Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Анциферова С.А. 1 Маркосян С.М. 1

---

1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук

Приведены результаты исследований по изучению эффективности гравитационного и флотационного извлечения золота из пробы руды Воронцовского месторождения с использованием метода центробежной концентрации (ИТОМАК – КН 0,1П), а также аполярной добавки – сернисто-ароматического концентрата (САК) к традиционному реагенту-собирателю – бутиловому ксантогенату калия (БКК). Исследования проводились на пробе, химический состав которой свидетельствует о её золотоносности (Au-9,1 г/т), малой сульфидности (S-4,38 %). Основной рудный минерал в пробе – пирит, пустая порода представлена кварцем и кальцитом. В пробе присутствует тонкое свободное самородное золото (менее 0,045 мм), а также тонкодисперсное золото (менее 0,02 мм), заключенное в тонковкрапленных сульфидных минералах. В результате гравитационного обогащения в общий концентрат извлекается 15,07 % золота с массовой долей 64,03 г/т. При флотационном обогащении с использованием композиции БКК/САК с соотношением расходов реагентов 200/100 г/т извлечение золота в концентрат основной сульфидной флотации возрастает на 3,26 %. Получен сульфидный концентрат с массовой долей золота 58,6 г/т.

Статья в формате PDF

524 KB

извлечение

сернисто-ароматический концентрат

флотация

центробежная концентрация

пирит

золото

1. Азовскова О.Б., Ровнушкин М.Ю., Корякова О.В., Янченко М.Ю. Органическое вещество в рудах и вмещающих породах Воронцовского месторождения // Ежегодник 2010. Екатеринбург, ИГГ УрО РАН, 2011. – С. 46-51.

2. Анциферова С.А., Самойлов В.Г., Мин Р.С., Суворова О.Н. Влияние сернисто-ароматического концентрата нефти на технологические показатели флотации при обогащении золотосодержащей руды // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2012. – № 4. – С. 181-188.

3. Захаров Б.А., Меретуков М.А. Золото: упорные руды. – М.: Руда и металлы, 2013. – 452 с.

4. Мурзин В.В., Сазонов В.Н., Ронкин Ю.Л. Модель формирования Воронцовского золоторудного месторождения на Урале (карлинский тип): новые данные и проблемы // Литосфера. – 2010. – № 6. – С. 66-73.

5. Орлов Ю.А., Афанасенко С.И., Лазариди А.Н. Рациональное использование центробежных концентраторов при обогащении золоторудного сырья // Горный журнал. – 1997. – № 11. – С. 57-60.

Воронцовское золоторудное месторождение, отрабатываемое в настоящий момент открытым способом, по объему запасов относится к классу крупных. По ряду геолого-геохимических параметров это месторождение многими исследователями отнесено к «карлинскому» типу. Широко известный в мировой литературе «карлинский» («невадийский») тип месторождений является одним из ведущих в мире, как по запасам золота, так и по количеству объектов. Для данного типа месторождений характерно наличие золото-сульфидной минерализации, представленной тонкозернистыми сульфидами с субмикронным или изоморфным золотом, а также аргиллизитовый тип околорудного метасоматоза. В качестве одного из компонентов в руде присутствует рассеянное углеродистое органическое вещество (РОВ) [1,4]. [1,2].

Руды подобного вещественного состава считаются упорными и обычно перерабатываются по гидрометаллургическим технологиям с возможным предварительным выделением золота в сульфидный концентрат с использованием гравитационно-флотационных способов обогащения [3].

Среди гравитационных способов обогащения особого внимания заслуживает центробежная концентрация, которая обеспечивает высокие показатели по производительности аппаратов и эффективное разделение мелких и тонких частиц.

Одним из методов повышения технологических показателей флотации сульфидных золотосодержащих руд является применение дополнительных собирателей в качестве интенсифицирующих добавок к сульфгидрильным собирателям [2].

Цель настоящей работы – исследование возможности получения гравитационного концентрата с использованием метода центробежной концентрации, а также влияния совместного использования сернисто-ароматического концентрата (САК) и бутилового ксантогената калия (БКК) на эффективность извлечения золота во флотационный концентрат из руды Воронцовского месторождения.

