Брагина В.И., Брагин В.И. Технология обогащения полезных ископаемых

Подождите немного. Документ загружается.

311

крывают частицы золота, затрудняя контакт частиц с пузырьками возду-

ха. Ила, образуемые окислами железа и марганца, повышают расход реа-

гентов и снижают извлечение золота. Для депрессии первичных илов

добавляют различные вещества – диспергаторы – соду, жидкое стекло и

др. По вопросу механизма воздействия на золото данных реагентов в ли-

тературе встречаются противоречивые мнения. Известно также, что в

определённых случаях полезны при флотации золота серная кислота и

сернокислая медь. Известь, сернистый натрий, цианистая соль ухудшают

результаты флотации россыпного золота.

Крупность частиц золота и их форма также в значительной мере

определяют поведение их при флотации. Практикой установлено, что

золото крупнее 0,15мм флотируется плохо. Предельная крупность пере-

ходящих в концентрат золотин зависит от их формы и структуры, плот-

ности пульпы, характера пены, конструкции флотационной машины и

ряда других факторов. Крупные золотины чаще имеют пластинчатую

форму и лучше флотируются в более плотной пульпе при наличии

обильной и устойчивой пены, а также в пневматических флотационных

машинах в большей степени, чем в механических, создаются условия

для сравнительно спокойного подъема и удаления из камеры пузырьков

воздуха с закрепленными на них золотинами. Однако и в лучших усло-

виях золото флотируется не полностью. В хвостах флотации остаются

золотины относительно большой массы и с малоразвитой поверхностью,

т.е. золотины монолитные по структуре и округлые по форме.

Для выявления эффективности флотации при доводке концентра-

тов, содержащих мелкое россыпное золото, в Иргиредмете были прове-

дены испытания по схеме, включающей гравитационное обогащение на

концентрационных столах с последующей флотацией хвостов. Хвосты

концентрационных столов флотировались в лабораторной механической

флотационной машине с применением бутилового ксантогената при рас-

ходе 100 г/т соснового масла. Золото из хвостов гравитационного обо-

гащения флотируется достаточно эффективно, особенно мелкое -

0,074мм.

Извлечение (%) россыпного золота гравитацией и флотацией (в

одну стадию) из наиболее обогащенного класса исходных песков круп-

ностью-0,315мм, содержащего более 1г/т золота, (по данным ЦНИГРИ)

следующее:

-Концентрация на столе…………………...…89,9

-Флотация:

в щелочном режиме………………………….78,5

в усовершенствованном режиме………….....83,5

312

Выход концентрата во всех случаях был на уровне 4-5%.

Обычный режим флотации в щелочной среде оказался недоста-

точно эффективным. Интенсифицировать процесс флотации удалось

проведением ее в слабокислой среде с кремнефтористым натрием при

сочетании собирателя с эмульгированным аполярным маслом и эффек-

тивного пенообразователя Д-3 (демитилфталата). Но и в этом случае из-

влечение флотацией было ниже, чем на концентрационном столе, в ре-

зультате наличия в исходном материале трудных для флотации крупных

с гладкой поверхностью зерен золота.

Флотация хвостов гравитационного обогащения этих же песков,

но содержащих золото крупностью -0,15мм, была весьма эффективной.

Извлечение золота было практически полным при выходе флотационно-

го концентрата 1%.

В ЦНИГРИ флотировали золото из песков прибрежно-морских

россыпей Дальнего Востока, отличающихся наличием чрезвычайно тон-

ких, истертых пластинок золота. Непосредственная флотация песков

крупностью -0,15мм (0,1мм) вялая и неустойчивая. Для интенсификации

применялась флотация с носителем. В качестве носителя использован

пирит крупностью 0,05мм в количестве 2-4% по массе, однако в даль-

нейшем стабилизация пены достигалась только реагентами.

В последнее время уделяется большое внимание новому способу

флотации – пенной сепарации. Применение машин пенной сепарации

может расширить пределы крупности извлекаемого золота при флотации

материалов с небольшим содержанием илов.

