CC BY
33
ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2021;(3-2):110-117 ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER
УДК 622.7 DOI: 10.25018/0236_1493_2021_32_0_110
МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ И ПЕРВИЧНЫХ РУД КОЧКОВСКОГО ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЗАБАЙКАЛЬСКОГО КРАЯ
Е. Е. Барабашева1, М. В. Пикатова2
1 Забайкальский государственный университет, Чита, Россия;
2 ООО «Мангазея Майнинг», Чита, Россия
Аннотация: Кочковское месторождение расположено в Газимуро-Заводском районе Забайкальского края и имеет площадь распространения 2,4 км2. При проведении поисковых и оценочных работ на Кочковском месторождении в 2012—2016 гг. выявлены два технологических типа руд — окисленные и первичные. Основным ценным компонентом руд месторождения является золото, попутным — серебро. Руды отличаются химическим составом и степенью извлечения при различных методах обогащения. В процессе проведенных геологоразведочных работ, по результатам тестовых исследований агитационного выщелачивания (цианирования), а также опытно-промышленных испытаний с проведением эксплуатационной разведки предполагается произвести уточнение границы разделения типов руд и способов их отработки. В качестве наиболее рациональной схемы переработки первичных руд Кочковского месторождения рекомендуется флотационная схема обогащения с переработкой флотационного концентрата по ци-анидной технологии с предварительным щелочным автоклавным окислением. Для переработки окисленных руд Кочковского месторождения в качестве перспективного варианта принимается технология кучного выщелачивания с осаждением драгоценных металлов на активированный уголь.
Ключевые слова: Кочковское золоторудное месторождение, окисленные и первичные руды, тестовые исследования агитационного выщелачивания (цианирования), упорный характер руд Кочковского месторождения, закономерности между степенью извлечения золота прямым цианированием и зоной окисления, исследование обогатимости окисленных руд методом перколяционного выщелачивания, извлечения золота прямым цианированием; схема с открытым циклом извлечения золота в концентрат межцикловой флотации.
Для цитирования: Барабашева Е. Е., Пикатова М. В. Методы переработки окисленных и первичных руд Кочковского золоторудного месторождения Забайкальского края // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 3-2. — С. 110—117. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_32_0_110.
© Е. Е. Барабашева, М. В. Пикатова. 2021
Methods for processing oxidized and primary ores of the Kochkovskoe gold deposit in the Transbaikal territory
E. E. Barabasheva1, M. V. Pikatova2
1 Transbaikal State University, Chita, Russia; 2 «Mangazeya mining LLC», Chita, Russia
Abstract: The Kochkovskoe deposit is located in the Gazimuro-Zavodsky district of the Transbaikal territory and spreads over the area of 2.4 km2. Exploration and appraisal surveys of the Kochkovskoe deposit in 2012-2016 revealed process-oriented types of ore—oxidized ore and primary ore. The main valuable component of the deposit is gold, and silver is the associated component. Ores differ in chemical composition and extractability during processing by different methods. It is expected that geological exploration and pilot trials of agitation leaching (cyanidation), as well as semi-commercial tests and operational exploration will specify the interfaces of the ore types and the methods of ore mining. As the most rational scheme for processing primary ores of the Kochkovskoe deposit, we recommend flotation and treatment of flotation concentration by cyanidation with preliminary alkaline autoclave oxidation. For processing oxidized ores of the Kochkovskoe deposit, heap leaching with carbon adsorption recovery of precious metals is assumed as a promising option.
Key words: Kochkovskoye gold Deposit; oxidized and primary ores; test studies of agitation leaching (cyanidation); persistent nature of the Kochkovskoye Deposit ores; regularities between the degree of gold extraction by direct cyanidation and the oxidation zone; study of the concentrability of oxidized ores by percolation leaching; gold extraction by direct cyanidation; scheme with an open cycle of gold extraction into an intercycle flotation concentrate.
