CC BY
89
УДК 669.3, 622.271/234/342 Ю.И. Рубцов
РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СКОРОСТНОГО КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА
Семинар № 18
Опытно-полевые испытания 2003-2004 г по выщелачиванию золота из кондиционной квар-цитовой руды месторождения “Погромное” показали возможность извлечения золота на 75-80 % за 17-22 суток. Комплексная схема переработки предполагает извлечение золота из забалансовых руд и из хвостов цианирования. Лабораторные исследования по довыщелачиванию “свежих” хвостов цианирования после дополнительного окомкования с цианидом натрия и выстаивания не дали положительных результатов. Исследования криогенного воздействия в течение холодного осенне-зимне-весеннего сезонов указали на эффективность этого мероприятия.
Опытно-полевые испытания по довыщелачиванию золота из хвостов цианирования (7 т) проводили после выстаивания в колонне в течение зимне-весеннего периода в замороженном состоянии. Внешний вид хвостов цианирования в замороженном состоянии получен после вскрытия разгрузочного люка в зимнее время (рис. 1). Отдельные кусочки руды находились в свободном виде,
Рис. 1. Внешний вид хвостов цианирования после их выстаивания в колонне в течение зимне- весеннего сезонов
между ними имелись визуально наблюдаемые трещины. Мелкая фракция руды сохранилась в окомкованном состоянии. Сплошных зон, труднодоступных для проникновения растворов, не наблюдалось. Кольматация руды отсутствовала. Испытания проводили в теплое время года (июнь) после прогрева рудного материала до 15 С. Крупность дробления исходной руды составляла - 12 мм, выход класса -4 мм после криогенного воздействия увеличилась на 15 %. Содержание золота в хвостах цианирования оценивалось в 0,7 г/т.
Удельный расход цианида натрия на довыщелачивание хвостов цианирования составил 0,5 кг/т. Перед орошением цианидные растворы накислороживались с использованием циркуляционного насоса до 33-38 мг/л. Суточный объем циа-нидного раствора в количестве 0,12 м3 подавался в верхнюю часть колонны за 20 мин один раз в сутки
(“поршневой” режим орошения).
Удельный расход кислорода составил 0,0006 кг/т сутки. Концентрацию кислорода в растворах поддерживали на уровне 33-38 мг/л, цианида натрия - 0,2-2 г/л. Более половины объема раствора вытекало из колонны за первые 2 часа. Продукционные растворы направлялись на обеззолочивание в колонки с активированным углем. Обеззолоченные растворы укреплялись цианидом натрия до концентрации 1-2 г/л, доводились до объема 0,12 м3, накислороживались и направлялись циркуляционным насосом на орошение руды. Золото в продукционных растворах анализировалось атомно-абсорбционным методом. Результаты испытаний представлены на рис. 2.
Эффективное извлечение золота наблюдалось в первые 6-7 суток. Концентрация золота в продукционных растворах при этом снизилась с 5,48 до 0,3 мг/л. Через 11 суток концентрация золота в продукционных растворах составила 0,1 г/м3. Дальнейшее выщелачивание золота протекало во внутри-диффузионной области с небольшой скоростью и становилось мало-
Рис. 2. Извлечение золота из хвостов цианирования: 1
- извлечение золота; 2 - концентрация золота в продукционных растворах, г/м3
эффективным. Доизвле-чение золота из хвостов цианирования составило порядка 7,5 %, по отношению к исходной руде. Общее извлечение из руды золота с учетом довы-щелачивания из хвостов цианирования составило
83,5 %. Из 7 т хвостов цианирования извлечено 1,07 г золота. В стоимостном выражении реализация от извлеченного золота составила 57 р/т. Удельные затраты на цианид натрия составили 25 р/т; на кислород - 0,22 р/т. Условная удельная прибыль без учета эксплуатационных затрат составила 31,7 р/т.
