Влияние вторичных процессов на извлечение золота при сорбционном выщелачивании

УДК.669.21/23

Влияние вторичных процессов на извлечение золота при сорбционном выщелачивании
, начальник ЦЗЛ ГМЗ-2 Центрального рудоуправления НГМК; , зам. начальника ЦЗЛ ГМЗ-2 Цен-трального рудоуправления НГМК

Золотосодержащие руды отличаются большим разнообразием по вещественному составу и по свойствам ассоциации золота с минералами. При рассмотрении механизма растворения золотосодержащих руд при сорбционном выщелачивании следует обращать внимание на возможность протекания вторичных процессов, приводящих к технологическим затруднениям. Процесс растворения минералов весьма сложный сам по себе, при выщелачивании золотосодержащих руд может сопровождаться вторичными явлениями, которые тормозят процесс в связи с образованием плёночных покрытий на растворяемых зёрнах, либо проявляются вторичные процессы ионообменного характера.

Конкретные доказательства влияния вторичных процессов на извлечение золота получены при изучении сорбционного выщелачивания золота из руды месторождения Мурунтау. В основном, явление «тормозящего эффекта» приходилось наблюдать при переработке на ГМЗ-2 некондиционной руды (табл. 1): с повышенным содержанием углеродсодержащих сланцев, меди, цинка, железа и глинистой фракции. Во всех случаях содержание золота в балансовых хвостовых пробах значительно превышало регламентированное значение, что, естественно, повлияло на показатели извлечения. В табл. 1 показана технологическая характеристика некоторых типов некондиционной руды, поступавшей в переработку на ГМЗ-2. На рис. представлена кинетика растворения твердой фазы некондиционных руд, в сравнении с кинетикой растворения, так называемой, технологичной руды, т. е руды, которая легко обогащается по технологичной схеме ГМЗ-2.

При повышенном содержании углеродсодержащих сланцев в руде, в процессе сорбционного выщелачивания, наряду с растворением золота наблюдается сорбция золота из жидкой фазы углеродсодержащей части руды, поскольку углеродосодержащие сланцы являются активными естественными сорбентами золота. Это приводит к повышению содержания золота в твердой фазе «в голове» процесса и смещению растворения в сторону хвостовых пачуков (рис.).

Результаты рационального анализа «хвостов» сорбции такой руды показали увеличение содержания золота в сростках в 4 раза, по сравнению со среднестатистическими данными (табл. 2), за счет сорбции органическим углеродом, содержащимся в твердой фазе хвостовой пульпы растворенного золота.

В этой ситуации для снижения содержания золота в «хвостах» сорбции рекомендуется проводить сорбционное выщелачивание в «жестких» условиях при концентрации цианистого натрия – не менее 0,3 г/л, при повышенной концентрации анионита в пульпе (более 1%). Эффективность этой рекомендации была проверена в ходе эксперимента, когда дополнительное цианирование хвостовой пульпы при концентрации цианистого натрия – 0,160 г/л, при загрузке смолы – 1% в течение 24 ч. не дало положительного результата. Было проведено «жесткое» цианирование этой же пульпы при концентрации цианистого натрия – 0,3 г/л. После 24 ч. «жесткого» цианирования при загрузке смолы – 2% содержание золота в «хвостах» в сорбции снизилось с 0,41 г/т до 0,20 г/т.

В процессе сорбционного выщелачивания рудного материала с повышенным содержанием элементов цинка, железа и меди имеют место вторичные процессы, обусловленные тормозящим эффектом наличия примесей. Вследствие того, что медь, быстрее, чем золото, переходя в раствор, они образуют на активной поверхности золотин плёночные покрытия, тормозящие процесс дальнейшего расрастворения золота. Об этом свидетельствует резкое повышение концентрации цинка, железа и меди в жидкой фазе, на стадии предварительного цианирования (табл. 3).

