Изучение и исследование возможностей усовершенствования технологии переработки руды месторождения «Северный Каракутанский»

АННОТАЦИЯ

В настоящее время практически истощены резервы легкообогатимого золоторудного сырья. Для хранения объемов добычи драгоценного металла необходимо вовлекать в переработку новые упорные золоторудные месторождения. Одной из основных причин упорности является присутствие сорбционно-активного углеродистого вещества, которое способно образовывать металлоорганические соединения в процессе цианирования и существенно снижать извлечение благородного металла.

В данной статье рассмотрены методы, позволяющие удалять сорбционно-активное углеродистое вещество и снижать потери драгоценных металлов.

ABSTRACT

At present, the reserves of easily enriched gold ore raw materials are practically depleted. To store the volumes of extraction of precious metal, it is necessary to involve new refractory gold deposits in processing. One of the main reasons for persistence is the presence of a sorption-active carbonaceous substance, which is capable of forming organometallic compounds during cyanidation and significantly reducing the recovery of the noble metal.

This article discusses methods for removing sorption-active carbonaceous matter and reducing the residual of precious metals.

Ключевые слова: золотоуглеродистые упорные руды, минералогия, обжиг, химическое окисление, биовыщелачивание, органический углерод, обогащение, раствор, концентрат, раствор, угольные органические депрессанты, сорбционный цианид, чистый металл.

Keywords: carbonaceous refractory gold ores, mineralogy, roasting, chemical oxidation, bioleaching, organic carbon, enrichment, solution, concentrate, solution, coal organic depressants, sorption cyanide, pure metal.

Существуют ряд методов и технологических приемов по снижению содержания сорбционно-активного углеродистого вещества. Предполагается, что методом обесшламливания могут быть выделены в отвальный продукт тонкодисперсные углистые шламы, содержащие незначительные включения золота. Дешламация сокращает объем перерабатываемого минерального материала до 80 %, повышает содержание золота в исходном материале, снижает расход реагентов при флотации и цианировании, повышает скорость технологических процессов и показатели извлечения золота. Однако, как показывает практика, хвосты обесшламливания могут содержать значительную долю металла, что увеличит потерю золота с технологическими хвостами.

Таким образом, проблема снижения содержания сорбционно-активного углеродистого вещества остается актуальной и требует проведения поиска новых оптимальных технологий.

Сорбция c применением активированного угля или смолы в пульпе

Этот процесс работает по принципу использования более сильного адсорбента аур цианида, чем адсорбент. Углеродистое вещество – в руде. Если более сильный адсорбент используется для руды с низким содержанием углеродистого вещества, метод, вероятно, будет иметь шанс на успех. При использовании гранулированного активированного угля в качестве адсорбента в умеренно упорной руде Карлин около 70 % золота было восстановлено по сравнению с 15 % без использования активированного угля [5]. Ободренный этим, Ньюмонт рассмотрел концепцию извлечения комплекса золота из углеродистого вещества с помощью горячего едкого натрия и перенос его на активированный уголь, добавляемый к выщелачивающему раствору. Когда этот метод был применен к руде Карлин, содержащей 0,8 % органического углерода и 1,5 % пирита при содержании золота 10 г/т, извлечение составило 83 %. Испытания на более упорных рудах Карлин были неудачными. Следовательно, отказались от процесса [5]. С тех пор не сообщалось об использовании этой техники в дальнейших работах. Однако привлекательность этого метода заключается в том, что низкие капитальные и эксплуатационные затраты.

Обжиг

Наверное, самый простой способ уничтожения углеродистого вещества, и, одновременно окисляя сульфидные минералы, в упорных золотых рудах происходит обжиг. Во многих странах этот метод стал единственным жизнеспособным средством превращения упорных руд в золотодобычу на долгие годы. Обжиг легко разлагает углеродистые вещества, и сульфидные минералы превращаются в оксиды, высвобождая при этом золото. Температура обжига многих упорных сульфидных руд варьируется от 550 до 800 °C. Чаще температура составляет от 600 до 700 °C [4].

В течение многих лет обжиг был традиционным методом обработки упорных золотых руд. Таким образом, на ранних этапах оценки различных процессов обработки золотых руд Карлин ряд обжиговых испытаний проводились на рудах. В результате извлечение золота составило 85 и 87%. Из-за относительно низкого извлечения, жестких условий обжарки и высоких требований к капитальным затратам обжиг как жизнеспособный процесс обработки руд Карлин был прекращен [4].

Однако обжарка использовалась на месторождениях Престеа и Ашанти с самого начала 1940-х годов для обработки флотоконцентратов, содержащих углеродистые вещества и золото, замороженных в сульфидные минералы. Любой необожженный углерод перед цианированием промывают мазутом. Достигнутое извлечение золота составляет от 85 до 90% [3].

Флотация и депрессия

Когда небольшое количество золота связано с углеродистым веществом в руде или золото не проявляет естественной плавучести, углеродистое вещество может успешно удаляться флотацией. Например, где преобладают такие условия, как в шахте Маклентайр Поркьюпайн [4].

Для удаления углеродистого вещества перед цианированием успешно применялась флотация. С другой стороны, от флотации отказались как от метода удаления углеродистого вещества из руд Карлин из-за высокого содержания золота в углеродистом веществе. Вместо этого был принят процесс «двойного окисления».

