Сложно ли обогащать мелкодисперсное золото? Как выбрать технологию CIP/CIL и комплексную схему обогатительной фабрики?
Сложность добычи и обогащения мелкодисперсного золота? Как выбрать технологию CIP/CIL и комплексную схему обогатительной фабрики
Мелкозернистое золото является одним из общепризнанных «сложных случаев» в области обогащения и переработки золоторудных месторождений. Золотые частицы имеют настолько мелкую фракцию, что их невозможно полностью разделить при обычном измельчении, либо они заключены в виде невидимого золота в сульфидах и кремневых минералах, в результате чего коэффициент прямого цианирования зачастую не может быть повышен.Получив руду с мелкозернистым золотом, многие владельцы рудников в первую очередь задаются вопросом: какую технологию выбрать — CIP или CIL? Нужно ли сначала проводить обогащение методом флотации? Как правильно скомпоновать комплексную схему обогатительной фабрики? В данной статье в соответствии с технологической логикой подробно рассмотрены сложности добычи и обогащения мелкозернистого золота, выбор технологий CIP/CIL и комплексные схемы обогатительных фабрик.
I. Почему мелкозернистое золото трудно обогащать
Сложность обогащения мелкозернистого золота коренится в понятии «лигирование».
Во-первых, мелкий размер частиц, что затрудняет их полное отделение при измельчении. Золотые частицы размером в микроны или даже субмикроны рассеяны в пустоте или сульфидах; даже при измельчении до стандартной степени измельчения часть золота остается инкапсулированной, отделение отдельных частиц происходит неполноценно, цианидный раствор не может контактировать с золотом, и, естественно, коэффициент выщелачивания оказывается низким.
Во-вторых, высокая доля инкапсулированного золота. Мелкодисперсное золото часто встречается в виде инкапсулированного золота в пирите, арсенисте и кремнеземе; физическое измельчение для его высвобождения сопряжено с высокими затратами, и даже при самом тонком измельчении его не удается полностью отделить.
В-третьих, помехи, связанные с превращением в шлам. В процессе тонкого измельчения усиливаются процессы превращения пустой породы в шлам, повышается вязкость рудной суспензии, что влияет на эффективность выщелачивания и адсорбции; активированный уголь загрязняется рудным шламом, что снижает адсорбционную способность угля, содержащего золото.
В-четвертых, помехи сопутствующих элементов. В мелкозернистых золотоносных рудах, содержащих мышьяк, углерод и сурьму, мышьяк расходует цианиды, углерод вытесняет золото, а сурьма препятствует выщелачиванию; коэффициент выщелачивания при традиционном цианидном выщелачивании может составлять всего 20–50 %.
II. Как выбрать между CIP и CIL
CIP (метод углевой суспензии) и CIL (метод углевого выщелачивания) являются основными технологиями цианидного извлечения золота из цельного шлама; их основное различие заключается в последовательности выщелачивания и адсорбции.
CIL (углеродная выщелачивательная технология)
Выщелачивание и адсорбция на активированном угле происходят одновременно: в выщелачивающий чан добавляются цианиды и активированный уголь, и процесс выщелачивания и адсорбции происходит параллельно. Процесс имеет компактную схему, требует меньшего количества чанов и подходит для средних и крупных обогатительных фабрик. Активированный уголь добавляется в последний чан и движется в противотоке, контактируя с рудной суспензией в обратном направлении.
CIP (метод угле-суспензионной выщелачивания)
Сначала завершается выщелачивание, а затем руда поступает в адсорбционный чан с добавлением активированного угля. Выщелачивание и адсорбция происходят в отдельных чанах, что обеспечивает более длительное время выщелачивания; этот метод подходит для руд с высокой скоростью выщелачивания, требующих поэтапного контроля, и широко применяется на крупных обогатительных фабриках.
Критерии выбора
- Если скорость выщелачивания мелкодисперсного золота относительно низкая и требуется длительное время выщелачивания, более надежным выбором будет CIP: выщелачивание и адсорбция контролируются отдельно, что гарантирует достаточное время выщелачивания.
- Если технологический процесс компактен, приоритетом является контроль инвестиций, а скорость выщелачивания приемлема, следует выбрать CIL: в этом случае требуется меньшее количество ванн и занимаемая площадь меньше.
- В случаях, когда возможны оба варианта, следует ориентироваться на данные испытаний: кривую времени выщелачивания, скорость адсорбции, расчёт расхода угля — пусть говорят цифры.