Учитывая отмеченные особенности флотации свободного золота,

для извлечения его из песков целесообразной может быть двухстадиаль-

ная схема, сочетающая грубое гравитационное обогащение тонкогозер-

нистого материала при одновременном обезыливании его в первой ста-

дии и последующее флотационное обогащение бедного концентрата на

машине пенной сепарации – во второй, т.е. флотация применяется не для

первичного обогащения неподготовленных исходных песков, а для до-

водки грубых зернистых концентратов с тонким золотом. Пенная сепа-

рация заслуживает специального отдельного исследования с целью по-

вышения эффективности извлечения мелкого и тонкого россыпного зо-

лота.

Для извлечения мелкого и тонкого золота предложен способ се-

лективного фильтрования пульпы. Он может быть осуществлен с ис-

пользованием гидрофобной и ворсистой ткани.

Аппарат для фильтрования представляет собой корпус, заполнен-

ный деревянными решетками с наклеенной гидрофобной ворсистой тка-

313

нью, и имеет загрузочное и разгрузочное устройство.

Пульпа подается в аппарат снизу. Частицы пульпы, проходя через

фильтр, ударяются о гидрофобную пористую поверхность ткани. При

этом частицы золота, обладая большей гидрофобностью, глубже прони-

кают в ворс ткани и имеют большую вероятность задержки на фильтре.

После накопления на фильтре золотосодержащего осадка подачу пульпы

прекращают и подают воду для удаления осадка в приемник. Если

фильтрующей средой является древесная стружка, то ее сжигают, и то-

гда золото концентрируется в золе.

Лекция 28

План лекции: 1. Другие физико-химические методы [10 с 206-212 ,30 с 85-98]

2. Магнитная, электрическая магнитогидродинамическая(МГД)

сепарация [30 с 99]

3. Схемы обогащения [10 с 197]

12.3.5.3 .Другие физико-химические методы извле-

чения золота

Здесь рассматривается цианирование, фильтрация, адгезионная

сепарация.

Цианированием извлекают золото как непосредственно из руд, так

и из продуктов их переработки: хвостов, концентратов, промпродуктов,

огарков и др. В практике обогащения россыпей цианированием опреде-

ляется наиболее полное содержание золота в песках и продуктах их пе-

реработки при изучении обогатимости. Цианирование было испытано и

для извлечения золота из глин.

При цианировании обычно используют растворы NaCN и

Ca(CN)

, реже KCN. В качестве защитной щелочи применяют известь.

Растворимость золота в цианистых растворах зависит от многих факто-

ров: характера золота, минералогического состава песков, состава воды

и условий выщелачивания. Сравнительно легко растворяется золото,

имеющее чистую поверхность, хуже золото, покрытое плохораствори-

мыми оболочками. В этом случае процесс протекает длительное время (

Более 24-30 часов). Было сделано много попыток сократить время выще-

лачивания. Испытывали разные средства: интенсивное перемешивание,

выщелачивание под давлением, и подогрев пульпы.

С увеличением интенсивности перемешивания пульпы ускоряется

конвекционное выравнивание веществ, участвующих в реакции, умень-

шается толщина диффузного слоя около частиц золота, разрушаются

структуры и флоккулы в пульпах. Все это ускоряет процесс растворения

314

золота.

Для интенсификации перемешивания пульпы используют флота-

ционные машины.

Цианирование под давлением свыше 5кгс/см

в атмосфере воздуха

или кислорода значительно ускоряется растворение золота. Однако этот

способ считают пока экономически невыгодным.

Повышение температуры интенсифицирует процесс растворения

золота, но одновременно увеличивает скорость взаимодействия различ-

ных минералов с цианистыми растворами, снижает растворимость ки-

слорода в растворе, ускоряет гидролиз цианида. В связи с этим подогрев

пульпы выше 15-20° не практикуют.

В Иргиредмете проведены предварительные исследования по

цианированию мелкозернистых песков (-0,25мм), содержащих значи-

тельное количество глины (до 50-70%) и тонкого золота (-20мкм 70-

80%) одного из россыпных месторождении Якутии. Растворение золота

в цианиде проводилось с одновременным его осаждением на ионооб-

менных смолах. Результаты получены положительные – извлечение на

смолу составило до 70%.

