ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ БЕДНЫХ И УПОРНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД

В России, как и во всем мире, качество минерального сырья разрабатываемых и подготавливаемых к освоению месторождений постоянно снижается. Все больший удельный вес приобретают руды с низкими содержаниями полезных ком- понентов (бедные, убогие, забалансовые), сложным вещественным составом и с тонкой дисперсностью (труднообогатимые, или «упорные»). Использование традиционных технологий для переработки таких руд малоэффективно, что снижает инвести- ционную привлекательность объектов и сдерживает их освоение. Эта проблема наглядно иллюстрируется на примере золота.. Производство золота в России осуществлялось в основном за счет богатых коренных и россыпных месторождений, подготовленных еще в советское время. Если в начале этого периода доля добываемого золота не превышала 16–18%, то к настоящему времени она возросла до 70%. За указанный период из недр добыто 4088 т, а произведено 3567 т золо- та, потери золота за счет применения несовершенных техноло- гий составили 521 т, или 13%. Еще большие потери золота (60– 85%) связаны с рудами комплексных месторождений. Причина одна несовершенство технологий обогащения и извлечения. В доказанных запасах РФ среднее содержание Au за прошедшие годы снизилось с 4,3 до 2,4 г/т (в 1,8 раза), при этом руды крупных месторождений составляют около 70% со средним содержанием Au 1,7–2,4 г/т. А декватным техническим ответом на истощение минерального сырья явились разработки и применение автоматически управляемых методов предварительного обогащения. Одним из этих методов является крупнокусковая сепарация, позволяющая предварительно отделить породу с отвальным содержанием полезных компонентов от объема руды, поступающей на последующие операции обогащения. Наиболее эффективно применение круп- нокусковой сепарации для вовлечения в промышленную эксплуатацию бедных и забалансовых руд крупных месторождений. Таким методом является метод фотометрической сепарации (ФМС). Промышленное применение ФМС стало возможным с появлением техники нового поколения полихромных фотометрических сепараторов, основанных на использовании высокоскоростных цифровых оптических систем с компьютерной обработкой изображения. Это позволило создать типоразмерный ряд высокопроизводительного оборудования для горнодобывающей промышленности, в частности, фотометрические сепараторы группы компаний «OrtoSort» с производительностью до 300 т/ч. Согласно проведенным исследованиям в ЦНИГРИ по круп- нокусковой ФМС руд месторождения «Сухой Лог» для рядовой руды с содержанием Au 3 г/т, выделен концентрат и отвальные хвосты с содержанием Au 0,43% при выходе 46,6%. Для убогой руды с содержанием Au 0,64 г/т выход отвальных хвостов с содержанием Au 0,22 г/т составил 69,2%. Содержание золота в руде, поступающей на глубокое обогащение увеличили в 2,4 раза при извлечении 76,12%. Применение ФМС позволит вовлечь в эксплуатацию убогие руды, прямое обогащение которых неэффективно. Для крупнокусковой сепарации различного минерального сырья в России разработаны высокоэффективные рентгено- флуоресцентные сепараторы, производство которых осуществляется в ОАО «РАДОС».За последние 20 лет на ряде пред- приятий России созданы опытные образцы рентгенорадиомет- рических сепараторов, которые прошли успешные испытания на многих месторождениях стран СНГ. В мировой золотодобывающей промышленности наиболее динамично развивающимся процессом в последние два десятилетия стало кучное выщелачивание (КВ). Появление метода кучного выщелачивания было вызвано тем, что на многих золотодобывающих предприятиях мира были накоплены и хранились в отвалах миллионы тонн забалансовых руд, вскрышных пород, старых отвалов ЗИФ, лежалых хвостов и т.д., количество золота в которых исчислялось десятками и сотнями тонн. Поэтому технология кучного выщелачивания золота получила за короткое время широкое распространение в мировой золотодобывающей промышленности. В настоящее время в мире работает более 150 предприятий кучного выщелачивания. Обычно КВ подвергают руду после дробления до крупности 5–50 мм. Присутствие в руде глинистых частиц снижает про- ницаемость кучи, замедляет выщелачивание. В таких случаях руду предварительно окомковывают с небольшой добавкой цемента, воды или цианистого раствора и щелочи. Кучное вы- щелачивание проводят на открытом воздухе на специальных водонепроницаемых площадках. Наиболее распространенная форма кучи четырехугольная усеченная пирамида. Высота куч может быть от 3 до 80 м, а вместимость по руде может достигать одного и более миллиона тонн. Процесс кучного выщелачи- вания отличается простотой технологии, низкими капиталь- ными затратами. С учетом всех этих факторов КВ применяют для переработки бедного сырья, с содержанием золота от 0,8 до 3,0 