Рынки: 18.12.2017

Москва
Берлин
Лондон
Нью-Йорк
Токио

Преимущества кучного бактериального выщелачивания упорной золотополиметаллической руды в сравнении с традиционной флотационно-цианистой технологией

21.07.2017 в 16:27 - (Alex) Александр Волков Вернуться обычный режим
Просмотров : 640
Процесс бактериального выщелачивания применительно к золотосодержащему сырью получил широкое распространение в мировой практике ...
Специалисты во всем мире отмечают возрастание роли упорных руд с тонко вкрапленным золотом в сульфидах в общем объеме запасов золота и руд, вовлекаемых промышленную переработку. Эти изменения обуславливают необходимость создания и применения новых экономически выгодных технологий извлечения золота и других полезных компонентов из упорных руд. В настоящее время извлечение золота из упорных руд осуществляется в основном с помощью методов автоклавного и бактериального выщелачивания и обжига, позволяющих окислить сульфиды, вскрыть тонко вкрапленное золото и извлечь его при последующем цианировании твердых остатков. Процесс бактериального выщелачивания применительно к золотосодержащему сырью получил широкое распространение в мировой практике в варианте чанового биоокисления упорных золотосодержащих концентратов и является наиболее простым, относительно дешевым и экологически безопасным способом переработки по сравнению с другими альтернативными методами. В настоящее время в мире успешно функционирует порядка 20 установок по переработке упорных золотосодержащих концентратов в Австралии, ЮАР, Перу, Гане, Китае, Казахстане, Узбекистане, России и других странах. Начиная с 2000 г. в мире построено 14 биозаводов, в т.ч. 7 биозаводов в Китае. Это позволило Китаю вовлечь в переработку крупные месторождения упорных руд и выйти на 1 место в мире по добыче золота.. В России с 2001 г. успешно работает только одно промышленное предприятие с использованием отечественной биогидрометаллургической технологии BIONORD® с использованием ассоциации хемоавтотрофных микроорганизмов для переработки сложных пирротиновых золотомышьяковых концентратов, полученных при обогащении руд Олимпиадинского месторождения предприятия ОАО «Полюс Золото» [3]. Первый промышленный цех по биоокислению упорных золотосодержащих руд был запущен на Олимпиадинской золотоизвлекательной фабрике (ОЗИФ) в 2001 году. Цех был оснащен 5 линиями по 6 реакторов в каждой, емкость каждого биореактора составляла 440 м3. Фабрика была рассчитана на переработку 3 млн. тонн первичной сульфидной руды карьера «Восточный». Аналогов такого производства в России не было, поэтому одновременно с производственными задачами решались и осваивались чисто технологические задачи. Это контроль и управление процессом биоокисления, определение граничных значений таких параметров процесса как плотность пульпы, оптимальная крупность измельчения флотационного концентрата, скорость протока, температура, рН, обороты перемешивающего устройства, расход воздуха. Исследовались различные конструкции импеллеров перемешивающих устройств, систем аэрирования, дозирования питания, поступающего в загрузочный реактор, технологические схемы соединений реакторов в линиях. На основе полученного опыта при эксплуатации цеха БИО-1, было принято решение о расширении передела БИО. В 2007 г. был запущен цех БИО-2 рассчитанный на переработку 5 млн. тонн первичной сульфидной руды. Суммарная мощность переработки в двух цехах БИО составила 8 млн. тонн сульфидной руды в год. Цех был оснащен 3 линиями по 6 реакторов в каждой. Емкость каждого реактора составляла 1000 м3. На БИО-2 отрабатывалась технология работы на реакторах большой емкости. Отрабатывалось оптимальное соотношение затрачиваемых мощностей на перемешивающие устройства и аэрацию. Испытывались новые конструкции системы дозирования пульпы по загрузочным реакторам, системы охлаждения. На основе промышленной эксплуатации и анализа работы цехов БИО-1 и БИО-2 была разработана более совершенная концепция цеха БИО-3. Цех запущен в эксплуатацию в 2012 году и оснащен 1 линией с шестью 1000 м3 реакторами. В основу концепции была положена автоматизация процесса биоокисления с выводом контролирующих и управляющих параметров процесса на мониторы компьютеров в операторской. Это позволяло строго удерживать основные параметры процесса в заданных режимах, и дало возможность вести процесс в стабильном высокопроизводительном режиме. Оснащение цехов БИО-1 и БИО-2 системой автоматизации, оправдавшей себя в эксплуатации в цехе БИО-3 позволило поднять производительность всех цехов с 870 т/сутки до 1150-1200 т/сутки по перерабатываемому флотоконцентрату. За счет этого в 2015 г было произведено свыше 25 тонн золота за счет использования технологии биоокисления золотосодержащих сульфидных флотоконцентратов [4 ]. Большие успехи Олимпиадинского ГОКа в освоении биогидрометаллургической технологии переработки упорных золотосодержащих концентратов, достигнутые благодаря правильной стратегии компании и высокому профессионализму специалистов, работающих на Олимпиадинском ГОКе, позволяют надеяться на признание биотехнологии отечественными золотопромышленниками и распространение ее на других предприятиях, перерабатывающих упорные руды золота.. Хочется пожелать Олимпиадинскому ГОКу расширения производства и создания на его базе кустового биогидрометаллургического узла, который позволил бы осуществлять переработку упорных концентратов других компаний, продукция которых ныне складируется или отправляется на переработку в Китай. Анализ работы предприятий чанового бактериального выщелачивания показывает, что минимальное содержание золота в рудах, перерабатываемых по схеме: флотация –биоокисление концентрата - цианирование, составляет порядка 2 г/т. Так, например, одним из последних