ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ БЕДНЫХ И УПОРНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД

Рассмотрены технологии переработки бедных и упорных золотосодержащих руд. Более 1/3 всех запасов таких руд отвечает критерию труднообогащаемых (упорных). Для их переработки рекомендуется применять эффективные технологии: методы предварительной сепарации, кучного выщелачивания, тонкого и сверхтонкого измельчения, гидрохимического вскрытия, бактериального окисления, окислительного обжига, а также методы безцианидного выщелачивания, в зависимости от их физико-механических свойств и минерального состава. России, как и во всем мире, качество минерального сырья разрабатываемых и подготавливаемых к освоению месторождений постоянно снижается. Все больший удельный вес приобретают руды с низкими содержаниями полезных компонентов (бедные, убогие, забалансовые), сложным вещественным составом и с тонкой дисперсностью (труднообогатимые, или «упорные»). Использование традиционных технологий для переработки таких руд малоэффективно, что снижает инвестиционную привлекательность объектов и сдерживает их освоение. Эта проблема наглядно иллюстрируется на примере золота.. Начиная с 1991 производство золота в России осуществлялось в основном за счет богатых коренных и россыпных месторождений, подготовленных еще в советское время. Если в начале этого периода доля добываемого золота не превышала 16–18%, то к настоящему времени она возросла до 70%. За указанный период потери золота за счет применения несовершенных технологий составили 521 т, или 13%. Еще большие потери золота (60– 85%) связаны с рудами комплексных месторождений. Причина одна несовершенство технологий обогащения и извлечения. В доказанных запасах РФ среднее содержание Au за эти годы снизилось с 4,3 до 2,4 г/т (в 1,8 раза), при этом руды крупных месторождений составляют около 70% со средним содержанием Au 1,7–2,4 г/т. Адекватным техническим ответом на истощение минерального сырья явились разработки и применение автоматически управляемых методов предварительного обогащения. Одним из этих методов является крупнокусковая сепарация, позволяющая предварительно отделить породу с отвальным содержанием полезных компонентов от объема руды, поступающей на последующие операции обогащения. Наиболее эффективно применение крупнокусковой сепарации для вовлечения в промышленную эксплуатацию бедных и забалансовых руд крупных месторождений. Таким методом является метод фотометрической сепарации (ФМС). Промышленное применение ФМС стало возможным с появлением техники нового поколения полихромных фотометрических сепараторов, основанных на использовании высокоскоростных цифровых оптических систем с компьютерной обработкой изображения. Это позволило создать типоразмерный ряд высокопроизводительного оборудования для горнодобывающей промышленности, в частности, фотометрические сепараторы группы компаний «OrtoSort» с производительностью до 300 т/ч. Согласно проведенным исследованиям в ЦНИГРИ по крупнокусковой ФМС руд месторождения «Сухой Лог» для рядовой руды с содержанием Au 3 г/т, выделен концентрат и отвальные хвосты с содержанием Au 0,43% при выходе 46,6%. Для убогой руды с содержанием Au 0,64 г/т выход отвальных хвостов с содержанием Au 0,22 г/т составил 69,2%. Содержание золо та в руде, поступающей на глубокое обогащение увеличили в 2,4 раза при извлечении 76,12%. Применение ФМС позволит вовлечь в эксплуатацию убогие руды, прямое обогащение которых неэффективно . Для крупнокусковой сепарации различного минерального сырья в России разработаны высокоэффективные рентгенофлуоресцентные сепараторы, производство которых осуществляется в ОАО «РАДОС».За последние 20 лет на ряде предприятий России созданы опытные образцы рентгенорадиометрических сепараторов, которые прошли успешные испытания на многих месторождениях стран СНГ. В мировой золотодобывающей промышленности наиболее динамично развивающимся процессом в последние два десятилетия стало кучное выщелачивание (КВ). Появление метода кучного выщелачивания было вызвано тем, что на многих золотодобывающих предприятиях мира были накоплены и хранились в отвалах миллионы тонн забалансовых руд, вскрышных пород, старых отвалов ЗИФ, лежалых хвостов и т.