Извлечение золота из коренных руд

 

Для извлечения золота из коренных руд применяются различные методы обогащения (рис.7.1). Однако, основным методом обогащения коренных руд золота является флотация. Для ниболее полного извлечения золота флотацию применяют в сочетании с гравитацией и цианированием.

В последние годы на золотоизвлекательных фабриках происходит усиленное внедрение и совершенствование флотационного обогащения. На многих фабриках флотация стала ведущим процессом, на других - роль ее из года в год возрастает [12, 32, 35,37].

На флотируемость золота влияет крупность золотин, форма, химическая чистота, примеси, состав поверхностных пленок и присутствие сростков золота с другими минералами. Если последние представлены сульфидами, то они хорошо флотируются сульфгидрильными собирателями, если пустая порода представлена кварцем, карбонатами, гидроокислами железа и другими не сульфидными минералами, то они в условиях сульфидной флотации, в основном, останутся в камерном продукте.Цианиды, известь и сернистый натрий депрессируют золото[ 35,36].

Предельная крупность флотируемых золотин определяется их формой и структурой, а также плотностью пульпы, свойствами пены и конструкцией флотомашин.

Примеси железа и меди могут образовывать на поверхности золота окисленные соединения и снижать его флотируемость. Образование на золотинах различных пленок является одной из главных причин потерь золота при флотации.

Золото в составе теллуристых минералов флотируется хорошо даже аполярными собирателями и в присутствии цианида и извести.

Наиболее легко золото флотируется из малосульфидных руд,вкоторых основным породообразующим минералом является кварц.

Из золото-пиритных руд золото флотируется вместе с пиритом и другими сульфидами. Флотацию сульфидов осуществляют в нейтральной среде,в случае малого содержания карбонатов – в кислой среде (рН=5-6).

Коллективный концентрат подвергают обжигу, цианированию или плавке.

При обогащении золото-медных и золото-сурмянных руд перед флотацией обычно применяют гравитацию (отсадку и обогащение в тяжелых суспензиях) [32].

Из флотационного концентрата золото обычно извлекается цианированием, тонкодисперсное вкраплннное в сульфиды золото концентрируется в сульфидных концентратах стадиальной флотацией. Так из медных золотосодержащих руд флотацией получают золото- медные концентраты, депрессируя пирит известью[37 ].

Фллотацию применяют и после цианирования для извлечения из цианистого раствора теллуридов золота и сульфидов (после тщательной отмывки материала от цианида) в содовой или кислой средах.

Флотация шламистых золотосодержащих руд, как и на других рудах, представляет значительные трудности.Возможно проведение селективной флотации вначале шламов породы, а затем сульфидов и золота [32]. При флотации шламистых руд для снижения флотируемости шламов следует реагенты подавать дробно.

 

Методы извлечения золота из коренных руд

выщелачивание

гравитация

флотация

цианирование

кучное

чановое

с предварительным окислением

прочие

 

 

 

 

 

Рис.7.1. Методы извлечения золота из коренных руд

 

 

В настоящее время на отечественных золотоизвлекательных фабриках методом флотации обогащается около 65 % руд. Применение флотации для обогащения золотых руд обеспечивает повышение полноты извлечения золота, извлечение его ценных попутчиков, а также снижение эксплуатационных расходов.

Выбор схемы и режима флотации золотых руд в первую очередь зависят от вещественного состава последних, поэтому технология и схема флотации руд одного типа значительно отличается от технологии флотации других типов. Вместе с тем в схемах флотации разнотипных руд есть много общего. Так при обогащении руд почти всех типов, используют стадиальную флотацию.

Стадиальную флотацию (в основном двухстадиальную), осуществляют как на новых, так и на многих старых действующих фабриках. С переходом от одностадиальной флотации к много - стадиальной без изменения степени измельчения руд получают менее шламистый концентрат и очень часто более полное извлечение золота и других ценных металлов. Повышение извлечения золота происходит в связи с меньшим переизмельчением теллуридов золота и золотосодержащих сульфидов и уменьшением концентрации шламов в голове флотации.

Общим для технологии флотации золотых руд многих типов является также сокращенное число перечистных операций или даже полное их отсутствие. Эта особенность обусловлена наличием в рудах труднофлотируемых частиц золота (крупных, в сростках, с покровными образованиями и др.), которые, с трудом перейдя в концентрат, легко теряются в перечистках. Поэтому на многих фабриках предпочитают получать менее богатые концентраты, но с более высоким извлечением в них золота. На фабриках, где флотационный концентрат цианируют и хвосты цианирования не являются товарным продуктом, перечистки нередко отсутствуют. Довольно часто перечистки подвергают лишь концентрат контрольной флотации.