Для выщелачивания золота испытываются нетоксичные или менее

токсичные, цианид, реагенты. Известно, что золото хорошо растворяется

в слабокислых растворах тиомочевины при наличии небольших коли-

честв окислителя. Из сурьмянистой руды раствором тиомочевины кон-

центрацией 0,3% выщелачивается 95,8% золота. При цианировании этой

же руды золото извлекалось всего на 87,5%.

Проводятся исследования по выщелачиванию золота тиомочевин-

ными растворами непосредственно в россыпях. Предварительные ре-

зультаты показали принципиальную возможность выщелачивания золо-

та непосредственно из месторождения без проведения горных работ.

Исследуется также возможность извлечения золота из горных по-

род действием бактериальных культур. Предварительные опыты показа-

ли, что в раствор при этом переходит до 82% содержащегося в породе

золота.

Масляная агломерация представляет интересный способ из-

влечения золота из песков или измельченных руд, запатентованный в

США. Сущность изобретения состоит в том, что улавливающую поверх-

ность покрывают остатками перегонки нефти алифатического состава,

имеющими при 100° вязкость по Сейбольтфуролу 300 с (секунд) и обла-

дающими высокой способностью прилипания к металлам.

Покрытую поверхность хорошо увлажняют и пропускают по ней

тонкий слой золотосодержащей пульпы. При этом золото улавливается

315

покрытием. Затем покрытие растворяют в соответствующем растворите-

ле и из полученного раствора выделяют золото.

В Канаде известен метод масляной агломерации, применяемый

для обогащения золотосодержащей руды. Опыты были проведены на

руде с содержанием 3% рудных минералов, которые более чем на 90%

представлены пиритом. Золото находится в виде включений в пирите;

крупность золотинок от 2 до 20мкм. Руду первоначально измельчают до

содержания 85% класса -74мкм. Внутренняя поверхность сосуда покры-

вается маслом (кубовые остатки, разбавленные 10%-ным раствором ке-

росина) в количестве 4-6% от массы сухой руды. На обогащение посту-

пала пульпа плотностью 33% твердого. Для перемешивания добавлялась

кремниевая галька. Сосуд вращался со скоростью 50-60% критической в

течении 30 минут. После контактирования концентрат снимали со сте-

нок сосуда и прокаливали при t=700÷ 800°C в течении нескольких часов.

Извлечение золота составляло от 79 до 96% (масло можно регенериро-

вать).

Изложенные данные послужили основанием для проведения ис-

следований в Иргиредмете на глинистых золотосодержащих песках. Для

опытов использовался классифицированный материал (пески гидроци-

клона крупностью -0,25+0,02мм). С целью исключения прилипания гли-

ны к маслу навески песков предварительно перемешивались при

Ж:Т=1:1 и с 0,1%-ным раствором бутилксантогената калия в механиче-

ской флотационной машине в течении 30 минут. В опытах использовали

полиэтиленовый сосуд, в качестве масла - мазут марки 100. Масляный

концентрат смывался керосином, высушивался в обычной печи и затем

прокаливался в муфельной печи при t= 800°C.

По предварительным данным извлечение золота достигало 86-

92%.

12.3.5.4. Магнитная, электрическая и магнитогидро-

динамическая (МГД) сепарации

Магнитная сепарация

При обогащении золотосодержащих песков магнитная сепарация

применяется в доводочных операциях. Очистка золотой головки концен-

трационного стола от магнитных минералов (ильменита, гематита, гра-

ната) может успешно осуществляться сухой магнитной сепарацией при

напряженности магнитного поля 7-10 тыс. Э. Извлечение золота в не-

магнитную фракцию представляющую кондиционный концентрат, со-

ставляет 99,4-100%. В некоторых случаях при больших количествах в

316

шлиховых (шлюзовых) концентратах сильномагнитных минералов (маг-

нетита, ильменита) целесообразно перед обогащением на концентраци-

онном столе применение мокрой магнитной сепарации. Проводится она

при напряженности магнитного поля 1000 Э. с использованием аппара-

тов для мокрой магнитной сепарации.