Материалы и методы

Подготовка исходного материала пробы руды Воронцовского месторождения к технологическим исследованиям осуществлялась по классической методике, включающей последовательное дробление руды в замкнутом цикле с грохочением до крупности -2+0 мм, перемешивание, квартование, сокращение до навесок массой в 1 кг.

Исходный материал и продукты обогащения исследовались с помощью пробирно-атомно-абсорбционного, атомно-эмиссинного, рентгено-фазового методов анализа, электронной микроскопии (сканирующий электронный микроскоп ТМ-1000, оснащенный рентгеноспектральным анализатором).

Лабораторные опыты по изучению возможности извлечения золота из пробы руды Воронцовского месторождения методом центробежной концентрации проводились на аппарате ИТОМАК-КН-0,1П. Эффективность способа при извлечении тонкого золота с использованием конструкции «ИТОМАК» подтверждена многочисленными исследованиями и доказана практикой [5].

Флотационные опыты осуществлялись в машине 135-Д-ФЛ с объёмом камеры 3 л. Образец САК получен из высокосернистой дизельной фракции товарной нефти южного Узбекистана методом двухступенчатой экстракции раствором хлорида цинка в N,N-диметилформамиде. Ранее проведенными исследованиями установлена возможность эффективного использования САК в композиции с БКК при флотационном доизвлечении золота из хвостов гравитационного цикла, содержащих тонкодисперсное золото [2].

Навески руды массой в 1 кг измельчались в шаровой мельнице до крупности 98,7 % класса -0,074 мм (91,5 % кл. -0,044 мм). БКК и пенообразователь (Т-92) подавались в процесс в виде 1 %-ых растворов, САК – в виде 0,5 %-ой водной эмульсии, приготовленной с помощью ультразвукового диспергатора.

Результаты и их обсуждение

Химический состав пробы, представленный данными пробирно-атомно-абсорбционного и атомно-эмиссинного методов анализа, свидетельствует о её золотоносности (Au-9,1г/т), малой сульфидности (S - 4,38%), а также о наличии нерудных минералов, содержащих кремний, алюминий, калий, кальций, железо.

Данные по химическому составу пробы согласуются с результатами рентгено-фазового анализа. При идентификации дифрактограмм в пробе выявлены следующие минеральные фазы: основной рудный минерал – пирит, пустая порода – кварц, кальцит, присутствует анкерит. 1,5 % от общего содержания углерода составляет Cорг.

Распределение элементов по классам крупности (табл. 1) указывает на возможное присутствие в пробе тонкого самородного золота (менее 0,045 мм), его связь с тонковкрапленными сульфидными минералами, а также на наличие тонкодисперсного золота (менее 0,02 мм), заключенного в сульфидах и твердых минералах пустой породы.

Таблица 1

Гранулометрический состав пробы руды Воронцовского месторождения с распределением элементов по классам крупности

Наличие свободного самородного золота в гравитационном концентрате подтверждено фотографиями, полученными с помощью электронного микроскопа (рис.1).

Рис. 1. Фотографии образцов гравитационного концентрата, полученного при обогащении руды Воронцовского месторождения

Оценочные опыты с использованием центробежного концентратора по влиянию расхода промывочной воды на технологические показатели процесса при различной степени измельчения проводились на неклассифицированном материале пробы крупностью -0,5+0 мм. Степень измельчения определялась выходом класса -0,044 мм. Результаты опытов показали, что расход воды более 1,7 м3/час является избыточным, т. к. сопровождается повышенным содержанием золота в хвостах. Лучшие технологические показатели получены при расходе промывочной воды 1,7 м3/час при степени измельчения 91,5 % класса -0,044 мм.

Результаты пробирного анализа различных фракций продуктов обогащения, приведенные в таблице 2, показали целесообразность построения схемы обогащения со стадиальным измельчением по классу -0,074 мм (во избежание больших потерь золота со шламами) и раздельным обогащением фракций -0,074+0,044мм и -0,044+0,02 мм, а также необходимость корректировки расходов промывочной воды (рис. 2).

