книги из ГПНТБ / Техника и технология извлечения золота из руд за рубежом

Пульпа при выщелачивании перемешивается механическим или пневматическим способом с обязательной подачей в нее воздуха.

Применяемые в зарубежной практике перемешиватели (агита­ торы) по принципу действия можно разделить на три категории:

1) механические агитаторы, пульпа в которых перемешивается мешалками различного типа (пропеллерные, импеллерные с засосом пульпы чегзез вертикальную трубу, турбинные и т. д.);

XПосты фттции

Хдосты Аи-р/юташи

150

2)пневматические агитаторы — чаны с аэролифтами типа Пачук, Кросса и т . д . ;

3)пневмо-механические агитаторы •— чаны с центральным аэро­ лифтом и гребками или с периферическими аэролифтами и централь­ ной трубой, снабженной импеллером.

Самые крупные агитаторы пневмо-механического действия имеют диаметр до 9 м и высоту до 10 м. Например, на фабрике Кэрлин выще­ лачивание проводят в четырех агитаторах (9,1 X 10,7 м), снабжен­ ных четырехлопастной гуммированной пропеллерной мешалкой диа­ метром 2,7 м. Воздух подается в пространство над каждым пропел­ лером в количестве 0,7 м3/мин под давлением 1,8 кГ/см2-

Применение гуммированных пропеллеров, несмотря на то что стоимость их в 2 раза выше стальных, вполне оправдано, так как срок их службы в 5—7 раз больше. Данный способ агитации позво­

таторы снабжены специальным лифтом, исключающим необходимость

воздух через перфорированную трубу, расположенную по периферии у днища желоба. Продолжительность перемешивания составляет около 12 ч [35, 45].

Концентрация цианида в рабочих растворах различных фабрик колеблется в основном от 0,02 до 0,06% по NaCN. Применение рас­ творов более высокой концентрации (0,07—0,1%) дает возможность ускорить процесс выщелачивания, но при этом повышается и расход NaCN за счет более интенсивного взаимодействия его с некоторыми минералами.

На фабрике Флин-Флон снижение концентрации цианида в пер­ вом агитаторе с 0,03 до 0,005% и во втором до 0,0175% (при сохране­ нии NaCN в остальных агитаторах на уровне 0,03%) позволило сни­

Крепкие цианистые растворы применяют в основном для обра­ ботки золото-серебряных руд, а также продуктов, содержащих тел­ луриды золота. Высокая концентрация цианистого натрия (0,1— 0,3%) позволяет повысить извлечение серебра в растворы и замед­ лить его поглощение некоторыми минералами (стибнит, халькопирит, пирротин). Например, на фабрике Голден Манитоу -цианируют фло­ тационный концентрат (3,7 гіт Au и 288,0 г/т Ag). Извлечение золота

151

составляет 89,1 и серебра 40,7%. Извлечение серебра повышается с увеличением концентрации NaCN с 0,11 до 0,18% примерно на 10%

сообразно вести цианирование серебросодержащих руд растворами значительно более высокой концентрации NaCN (до 0,4%) при усло­ вии регенерации растворителя, как это, в частности, имеет место на заводе Лорето в Мексике [67].

Для создания защитной щелочности в цианистых растворах обычно применяют известь, которую подают в мельницы в сухом виде или в виде известкового молока. Концентрация извести в рас­ творах колеблется в широких пределах и не превышает, как правило, 0,06—0,08% по СаО. В некоторых случаях цианирование ведут при нулевом содержании свободной щелочи (фабрика Биг Белл) [3, 28].

На фабрике Джайент Иеллоунайф при цианировании пылей обжи­ гового цеха в качестве-защитной щелочи применяют кальционированную соду (0,0023%). Применение соды стало возможным в связи с тем, что золото осаждают непосредственно из пульпы на зернистом активированном угле [40, 41].

Для повышения извлечения золота при цианировании выщела­ чивание часто производят в две или несколько стадий. При этом за­ меняют насыщенный примесями и в некоторой степени обескислоро­ женный раствор свежим, что ускоряет и повышает извлечение золота. Стадиальное выщелачивание чаще всего применяют на тех фабриках, где цианируют флотоконцентраты или огарки. Такие схемы, в част­ ности, наиболее характерны для канадских фабрик (Сулливан, Джайент Иеллоунайф, Делнайт, Сигма Майнз и т . д . ) .