современных проектов третьего поколения технологии BIOX® (Runruno), реализованном на Филиппинах в 2015 г. с применением технологии чанового биоокисления концентрата, предусматривается переработка руды с содержанием 1,9 г/т золота и 17% сульфидной серы и объемом производства золота в год - 96 700 унций (3 т). Срок эксплуатации рудника составит 10,4 года. Проектная производительность фабрики - 1,75 млн. т руды в год, установки BIOX® - 140 000 тонн концентрата в год, при суточной переработке 404 т концентрата. Проектное извлечение золота из руды - 91,9% [5,6]. Применительно к отечественным месторождениям упорных золотосодержащих руд, на которых имеются участки с бедными рудами (менее 2 г/т золота) и высоким содержанием сульфидной серы (свыше 20%), использование метода чанового бактериального выщелачивания концентратов, полученных от обогащения бедных упорных руд, вряд ли будет рентабельным в климатических условиях районов основной золотодобычи России">золотодобычи России.. Дешевым методом извлечения золота из не упорных бедных руд является кучное выщелачивание, которое успешно используется за рубежом и в России. Поэтому для переработки бедных упорных руд золота рекомендуется применение технологии бактериального выщелачивания в кучном варианте с последующим извлечением «вскрытого» золота из остатков биоокисления сульфидов с помощью цианирования на фабрике или кучного выщелачивания золота на месте. Положительный пример промышленного использования технологии кучного биоокисления бедных упорных золотосульфидных руд продемонстрировала компания Ньюмонт с применением технологии BIOPRO™. В 1988 г., вследствие сокращения запасов окисленных и увеличения сульфидных руд золота на руднике Gold Quarry, расположенного вблизи Карлина (штат Невада, США), компанией Ньюмонт были начаты лабораторные исследования процессов биоокисления. Опытно-промышленные испытания данной технологии начались в 1990 г. и по результатам испытаний было принято решения о постройке промышленной кучи и ее переработке. В конце 1999 г. было получено первое золото.. С 1999 по 2005г. компания успешно перерабатывала упорную руду крупностью (-10 мм) c содержанием 1-3 г/т золота и 1–2.5% сульфидной серы (пирит и мышьяковистый пирит). Схема кучного биоокисления упорной руды рудника Gold Quarry (рис.1) включала следующие операции: двухстадиальное дробление - орошение дробленной руды инокулятом (питательной средой с бактериями) - транспортировка руды автосамосвалами – укладка штабеля – орошение бактериальными растворами - аэрация воздухом – сбор растворов от биоокисления руды - промывка кучи водой – транспортировка отмытой руды на фабрику - цианирование с сорбцией на активированный уголь и последующим получением сплава Доре. В работе находилось 12 коммерческих куч общим объемом 8,8 млн. т руды. В процессе кучного бактериального выщелачивания руды участвовала ассоциация мезофильных, умеренно-термофильных и термофильных микроорганизмов. При этом на ранних этапах исследований куча иннокулировалась бактериями Acidithiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum и Sulfobacillus. Однако с увеличением размера кучи стали возникать высокотемпературные зоны, где, разогрев доходил до 80°С и в инокулят были введены термофильные археи Acidianus, Metallosphaera, Sulfolobus. Продолжительность кучного биоокисления составлялат 90-250 дней и зависела от вида перерабатываемого сырья. Извлечение золота из остатков биоокисления проводилось цианированием на фабрике по методу уголь в выщелачивании (CIL). Извлечение золота находилось на уровне 53,8% Общий объем произведенного золота составил 12,2 т [7,8]. Компанией Geo Biotics разработана и запатентована технология GEOCOAT™, предназначенная для переработки сульфидных концентратов благородных или цветных металлов методом кучного биовыщелачивания [9]. В качестве инокулята используются мезофильные Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, а также термофильные археи Sulfolobus и Acidianus. Данная технология с успехом применяется компанией African Pioneer Mining’s на руднике Agnes, Южная Африка. Продолжительность кучного бактериального выщелачивания составляет 60-75 дней. Кучное бактериальное выщелачивание исследовано для переработки упорной золотосульфидной (арсенопирит, пирит) руды одного из отечественных месторождений с массовой долей сульфидов 3-4% и карбонатов 1,5-2,5% [10,11]. Дробленная руда крупностью -10 мм подвергалась предварительному закислению серной кислотой, расход которой составил 31-35 кг/т. При продолжительности выщелачивания 420 суток степень окисления арсенопирита составила 55-75%, пирита 31-52%. Остатки кучного биоокисления доизмельчали до крупности -0,1мм и подвергали цианированию при Ж:Т=2:1. Показано, что извлечение золота зависит от степени окисления арсенопирита. Активное вскрытие золота происходит в первые 130-175 суток, затем процесс замедляется. При наибольшей степени окисления арсенопирита извлечение золота составляет 73-75%. Проблема переработки отвальных забалансовых руд актуальна и для Государственного предприятия «Навоийский горно-металлургический комбинат» Республики Узбекистан. С 2008 года на Гидрометаллургическом заводе 3 (ГМЗ-3) запущена установка по биоокислению флотоконцентратов, полученных из руд месторождений Кокпатас и Даугызтау. На сегодняшний день количество отвальных забалансовых сульфидных руд только месторождения Кокпатас составляет около пятнадцати миллионов тонн. В связи с этим, в 2012 году были начаты научно-исследовательские работы по разработке биотехнологии кучного выщелачивания отвальных забалансовых руд месторождения Кокпатас.
Подробнее в журнале "Золотодобывающая промышленность" №3(81) июнь 2017 г.

Подкаст



Подкаст о события в золотодобыче от 16.05.2016

Ваш выбор