For citation: Barabasheva E. E., Pikatova M. V. Methods for processing oxidized and primary ores of the Kochkovskoe gold deposit in the Transbaikal territory. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2021;(3-2):110-117. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_32_0_110.
Введение
Кочковское месторождение расположено в Газимуро-Заводском районе Забайкальского края, в северо-восточной части Восточного Забайкалья. Месторождение (2,4 км2) находится на водоразделе рр. Лугия, Урюмкан, Житков-ская, к северо-востоку от действующего Новоширокинского рудника [1].
При проведении поисковых и оценочных работ на Кочковском месторождении в 2012-2016 гг. выявлены два технологических типа руд — окисленные и первичные [2].
Основным ценным компонентом руд месторождения является золото, в каче-
стве попутного компонента выступает серебро. Два выделенных типа руд отличаются химическим составом и степенью извлечения ценных компонентов при различных методах обогащения.
Постановка проблемы. Чёткое выделение зоны окисления на месторождении практически отсутствует. Окислительные процессы сказываются только на жильном материале рудных тел, вблизи пострудных зон дробления и повышенной трещиноватости [2].
Отстроенная по результатам поисковых и оценочных работ на Кочковском месторождении, проведённых в 2012 — 2016 гг., зона окисления имеет
сложные границы, обусловленные как дорудно-рудной, так и пострудной тектоникой и степенью трещиноватости рудовмещающих структур. Глубина нижней границы зоны окисления варьирует от первых метров в слабо нарушенных породах до 50 — 60 м в рудовмещающих структурах [2]. В процессе исследований предполагается произвести уточнение границы разделения типов руд и способов их отработки.
Методология
В 2016 г. в рамках НИР лабораторией СЖС Восток Лимитед выполнены исследования 50 проб геолого-технологического картирования (ГТК) Коч-ковского месторождения. По фазовому составу золото в исследованных пробах в основном тесно ассоциировано с сульфидными минералами. Доля свободного, с чистой поверхностью золота и золота в открытых сростках, доступного прямому цианированию, в пробах составляет 1 — 10 % (42 пробы) и только в 4 пробах верхних горизонтов достигает показателя 70 — 90 %. Потери золота с породой (с силикатами), как правило, невелики, и составляют в основном 1—4 %.
В целом упорный характер исследованных руд Кочковского месторождения, представленных пробами ГТК, подтвержден проведенными бутылочными тестами цианирования исходных проб.
Только в 8 из 50 проб извлечение золота превышает 15 %. При этом не отмечается какой-либо определенной зависимости извлечения золота от содержания золота, серы или железа в исследуемых пробах.
В 2017 г. в лаборатории рудника Сав-кино были проведены тестовые исследования агитационного выщелачивания (цианирования) золота из проб Кочковского месторождения. Для анализа отбирались навески (60—80 г) из дубликатов
аналитических проб рудных и потенциально рудных интервалов зоны окисления. Всего тестированием было охвачено 3300 проб канав и скважин.
Анализ результатов тестирования проб на графических материалах (планах и разрезах) выявил отсутствие закономерностей между степенью извлечения золота прямым цианированием и зоной окисления, выделенной при документации горных выработок. Похожие данные были получены при исследовании золотоокисленных руд месторождений Алданского щита [3].
В апреле 2017 г. в лаборатории геохимии АО «СЖС Восток Лимитед» был выполнен фазовый анализ на серу (сульфидную и окисленную) на 75 навесках из рядовых проб 5 скважин. Интервалы отбора проб — от 3 до 60 м, в основном характеризуют границу технологических типов руд (30—50 м). Степень окисления руд колеблется в широких пределах — от 5 до 70 %, но только в 7 пробах (11 %) превышает 40 %.
Был проведен анализ корреляционной зависимости между степенью окисления руд (сульфидов) и результатами тестов прямого цианирования проб.