В следующем испытании выщелачивание золота проводили дамбо-вым методом в кузове автомобиля “Камаз” с наращенными бортами. В нижней части находились хвосты выщелачивания в количестве 6 т. Сверху эти хвосты присыпали слоем забалансовой руды в количестве 5 т. Содержание золота в хвостах цианирования составило 0,7 г/т, в забалансовой руде - 0,3 г/т. Цемент к забалансовой руде не добавляли. Перед выщелачиванием хвосты цианирования и забалансовая руда выстаивались в атмосферных условиях в течение 1,5 года. Высота насыпного слоя составила 2 м, угол естественного уклона - 350. В верхней части насыпного слоя сделана выемка 1,2 х 2 м, в которую циркуляционным насосом подавалось 0,2 м3 накислоро-женного обеззолоченного раствора с
(хвосты,
забалансовая
РУДа)
Продолжительность выщелачивания, сутки
концентрацией цианида натрия 0,2 -2 г/л. Выщелачивание золота проводили с использованием “поршневого” режима орошения. Удельный расход цианида натрия в опытно-полевых испытаниях составил 0,27 кг/т. Результаты исследований представлены на рис. 3.
Максимальная концентрация золота в продукционных растворах составила 4,6 г/т, минимальная - 0,16 мг/л. Общее количество извлеченного золота извлеченного в продукционные растворы составило 2,14 г. Удельные затраты на цианид натрия при дамбовом выщелачивании золота из хвостов цианирования и забалансовой руды составили 13,6 р/т.
Реализация извлеченного золота в стоимостном выражении составила
157,5 р/т хвостов цианирования.
Затратами на кислород, ввиду их незначительности, пренебрегали. Удельные затраты на погрузку хвостов цианирования приняты равными 10 руб/т; на перевозку конвейерным способом - 10 руб/т. При указанных допущениях условная прибыль от со-
Рис. 3. Извлечение золота при совместном выщелачивании хвостов цианирования и забалансовой руды.
вместной переработки хвостов цианирования и забалансовой руды составила
112,5 р/т или выше условной прибыли в случае до-выщелачивания отдельно хвостов цианирования в 3 раза.
Ниже приводятся схема цепи аппаратов (рис. 4) и принципиальная технологическая схема (рис. 5). Схемы разработаны для скоростного выщелачивания золота накислороженными растворами из кондиционной и забалансовой руды и хвостов цианирования месторождения “Погромное” [3].
Схемы отвечают современным требованиям к комплексной переработке кварцитовых и окисленных руд с содержанием золота 1,5 г/т и выше Выщелачивание золота из кондиционной руды проводят на основании многоразового использования в штабелях, посекционно, по мере отсыпки. Высота руды в штабелях составляет 5-6 м. Довыщелачивание хвостов цианирования и забалансовых руд - в дамбе на основании одноразового использования. Транспортные системы обслуживаются автомобильным и конвейерным способом. Предусмотрено окомкование руды с цианидом натрия и цементом, созревание руды, выщелачивания золота накислоро-женной водой и обеззолоченными циркуляционными растворами. В схеме исключается появление сточных вод. С целью снижения образования “слепых” зон и повышения эффективности извлечения золота из
Рис. 4. Схема цепи аппаратов при комплексной переработке руд: 1 - карьер; 2 -доставка руды самосвалами в штабели; 3 - доставка забалансовой руды самосвалами на дамбу; 4 - гирационная дробилка первичного дробления; 5 - 2-х ярусный грохот; 6 -дробилка вторичного дробления; 7 - транспортеры; 8 - силосная башня с цементом; 9 -емкость для приготовления цианистого раствора; 10 - окомкование; 11 - стакер со вспомогательными конвейерами; 12 - сборник богатых продукционных растворов; 13 - колонны с активированным углем; 14 - установка по переработке продукционных растворов, плавки золота на металл Доре и восстановления свойств активированного угля; 15 - сборник обез-золоченных и бедных растворов; 16 - штабели руды; 17 - дамба забалансовой руды и хво-стовцианирования; 18 - сборник растворов дамбового выщелачивания; 19 - циркуляционные насосы; 20 - станция накислороживания растворов; 21- станция откачки рудничных вод
нижнего слоя руды рекомендуется применять конструкцию штабеля кюветного типа. Переработку забалансовой руды и хвостов цианирования проводить дамбовым методом на следующий год после криогенного воздействия и распределения подвижной формы адсорбированного цианида натрия в массе рудного материала.
Окомкование руды крупностью -10-12 мм проводят с добавкой 0,10,2 % цемента и 15 % раствора цианида натрия в окомкователе, как по-
казано на схеме, или в стадии дробления. В последнем варианте исключается необходимость использования окомкователя. Хвосты цианирования из штабеля перезагружаются на площадку одноразового использования послойно вместе с забалансовой рудой.