На фабрике Джайент Иеллоунайф выщелачивают в 4 стадии огарок, полученный в результате окислительного обжига золотомышьякового концентрата. В соответствии с принятой схемой (рис. 56), первое выщелачивание ведут в мельнице, второе и третье — в агитаторах, четвертое — в отдельном цикле вместе с хвостами флотации. В цикле измельчения растворяется основное количество золота. В фильтрат извлекается до 70% металла, содержащегося в огарках. Данный раствор направляют непосредственно на осаж­ дение. Общее извлечение золота в растворы составляет 94%.

концентрация его повышается с 0,033 до 0,11 г/л раствора. При этом извлечение золота в процессе флотации возрастает с 82,7 до 87,1%,

152

^Фильтрация

153

а в процессе цианирования, наоборот, падает с 74,2 до 55,6%. Общее извлечение металла также снижается с 61,4 до 48,4%.

Изучение влияния длины молекул углеводородной цепи ксанто­ гената показало, что с увеличением ее условия цианирования ухуд­ шаются.

Чтобы повысить извлечение золота, а также уменьшить количе­ ство ксантогената, поступающего в процесс цианирования вместе с флотоконцентратом, рекомендован специально разработанный метод контроля расхода ксантогената, который позволяет по остаточ­ ной концентрации его в пульпе установить минимально необходимое количество ксантогената для проведения флотации. Метод основан на иодометрическом титровании с определением общей восстанови­ тельной способности раствора до и после удаления из него ксанто­ гената.

При цианировании некоторых флотоконцентратов, особенно пиритных, возникают затруднения, связанные с обильным образо­

2,6%-ным раствором NaOH (в случае применения Na2 S требуется дополнительная промывка концентрата 0,0005%-ным раствором сульфита натрия [103].

В последнее время предложен ряд мер, направленных на сниже­ ние потерь золота с хвостами цианирования и сокращение расхода реагентов для руд и концентратов различного вещественного состава.

Ранее на некоторых фабриках США и Мексики для повышения извлечения золота рекомендовалось вводить в пульпу соединение ртути (HgCl2 ). Однако проведенные лабораторные, полупромышлен­ ные и промышленные исследования показали неэффективность вве­ дения подобных добавок, так как при этом возникают серьезные за­ труднения в связи с выделением ртути на железных трубах и деталях аппаратуры.

В целях устранения вредного влияния ртути (что важно при циа­ нировании хвостов амальгамации) и снижения потерь золота с хвос­ тами цианирования рекомендуют аппаратуру футеровать натураль­ ным каучуком, пластмассой или применять деревянные чаны и дере­ вянные желоба [104].

при цианировании существенно влияет введение небольших количеств солей таллия (например T12 S04 ), которые предотвращают пассива­ цию поверхности золота, увеличивая скорость его растворения. Вве­ дение T12 S04 (10 мгіт) уменьшает зависимость скорости растворе­ ния золота от концентрации цианистого натрия, а при добавлении 100 мгіл скорость растворения золота практически не зависит от кон­ центрации цианида в растворе. Катро установил также, что соли свинца, висмута и ртути практически не влияют на скорость раство­ рения золота [105].

154

В ряде случаев для повышения эффективности процесса цианиро­ вания рекомендуется в пульпу вводить KMn04 , M n 0 2 , CS ( N H 2 ) 2 высокомолекулярные спирты, алкилированныеарилсульфонаты и т. д.

Рекомендуется1 применять алифатические полиамины (диэтилен триамин, триэтилен тетрамин и тетраэтилен пентамин). Цианирова­ ние в этом случае рекомендуется вести в обычных условиях, но с до­

Наиболее часто различные добавки применяют при цианировании углистых руд и концентратов. Условия цианирования углистых руд в присутствии химических добавок описаны в V I I главе книги.

С целью снижения расходов на реагенты в ряде случаев реко­ мендуется применять для цианирования золотосодержащих руд циа­ нид кальция Ca (CN)2 , который дешевле NaCN и, кроме того, спо­ собствует более полному растворению серебра [65, 106].

Для повышения общей эффективности процесса выщелачивания признано целесообразным самым тщательным образом контроли­ ровать параметры технологического процесса — вводить цианид в пульпу в виде раствора, автоматически регулировать загрузку реа­ гентов и т. д.

Исследованиями, проведенными в Румынской Народной Респуб­ лике с использованием математического анализа, установлено, что наиболее целесообразно проводить непрерывное цианирование руды в большем количестве агитаторов меньшего объема. В этом случае сокращаются потери золота с хвостами за счет тщательной обработки

гается применять в качестве агитатора флотомашины, осуществлять автоклавное выщелачивание золота в цианистых растворах, а также электролитическое выщелачивание (растворение золота в NaCN при воздействии электрического тока).