Многократные перечистки неизбежны, если концентрат необходимо довести до кондиционного состояния по содержания цветных металлов или по сере. Трудно - флотируемые частицы золота в этих случаях извлекают из хвостов флотации или промпродуктов цианированием. Если цианирование отсутствует, то для получения отвальных хвостов применяют многократные контрольные флотационные операции, а так же гравитационное обогащение хвостов и промпродуктов. На фабрике Кэмпбелл Чибугама (Канада) трехкратная перечистка позволяет получать богатый по меди золото - медный концентрат, а трудно - флотируемое золото из хвостов и промпродуктов извлекают на ворсистых шлюзах, а также двухкратной флотацией хвостов.

Технология переработки коренных руд включает, как правило, комбинации процессов цианирования, гравитационного обогащения, флотации и радиометрической сепарации [1, 12, 32, 35, 37].

прочие

Схемы обогащения

Технология обогащения и схемы переработки определяют­ся преимущественно типами руд.

Первичные руды

Золото – кварцевые руды минимально содержат 2 г/т золота. Их используют на медеплавильных заводах в ка­честве флюсов.

Обогащение золото–кварцевых руд производят по различным комбинированным схемам, включающим отсадку, концентрацию на столах, винтовых и центробежных сепараторах, флотацию, кроме того, сорбцию, циани­рование и электролиз.

Крупное золото извлекают отсадкой в цикле измельчения и гидрав­лическим улавливанием. Золото и золотосодержащие сульфи­ды также улавливают на винтовых сепараторах, концентрационных столах, центробежных концентраторах, короткоконусных гидроцикло­нах, шлюзах и другом оборудовании. Гравитационное обогаще­ние проводят в сочетании с процессами флотации, цианирования на исходной руде, хвостах обогащения или промежуточных продуктах.

Богатые руды с небольшими запасами обогащают на модульных, гравитационных установках, которые являются основным устройством для извлечения золота. Степень извлечения золота на установках зависит от их стадиальности. Так одностадиальную грави­тационную технологию используют на модульных фабриках Ре­спублики Саха (Якутия) – Бриндакитской, Юрской (извлечение золота – 70–75 %).

С доводкой концентратов и дообогащением промпродуктов по двухстадиальной схеме гравитационного обогащения извлекается 80–85 % золота на Каральвеемской фабрике.

Гравитационные концент­раты чаще всего перерабатывают плавкой на медеплавильных за­водах или на месте цианированием.

За рубежом (США, ЮАР, Канада и др.) золото из растворов сорбируют на акти­вированный уголь или цинковую пыль (стружку), в России – на ионообменную смолу или цинк. После десорбции сорбента и электролиза растворов получают катодное золото, направляемое на аффи­нажные заводы, на которых осуществляют дальнейшую переработку с получением 99,9 или 99,99 % золота.

В отечественной промышленности часто осуществляют переработку "золотых головок" (богатых грави­тационных концентратов) с содержанием золота десятки кило­граммов на тонну на месте ме­тодом обжига и плавки.

Хвосты гравитации золото–кварцевых руд после их доизмельчения перерабатывают гидрометаллургическим методом – сорбционным цианированием с применением смолы или угля.

Золото–сульфидно – кварцевые руды перерабатывают по схемам, аналогичным схемам зо­лото-кварцевых руд. Переработку убогих и малосульфидных руд преимущественно с тонкодисперсным золотом производят по схеме, включающей дробление – измельчение – гравитацию – цианирование с сорбцией на ионообменную смолу.

Комбинированная гравитационно-флотационная схема переработки золото–сульфидно–кварце­вых руд показана на рис.7.2. Флотационные концентраты, отвечающие техническим требованиям, вместе с гравитационными поступают на медеплавильные заводы на электролиз меди. Электролитные шламы отправляют на аффинаж­ные заводы для извлечения благородных металлов.

Золото – мышьяковые руды обогащают по комбиниро­ванным гравитационно-флотационным схемам (рис.7.3.), включающим гравитацию, стадиальную флотацию с контрольны­ми операциями и двух-, трехкратными перечистками концентра­тов. Схема обеспечивает высокое извлечение золота (90–94 %) и серебра (75–96 %).