Магнитный концентрационный стол

При доводке золотосодержащих концентратов весьма эффектив-

ным является сочетание гравитационного и магнитного методов обога-

щения. Для этой цели может служить магнитный концентрационный

стол. Особенностью стола является то, что электромагнитная система

выполнена подвижной в направлении, соответствующем разгрузке час-

тиц магнитного минерала. Стол имеет обычную для сотрясательных

концентрационных столов деку с нарифлениями, под которой располо-

жена подвижная электромагнитная система. Эта система состоит из

электромагнитных катушек, попарно смонтированных на бесконечной

пластинчатой цепи, движущейся по направлению к разгрузочной сторо-

не деки.

Электрическая сепарация

Основана на использовании различия электропроводности разде-

ляемых минералов. Наличие на поверхности минералов окислов, тон-

чайших пленок солей, шламов и влаги резко изменяет поверхностную

электропроводность. Для очистки поверхности предварительно обраба-

тывают материалы реагентами, производят обжиг и дешламацию.

Электрическая сепарация, так же как и магнитная, применяется

при доводке грубых золотосодержащих концентратов.

Магнитогидродинамическая и магнитогидростатиче-

ская сепарация

Перспективным методом обогащения является магнитогидроди-

намическая сепарация-процесс разделения твердых частиц минерального

сырья по плотности, магнитной восприимчивости и электропроводности.

Разделение осуществляется в результате воздействия пондеромоторных

сил, действующих на частицы со стороны разделительных жидкостей.

Имеются два типа процессов: магнитогидродинамическая сепарация

(МГД-сепарация) осуществляется за счет пондеромоторной силы элек-

тромагнитного происхождения, возникающей в электролите, помещен-

ном в скрещенные электрические и магнитные поля; магнитогидроста-

тическая (МГС-сепарация) осуществляется за счет пондеромоторной си-

лы чисто магнитного происхождения, возникающей в магнитной жидко-

317

сти, помещенной в неоднородное магнитное поле. Основным преимуще-

ством этих методов является возможность регулирования плотности

разделительной среды (от 1 до 20 г/см³). Эти методы должны найти

применение в стадии доводки гравитационных концентратов.

Исследовательские работы по выяснению возможности примене-

ния МГД - и МГС – сепарации для обогащения золотосодержащих про-

дуктов проводятся в институте Горючих ископаемых, ЦНИГРИ, Ирги-

редмете. Установлено, что при обогащении на лабораторной модели

магнитогидродинамического сепаратора золотосодержащих концентра-

тов (хвостов вашгерда крупностью -2мм) удается получить высокока-

чественный концентрат при извлечении золота 95%.

Отличительной особенностью МГС - сепарации является, то, что

разделение минералов осуществляется в объеме парамагнитной жидко-

сти, помещенной в неоднородное магнитное поле. Электрический ток

через жидкость ( как это имеет место в МГД - сепарации) не пропуска-

ют.

В качестве жидкостей используют водные растворы парамагнит-

ных солей железа, марганца, никеля и другие, например FeCl

, MnCl

Разделение при МГС - сепарации происходит в магнитном поле,

имеющем градиент напряженности, направленный вниз. Поэтому обяза-

тельным условием при обогащении золотосодержащих материалов явля-

ется предварительное выделение из них всех магнитных минералов.

Возможность использования МГС - сепарации для доводки шли-

ховых концентратов проверялась на пробе концентрата крупностью -

1+0,04мм доводочного шлюза одной из драг Урала.

В результате разделения на МГС - сепараторе немагнитной фрак-

ции этого концентрата в концентрат извлекается 98,9% золота (от опера-

ции).

Эффективность доводки дражных концентратов новыми способа-

ми проверена в полупромышленных условиях по развернутой схеме,

включавшей обесшламливание в гидроциклоне (по классу 0,05мм), маг-

нитную сепарацию и МГС - сепарацию в концентрированном растворе

хлористого марганца.

12.3.5.5. Схемы обогащения

Некоторые схемы извлечения золота из россыпей и песков приве-

дены на рисунках 12.17 – 12.18.

