узбекистана  г. Навои. 2019г. -№3 C. 51-53.  (05.00.00; №7).
Информация об авторах

ассистент, Каршинский инженерно-экономический институт, Республика Узбекистан, г. Карши

Assistant, Karshi engineering and economics institute, Republic of Uzbekistan, Karshi

д-р философии по техническим наукам, и. о. доцент Каршинский инженерно-экономический институт, Узбекистан, г. Карши

Doctor of Philosophy in Engineering Sciences (PhD) Acting Associate docent of “Mining” Karshi engineering and economics institute, Uzbekistan, Karshi

ассистент, Каршинский инженерно-технический институт, Республика Узбекистан, г. Карши

Assistant, Karshi Engineering and Technology Institute, Republic of Uzbekistan, Karshi

ассистент, Каршинский инженерно-экономический институт, Узбекистан, г. Карши

Ass. dept. of “Mining” Karshi engineering and economics institute, Uzbekistan, Karshi

магистрант, Каршинский инженерно-экономический институт, Узбекистан, г.Карши

Master student of engineering and economics institute, Uzbekistan, Karshi

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top