Извлечение золота из минерального сырья
Золото можно найти практически в любой точке планеты, и основной ключ к успешному его извлечению является знание того, к какому типу золото относится. Все месторождения золота разделены на два основных типа:
- Россыпные месторождения, где золото под действием атмосферных осадков и эрозии находится в свободном виде.
- Коренные месторождения, где золото все еще находится в сростках и внутри вмещающих пород.
Технологии (методы) извлечения золота для этих двух типов месторождений очень разнообразны от простого промывания на старательском лотке до сложной технологической схемы состоящей из операций измельчения, гравитационного обогащения, флотации, выщелачивания и т.д.
Глядя на все это множество способов извлечения золота всегда появляются вопросы — когда и какой процесс извлечения золота будет самый оптимальный?
Если вам необходима технология переработки золотосодержащих руд, то вы попали по адресу. Команда Addrecovery имеет обширный опыт реализации проектов золотоизвлекательных фабрик и установок, в том числе модульных и мобильных. Вы можете задать ваши вопросы в WatsApp, или обратиться по координатам указанным на вкладке контакты.
Россыпные месторождения золота:
Россыпные месторождения содержат золото которое уже освобождено от вмещающих пород и сконцентрировано естественным образом самой природой (физического и химического выветривания, а также деятельности рек, морей, ледников). Золото из россыпей можно легко добывать без применения буровзрывных работ, а также дробления и измельчения.
Промывка золота на лотке — это самый простой способ извлечения золота, который широко используется среди частных старателей. Данный метод относится к гравитационным методам обогащения в котором разделение минералов основанно на том, что минералы с меньшим удельным весом (кварц, полевые шпаты, слюды и т.д. ) сносятся потоком воды дальше минералов с большим удельным весом (золото, платина, касситерит, циркон, ильменит и т.д.).
Промывка золота на лотке очень увлекательное занятие, но не очень практичное с точки зрения извлечения золота в промышленных масштабах.
При извлечении золота из россыпей в промышленных масштабах используют сочетание технологий гравитационного обогащения и подготовки материала к обогащению. Если в россыпном месторождении нет большого количества глины, то из материала удаляют крупные камни и валуны на грохотах (механические сита), затем для извлечения золота используют отсадочные машины и/или шлюзы.
Для россыпных месторождений с высоким содержанием глины материал сначала направляются в барабанный дезинтегратор (скруббер) где происходит его дезинтеграция (отделение камней, частиц золота и прочего от глины), а уже потом выделение крупных камней и валунов и извлечение золота на шлюзах, винтовых сепараторах, отсадочных машинах и другом обогатительном оборудовании.
Необходимо отметить, что если значительная часть частиц золота имеет крупность менее 250-300 мкм, то вместо отсадочных машин и шлюзов довольно часто используют винтовые сепараторы и гравитационные концентраторы.
Коренные месторождения золота:
Золото находящееся внутри твердых пород в виде с ростков с другими минералами довольно часто называют рудным золотом и для извлечения его необходимо вскрыть при помощи буровзрывных работ, дробления и измельчения. Коренные месторождения золота подразделяют на легкообогатимые, сульфидные и труднообогатимые (упорные).
Легкообогатимые золотосодержащие руды
Руды считаются легкообогатимыми если при их измельчении золото легко высвобождается из сростков. Золото в легкообогатимых рудах на 90% извлекается при сочетании технологий гравитационного обогащения и цианидного выщелачивания с минимальным расходом реагентов. В зависимости от содержания золота в руде эти руды разделяются на бедные и богатые, что в дальнейшем позволяет определить наиболее экономически и технологически выгодный метод извлечения золота.
Бедные руды как правило содержат менее 1 г/т золота. Основная технология переработки таких руд — кучное выщелачивание, когда руда дробится, укладывается в штабель (кучи) и поливается цианидом для выщелачивания золота. Несмотря на то, что степень извлечения золота при кучном выщелачивании ниже чем при гравитационно-цианистом процессе, экономия на капитальных затратах позволяет экономически эффективно перерабатывать бедные месторождения.