Результат анализа показал, что корреляцию можно считать умеренной. При этом использование регрессионного анализа для прогноза данных степени окисления руд при наблюдаемом уровне корреляции не позволит получить достоверные результаты, поэтому по результатам опытно-промышленных испытаний необходимо произвести уточнение границы разделения типов руд и способов их отработки [4].
Лабораторные исследования были направлены на изучение химического, минерального состава и физико-механических свойств руды [5, 6].
Также были проведены исследования на возможность переработки руд по технологии кучного выщелачивания, грави-
тационного и флотационного обогащения [7—9].
Для окисленных руд были проведены исследования по технологии агитационного и перколяционного выщелачивания [10].
Для первичной руды:
- исследования обогатимости по технологии гравитационного и флотационного обогащения;
- исследования по переработке флотационных концентратов;
- обжиг концентратов с последующим цианированием;
- автоклавная обработка концентрата;
- бактериальное окисление [11,12].
По проведенным исследованиям было
видно, что при переработке окисленных руд Кочковского месторождения максимальные показатели извлечения золота (~77,0 %) и серебра (~8,0 %) получены методом агитационного выщелачивания при начальной концентрации цианида натрия 1 г/л.
Повышение концентрации цианида натрия не способствует приросту золота, в то же время снижение концентрации до 0,5 г/л приводит к резкому падению показателя извлечения.
Исследование обогатимости окисленных руд методом перколяционного выщелачивания показало, что оптимальной крупностью дробления является -20 мм. При данной крупности обеспечивается максимальное извлечение золота в раствор ~88,0 %, а также минимальный расход цианида натрия, составляющий 1,4 кг/т. Извлечение серебра также является максимальным при крупности минус 20 мм и составляет ~11,0 %.
Из опытов по перколяционному выщелачиванию, проведённых на оком-кованной руде, следует, что окомкование приводит к увеличению длительности процесса выщелачивания в 1,5 — 2,0 раза. Также окомкование обусловливает снижение извлечения золота. Извлечение
серебра из окомкованной руды остается практически неизменным.
По результатам гранулометрического анализа установлено, что руда характеризуется повышенным выходом мелких классов. В классе крупности -80 мм содержание класса -1 мм составляет ~32,0 %, что делает процесс окомкова-ния обязательным.
Исследования проб окисленных руд месторождения Кочковское подтвердили эффективность их переработки методом кучного выщелачивания.
Первичные руды месторождения Кочковское исследовались на обогатимость гравитационным и флотационным методами обогащения.
Результаты
Исследования по гравитационному обогащению показали низкую эффективность гравитационных процессов применительно к исследуемой пробе руды. Максимальное извлечение золота в низкокачественный гравитационный концентрат с содержанием золота 8 — 15 г/т не превышает 13,0 %.
С учётом минерального состава, характера вкрапленности минералов и форм нахождения золота в руде в основе рациональной технологии обогащения исследуемой руды перспективен флотационный процесс с дальнейшей переработкой флотационного концентрата металлургическими методами.
По оптимальным вариантам флотационных схем с открытым циклом извлечение золота в концентрат межцикловой флотации и конечный концентрат перечистки объединённого чернового концентрата основной и контрольной флотации составило ~93, 0%.
При испытании замкнутого цикла флотации извлечение золота составило 81,0 % в концентрат с содержанием золота ~14,37 г/т. Извлечение серебра составило ~79,1 %, сульфидной серы ~96,8 %.
В качестве технологии переработки флотационного концентрата рассмотрено цианирование с предварительной обработкой концентрата: сверхтонкое измельчение до 5 мкм; обжиг концентрата; кислотное и щелочное автоклавное окисление, бактериальное окисление.
Максимальное извлечение золота цианированием концентрата при тонком доизмельчении составило ~11,0 %, после обжига ~77,0 %, после кислотного автоклавного окисления ~34,0 %, после доизмельчения и щелочной автоклавной обработки ~91,0 %, и после бактериального окисления ~93,7 %.
При щелочном автоклавном окислении наблюдается повышенный расход №ОН, при бактериальном окислении — серной кислоты.
