Как определить схему обогащения и извлечения золота из руды с низким содержанием — это первый вопрос, который неизбежно возникает при запуске многих золотодобывающих проектов. Низкое содержание не означает отсутствие экономической целесообразности разработки; решающим фактором успеха или провала является соответствие технологической схемы свойствам руды, а также то, кто будет координировать внедрение всей производственной линии.Два метода цианидного извлечения золота — CIP и CIL — в сочетании с надежным поставщиком, осуществляющим проектирование, закупку и строительство (EPC) всей производственной линии, составляют основу схемы обогащения низкосортных золотых руд. Ниже мы рассмотрим следующие аспекты: принципы технологического процесса, условия применения, конфигурация технологической схемы, модели строительства и распространенные ошибки.

I. В чём заключаются сложности извлечения золота из руды с низким содержанием

Низкое содержание золота само по себе не является непреодолимой проблемой.Сложности сосредоточены в трёх аспектах: мелкое вкрапление зёрен золота, при недостаточном измельчении золото не поддаётся разъединению; высокое содержание глины, вследствие чего рудная суспензия становится вязкой, что затрудняет проникновение выщелачивающего раствора и перенос вещества; наличие сопутствующих мешающих элементов, таких как мышьяк, углерод и сурьма, что приводит к значительному снижению коэффициента выщелачивания при использовании стандартных цианистых методов.

При разработке схемы обогащения низкосортных золотых руд первым шагом является не выбор оборудования, а выяснение характера залегания золота. Золото в трещинах, между зернами и в виде включений требует совершенно разных технологических процессов.Если золото находится в сульфидах, в качестве основного метода можно использовать флотацию; если золото преобладает в свободной форме, а пустая порода проста, более прямым способом будет цианирование всего шлама. Если схема выбрана неверно, даже самое точное подбор оборудования в дальнейшем не сможет исправить ситуацию.

II. Принципы и различия технологий CIP и CIL

Суть цианирования заключается в том, что в щелочных условиях раствор цианидов растворяет золото, образуя цианозолотые комплексы, которые затем извлекаются из раствора с помощью активированного угля или цинкового порошка.Проще говоря, это похоже на заваривание чая: полезный компонент растворяется в воде, а затем извлекается; разница заключается в том, что после вылуживания золота его необходимо адсорбировать с помощью активированного угля.

CIP, или метод с использованием угольной суспензии, предполагает сначала выщелачивание, а затем переход в адсорбционную ванну. Выщелачивание и адсорбция происходят в отдельных ваннах; время выщелачивания достаточно длительное, а контроль процесса — тщательный, что подходит для руд с высокой скоростью выщелачивания, требующих поэтапного контроля; этот метод чаще используется на крупных обогатительных фабриках.

CIL (углевая выщелачивательная технология) — это метод, при котором выщелачивание и адсорбция происходят одновременно в одном резервуаре. Активированный уголь добавляется непосредственно в выщелачивающий резервуар, и золото, растворяясь, сразу же адсорбируется. Процесс компактен, требует меньшего количества резервуаров и занимает мало места, что делает его подходящим для средних и крупных обогатительных фабрик; он хорошо подходит для обычных рудных золотоносных месторождений.

Однозначного ответа на вопрос о выборе между этими двумя методами нет. Если руда имеет низкое содержание глины, простую минералогию и требуется быстрый темп инвестиций, метод CIL является более экономичным; если же руда имеет высокое содержание глины, сложную минералогию и требуется запас для корректировки, метод CIP является более надежным.В процессе CIL уголь находится в длительном контакте с рудной суспензией, поэтому расход угля, как правило, высок; при переработке руд, содержащих серебро или сопутствующую медь, одновременная адсорбция иногда оказывается даже выгодной. Сравнение технологических схем для извлечения золота из руд с низким содержанием должно основываться на данных обогатительных испытаний, а не на слепом копировании опыта аналогичных рудников.

III. Краткое описание технологических процессов CIP/CIL

На примере CIL типичная технологическая схема выглядит следующим образом: дробление и измельчение до заданной степени измельчения, сгущение и обезвоживание, подача в выщелачивающий чан с добавлением цианидов и регулированием pH известью, одновременное добавление активированного угля для адсорбции, отделение угля, содержащего золото, путем просеивания, после чего следует промывка кислотой, десорбция и электролиз,плавка золотосодержащего шлама с получением чистого золота, а хвосты после обработки сбрасываются или складируются в сухих отвалах.

Отличие технологии CIP заключается в том, что ванны выщелачивания и адсорбции расположены последовательно, и рудная суспензия поступает в адсорбционную секцию только после завершения выщелачивания.Общие контрольные точки для обеих технологий заключаются в следующем: степень измельчения определяет степень разъединения; контроль pH предотвращает потери цианидов в результате испарения; время выщелачивания и время адсорбции должны быть согласованы; концентрация золотосодержащего угля и контроль качества угля напрямую влияют на эффективность извлечения.Труднообрабатываемые руды, содержащие мышьяк, углерод и сурьму, должны сначала пройти предварительную обработку, а затем выщелачивание; в противном случае коэффициент выщелачивания значительно снизится.