318

Исходные пески (в

виде пульпы)

Обезвоживание в бункере

Доводка на конц. столе

концен-

- 0,074мм

в отвал

пес-

немагнит-

ная фракция

обработка

магнитная фрак-

хво-

концен-

Подрешет-

ный концен-

Периодическая до-

водка

Дезинтеграция и грохочение в вибраци-

онном дезинтеграторе

Отсадка на машине МОД

Обесшламливание в

гидроциклоне

Надрешет-

ный концен-

Хвосты

Извлечение золота на пнев-

матическом столе или

амальгамацией

Доводка на мокром магнит-

ном сепараторе

Доводка на

опрокидывающемся шлюзе

Обогащение на

винтовом шлюзе

Хвосты

слив

Рис.12.17.Схема обогащения глинистых песков

319

12.18. Комбинированная схема обогащения руд

Лекция 29

План лекции:

1. Подготовка коренных руд к обогащению [10 с 198,30 с 39-41 ]

2. Извлечение золота из коренных руд [10 с199-214,30 с 99-113 ]

3. Схемы обогащения. Фабрики [10 с 194-195,197]

12.4.Переработка коренных руд золота

12.4.1. Подготовка коренных руд к обогащению

Дробление руды на золотоизвлекательных фабриках осуществля-

ется в две или три стадии в зависимости от крупности и способа выемки

(добычи), т.е. крупности максимальных кусков. При дроблении глини-

Флотационное

обогащение

Руда

Гравитационное обогащение

Измельчение и

классификация

Цианирование

Раствор

Хвосты

Концентрат золота

320

стых руд, когда создаются значительные трудности в работе конусных

дробилок и грохотов, дробилки на последней стадии нередко заменяют

стержневыми мельницами. При большом содержании глин в схему

дробления и грохочения иногда включают операции промывки.

Крупность измельченной руды колеблется в широких пределах: от

90% класса меньше 0,3мм (Лебединская фабрика) до 98% класса

0,074мм (Тасеевская фабрика) в зависимости от крупности металла в ру-

де.

Измельчение руды обычно производится в две стадии. На первой

стадии используют стержневые мельницы. Применение в качестве ме-

лющих тел стальных шаров связано с потерями золота вместе с дисперс-

ным железом. Поэтому в золотой промышленности с давних вторую

стадию измельчения и доизмельчения концентратов проводят в галеч-

ных мельницах. Галечное измельчение широко распространено на золо-

тоизвлекательных фабриках ЮАР и Канады.

Одним из основных направлений совершенствования рудоподго-

товки на золотоизвлекательных фабриках является использование бес-

шарового измельчения в мельницах “Аэрофол ” и “Каскад”. Мельницы

сухого самоизмельчения “Аэрофол ” принимают руду с максимальной

крупностью кусков до 0,9м и измельчают ее до требуемого содержания

класса крупности менее 0,074мм или 0,04мм. При этом измельченная

руда характеризуется сравнительно хорошей однородностью по крупно-

сти частиц и меньшим ошламованием, чем измельченная в шаровых

мельницах. Снижение шламообразования ведет к улучшению показате-

лей флотации, фильтрации и цианирования: снижается расход цианида

до 35%, увеличивается извлечение золота до 4%. Сухое бесшаровое из-

мельчение золотых руд в ряде случаев экономичнее существующих ме-

тодов. Недостатками его является жесткое требование к влажности, ко-

торая не должна превышать 1,5-2%. Повышение влажности приводит к

резкому снижению эффективности процессов измельчения и классифи-

кации.

Мельницы мокрого самоизмельчения “Каскад” представляют еще

больший практический интерес, так как их применение не имеет указан-

ного для “Аэрофол ” ограничения влажности руды. Более того, мокрое

самоизмельчение, при прочих равных условиях, всегда менее энергоем-

ко.

К недостаткам процесса самоизмельчения следует отнести сле-

дующее: удельная производительность мельниц самоизмельчения ниже,

чем для шаровых и стержневых мельниц. Процесс самоизмельчения не

универсален, т.е. его нельзя без предварительных испытаний рекомендо-