Таблица 2

Влияние содержания класса -0,044 мм в питании на фракционный состав продуктов обогащения с распределением золота по классам крупности при расходе промывочной воды 1,7 м3/час

Рис.2. Схема гравитационного извлечения золота из пробы руды Воронцовского месторождения методом центробежной концентрации

В результате реализации данной схемы в общий концентрат извлекается 15,07 % золота с массовой долей 64,03 г/т (табл. 3). Богатые хвосты (7,91 г/т) требуют доработки.

Таблица 3

Технологические показатели гравитационного обогащения пробы руды Воронцовского месторождения с использованием метода центробежной концентрации (концентратор – ИТОМАК - КН – 0,1П)

На рисунках 3 и 4 показаны кинетические зависимости, полученные в результате сравнительных флотационных опытов с использованием в качестве собирателей БКК (кр. 1,2), БКК/САК (кр.3), а также с использованием БКК/САК при введении в процесс модификаторов флотации (Na2CO3 и Na2S).

Рис.3. Влияние времени флотации на извлечение Au в концентрат: 1- БКК- 200 г/т; 2- БКК- 300 г/т; 3-БКК/САК- 200/100 г/т; 4- БКК/САК- 200/100 г/т с Na₂CO₃ и Na₂S

Рис.4. Влияние времени флотации на содержание Au в концентрате: 1- БКК- 200 г/т; 2- БКК- 300 г/т; 3-БКК/САК- 200/100 г/т; 4- БКК/САК- 200/100 г/т с Na₂CO₃ и Na₂S

Совместное использование БКК и САК в соотношении 200/100 г/т обеспечивает более высокую скорость и значительный прирост извлечения на протяжении всего времени флотации по сравнению с БКК. Однако рост извлечения сопровождается резким снижением содержания золота в концентрате, что, возможно, связано с активизацией флотации сростков (кр. 3). Флотация с БКК и САК становится более селективной, чем с одним БКК, при подаче в измельчение модификаторов.

Эффективность использования композиции БКК/САК подтверждается технологическими показателями (табл. 4), полученными в результате сравнительных флотационных опытов, проведенных по схеме, изображенной на рис.5.

Таблица 4

Влияние состава композиции БКК/САК на технологические показатели флотации в открытом цикле

Рис.5. Схема флотационного извлечения золота из пробы руды Воронцовского месторождения в открытом цикле с использованием в качестве собирателя

БКК (200 г/т) и композиции БКК/САК в соотношении 200/100 г/т

При использовании в качестве собирателя композиции БКК/САК с соотношением расходов реагентов 2/1 (200/100 г/т) извлечение золота в концентрат основной сульфидной флотации увеличилось на 3,26 %. В результате двух перечистных операций получен сульфидный концентрат с массовой долей золота 58,6 г/т.

Заключение

Особенности вещественного состава представленной к исследованиям пробы руды Воронцовского месторождения, в большей степени связанные с тонкой вкрапленностью золота в рудообразующих минералах и наличием углеродсодержащего вещества, характеризуют её как упорную, требующую специального подхода в выборе технологии переработки.

В результате гравитационного обогащения с использованием ИТОМАК-КН-0,1П по схеме со стадиальным измельчением исходной руды до 98,95 % кл. -0,074 мм и выделением материала крупностью -0,074+0,044 мм и -0,044+0,02 мм в отдельные фракции, в общий концентрат извлекается 15,07 % золота с массовой долей 64,03 г/т.

Установлена возможность эффективного использования сернисто-ароматического концентрата в композиции с бутиловым ксантогенатом калия при флотационном извлечении золота из материала крупностью 98,5 % класса -0,074 мм. При использовании композиции БКК:САК=200:100 (г/т) извлечение золота в концентрат основной сульфидной флотации возрастает на 3,26 %. В результате двух перечисток получен сульфидный концентрат с массовой долей золота 58,6 г/т при извлечении 51,6 %.

Рецензенты:

Патрушева Т.Н., д.т.н., профессор, ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск;

Андриевский А.П., д.т.н., в.н.с., ФГБУН ИХХТ СО РАН, г. Красноярск.

Библиографическая ссылка