u_lectures

крывают частицы золота, затрудняя контакт частиц с пузырьками воздуха. Ила, образуемые окислами железа и марганца, повышают расход реагентов 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 литературе 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 переходящих в концентрат золотин зависит от их формы и структуры, плотности 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 условиях 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 концентратов, содержащих мелкое россыпное золото, в Иргиредмете были проведены 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 расходе 100 г/т соснового масла. Золото из хвостов гравитационного обогащения 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:

вщелочном режиме………………………….78,5

вусовершенствованном режиме………….....83,5

311

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

Обычный режим флотации в щелочной среде оказался недостаточно эффективным. Интенсифицировать процесс флотации удалось проведением ее в слабокислой среде с кремнефтористым натрием при сочетании собирателя с эмульгированным аполярным маслом и эффективного пенообразователя Д-3 (демитилфталата). Но и в этом случае и з- влечение флотацией было ниже, чем на концентрационном столе, в результате 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 флотационного концентрата 1%.

ВЦНИГРИ флотировали золото из песков прибрежно-морских россыпей Дальнего Востока, отличающихся наличием чрезвычайно тонких, 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 дальнейшем стабилизация пены достигалась только реагентами.

Впоследнее 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 двухстадиальная схема, сочетающая грубое гравитационное обогащение тонкогозернистого материала при одновременном обезыливании его в первой стадии 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 д о- водки грубых зернистых концентратов с тонким золотом. Пенная сепарация заслуживает специального отдельного исследования с целью повышения эффективности извлечения мелкого и тонкого россыпного золота.

Для извлечения мелкого и тонкого золота предложен способ селективного фильтрования пульпы. Он может быть осуществлен с использованием гидрофобной и ворсистой ткани.

Аппарат для фильтрования представляет собой корпус, заполненный деревянными решетками с наклеенной гидрофобной ворсистой тка-

312

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 проникают 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 тогда 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 извлечения золота

Здесь рассматривается цианирование, фильтрация, адгезионная сепарация.

Цианированием извлекают золото как непосредственно из руд, так

ииз продуктов их переработки: хвостов, концентратов, промпродуктов, огарков и др. В практике обогащения россыпей цианированием определяется наиболее полное содержание золота в песках и продуктах их переработки при изучении обогатимости. Цианирование было испытано и для извлечения золота из глин.

При цианировании обычно используют растворы NaCN и

Ca(CN)2, реже KCN. В качестве защитной щелочи применяют известь. Растворимость золота в цианистых растворах зависит от многих факторов: характера золота, минералогического состава песков, состава воды

иусловий выщелачивания. Сравнительно легко растворяется золото, имеющее чистую поверхность, хуже золото, покрытое плохорастворимыми оболочками. В этом случае процесс протекает длительное время ( Более 24-30 часов). Было сделано много попыток сократить время выщелачивания. Испытывали разные средства: интенсивное перемешивание, выщелачивание под давлением, и подогрев пульпы.

Сувеличением интенсивности перемешивания пульпы ускоряется конвекционное выравнивание веществ, участвующих в реакции, уменьшается толщина диффузного слоя около частиц золота, разрушаются структуры и флоккулы в пульпах. Все это ускоряет процесс растворения

313

золота.

Для интенсификации перемешивания пульпы используют флотационные машины.

Цианирование под давлением свыше 5кгс/см2 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 различных минералов с цианистыми растворами, снижает растворимость кислорода 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 значительное количество глины (до 50-70%) и тонкого золота (-20мкм 7080%) одного из россыпных месторождении Якутии. Растворение золота

вцианиде проводилось с одновременным его осаждением на ионообменных 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

вслабокислых растворах тиомочевины при наличии небольших количеств окислителя. Из сурьмянистой руды раствором тиомочевины концентрацией 0,3% выщелачивается 95,8% золота. При цианировании этой же руды золото извлекалось всего на 87,5%.