Бактериальное выщелачивание может оказаться неприемлемым ввиду длительности процесса [13]. Обычно продолжительность в агитационном режиме составляет 4—6 сут. А в случае пиритной минерализации может затянуться на 15 — 20 сут.
С технико-экономической точки зрения в качестве наиболее рациональной схемы переработки первичных руд Кочковского месторождения рекомендуется флотационная схема обогащения с переработкой флотационного концентрата по цианидной технологии с предварительным щелочным автоклавным окислением [14, 15].
Для переработки окисленных руд Кочковского месторождения в качестве перспективного варианта была принята технология кучного выщелачивания с осаждением драгоценных металлов на активированный уголь.
Технологическая схема включает следующие основные операции:
- рудоподготовка с получением класса -20 мм;
- окомкование дроблёной руды;
- укладка окомкованной руды в штабель и выщелачивание цианистыми растворами;
- сбор растворов выщелачивания и сорбция золота из растворов на активированный уголь;
- десорбция, электролиз и плавка катодного осадка.
Для переработки первичных руд Кочковского месторождения в качестве перспективного варианта рекомендуется технология флотационного обогащения с последующим цианированием флотационного концентрата, предварительно прошедшего щелочное автоклавное окисление.
Технологическая схема включает следующие основные операции:
- рудоподготовка;
- измельчение дроблёной руды и классификация;
- межцикловая флотация;
- измельчение хвостов межцикловой флотации и классификация;
- основная флотация;
- контрольная флотация;
- перечистная флотация;
- щелочное автоклавное окисление;
- предварительное цианирование;
- сорбционное цианирование;
- десорбция, электролиз и плавка катодного осадка.
Заключение
Исходя из соотношения извлечения золота во флотоконцентрат и его извлечения при цианировании после обжига можно предположить, что оно находится преимущественно не в форме визуализируемых частиц в тесном срастании с сульфидами, а локализовано в них в форме инкапсулированных и коллоидных частиц и/или химически связанных субнаноразмерных включений. Внедрение методов флотационного обогащения с последующим цианированием флотационного концентрата, предварительно прошедшего щелочное автоклавное окисление для первичных руд и кучного выщелачивания с осаждением драго-
ценных металлов на активированный уголь, для руд Кочковского месторождения может обеспечить высокую эконо-
мическую эффективность производства при минимальной экологической безопасности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анашкина К. К. Геологическое строение Читинской области / К. К. Анашкина, К. С. Бутин, Ф. И. Еникеев // Объяснительная записка к геологической карте м-ба 1:500000. Чита, 1997. 239 с.
2. Пикатова М. В. Технологические типы руд Кочковского золоторудного месторождения Забайкальского края // М. В. Пикатова, Е. Е. Барабашева / Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов: сб. ст. XIX Международной научно-практической конференции. — 2019. — С. 162 — 166.
3. Федотов П. К. Исследования обогатимости сульфидных и окисленных руд золоторудных месторождений Алданского щита / П. К. Федотов, А. Е. Сенченко, К. В. Федотов, А. Е. Бурдонов // Записки Горного института. 2020. Т.242. С.218—227.
4. Бочаров В. А. Технология золотосодержащих руд / В. А. Бочаров, Д. В. Абрю-тин. — М.: Изд. Дом МИСиС, 2011. — 420 с.
5. Лодейщиков В. В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд / В. В. Лодейщиков // Иркутск: Иргиредмет. — 1999. — Т.1. 120 с.
6. Федотов П. К. Исследования обогатимости упорных первичных и смешанных руд золоторудного месторождения Красноярского края / П. К. Федотов, А. Е. Сенченко, К. В. Федотов, А. Е. Бурдонов // Обогащение руд. 2017. №3 (369). С. 21—26.
7. Абрамов А. А. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. Том 2 / А. А. Абрамов. — М.: Горная книга, 2019. — 298 с.