IV. Какие руды подходят для CIP/CIL, а какие — нет

Подходят: обычные руды золота, поддающиеся цианированию цельного шлама; цианирование флотационного концентрата; окисленные или полуокисленные золотые руды; руды с содержанием шлама в контролируемом диапазоне.

Неподходящие для прямого выщелачивания: руды с высоким содержанием углерода, в которых наблюдается эффект «похищения» золота, при котором выщелоченное золото вновь адсорбируется углеродистыми веществами; руды, содержащие мышьяк и сурьму, в которых золото инкапсулировано или выщелачивание затрудняется;руды с высоким содержанием крупнозернистого свободного золота должны сначала пройти гравитационную сепарацию в цехе измельчения для предварительного извлечения, а затем поступать на выщелачивание.

Отсюда вытекает необходимость применения комбинированной технологии. При совместном наличии крупнозернистого и мелкозернистого золота сочетание гравитационной сепарации и цианирования зачастую обеспечивает более полное извлечение, чем отдельные технологии. Обоснованность схемы обогащения низкосортных золоторудных месторождений в значительной степени зависит от правильного выбора узлов комбинированной технологии.

V. Какие проблемы решает EPC-поставщик комплексной производственной линии

Даже при правильном выборе технологии, если оборудование не скомпоновано должным образом, достичь запланированных показателей не удастся. Если оборудование для дробления, измельчения, выщелачивания и адсорбции поставляется разными производителями, возникают несоответствия в сопряжениях, производительности и энергопотреблении, что приводит к постоянным изменениям конфигурации трубопроводов и типов насосов на объекте, удлинению сроков наладки, а скрытые затраты значительно превышают разницу в стоимости оборудования.

Ценность EPC-подрядчика, отвечающего за всю линию, заключается в том, что он берет на себя единую ответственность за технологическое проектирование, инженерное проектирование, изготовление оборудования, руководство монтажом, комплексную наладку и обучение персонала, а также несет ответственность за достижение конечных производственных показателей. При выборе следует уделить особое внимание трем моментам: обладает ли подрядчик способностью разрабатывать технологические процессы с учетом характеристик руды, а не просто использовать шаблоны;контролируются ли технологический процесс и оборудование одной и той же командой, чтобы избежать несоответствия между чертежами и оборудованием; готов ли поставщик оговорить в контракте разумные критерии приемки, основанные на условиях конкретного месторождения. Модель разделения обязанностей, при которой строительные и обычные монтажные работы организуются заказчиком на месте, а инженеры, направленные поставщиком, обеспечивают руководство на объекте, является довольно распространенной с точки зрения контроля затрат на рабочую силу и облегчает координацию работ на объекте.

Следует помнить, что EPC не означает «все включено». Четкое определение границ ответственности важнее широкого охвата работ: что входит в обязанности поставщика, а в чем ему оказывает содействие заказчик, должно быть подробно прописано в контракте. После перехода проекта по обогащению низкосортного золотосодержащего руда в стадию строительства нечеткость границ ответственности часто становится основной причиной задержек в сроках сдачи объекта.

VI. Распространенные заблуждения

Во-первых, одностороннее стремление к высокой степени извлечения. Каждый шаг повышения степени извлечения, как правило, сопряжён с более высокими инвестициями и эксплуатационными затратами; в случае проектов с рудой низкого содержания необходимо рассчитывать совокупные затраты за весь жизненный цикл, а не ориентироваться на отдельный показатель.

Во-вторых, упрощённое сравнение кучного выщелачивания и метода углевой суспензии. Кучное выщелачивание отличается низкой стоимостью, но имеет ограниченный коэффициент выщелачивания и не подходит для сульфидных и углесодержащих руд; если руда подходит для кучного выщелачивания, следует использовать именно этот метод, а настойчивое применение кучного выщелачивания к руде, которую им невозможно выщелачить, приводит к растрате ресурсов.

В-третьих, игнорирование выбора типа активированного угля. Уголь из кокосовой скорлупы и уголь из каменного угля имеют разное распределение пор, что приводит к различиям в адсорбционных свойствах; в процессе CIL уголь изнашивается довольно быстро, поэтому следует уделять больше внимания показателям его твердости.

В-четвертых, пропуск опытных работ по обогащению и непосредственное определение технологического процесса. Без данных испытаний на репрезентативных образцах руды любой выбор оборудования лишается обоснования, что является наиболее распространённым источником риска для проектов по добыче золота из руд с низким содержанием.

VII. Заключение

Как определить схему обогащения для низкосортных золотых руд? Ответ можно свести к одной фразе: технологический процесс определяется свойствами руды, оборудование — технологическим процессом, а реализация — единым ответственным субъектом.Технологии CIP и CIL имеют свои пределы применения, а выбор EPC-подрядчика для всей производственной линии определяет, сможет ли проект без отклонений от плана превратиться в реальную производственную мощность. Проведя тщательные испытания, всесторонне сравнив технологические варианты и четко обозначив границы ответственности в рамках модели строительства, можно добиться предсказуемых результатов по извлечению золота и окупаемости инвестиций даже на месторождениях с низким содержанием золота.