Богатые руды дробятся, измельчаются и направляются в гидроциклон, который классифицирует частицы по крупности и удельному весу. Мелкие и легкие частицы выходят через сливной патрубок, расположенный в верхней части гидроциклона (слив циклона), а крупные недоизмельченные частицы (пески циклона) выходят через песковую насадку — в нижней части гидроциклона.
Мелкие и легкие частицы направляются на цианирование (выщелачивание золота), золото перейдя в раствор в дальнейшем осаждается (сорбируется) на активированный уголь, из которого в результате последующей операции десорбции оно переходит уже в насыщенный золотом раствор, из которого электролизом и дальнейшей плавкой получаются слитки из сплава Доре. Сплав Доре — это золото-серебряный сплав, содержащий не менее 70% золота.
Крупные и недоизмельченные частицы из песковой части гидроциклона возвращаются обратно в мельницу на доизмельчение, но перед тем как туда попасть, эти частицы пропускают через центробежный концентратор. Центробежный концентратор позволяет извлечь из потока частиц частицы золота, которое затем поступает на доводку на концентрационные столы или на интенсивное цианирование. Поток частиц пройдя через концентратор поступает в мельницу.
Золото извлеченное центробежным концентратором направляется на доводку на концентрационных столах и после объединяется с золотом на плавке, или направляется на интенсивное выщелачивание и уже в виде раствора поступает в электролиз.
Стандартная схема переработки богатых золотосодержащих руд:
Гравитационно-цианистая схема переработки золотосодержащих руд
Сульфидные золотосодержащие руды
Существенная часть золота встречается в ассоциации с сульфидными минералами, такими как арсенопирит, пирит и халькопирит. Золото ассоциированное с сульфидами часто очень тонкое (мелкое) и его трудно отделить полностью от сульфидов. Однако, да же в этом случае есть эффективные и экономически выгодные способы его извлечь.
Часть золота связанного с сульфидами раскрывается (освобождается) при измельчении и его можно извлечь по представленной выше схеме, но значительная часть золота так и остается в сульфидах и схема представленная выше не позволяет его извлечь, что требует применения других методов. Часть золота находящаяся в сульфидах как правило извлекается методом пенной флотации.
Схема гравитационно-флотационного обогащения, предназначенная для извлечения золота связанного с сульфидами, начинается также как и процесс выше, с дробления и измельчения. Отличие заключается в том, что слив циклона поступает не на цианирование (выщелачивание), а на флотационное обогащение. При флотационном обогащении частицы смешиваются с химическими реагентами которые придают поверхности золотосодержащих сульфидных минералов свойство гидрофобности («отталкивания» воды). После смешения с реагентами частицы направляются во флотомашину в которую также подается воздух. Пузырьки воздуха всплывая на поверхность прикрепляются к гидрофобной поверхности минералов и захватывают их с собой. Таким образом сконцентрированные сульфидные минералы (с золотом) плавают на поверхности где могут быть собраны и отправлены на плавку.
Пески циклона также как и в предыдущей схеме направляются на доизмельчение в мельницу через центробежный концентратор для извлечения золота.
Гравитационно-флотационная схема переработки золотосодержащих руд
Упорные золотосодержащие руды
Наиболее сложной задачей извлечения золота является переработка упорных золотосодержащих руд. К этому типу руд относятся все золотосодержащие руды которые не поддаются переработке по вышеуказанным схемам, например медно порфировые руды, сочетания сульфидов, арсенопирит и свинцово-цинковые руды. Ультратонкие частицы золота в этом случае находятся в кристаллической решетке и не освобождаются даже при очень мелкой крупности помола.
Три основных причины приводят к тому, что золото будет считаться упорным (трудно извлекаемым): природная инкапсуляция, химическая интерференция и прег-роббинг (Preg-Robbing). Но даже в этом случае есть методы обработки руды которые позволят в дальнейшем извлечь золото с помощью цианирования (выщелачивания).