Флотацию сульфидов ведут в щелочной среде. В качестве регулятора используют соду и известь, активато­ра – медный купорос, собирателя – бутиловый ксантогенат. В перечистных операциях применяют реагенты–депрессоры: крахмал, серную кислоту, жидкое стекло и др.

Концентраты имеют повышенные содержание мышьяка (более 2 %) и поэтому их переработку осуществляют другими способами: обжиг – плавка, обжиг – цианирование, биоокисление и автоклавное выщелачивание – цианирование

Из золото–мышьяковых концентратов с высоким содержанием мышьяка (до 20%) мышьяк возгоняют и извлекают в

виде товарного про­дукта (триоксида — белый мышьяк).

 

Благородные металлы кон­центрируются в огарке, который отправляют на Красноуральский МПЗ, где из него извлекают золото и серебро.

Широко используют способы био- и автоклавного окисления золотосодержащих концентратов, позволяющие "вскрыть" тонкодисперсное золото и перевести мышьяк в малотоксичную форму — арсенаты железа (скородит). Золото извлекают (на 92–98 %) в процессе последующего цианирования.

Для золото-серебряных руд применяют прямое или сорбционное циа­нирование и гравитационно-флотационную технологию, позволяющую получать медный, цинковый, свинцовый и другие концентраты, обогащенные благородными металлами.

На зарубежных фабриках золото–серебряные руды перера­батывают по схеме двух, иногда трехстадиального цианирования со сгущением, фильтрацией и осаж­дением золота из цианистого раствора на цинковую пыль (фабрика 'Тайолита" (Мексика)).

В России на Карамкенском заводе применяют двухстадиальную сорбционную технологию на основе ионообменной смолы. Основное извлечение золота (95,6 %) происходит на пер­вой стадии сорбции и серебра - на второй (90-92 %).

Золото-серебро - сульфидные руды содержат серебро ассо­циированое главным образом с сульфидами цветных металлов и обогащаются по гравитационно-флотационной схеме. Гравитационный концентрат амальгамируют с получением лигатурного золота. Флотационный концентрат цианируют, а кеки цианирования отравляют на металлургический комбинат для доизвлечения золота, серебра и полиметаллов. Извлечение бла­городных металлов, например на фабриках (Ключевская, Тасеевская), со­ставляет 82-85 %.

 

Золото - медные и полиметаллические руды обогащают по комбинированным схемам. Из гравитационных концентратов амальгамацией получают лигатурное золото. Флотацией получают

золотой, медный и пиритный концентраты.

 

Рис.7.2 Комбинированная гравитационно-флотационная схема переработки золото-сульфидно-кварце­вых руд Березовской фабрики

Золото - медные концентраты перерабатываются на медно-перерабатывающих заводах или на месте - цианированием.

Кеки ци­анирования обезвреживают и отправляют на медно-перерабатывающие заводы.

Извлечение золота колеблется в пределах 70-85 %, меди, свинца и цинка -от 25 до 50 %.

Золото - сурьмяные руды обогащают флотационными способами. На типичном предприятии "Йеллоу - Пайн" (Ка­нада) руду с содержанием сурьмы 1 %, золота - 2,6 г/т и серебра - 28,3 г/т обогащают по схеме коллективной флотации (рис. 7.4) с последующей селекцией концентрата на золотой (71 г/т золота, 85 г/т серебра, 4 % сурьмы, 9 % мышьяка) и сурьмяный (46 % сурь­мы, 17 г/т золота, 482 г/т серебра, 1,8 % мышьяка). Сурьмяный и золотой концентраты направляют на окислительный обжиг и после­дующую плавку объединенных огарков, рафинированию черно­вой сурьмы. Получают товарную трехокись сурьмы и золото­содержащий продукт.

В случае более богатых по сурьме руд используют предварительную сортировку и гравитационно-флотационное обогащение (предприятие "Консолидейтед Марчисон", США). Флотационный сурьмяный концентрат доводят на концен­трационных столах до кондиционного (60-64 % сурьмы и 18-20 г/т золота), пригодного для рафинирования. Золотосодержащий сульфидный (мышьяково-пиритный) концентрат подвергают обжигу и цианированию с осаждением зо­лота на цинк в виде стружки. Извлечение сурьмы составляет порядка 91 %, золота - 87 %.