Проводятся исследования по выщелачиванию золота тиомочевинными растворами непосредственно в россыпях. Предварительные результаты показали принципиальную возможность выщелачивания золота непосредственно из месторождения без проведения горных работ.

Исследуется также возможность извлечения золота из горных пород действием бактериальных культур. Предварительные опыты показали, 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 поверхность покрывают остатками перегонки нефти алифатического состава, имеющими при 100° вязкость по Сейбольтфуролу 300 с (секунд) и обладающими высокой способностью прилипания к металлам.

Покрытую поверхность хорошо увлажняют и пропускают по ней тонкий слой золотосодержащей пульпы. При этом золото улавливается

314

покрытием. Затем покрытие растворяют в соответствующем растворителе 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 покрывается маслом (кубовые остатки, разбавленные 10%-ным раствором керосина) в количестве 4-6% от массы сухой руды. На обогащение поступала 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 стенок сосуда и прокаливали при t=700÷ 800°C в течении нескольких часов. Извлечение золота составляло от 79 до 96% (масло можно регенерировать).

Изложенные данные послужили основанием для проведения исследований в Иргиредмете на глинистых золотосодержащих песках. Для опытов использовался классифицированный материал (пески гидроциклона крупностью -0,25+0,02мм). С целью исключения прилипания глины к маслу навески песков предварительно перемешивались при Ж:Т=1:1 и с 0,1%-ным раствором бутилксантогената калия в механической 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 магнитогидродинамическая (МГД) сепарации

Магнитная сепарация

При обогащении золотосодержащих песков магнитная сепарация применяется в доводочных операциях. Очистка золотой головки концентрационного стола от магнитных минералов (ильменита, гематита, граната) может успешно осуществляться сухой магнитной сепарацией при напряженности магнитного поля 7-10 тыс. Э. Извлечение золота в немагнитную фракцию представляющую кондиционный концентрат, составляет 99,4-100%. В некоторых случаях при больших количествах в

315

шлиховых (шлюзовых) концентратах сильномагнитных минералов (магнетита, ильменита) целесообразно перед обогащением на концентрационном столе применение мокрой магнитной сепарации. Проводится она при напряженности магнитного поля 1000 Э. с использованием аппаратов для мокрой магнитной сепарации.

Магнитный концентрационный стол

При доводке золотосодержащих концентратов весьма эффективным является сочетание гравитационного и магнитного методов обогащения. Для этой цели может служить магнитный концентрационный стол. Особенностью стола является то, что электромагнитная система выполнена подвижной в направлении, соответствующем разгрузке частиц магнитного минерала. Стол имеет обычную для сотрясательных концентрационных столов деку с нарифлениями, под которой расположена подвижная электромагнитная система. Эта система состоит из электромагнитных катушек, попарно смонтированных на бесконечной пластинчатой цепи, движущейся по направлению к разгрузочной стороне деки.

Электрическая сепарация

Основана на использовании различия электропроводности разделяемых минералов. Наличие на поверхности минералов окислов, тончайших пленок солей, шламов и влаги резко изменяет поверхностную электропроводность. Для очистки поверхности предварительно обрабатывают материалы реагентами, производят обжиг и дешламацию.

Электрическая сепарация, так же как и магнитная, применяется при доводке грубых золотосодержащих концентратов.

Магнитогидродинамическая и магнитогидростатическая сепарация

Перспективным методом обогащения является магнитогидродинамическая 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 электромагнитного происхождения, возникающей в электролите, помещенном в скрещенные электрические и магнитные поля; магнитогидростатическая (МГС-сепарация) осуществляется за счет пондеромоторной силы чисто магнитного происхождения, возникающей в магнитной жидко-

316

сти, помещенной в неоднородное магнитное поле. Основным преимуществом этих методов является возможность регулирования плотности разделительной среды (от 1 до 20 г³)/см. Эти методы должны найти применение в стадии доводки гравитационных концентратов.