Однако необходимо подчеркнуть: если мелкодисперсное золото сильно инкорпорировано, простое использование CIP/CIL не позволит повысить коэффициент выщелачивания, поэтому необходимо сначала провести обогащение методом флотации или предварительную обработку. CIP/CIL не являются панацеей; технологическая схема должна определяться в зависимости от формы нахождения золота.
III. Как скомпоновать комплексную схему обогатительной фабрики для мелкодисперсного золота
Для обогатительных фабрик по переработке мелкодисперсного золота не существует универсальной конфигурации; технологические схемы варьируются в зависимости от степени обволакивания и сопутствующих элементов.
Схема 1: обогащение флотацией + цианирование концентрата (CIP/CIL)
Применима к рудам с мелкодисперсным золотом, в которых золото облокочено сульфидами и может быть обогащено методом флотации. Руда измельчается до полного отделения сульфидов, содержащих золото, флотацией получается золотой концентрат, который после повторного измельчения подвергается цианированию (CIP/CIL) или напрямую отправляется на плавку.Флотация позволяет обогатить золото в концентрате, сократить объём последующей цианидной обработки и снизить затраты на реагенты. Это одна из наиболее распространённых технологических схем для мелкозернистого золота.
Основное оборудование: дробильно-измельчительное оборудование, флотационные аппараты, оборудование для повторного измельчения концентрата, выщелачивающие ванны, система адсорбции на активированном угле, оборудование для десорбции и электролиза, печи для плавки золота.
Схема 2: Цианирование цельного шлама (CIP/CIL)
Подходит для мелкозернистых золотых руд, в которых золото преимущественно находится в свободной форме, имеет низкую степень обвязки и не содержит мешающих элементов, таких как мышьяк, углерод и сурьма. После дробления и измельчения руда подвергается уплотнению и обезвоживанию, поступает в выщелачивающие чаны для цианирования, затем проходит адсорбцию по технологии CIP или CIL, после чего происходит десорбция с золотосодержащего угля, электролиз и плавка.
Основное оборудование: оборудование для дробления и измельчения, сгуститель, выщелачивающие чаны, система адсорбции на активированном угле, сепарационное сито для золосодержащего угля, оборудование для десорбции и электролиза, печь для плавки золота, фильтр-пресс для хвостов.
Схема 3: Предварительная обработка + цианирование
Применяется для трудноперерабатываемых мелкозернистых золотосодержащих руд, в которых золото плотно инкорпорировано в сульфиды или кремнезем, и для которых характерна низкая степень вылуживания при традиционном цианировании. После обогащения золосодержащих сульфидов методом флотации концентрат подвергается обжигу, биологическому окислению, окислению под давлением или химическому окислению для разрушения инкорпорированной структуры, после чего золото извлекается методом цианирования.Выбор метода предварительной обработки зависит от содержания сульфидов, содержания мышьяка и степени инкапсуляции. Компания GoldProcessingPlant предлагает эксклюзивные схемы предварительной обработки с использованием специальных реагентов для труднообрабатываемых руд, содержащих мышьяк и углерод; в случае руд, у которых не удается повысить коэффициент выщелачивания традиционными методами, инкапсулированное золото высвобождается с помощью комбинированных технологий и индивидуально разработанных схем применения реагентов.
Вариант 4: Комбинированная схема — гравитационная сепарация + флотация + цианирование
Применима к сложным рудам, в которых сосуществуют крупнозернистое и мелкозернистое инкапсулированное золото. В схеме измельчения устанавливается центробежный сепаратор для предварительного извлечения крупнозернистого свободного золота, флотация используется для извлечения золотосодержащих сульфидов, а хвосты флотации подвергаются цианированию в зависимости от содержания золота. Выбор узлов комбинированной технологии определяет общий коэффициент извлечения.
Выбор конкретного маршрута должен быть определен на основе испытаний на извлекаемость с использованием репрезентативных проб руды.Степень инкорпорированности мелкозернистого золота в разных участках рудника может значительно различаться, поэтому испытания должны охватывать различные участки и включать испытания по гравитационной сепарации, флотацию в открытом/замкнутом цикле, цианирование, а также сравнительные испытания цианирования цельного рудного сырья (CIL/CIP).
IV. Основные моменты комплектации оборудования для обогатительных фабрик по переработке мелкозернистого золота
Участок измельчения: для мелкозернистого золота требуется достаточная степень измельчения, обеспечивающая его разъединение; двухступенчатое измельчение с использованием шаровой мельницы решетчатого типа на первой ступени и шаровой мельницы переливного типа на второй ступени, при этом вторая ступень образует замкнутый цикл с гидроциклоном.Степень измельчения определяется по результатам испытаний с учётом степени разъединения и энергопотребления; чрезмерное измельчение приводит к увеличению содержания шлама.