д., количество золота в которых исчислялось десятками и сотнями тонн. Поэтому технология кучного выщелачивания золота получила за короткое время широкое распространение в мировой золотодобывающей промышленности. В настоящее время в мире работает более 150 предприятий кучного выщелачивания. Обычно КВ подвергают руду после дробления до крупности 5–50 мм. Присутствие в руде глинистых частиц снижает проницаемость кучи, замедляет выщелачивание. В таких случаях руду предварительно окомковывают с небольшой добавкой цемента, воды или цианистого раствора и щелочи. Кучное выщелачивание проводят на открытом воздухе на специальных водонепроницаемых площадках. Наиболее распространенная форма кучи четырехугольная усеченная пирамида. Высота куч может быть от 3 до 80 м, а вместимость по руде может достигать одного и более миллиона тонн. Процесс кучного выщелачивания отличается простотой технологии, низкими капитальными затратами. С учетом всех этих факторов КВ применяют для переработки бедного сырья, с содержанием золота от 0,8 до 3,0 г/т. Извлечение золота при КВ обычно не превышает 50–70%. Прогрессивная технология КВ применяется с 90-х годов прошлого столетия в 11 регионах России от Урала до Дальнего востока. За последние 25 лет введено в эксплуатацию более 30 промышленных (опытно-промышленных) установок КВ золота.. Производительность установок от 25–50 тыс. т в год для выщелачивания богатых руд с содержанием золота 9–35 г/т руд до 0,8–1,0 млн т для более бедных руд с содержанием золота 0,9–1,5 г/т. Добыча золота по технологии КВ достигает 8–10 кг на одного работающего. Срок окупаемости капитальных вложений в среднем составляет 1,5 года. Объемы добычи золота возрастают. Доля золота, добытого КВ в общей добыче его по России возросла за эти годы от 0,2 до 9,2% . В ЗабГУ разработана поточная линия для круглогодичного КВ металлов в условиях криолитозоны Забайкалья. Эффективность разработанной поточной линии подтверждается укрупненной технико-экономической оценкой. Годовая производительность по руде установок КВ при этом возрастает в 1,43 раза по сравнению с сезонным способом от работки . Для доизвлечения золота из лежалых хвостов цианистого КВ одного из месторождений Кызылкумов использовали метод гидрохлорирования. При кучном гидрохлорировании (КГ) первичных хвостов оксихлоридными растворами процесс вскрытия золота из упорных минералов-носителей протекает одновременно только с применением одного раствора. Такая постановка технологии КГ золота из упорных руд значительно упрощает технологические операцию. Процесс является компактным и бессточным, так как все используемые для КГ золота из первичных хвостов оксихлоридные растворы после извлечения золота регенерируются на месте использования и вновь возвращаются на КГ и, таким образом, процесс КГ золота является замкнутым. Извлечение золота из первичных хвостов КВ составило 86,1%, в то время как в контрольном опыте в системе NaCN этот показатель был равен только 32,6%. Используемый оксихлоридный раствор (окислитель и растворитель металлов) раствор принципиально нового типа, экологический чистый, окислительно-восстановительный потенциал которого выше, чем у традиционного растворителя цианистого раствора, не замерзает при низких температурных условиях и обеспечивает проведение процессов кучного гидрохлорирования при любых погодных условиях. По результатам исследований КГ золота из первичных хвостов установлено, что разработанная технология приемлема для промышленного внедрения на месте залегания лежалых хвостов с отдельным технологическим мини-заводом по переработке продуктивных оксихлоридных золотосодержащих растворов без изменения технологической цепочки цианистого выщелачивания золота из текущих руд месторождений Кызылкумов.Поскольку метод цианирования для технологии извлечения золота является базовым переделом, то золотые руды или концентраты, которые по тем или иным причинам трудно поддаются обработке цианированием, относят к категории упорных. В.В. Лодейщиков упорные руды классифицирует по главному разделительному критерию коэффициенту извлечения золота и серебра на стадии цианистого выщелачивания, выражаемому через коэффициенты физической, химической депрессии и сорбционной активности руды. Указанные коэффициенты в совокупности характеризуют степень технологической упорности руды в цианистом процессе, а каждый из них в отдельности причину упорности руды, связанную с особенностями вещественного состава исходного сырья и определяющую, в конечном счете, выбор рациональной схемы извлечения золота..

Подробнее в журнале «Золотодобывающая промышленность» №1(103) февраль 2021 г.