Исследовательские работы по выяснению возможности применения МГД - и МГС – сепарации для обогащения золотосодержащих продуктов проводятся в институте Горючих ископаемых, ЦНИГРИ, Иргиредмете. Установлено, что при обогащении на лабораторной модели магнитогидродинамического сепаратора золотосодержащих концентратов ( хвостов вашгерда крупностью -2мм) удается получить высококачественный концентрат при извлечении золота 95%.

Отличительной особенностью МГС - сепарации является, то, что разделение минералов осуществляется в объеме парамагнитной жидкости, помещенной в неоднородное магнитное поле. Электрический ток через жидкость ( как это имеет место в МГД - сепарации) не пропускают.

В качестве жидкостей используют водные растворы парамагнитных солей железа, марганца, никеля и другие, например FeCl3, MnCl2.

Разделение при МГС - сепарации происходит в магнитном поле, имеющем градиент напряженности, направленный вниз. Поэтому обязательным условием при обогащении золотосодержащих материалов является предварительное выделение из них всех магнитных минералов.

Возможность использования МГС - сепарации для доводки шлиховых концентратов проверялась на пробе концентрата крупностью - 1+0,04мм доводочного шлюза одной из драг Урала.

В результате разделения на МГС - сепараторе немагнитной фракции этого концентрата в концентрат извлекается 98,9% золота (от операции).

Эффективность доводки дражных концентратов новыми способами проверена в полупромышленных условиях по развернутой схеме, включавшей обесшламливание в гидроциклоне (по классу 0,05мм), магнитную сепарацию и МГС - сепарацию в концентрированном растворе хлористого марганца.

12.3.5.5. Схемы обогащения

Некоторые схемы извлечения золота из россыпей и песков приведены на рисунках 12.17 – 12.18.

317

Исходные пески (в

виде пульпы)

Обезвоживание в бункере

пес-

слив

Дезинтеграция и грохочение в вибрационном дезинтеграторе

Рис.12.17.Схема обогащения глинистых песков

318

Руда

Гравитационное обогащение

Измельчение и

классификация

Флотационное

обогащение

Цианирование

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 осуществляется в две или три стадии в зависимости от крупности и способа выемки (добычи), т.е. крупности максимальных кусков. При дроблении глини-

319

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 руде.

Измельчение руды обычно производится в две стадии. На первой стадии используют стержневые мельницы. Применение в качестве мелющих тел стальных шаров связано с потерями золота вместе с дисперсным железом. Поэтому в золотой промышленности с давних вторую стадию измельчения и доизмельчения концентратов проводят в галечных мельницах. Галечное измельчение широко распространено на золотоизвлекательных фабриках ЮАР и Канады.

Одним из основных направлений совершенствования рудоподготовки на золотоизвлекательных фабриках является использование бесшарового 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 крупности частиц и меньшим ошламованием, чем измельченная в шаровых мельницах. Снижение шламообразования ведет к улучшению показателей флотации, фильтрации и цианирования: снижается расход цианида до 35%, увеличивается извлечение золота до 4%. Сухое бесшаровое измельчение золотых руд в ряде случаев экономичнее существующих методов. Недостатками его является жесткое требование к влажности, которая не должна превышать 1,5-2%. Повышение влажности приводит к резкому снижению эффективности процессов измельчения и классификации.

Мельницы мокрого самоизмельчения “Каскад” представляют еще больший практический интерес, так как их применение не имеет указанного для “Аэрофол ” ограничения влажности руды. Более того, мокрое самоизмельчение, при прочих равных условиях, всегда менее энергоемко.

К недостаткам процесса самоизмельчения следует отнести следующее: удельная производительность мельниц самоизмельчения ниже, чем для шаровых и стержневых мельниц. Процесс самоизмельчения не универсален, т.е. его нельзя без предварительных испытаний рекомендо-

320