8. Александрова Т. Н. Проблемы извлечения золота из упорных руд юга Дальневосточного региона России и некоторые пути их решения / Т. Н. Александрова //Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2011. — №5. — С. 124 — 135.
9. StructuraL, mineraLogical., geochemicaL and geochronoLogicaL constraints on ore genesis of the goLd-onLy Tocantinzinho deposit (Para state, BraziL) / I. C. Biondi, A. Borgo, A. Chauvet, P. Monic, O. Briguier, R. Ocampo // Ore GeoLogy Reviews. 2018. VoL. 102. P. 154—194.
10. Guzman I. Redox potentiaL measurement during pressure oxidation (POX) of a refractory goLd ore / I. Guzman, S. I. Thorpe, V. G. PapangeLakis // Canadian MetaLLurgicaL QuarterLy. 2018. VoL. 57. Iss. 4. P. 382—389.
11. Чекушина Т. В. Перспективы повышения эффективности цианирования золота с помощью инновационных реакторов в технологии кучного выщелачивания // Т. В. Чекушина, А. В. Янкевский, Кулибали Мусса, Хаба Этьен / Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2019. — № 7 (специальный выпуск 27). — С. 12.
12. Глотов А. М. Геолого-технологическая типизация руд и принципы ее проведения на месторождениях редких металлов и золота. / А. М. Глотов, Ю. А. Казаченко. — Тр. Иргиредмета. М., Недра, 1971, Вып. 23, С. 19—33.
13. Степанов В. А. Месторождения золото-сульфидно-кварцевой формации Приамурской провинции / В. А. Степанов, А. В. Мельников // Региональная геология и металлогения. 2016. № 68. С.108 — 116.
14. Comparative research of cyanide and suLfate-chLoride goLd Leaching from oxidized goLd-copper ore / A. Sekisov, A. Rasskazova, T. Konareva [et aL.] // InternationaL MuLtidisci-pLinary Scientific GeoConference Surveying GeoLogy and Mining EcoLogy Management, SGEM. — 2018. — Р. 35 — 42.
15. SoLtani Faraz, Darabi Hossna, Badri Rezgar, Zamankhan Piroz /Improved recovery of a Low-grade refractory gold ore using flotation-preoxidation-cyanidation methods // International Journal of Mining Science and Technology. 2014. VoL. 24, No. 4, July. P. 537-542. SHE
REFERENCES
1. Anashkina K. K., Butin K. S., Enikeev F. I. Geologicheskoe stroenie Chitinskoj oblasti. Ob'yasnitel'naya zapiska k geologicheskoj karte m-ba 1:500000 [Geological structure of the Chita region. Explanatory note to the geological map m-ba 1:500000]. Chita, 1997. 239 p. [In Russ]
2. Pikatova M. V., Barabasheva E. E. Tekhnologicheskie tipy rud Kochkovskogo zolotorudnogo mestorozhdeniya Zabajkal'skogo kraya [Technological types of ores of the Kochkovsky gold Deposit of the TRANS-BaikaL territory]. KuLaginskie chteniya: tekhnika i tekhnoLogii proizvodstvennyh processov: sb. st. XIX Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2019. pp. 162 — 166. [In Russ]
3. Fedotov P. K., Senchenko A. E., Fedotov K. V., Burdonov A. E. Studies of the concentrabiLity of suLfide and oxidized ores of goLd deposits of the ALdan shieLd. Zapiski Gornogo instituta. 2020. T.242. pp. 218—227. [In Russ]
4. Bocharov V. A., Abryutin D. V. Tekhnologiya zolotosoderzhashchih rud [TechnoLogy of goLd-bearing ores]. Moscow: Izd. Dom MISiS, 2011. 420 p. [In Russ]
5. Lodejshchikov V. V. Tekhnologiya izvlecheniya zolota i serebra iz upornyh rud [TechnoLogy for extracting goLd and siLver from stubborn ores]. Irkutsk: Irgiredmet. 1999. T. 1. 120 p. [In Russ]