На месторождениях Престеа и Ашанти углеродистое вещество было подавлено с помощью Aero 633 и крахмала в соответствующих рудниках при плавании сульфидных минералов и свободного золота. Достигнутый коэффициент извлечения флотации варьировался от 85 до 90%. Американская цианамидная компания также использовала аналогичную технику для удаления углеродистого вещества из южноафриканской золотоносной руды [4].

Пассивация естественного угля

Определенные органические реагенты, которые избирательно адсорбируются на поверхности активированного угля, были использованы для очистки углеродистого вещества в золотых рудах до цианирования. Керосин, мазут и РВ-2 (пара-нитробензолазосалициловая кислота) [4] используются для этой цели. Шахты Kerr Addison использовали эту технику. Известно, что в России использовался РВ-2. На золотых приисках Престеа мазут использовался для гашения любых углеродистых веществ, которые не были полностью обожжены до цианирования. Этот способ, однако, не будет использоваться там, где связаны значительные количества тугоплавкого золота с углеродистым веществом.

Химическое окисление

В настоящее время очень популярны гидрометаллургические методы обработки упорных золотых руд, их исследования и разработки, и они могут в конечном итоге заменить обжиг. Трем методам водного окисления уделяется значительное внимание как в исследованиях, так и в развития. Это:

(1) гидрохимическое окисление;

(2) автоклавное выщелачивание (окисление под давлением);

(3) биовыщелачивание (биохимическое окисление).

Эти методы применимы к сульфидным и углеродистым рудам.

В гидрохимическом окислении используются сильные реагенты, такие как газообразный хлор или азотная кислота. При автоклавном выщелачивании кислород при высоких температурах (180–220 °C) и давлениях используется для окисления руды. При биовыщелачивании бактерии используются, чтобы катализировать разложение минералов, закрывающих золото.

Гидрохимическое окисление

Окисление с участием хлора. В конце 1960-х годов Горное бюро США продемонстрировало химическое окисление в водной среде. Система может быть использована для уничтожения вредного воздействия углеродистого вещества в золотых рудах. За этим последовало дальнейшее расследование Newport Exploration Company и Карлин. Добывающая компания наконец выбрала два реагента: Cl₂ и гипохлорит натрия. Генерируется электролизом на месте. По очевидным причинам Cl₂ был выбран в качестве окислителя, реагента для обработки руды Карлин [4] (хлор фактически использовался для извлечения золота во второй половине XIX века до появления цианирования). Хлор в настоящий момент используется как окисляющий агент, способный окислять углеродсодержащие вещества и связанный с ним пирит и растворять большую часть свободного золота.

Биоокисление

Биоокисление – это новейший процесс, разрабатываемый для предварительной обработки тугоплавких сульфидов и углеродистых золотых руд. В настоящее время этот метод активно используется многими организациями по всему миру. Недавние испытания Хатчинса и др. показали, что биовыщелачивание может быть равно или лучше, чем обжиг и окисление под давлением, с точки зрения восстановления и экономики процесса. Основным недостатком этого метода является то, что скорость реакции низкая, и для обработки руды требуются дни, а не часы.

Заключение

В последние два десятилетия возобновился интерес к изучению углеродистых веществ, связанных с золотыми рудами. Результатом этих исследований стало лучшее понимание состава углеродистых руд и способов их обработки. Несколько методов обработки были экономически использованы по трем основным направлениям: (1) удаление углеродистого вещества из золотых руд путем флотации или депрессии, (2) дезактивация углеродистого вещества путем гашения, химического или бактериального окисления и (3) разложение углеродистого вещества при обжиге. Исследования в этих трех областях обязательно будут иметь продолжение в попытке найти наиболее экономичный и экологически приемлемый метод обработки. Процессы, которые по-прежнему будут стимулировать исследования и которые имеют коммерческий интерес, представляют окислительное выщелачивание под давлением и бактериями.

Список литературы:

1. Алампиева Н.Ю. Исследование и освоение эффективных технологий комплексной переработки упорных золотосодержащих руд и концентратов Забайкалья: Автореф. дис. … канд. техн. наук. – Иркутск, 2000.
2. Александрова Т.Н. Удаление сорбционно-активных углеродистых веществ из упорных золотосульфидных руд и концентратов месторождения «Майское» / Т.Н. Александрова, В.Н. Цыплаков, А.О. Ромашев, Д.Н. Семенихин // Обогащение руд. – 2015. – № 4.
3. Afenya P.M. Studies in the processing of a carbonaceous gold ore, Ph.D Thesis. – London : University of London, 1976.
4. Arriagada F.J., Osseo-Asare K. Gold extraction from refractory ores: Roasting behaviour of pyrite and arsenopyrite // V. Kudryk, D.A. Corriganand and W.W. Liang (Ed.). Precious Metals – Mining, Extraction, and Processing. – Warrendale : TMS-AIME, 1984.
5. Guay W.J. The treatment of refractory gold ores containing carbonaceous material and sulphides // W.J. Schlitt, W. Larson and J.B. Hiskey (Ed.). Gold and Silver: Leaching, Recovery and Economics. – New York : SME-AIME, 1981.