Высоту слоя хвостов цианирования за счет их армирования забалансовой рудой забойной крупности увеличивают до 18-21 м. При этом гарантируется высокая скорость фильтрации цианидных растворов.
Геотехнологические показатели кучного выщелачивания золота
1. Проектный уровень извлечения, %:
-из руды продукционный раствор 75(80)
-из хвостов цианирования 31
-из забалансовой руды 40
-общее извлечение в пересчете на руду 89(94)
-из продукционного раствора на активированный уголь 99,4
2. Удельный расход:
- раствора на этапе выщелачивания м3 /т 0,06
- цианида натрия (100 %), кг/т руды 0,465
- цианида натрия (100 %), кг/т хвостов цианирования и забалан- 0,25
совой руды
-кислорода, кг/т 0,02
-извести, кг/т нет
- цемента, кг/т 1-2
- аварийный запас гипохлорита кальция, кг/т 2
3. Условия подачи цианида натрия в руду В форме водного 15 % раствора с расходом 0,033 м3/т
4. Условия подачи цианида натрия в хвосты цианирования и забалан- В форме цианидного
совую руду накислороженного раствора при "поршневом" режиме орошения с концентрацией 0,06 -2,0 г/л
5. Регламент выщелачивания:
- время активного выщелачивания, сутки 6-8
- время пассивного выщелачивания, сутки
- время активного выщелачивания хвостов и забалансовой руды, 8
сутки 10
- -время пассивного выщелачивания хвостов цианирования за- 7
балансовой руды, сутки
-интенсивность орошения руды , м3/т сутки 0,03
-концентрация цианида в циркуляционных растворах при орошении
руды, г/л 0,04-3
- концентрация кислорода в циркуляционных растворах при
"поршневом режиме орошения кондиционной руды, мг/л 33 -38
- концентрация цианида натрия в растворах при орошении хвостов
цианирования и забалансовой руды, г/л 0,04 ...3
- концентрация кислорода в циркуляционных растворах при
"поршневом" режиме орошения хвостов цианирования и забалан- 33 -38
совой руды, мг/л 6. Объем раствора на выщелачивание 1 т руды, м3
7. Объемы растворов, дренируемых после прекращения орошения 0,648
горнорудной массы, м3/т 0,001
8. Изменение расхода дренируемых растворов во времени (после
прекращения орошения), м3/сутки 0,001
9. характеристика этапа рудоподготовки, степень дробления руды
(%), классы крупности, мм:
+ 0 -12
+ 0 -4 98
+ 0-2 50
+ 0 -1 26
Рис. 5. Принципиальная схема комплексной переработки руд методом кучно1 го выщелачивания золота
Площадка одноразового использования является одновременно и основанием для захоронения твердых отходов кучного выщелачивания. В соответствии с лабораторными исследованиями, результатами опытно-полевых испытаний разработаны основные геотехнологические показатели кучного выщелачивания кварцитовой руды месторождения “Погромное” (таблица). Отличием схемы является высокие показатели по извлечению золота при одновременном сокращении продол-
жительности выщелачивания в 4-5 раз, использование накислорожива-ния циркулирующих растворов, низкий расход кислорода, использование максимально-приемлемой концентрации цианида натрия при окомковании кондиционной руды, довыщелачива-ние хвостов цианирования совместно с забалансовой рудой.
Геотехнологические показатели могут использованы как исходные данные при разработке проекта промышленной установки кучного выщелачивания золота.
1. Патент РФ 2254388. Способ кучного выщелачивания золота/ Читинский государственный технический университет/ Рубцов Ю.И. Павлов П.М. -0публ.20.06.05. Бюл. !7. С.-4.
2. Патент РФ 2086686. Способ кучного выщелачивания руд, хвостов и концентратов/ Читинский политехнический институт/
Рубцов Ю.И., Спирин Э.К., Сафронов В.И. и др. - 0публ.10.08.97. Бюл. №7. - С.-6.
3. Рубцов Ю.И. Интенсификация технологий извлечения благородных металлов. Препринт/ Байкальский институт природопользования СО РАН. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2004. - 52 с.
— Коротко об авторах--------------------------------------------
Рубцов Ю.И. - кафедра БЖД, Читинский государственной университет.
А
308