Природная инкапсуляция — это когда черезвычайно мелкие частицы золота (менее 10 мкм) заперты в непроницаемом и нереакционноспособном минерале. Как правило в этом случае применяют ультратонкое измельчение способное раскрыть частицы золота или обеспечить к ним доступ выщелачивающих растворов и реагентов. Однако не всегда применение ультратонкого измельчения выгодно. Во многих случаях если золото инкапсулировано в сульфидах, то используется окисление сульфидных минералов путем обжига, окисления под давлением или биоокисления.
Химическая интерференция — это когда в руде есть минералы, которые в первую очередь потребляют большое количество цианида и кислорода. Эти минералы мешают процессу выщелачивания и должны быть удалены или видоизменены до применения цианирования.
Прег-роббинг — это когда в руде присутствует графит или углеродистое вещество. Золото в процессе выщелачивания переходит в раствор, но затем поглощаются шламистыми частицами графита или углеродистого вещества. Для успешного извлечения золота углерод может быть предварительно сожжен, сфлотирован или дезактивирован другими химическими веществами. В последние годы в качестве эффективного метода удаления углерода применяется гравитационное обогащение в том числе на винтовых сепараторах и в гравитационных концентраторах с высокими центробежными полями (G>150-200 ед.).
Таким образом для оптимального и эффективного извлечения золота необходимо знать тип руды / месторождения с которым вы имеете дело.
Имея многолетний опыт извлечения золота, наши специалисты готовы порекомендовать вам лучшее оборудование и технологии для ваших проектов по обогащению золотосодержащих руд. Обратиться к нашим специалистам можно по координатам указанным на странице контакты.
Источник
Химические способы извлечения золота
От редакции бюллетеня «Золотодобыча»: Мы надеемся, многим будет интересно, что выщелачивание золота их техногенных отвалов широко использовали в России еще 100 лет назад. Сначала выщелачивание производили с помощью хлора, а цианид появился позже. В настоящее время технологии извлечения золота пополнились кучным выщелачиванием цианистым и бактериальным, подземным хлоридным выщелачиванием, чановым бактериальным выщелачиванием. За счет этого можно извлекать золото практически из любой руды. Современное оборудование дает возможность вести процессы с большей эффективностью и производительностью. Однако умение специалистов прошлого века реализовывать сложные процессы простейшими техническими средствами в деревянных смолевых бочках, на наш взгляд, вызывает удивление и восхищение.
Всем, кто интересуется историей золотодобычи, рекомендуем книгу Ю.Е.Рукосуева «Золото и платина Урала: история добычи в конце XIX — начале XX века». Екатеринбург — 2004, 196 с. Ниже приведена глава из этой книги.
В 1862 г. шведский подданный Нордстрем проводил в химической лаборатории Екатеринбурга опыты по извлечению золота из откидных песков Березовских промыслов с помощью хлора. Для обработки он требовал пески, которые содержали бы в 100 пудах не менее 48 долей (1,32 г/т) золота в виде пыли. Выполнить эти условия на Березовских приисках было невозможно, так как там в это время промывали пески с содержанием 20 и даже 16 долей /1/ (0,55-0,44 г/т) . Эксперимент не дал каких-либо полезных результатов.
В 1886 г. инженер Е.П.Зеленков взял в аренду у владельца прииска «Успенского» Новикова в Троицком уезде Оренбургской губернии все его отвалы и построил первый на Урале завод химического извлечения золота хлоринацией по методу Платнера. Этот метод включал в себя следующие операции: обжиг руды, хлорирование золота в специальных чанах, выщелачивание хлорного золота и осаждение золота из растворов /2/.