Исследования по применению флотомашин и автоклавов в циа­ нистом процессе показали, что время перемешивания пульпы при

155

растворения. При плотности тока, соответствующей 1,0—2,0 ампер на тонну сухой руды, золото из раствора не осаждается.

Хорошо изученным и практически освоенным методом интенсифи­ кации цианистого процесса является так называемое бромоцианирование, обеспечивающее высокую скорость растворения благородных металлов, особенно при обработке теллуристых и золотосеребряных руд. В данном случае для извлечения серебра из руд вместо обычных цианистых растворов используют смесь реагентов: цианистого нат­ рия, бромата натрия, бромистого натрия и бисульфата натрия, рас­ творенных в соответствующих пропорциях в воде [44]. В результате взаимодействия между указанными компонентами образуется броми­

окислительным действием по отношению к благоприятным металлам и их химическим соединениям. Поэтому эффект от его применения ощутимее по сравнению с обычными щелочными цианидами калия, натрия и кальция.

В настоящее время бромоцианирование эффективно применяется на фабрике Ред-Лейк, перерабатывающей руды с содержанием золота 31,5 г/m и серебра 140,3 г/m [44]. При обычном цианировании этих руд извлечение в раствор составляло: золота 98%, серебра 80% . Причиной низкого извлечения серебра было присутствие в руде гессита — теллурида серебра, который с трудом поддавался цианиро­ ванию. Проведенными исследованиями было установлено, что извле­ чение серебра можно повысить, добавляя в цианистый процесс бромоцианид. При переработке руды по схеме, включающей отсадку, амальгамацию концентрата и цианирование хвостов отсадки с до­ бавками бромоцианида, извлечение золота повысилось до 99%, серебра до 98,4%.

Обезвоживание цианистых рудных пульп

Золотосодержащие растворы отделяют от твердой фазы на золото­ извлекательных фабриках различными способами. Наиболее рас­ пространена схема обезвоживания цианистых пульп, включающая сгущение пульпы и фильтрацию сгущенного продукта с последующей промывкой кека на фильтре обеззолоченными цианистыми раст­ ворами или водой.

Общий вид установки сгустителей на фабрике Клууф представ­ лен на рис. 57.

Для более полной отмывки растворенного золота фильтрацию часто осуществляют в две стадии с промежуточной репульпацией кека.

Операция сгущения требует больших производственных площа­ дей: диаметры сгустителей достигают 40—50 м. Для интенсификации сгущения на ряде фабрик применяют флокулянты. Лучшими из них

156

в течение 40 мин под давлением 1,75 о т . Первые фракции фильтрата (15 мин) подкрепляют до 0,03—0,04% и направляют в оборот. Рас­ твор, вытекающий в течение последних 25 мин, поступает на осажде­ ние золота. Затем следует вторичная аэрация ила (30 мин) с направ­ лением вытесняемого маточного раствора в цикл осаждения; второе выщелачивание (40 мин), снова аэрация (20 мин) и снова выщелачи­

Расход воды на этой операции составляет около 6 м3/т ила. Продол­

Золотосодержащие растворы, полученные при выщелачивании песков и шламов, направляют на раздельное осаждение золота цинковой пылью. Расход цинковой пыли в обоих случаях 0,008 кг/т. Получен­ ный осадок поступает на плавку.

На большинстве зарубежных фабрик в качестве фильтрующих покрытий используются главным образом хлопчатобумажные ткани. В то же время установлено, что процесс фильтрации значительно улучшается при замене их синтетическими тканями. Синтетические ткани много долговечнее хлопчатобумажных, меньше засоряются и повышают производительность фильтров.

На фабрике Грейт Боулдер барабанные фильтры снабжены ней­

67 тыс. m руды, а на второй 230 тыс. т, что в несколько раз больше соответствующих величин при фильтрации на хлопчатобумажных тканях.

На фабрике Брэлорн, пущенной в эксплуатацию в 1961 г., про­ ведены промышленные испытания барабанных вакуум-фильтров, экипированных различными тканями. Установлено, что наилучший эффект дала замена хлопчатобумажной ткани полиэтиленовой. При этом производительность фильтра по руде резко возросла, что позво­ лило увеличить количество промывных вод и снизить потери золота

в осадке. Кроме того, улучшились условия работы второго фильтра

схлопчатобумажной тканью. За счет снижения потерь растворен­ ного, но неотмытого золота годовое извлечение металла повысилось на 16 кг.

Как уже отмечалось выше, весьма распространен способ отделе­ ния золотосодержащих растворов от твердой части пульпы противоточной декантацией, проводимой в одноярусных [и многоярусных сгу­ стителях (фабрики Кэрлин, Тайольтита, Гетчелл,Молине,Квеквеидр.)-

159