Золото - сурь­мяные руды Сарылахского и Адычанского месторождений обогащаются по гравитационно-флотационной схеме. Из руды, содержащей 6-10 г/т золота, 10-20 % сурьмы, извлекают 83-90 % золота и 55-60 % сурьмы. Полученные концентраты перерабатывают на металлургических заводах

Золото - теллуридные руды обогащаются по схемам, включающим гравитацию, флотацию, об­жиг, с последующим цианированием.

На фабрике "Грейт-Боулдер" (Австралия) ру­ду с содержанием золота 7,7 г/т обогащают по схеме (рис. 7.5).

Сернистый газ, получаемый при обжиге, используют для обезвреживания хво­стов цианирования. Общее излечение

 

 

Рис.7.3. Гравитационно-флотационная схема обогащения золото – мышьяковой руды

 

7.4. Схема обогащения золото - сурь­мяных руд

составляет 91 %, в том числе 66 % извлекают при цианировании руды и 25 % - при цианировании огарка. По аналогичной схеме работает и фабрика "Лейк Шор" в Канаде.

 

 

Окисленные руды и руды кор химического выветривания

Такие руды считаются легкообогатимыми и хорошо цианируются. Золото в рудах - от крупного до тон­кодисперсного. Для извлечения крупного золота перед цианиро­ванием применяют отсадку.

Переработку окисленных высокоглинистых (20-60 %) труднофильтруемых руд с тонкодисперсным золотом (Куранахская, Олимпиадинская фабрики) осущетвляют с помощью сорбционного цианирования на ионообменную смолу. Углеродистые руды месторождения Карлин (США) с размером частиц 0,05 мм перерабатывают по сорбционной технологии с применением угля.

Для извлечения золота из окисленных руд, содержащих гидроксиды железа и марганца, покрывающих поверхность золотин, применяют: прокаливание или обжиг, которые приводят к раз­рушению пленок и повышению извлечения золота при последу­ющем цианировании.

В настоящее время окислен­ные руды (даже с содержанием золота 1-2 г/т и менее) частично обогащаются по технологии кучного выщелачивания. В США по такой технологии работают свыше 150 предприятий, перерабатывающих более половины до­бываемого золота [1].

Кучное выщелачивания сезонно (5-6 месяцев в году) использют для руд нескольких месторождений: Майского, Кузнецовского, Лопуховского, Муртыкты и др. Производитель­ность предприятий за сезон не превышает 100-150 тыс.т руды.

Принципиальная схема переработки руд методом кучного выщелачивания (рис. 7.6) включает дробление (до 20-10) мм или окомковывание, укладку в штабель высотой 3-6 м и более; орошение циани­стыми растворами. Извлечение золота из продуктивных раство­ров может осуществляться: сорбцией на смолу; сорб­цией на уголь; цементацией на цинковую пыль или стружку.

Рис.7.5.Схема обогащения золото-теллуридных руд

Окомкованию подвергают гли­нистые руды, а также руды, дробление которых сопровождается большим выходом мелочи (-0,1 мм) для улучшения фильтрационных свойств. Окомкование проводят портландцементом или изве­стью (расход 2,5-5 кг/т). Иногда вместо цианида применяют тиомочевину и другие реагенты. Извлечение золота составляет 55-85 % [12].

Окисленные золото-медные руды могут обогащаться по флотационной схеме с использованием сульфгидрильных собирателей, иногда в со­четании с жирнокислотными реагентами. Так на фабрике "Оянокс" (Чили) руду измельчают до 80 % класса -0,074 мм и флотируют в специальном режиме. Флотационный золото - медный концентрат подвергается плавке.

Схема обогащения золото - урановых конгломератов (рис. 7.7) месторождения Витватерсранд (ЮАР) включает гравитацию, флотацию, гидрометаллургию (цианирование с сорбцией на уголь и серно-кислотное выщела­чивание с сорбцией), а также пирометаллургию (обжиг). Схема позво­ляют получать помимо золота, серебра и платиновых металлов уран и серную кислоту. Извлечение золота гравитационными процессами в цикле измельчения достигает 40-70 %,цианирова­нием дополнительно извлекается 25-55 %. Общее извлечение зо­лота из конгломератов составляет 95-97 %.

 

 

 

 

Рис.7. 6. Принципиальная технологическая схема переработки окисленных руд и кор выветривания методом кучного выщелачивания

 

Рис.7.7.Схема обогащениязолото-урановых конгломератов