г/т. Извлечение золота при КВ обычно не превышает 50–70%. П рогрессивная технология КВ применяется с 90-х годов прошлого столетия в 11 регионах России от Урала до Дальне- го востока. За последние 25 лет введено в эксплуатацию более 30 промышленных (опытно-промышленных) установок КВ золота.. Производительность установок от 25–50 тыс. т в год для выщелачивания богатых руд с содержанием золота 9–35 г/т руд до 0,8–1,0 млн т для более бедных руд с содержанием золота 0,9–1,5 г/т. Добыча золота по технологии КВ достигает 8–10 кг на одного работающего. Срок окупаемости капитальных вложений в среднем составляет 1,5 года. Объемы добычи золота возрастают. Они увеличились от 0,3 т в 1994 г. до 18,5 т в 2012 г. Доля золота, добытого КВ в общей добыче его по России воз- росла за эти годы от 0,2 до 9,2% [4]. В ЗабГУ разработана поточная линия для круглогодичного КВ металлов в условиях криолитозоны Забайкалья. Эффектив- ность разработанной поточной линии подтверждается укруп- ненной технико-экономической оценкой. Годовая производительность по руде установок КВ при этом возрастает в 1,43 раза по сравнению с сезонным способом от работки. Д ля доизвлечения золота из лежалых хвостов цианистого КВ одного из месторождений Кызылкумов использовали метод гидрохлорирования. При кучном гидрохлорировании (КГ) пер- вичных хвостов оксихлоридными растворами процесс вскрытия золота из упорных минералов-носителей протекает одновременно только с применением одного раствора. Такая постанов- ка технологии КГ золота из упорных руд значительно упрощает технологические операцию. Процесс является компактным и бессточным, так как все используемые для КГ золота из первич- ных хвостов оксихлоридные растворы после извлечения золота регенерируются на месте использования и вновь возвращаются на КГ и, таким образом, процесс КГ золота является замкнутым. Извлечение золота из первичных хвостов КВ составило 86,1%, в то время как в контрольном опыте в системе NaCN этот по- казатель был равен только 32,6%. Используемый оксихлоридный раствор (окислитель и раст- воритель металлов) раствор принципиально нового типа, эколо- гический чистый, окислительно-восстановительный потенциал которого выше, чем у традиционного растворителя цианистого раствора, не замерзает при низких температурных условиях и обеспечивает проведение процессов кучного гидрохлорирова- ния при любых погодных условиях. По результатам исследований КГ золота из первичных хвостов установлено, что разработанная технология приемлема для промышленного внедрения на месте залегания лежалых хвостов с отдельным технологическим мини-заводом по переработке продуктивных оксихлоридных золотосодержащих растворов без изменения технологической цепочки цианистого выщелачивания золота из текущих руд месторождений Кызылкумов. Поскольку метод цианирования для технологии извлечения золота является базовым переделом, то золотые руды или концентраты, которые по тем или иным причинам трудно поддаются обработке цианированием, относят к категории упорных. В .В. Лодейщиков упорные руды классифицирует по главному разделительному критерию коэффициенту извлечения золота и серебра на стадии цианистого выщелачивания, выражаемому через коэффициенты физической, химической депрессии и сорбционной активности руды. Указанные коэффициенты в совокупности характеризуют степень технологической упорности руды в цианистом процессе, а каждый изних в отдельности причину упорности руды, связанную с осо- бенностями вещественного состава исходного сырья и определяющую, в конечном счете, выбор рациональной схемы извлечения золота.. Простые, легкоцианируемые руды относятся технологическому типу А. Упорные трудноцианируемые руды выделены в три техно- логические типа, которые в свою очередь включают три техно- логических подтипа: Б – руды с тонковкрапленным золотом и серебром (физическая депрессия в цианистом процессе); В – руды, цианирование которых сопровождается химической депрессией золота минеральными компонентами-примесями, проявляющими восстановительные или цианисидные свойства; Г – руды, характеризующиеся повышенной сорбционной активностью по отношению к растворенным в цианиде благо- родным металлам. Руды в зависимости от преобладания в них соответствующих минералов-носителей разделяются на три основные технологи- ческие разновидности: кварцевые, сульфидные и окисленные. Р уды технологического типа «В» содержат химические де- прессоры золота цианисиды, медистые минералы, способные хорошо растворяться и образовывать вторичные пленки на поверхности золотин, а также минералы сурьмы и минералы, содержащие теллуриды золота, которые очень плохо растворяются в цианистых растворах. К рудам технологического типа «Г» обычно относят глинистые и углеродсодержащие руды, которые в цианистом процессе активно проявляют сорбционные свойства к растворенному золоту..