Первые хорошие результаты дали толчок к строительству на Урале хлоринационных заводов во всех районах, где имелось больше количество отвалов, добытых, главным образом, подземным способом. Все эти заводы были довольно просты по устройству, все они разделялись на три отделения: обогатительное, обжигательное и хлоринационное. В обогатительном отделении были установлены горизонтальные жернова, служащие для растирания эфелей, слежавшихся в комки. После промывки обогащенные эфеля, содержавшие главным образом колчеданы, поступали во второе отделение — обжигательное. Обжиг производили в отражательных печах. Его результатом был перевод сернистых соединений в сернокислые. В течение всего этого процесса колчеданы перемешивали железными гребенками для увеличения быстроты и равномерности обжига, а также для предохранения их от спекания /3/. После охлаждения руда поступала в третье отделение — хлоринационное, где устанавливали хлоринационные, отстоечные и осадочные чаны, изготовленные из дерева.
Хлоринационные деревянные чаны были просмолены внутри, имели двойное дно с отверстиями. На него насыпали слой чистого кварца или укладывали асбестовый картон, игравшие роль фильтра. Снизу к чанам подводили два крана: один служил для выпуска воды, другой — для впуска хлора. Второй кран соединялся свинцовой трубой с аппаратом, в котором получали хлор из смеси перекиси марганца, поваренной соли (хлорида натрия) и серной кислоты. В чаны засыпали до 160 пудов обожженных колчеданов, закрывали крышкой и плотно замазывали, после чего открывали хлоропроводный кран.
Хлорирование продолжалось до 6 дней. Его продолжительность зависела от температуры обжига и качества колчеданов. Время, когда содержимое чана прохлорируется, т.е. когда хлор выйдет на поверхность руды, определяли с помощью аммиака, который подносили к специальному отверстию в крышке чана. Если начинал подниматься белый дым, хлоринация считалась законченной. Тогда кран хлоропровода закрывали и отверстие замазывали /4/. Через 12 часов после прекращения хлорирования в чан накачивали воду для растворения образовавшегося хлорного золота; полученный раствор по каучуковым трубам отводили в отстоечный чан. Руду, которая оставалась в чане, выгружали и вывозили в отвал. Полученный осадок через несколько дней переводили в осадительный чан, где золото выделяли с помощью железного купороса (сульфата железа), собирали, сушили и сплавляли в особых печах.
На заводе Е.П.Зеленкова было установлено 18 хлоринационных чанов, 12 отстоечных и 8 осадительных. За 5 лет работы, с 1886 по 1890 г., было получено 17 пудов, 2 фунта 83 золотника 30 долей золота /5/. Получено оно было из отвалов, которые раньше считались бесполезными.
В 90-х гг. XIX в. на Урале стали применять другой спос об химического извлечения золота — цианизация (цианирование), получивший довольно широкое распространение. Этому в значительной степени способствовало постановление правительства от 23 августа 1891 г., согласно которому золотопромышленник, построивший фабрику химического извлечения золота и начинающий перерабатывать старые отвалы, освобождался от уплаты поземельной подати /6/.
Метод цианизации был изобретен в 1843 г. инженером П.Р.Багратионом, который выявил способность золота растворяться в водных растворах щелочных цианидов /7/. Золото, содержавшееся в эфелях, взаимодействием с цианистым калием переводилось в растворимую двойную цианистую соль золота и калия и из этого раствора осаждалось цинком. Весь процесс цианизации делился на три части: выщелачивание, осаждение и сполоск золота /8/.
Выщелачивание проводили в нагрузочных или выщелачивательных чанах, емкость которых на разных заводах была различной. На дне каждого чана имелся фильтр в виде деревянной решетки, на которую натягивали холст. Ниже фильтра устанавливали трубу, по которой выпускали раствор. Загрузку чанов производили сверху. Для разгрузки имелись специальные люки, которые после загрузки плотно закрывали и замазывали. Период работы чана составлял 8 суток: в первый день чан нагру жали; затем в него, по мере вытекания, в течение четырех дней заливали раствор цианистого калия. Накачиваемый раствор цианистого калия разделяли на слабый — 0,05-0,06% и крепкий — до 0,4%. На шестые и седьмые сутки чан промывали водой, а на восьмой день его разгружали и повторяли весь процесс заново /9/.
