Гравитационные концентраты и их переработка
Лекция 18. Гравитационные концентраты и их переработка
Гравитационные концентраты, получаемые на ЗИФ, представляют собой зернистый материал, состоящий из крупных частиц кварца, сульфидов, сростков сульфидов с кварцем, железного скрапа и т. д. Состав концентрата и характер золота в нем зависят от вещественного состава руды.
Концентраты, получаемые из наиболее распространенных малосульфидных руд, содержат, главным образом, кварц и сульфиды (пирит, арсенопирит). Золото в этих концентратах, в основном, свободное, в меньшей степени — в сростках. Доля тонкодисперсного золота обычно невелика.
Гравитационные концентраты, получаемые из сульфидных руд, состоят преимущественно из сульфидов. Количество тонкодисперсного золота в этих концентратах может достигать значительных величин.
Одним из методов переработки гравитационных концентратов является амальгамация. Однако этот метод позволяет извлекать из концентратов только относительно крупное свободное золото. Золото, имеющее покровные образования («ржавое» и в «рубашке»), а также тонкодисперсное золото амальгамацией не извлекается. В хвостах амальгамации остается также значительная часть низкопробного золота и золота в сростках. Поэтому извлечение золота при амальгамации гравитационных концентратов составляет обычно 70—80 %, а иногда снижается до 50 %.
Для доизвлечения золота из хвостов амальгамации часто применяют цианирование. С этой целью хвосты амальгамации после соответствующего доизмельчения направляют в общий цикл цианирования. Однако этот прием позволяет доизвлечь лишь часть золота и не решает полностью задачи. Таким образом, концентраты, полученные при гравитационном обогащении золотосодержащих руд во многих случаях относятся к категории упорных.
На практике такие концентраты обычно подвергают плавке на пирометаллургических заводах. Недостатками этого способа являются значительная стоимость перевозки и неизбежные механические потери золота при транспортировании и плавке концентрата. В связи с этим предложен ряд методов, позволяющих организовать переработку концентратов непосредственно на золотоизвлекательном предприятии.
Один из них заключается в плавке концентрата на веркблей (золотосодержащий свинец) с предварительным окислительным обжигом.
Для сокращения количества материала, подлежащего плавке, концентрат целесообразно перечистить с получением обогащенного золотом продукта, так называемой «золотой головки». Содержание золота в перечищенном концентрате может достигать нескольких килограммов на 1 т материала. Для предотвращения образования при плавке штейна перечищенный концентрат подвергают окислительному обжигу с переводом серы, мышьяка и сурьмы в газовую фазу.
Рекомендуемые материалы
Огарок плавят на железонатриевый шлак, главными составляющими которого являются FeO, SiO2 и Na2O. По данным В. Г. Агеенкова и Я. Я. Михина, оптимальный по составу шлак содержит, %: 24,5 Fe, 32 Si02, 23—33 Na2O, 10 СаО. Такой шлак позволяет вести плавку при 1000— 1200°С, обеспечивает хорошее коллектирование благородных металлов свинцом и предупреждает образование штейновой фазы.
Флюсами служат сода, стекло и бура, восстановителями — мука, крахмал или уголь. Для получения при плавке металлического свинца, коллектирующего благородные металлы, в состав шихты вводят глет в количестве 7—10 % массы огарка.
Подготовленную шихту плавят при 1050—1200 °С. При плавке глет восстанавливается до металлического свинца. Последний растворяет в себе золото и скапливается на дне ванны. По окончании плавки расплав разливают в изложницы и после остывания отделяют шлак от веркблея. Веркблей купелируют с получением золотосеребряного сплава и глета. Золотосеребряный сплав отправляют на аффинажный завод, а глет используют как оборотный продукт для плавки новой порции огарка. Для доизвлечения золота из шлака последний измельчают и цианируют в общем цикле фабрики.