Просмотреть увеличенное изображение в отдельном окне

Характер и механизм образования плёнок в присутствии в цианистых растворах комплексных анионов цинка, железа и меди примерно одинаков: отрицательно заряженные анионы, такие как Cu (CN)32-, Zn (CN)42-, Fe (CN)64-, адсорбируются поверхностью золота и тормозят процесс растворения.

Тормозящий эффект примесей возрастает в ряду: железо – цинк – медь. Поэтому, хотя в целом, растворение золота в «голове» процесса было удовлетворительным, в дальнейшем, в течение всего сорбционного цианирования идет устойчивое торможение растворения: при небольшой концентрации золота в жидкой фазе – 0,019 мг/л, содержание золота в «хвостах» 0,23 г/т (табл. 1).

Рациональный анализ проб «питания» и «хвостов» сорбции рудного материала с повышенным содержанием элементов цинка, железа и меди, представлен в табл. 2. Содержание золота в сростках в «хвостах» сорбции выше среднестатистических данных в 2,8 раза, содержание золота в «питании» сорбции – выше в 1,1 раза. Растворение золота в течение всего сорбционного цианирования заторможено, вследствие проявления вторичных процессов. Дополнительное цианирование хвостовой пульпы при концентрации цианистого натрия 0,198 г/л в течение 24 час. не дало положительного результата. И, только, проведение дополнительного цианирования, а затем сорбционного цианирования в «жестких» условиях при концентрации цианистого натрия 0,3 г/л, позволило снизить содержание золота в хвостах с 0,23 г/т до 0,18 г/т. В этом случае рекомендуется: сорбционное цианирование проводить в более жестких условиях, с концентрацией цианистого натрия 0,3 г/л.

Кроме углеродистых минералов естественными сорбентами золота из цианистых растворов являются силикаты, алюмосиликаты и другие рудные компоненты.

При переработке руды с повышенным содержанием глинистых фракций, также, наблюдается снижение извлечения золота в жидкую фазу и увеличение содержания золота в «хвостах» сорбции, поскольку идет сорбция золота хвостами цианирования, содержащими глинистые сорбенты.

По результатам рационального анализа содержание свободного золота в «хвостах» сорбции составило – 27,3% (табл. 2), хотя по среднестатистическим данным оно не обнаруживается. Высокое содержание свободного золота в «хвостах» сорбции указывает на то, что произошла сорбция золота из жидкой фазы хвостами цианирования. По данным проведенного седиментационного анализа, содержание шламов класса крупности –0,044 мм в измельченной пробе глинистой руды забалансового склада составило 25% и класса крупности -0,020 мм - 47%. Лабораторные исследования показали, что регламентируемая загрузка смолы – 1% способствует снижению содержания золота в «хвостах» сорбции (табл. 1).

Технологические трудности цианирования руд, содержащих глинистые соединения, заключаются в пониженном извлечении золота в раствор и значительных потерях не отмытого металла. Снижение извлечения золота в раствор и увеличение расхода цианида приводит к тому, что тонко-дисперсные частицы глинистых минералов, имея большую удельную поверхность, обладают заметной адсорбционной способностью по отношению к растворенному золоту и свободному цианиду.

В таких случаях не рекомендуется увеличивать время цианирования, т. к. это приводит к дополнительным потерям золота за счет сорбции его хвостами цианирования. При повышенной отгрузке глинистой руды рекомендуется проводить регулировку процессов классификации и сгущения, не затягивать цикл цианирования, своевременно проводить загрузку свежего анионита.

Приведенные примеры влияния переработки нерядовой руды на извлечение золота заставляют технологов принимать неординарные решения при ведении технологического процесса сорбционного выщелачивания некондиционной пульпы.

© ,

Список литературы:
1. , Л.В. Чугаев. Металлургия благородных металлов. Москва «Металлургия» 1987.
2. . Химическое обогащение руд. Москва «Недра» 1987.
3. . Извлечение золота из упорных руд и концентратов. Москва « Недра» 1968.
4. . Техника и технология извлечения золота из руд за рубежом. Москва « Металлургия» 1973.