Полученный в чанах раствор по трубе поступал в экстракторные (экстракционные) ящики, служившие для осаждения золота. Они были прямоугольной формы и делались из дерева, разделялись перегородками на несколько отделений. В каждое отделение на специальные металлические сеточки, которые можно было вытаскивать за ручки, насыпался цинк в виде стружек. Под влиянием раствора, цинк сначала чернел, а затем тонким осадком проваливался в отверстия сетки. После этого начиналась последняя стадия процесса — сполоск. Осадок доставали и прокаливали в обжигательной печи, давали остыть и подвергали воздействию серной кислоты для растворения и удаления различных примесей. После повторной промывки водой осадок снова сушили, затем смешивали с содой и бурой и плавили в графитовом тигле /10/. Полученные слитки — корольки — отправляли в Екатеринбургскую золотосплавочную лабораторию. На некоторых приисках промышленники соединяли механический и химический способы извлечения золота, когда эфеля, обработанные на бегунной фабрике, прямым ходом отправлялись на цианистую обработку, минуя отвалы. Так было на Евдокимовском прииске Вагранского золотопромышленного общества в Верхотурском уезде и на промыслах Березовского золотопромышленного товарищества в Екатеринбургском уезде Пермской губернии /11/.
О распространении химических методов извлечения золота в России в начале XX в. говорят следующие цифры: в 1909 г. этими методами было добыто около 145 пудов, в 1913 г. — 187,5 пудов, то есть примерно 4-5% от общей добычи золота в стране в эти годы /12/.
Литература.
1. Государственный архив Свердловской области. Ф.43.Оп.1. Д.338. Л.9-17 об.
2. Каменский Ю.Т., Менделеев Д.И. Золото//Брокгауз Ф.А., Эфрон И.А. Энциклопедический словарь. Т.24. СПб., 1984.С.640
3. Государственный архив Свердловской области. Ф.51.Оп.1. Д.609. Л.192-192 об.
4. Государственный архив Свердловской области. Ф.43.Оп.1. Д.338. Л.193-193 об.
5. Деви М. Краткий исторический очерк. С.12-13
6. Государственный архив Свердловской области. Ф.51. Оп.1. Д.246. Л.2-4 об.
7. Очерки истории техники в России. 1861-1917 гг. С.190
8. Златоустовский филиал Государственного архива Челябинской области. Ф.69. Оп.67. Д.50.Л.19 об.
9. Государственный архив Свердловской области. Ф.47. Оп.1. Д.607. Л.14-15
10. Государственный архив Свердловской области. Ф.46. Оп.1. Д.291. Л.22-22 об.
11. Государственный архив Свердловской области. Ф.50. Оп.2. Д.3576. Л.1; Ф.46. Оп.1. Д.262. Л.63-63 об.
12. Общий обзор главнейших отраслей горной и горнозаводской промышленности в России. СПб., 1915. С.17
Комплекс статей
Дополнительная информация
От редакции бюллетеня «Золотодобыча»
Мы надеемся, многим будет интересно, что чановое выщелачивание золота широко использовали в России еще 100 лет назад. Сначала выщелачивание производили с помощью хлора, а цианид появился позже.
В настоящее время технологии извлечения золота пополнились кучным выщелачиванием
цианистым и бактериальным, подземным хлоридным выщелачиванием, чановым бактериальным выщелачиванием. За счет этого можно извлекать золото практически из любой руды. Современное оборудование дает возможность вести процессы с большей эффективностью и производительностью.
Однако умение специалистов прошлого века реализовывать сложные процессы простейшими техническими средствами в деревянных смолевых бочках, на наш взгляд, вызывает удивление и восхищение.
Всем, кто интересуется историей золотодобычи, рекомендуем книгу Ю.Е.Рукосуева «Золото и платина Урала: история добычи в конце XIX — начале XX века». Екатеринбург — 2004, 196 с.
Источник