6. Fedotov P. K., Senchenko A. E., Fedotov K. V., Burdonov A. E. Studies of the concentrabiLity of persistent primary and mixed ores of the goLd Deposit of the Krasnoyarsk territory. Obogashchenie rud. 2017. no. 3 (369). pp. 21—26. [In Russ]
7. Abramov A. A. Pererabotka, obogashchenie i kompleksnoe ispol'zovanie tverdyh poleznyh iskopaemyh [Processing, processing and compLex use of soLid mineraLs]. Tom 2. Moscow: Gornaya kniga, 2019. 298 p. [In Russ]
8. ALeksandrova T. N. The probLem of extracting goLd from the refractory ores of the South of far East region of Russia and some of the soLutions. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznyh iskopaemyh. 2011. no. 5. pp. 124—135. [In Russ]
9. Biondi I. C., Borgo A., Chauvet A., Monic P., Briguier O., Ocampo R. StructuraL, mineraLogicaL, geochemicaL and geochronoLogicaL constraints on ore genesis of the goLd-onLy Tocantinzinho deposit (Para state, BraziL). Ore Geology Reviews. 2018. VoL. 102. pp. 154—194. [In Russ]
10. Guzman I., Thorpe S. I., PapangeLakis V. G. Redox potentiaL measurement during pressure oxidation (POX) of a refractory goLd ore. Canadian Metallurgical Quarterly. 2018. VoL. 57. Iss. 4. pp. 382—389. [In Russ]
11. Chekushina T. V., Yankevskij A. V., KuLibaLi Mussa, Haba Et'en. Prospects for improving the efficiency of goLd cyanidation using innovative reactors in heap Leaching technoLogy. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2019. no. 7 (speciaL'nyj vypusk 27). p. 12. [In Russ]
12. GLotov A. M., Kazachenko Yu. A. Geologo-tekhnologicheskaya tipizaciya rud i principy ee provedeniya na mestorozhdeniyah redkih metallov i zolota [GeoLogicaL and technoLogicaL typification of ores and the principLes for its operation on the deposits of rare metaLs and goLd]. Tr. Irgiredmeta. Moscow: Nedra, 1971, Vyp. 23, pp. 19—33. [In Russ]
13. Stepanov V. A., MeL'nikov A. V. Deposits of goLd-suLfide-quartz formation of the Amur province. Regional'naya geologiya i metallogeniya. 2016. no. 68. pp. 108 — 116. [In Russ]
14. Comparative research of cyanide and suLfate-chLoride gold Leaching from oxidized gold-copper ore / A. Sekisov, A. Rasskazova, T. Konareva [et aL.]. International MuLtidisci-pLinary Scientific GeoConference Surveying GeoLogy and Mining EcoLogy Management, SGEM. 2018. pp. 35-42.
15. SoLtani Faraz, Darabi Hossna, Badri Rezgar, Zamankhan Piroz /Improved recovery of a Low-grade refractory goLd ore using fLotation-preoxidation-cyanidation methods. International Journal of Mining Science and Technology. 2014. VoL. 24, no. 4, JuLy. pp. 537-542.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Барабашева Елена Евгеньевна1 — канд. геол.-минерал. наук, доцент, e-maiL: [email protected];
Пикатова Мария Васильевна2 — ресурсный геолог, e-maiL: [email protected];
1 Забайкальский государственный университет, Чита, Россия;
2 ООО «Мангазея Майнинг», Чита, Россия.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Barabasheva E. E.1, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, e-maiL: [email protected]; Pikatova M. V.2, resource geoLogist, e-maiL: [email protected];
1 TransbaikaL State University, Chita, Russia;
2 «Mangazeya mining LLC», Chita, Russia.
Получена редакцией 20.11.2020; получена после рецензии 17.12.2020; принята к печати 10.02.2021. Received by the editors 20.11.2020; received after the review 17.12.2020; accepted for printing 10.02.2021.