В качестве коллектора благородных металлов можно использовать не только свинец, но и медь. В этом случае в 1 состав шихты вместо глета вводят оксид меди или металлическую медь. Так как переработка медного сплава на ЗИФ затруднительна, его отправляют на медеэлектролитный завод.
Основное преимущество переработки концентратов плавкой на веркблей или медный сплав — высокое извлечение золота (99,8—99,9 %).
При достаточно высоком содержании благородных металлов в концентрате плавку можно вести и без коллектора. В этом случае в результате плавки получают непосредственно сплав благородных металлов, который без дополнительной обработки можно отправлять на аффинажный завод.
Другой метод переработки гравитационных концентратов, также обеспечивающий высокое извлечение золота, состоит в окислительном обжиге концентрата с последующим хлорированием огарка газообразным хлором в растворе соляной кислоты. При хлорировании огарка золото переходит в раствор, откуда его осаждают сернистым газом, сульфатом закиси железа или другими методами.
Предварительный обжиг концентрата обеспечивает перевод сульфидов железа в гематит, который не взаимодействует с хлором. Благодаря этому сокращается расход реагентов, а также повышается извлечение золота и сокращается продолжительность хлорирования. Серебро из остатков хлорирования можно извлечь выщелачиванием цианистым раствором с последующим электролитическим осаждением серебра в виде металла. Достоинство этого метода — высокое извлечение золота (98—99 %) и получение его в виде чистого металла, в ряде случаев не требующего аффинажа.
Лекция "Между двумя мировыми войнами" также может быть Вам полезна.
Комплексное использование золотосодержащих руд
По своему характеру золотосодержащие руды являются комплексным сырьем. Помимо золота и серебра, в них нередко присутствуют другие ценные компоненты: медь, сурьма, свинец, цинк, теллур, сера, уран, вольфрам, молибден и др. Комплексное использование таких руд значительно повышает рентабельность их переработки, ведет к экономии минерального сырья, уменьшает загрязнение окружающей среды.
Некоторые примеры комплексного использования золотосодержащих руд были рассмотрены выше. Так, при переработке медистых золотосодержащих руд попутно получают медные концентраты, направляемые, медеплавильные заводы. Сурьмянистые золотосодержащие руды перерабатывают с извлечением из них не только золота и серебра, но и сурьмы. При переработке сульфидных руд, содержащих тонкодисперсное золото, сера может быть утилизирована в виде серной кислоты, получаемой из отходящих газов обжигового передела.
Для комплексного использования золотосодержащих руд особое значение приобретают процессы обогащения — флотация, гравитация, магнитная сепарация и др. Так, флотация бедных цветными металлами золотосодержащих руд позволяет извлечь из них медь, свинец, цинк в виде селективных концентратов с переработкой последних на соответствующих заводах. При выделении крупного золота методами гравитационного обогащения в получаемые гравитационные концентраты наряду с золотом переходят также и другие тяжелые минералы — сульфиды свинца и меди, шеелит, барит и т. д. Используя селективную флотацию, можно выделить из них ряд ценных компонентов в виде товарных концентратов. После флотационного отделения сульфидов из некоторых золотосодержащих руд могут быть получены магнетитовые (магнитной сепарацией) и гематитовые (флотацией) концентраты, являющиеся сырьем для черной металлургии.
Помимо металлов, золотосодержащие руды часто содержат такие ценные компоненты как барит, полевые шпаты, слюды и др. Их извлечение может быть осуществлено флотационным методом. Получаемые полевошпатные концентраты после очистки магнитной и электрической сепарацией от оксидов железа пригодны для производства керамики и стекла; слюды (мусковит, биотит) необходимы в керамической, лакокрасочной, резиновой и других областях промышленности; барит (BaSO4) широко применяется в качестве утяжелителя промывочных растворов при бурении скважин. Из хвостов золотоизвлекательных предприятий можно получать кварцевые пески, пригодные для изготовления строительного камня и бетонов, для закладки подземных выработок и карьеров, строительства дамб и отсыпки дорог.