Флотационная стадия (если применимо): Флотационные машины объединяются в агрегаты грубого, промывочного и чистого обогащения; схема использования реагентов корректируется с учетом сульфидов, содержащих золото. При работе с арсеносодержащими рудами необходимо подавлять выделение мышьяка или проводить отдельную флотацию арсенозолотого концентрата.
Секция выщелачивания и адсорбции: выщелачивающие чаны (с перемешиванием и аэрацией), система адсорбции на активированном угле, сепарационные грохоты для отделения золотосодержащего угля (угольные грохоты/пневматические подъемники). Для CIL используются высокоэффективные двухлопастные чаны для выщелачивания угля с одновременным выщелачиванием и адсорбцией; для CIP — последовательное соединение нескольких чанов для выщелачивания и адсорбции.
Этап десорбции и электролиза: оборудование для десорбции при нормальной температуре и давлении (подходит для стандартной переработки) или оборудование для десорбции при высоких температурах и давлении (более высокая эффективность переработки, более полная десорбция, подходит для крупных рудников или руд, трудно поддающихся десорбции), электролизеры, печи для плавки золота.
Участок сгущения и обезвоживания: сгуститель, фильтр-пресс (сухой сброс хвостов, обезвоживание концентрата). При переработке мелкодисперсных руд необходимо обеспечить достаточную мощность этапов шламования, сгущения и фильтрации.
Вспомогательное оборудование: питатели, ленточные конвейеры, смесительные чаны, шламовые насосы, насосы для подъема угля.
GoldProcessingPlant предлагает полный спектр оборудования для обогащения золотосодержащих руд: дробление и просеивание, измельчение и классификация, гравитационное обогащение, флотация, выщелачивание и адсорбция (системы CIL/CIP), замещение цинковым порошком, системы десорбции и электролиза (при комнатной температуре и давлении / при высоких температурах и давлениях), сгущение и обезвоживание, подача и транспортировка.Продажа как отдельных агрегатов, так и комплектных установок; комплектация осуществляется с учетом характеристик руды и технологических требований, а не на основе имеющихся на складе запасов.
V. Четыре распространенных ошибки при добыче и обогащении мелкодисперсного золота
- Ошибка № 1: Настойчивое применение цианирования всего шлама при сильном инкорпорировании золота. Мелкозернистое золото инкорпорировано в сульфиды или кремниевые минералы; даже при самом тонком измельчении оно не поддается разъединению, а прямой цианирование дает настолько низкий коэффициент выщелачивания, что это не окупается. Необходимо сначала провести обогащение методом флотации или предварительную обработку.
- Ошибка № 2: Недостаточная степень измельчения, неполное разъединение. Мелкозернистое золото чувствительно к степени измельчения; если она не соответствует нормативам, его невозможно извлечь ни при флотации, ни при цианировании. Степень измельчения должна определяться экспериментально, а не «на глаз».
- Проблема № 3: игнорирование влияния образования шлама на адсорбцию при выщелачивании. Мелкое измельчение усиливает образование шлама, повышается вязкость рудной суспензии, активированный уголь загрязняется рудным шламом, а адсорбционная способность снижается. Необходимо обеспечить достаточную мощность этапов сгущения и обесшламивания, а при необходимости скорректировать схему использования реагентов.
- Проблема № 4: Выбор технологий CIP/CIL без проверки проб руды. Скорость выщелачивания мелкодисперсного золота, скорость адсорбции и расход активированного угля должны рассчитываться на основе данных испытаний. Выбор технологий CIP и CIL, количество устанавливаемых ванн и продолжительность выщелачивания определяются результатами испытаний.Подход GoldProcessingPlant заключается в том, чтобы сначала изучить руду, затем провести испытания, а уже после этого подобрать оборудование — к отчету об испытаниях непосредственно прилагается перечень выбранного оборудования и предварительный бюджет.
6. Почему стоит выбрать GoldProcessingPlant для разработки проекта по переработке мелкодисперсного золота
Технология превыше всего, без использования шаблонов
Мелкозернистые золотоносные руды отличаются по условиям залегания от руд кварцевых жил и метаморфизованных пород, поэтому параметры технологического процесса не должны быть одинаковыми. Более 20 лет опыта в проектировании технологических процессов обогащения золота и производстве оборудования, глубокое знание ключевых технологий CIP/CIL, флотации, гравитационного обогащения, кучного выщелачивания и т. д., а также специализация в обработке труднообогащаемых руд и сложных рудных тел.
Специализация на труднообрабатываемых рудах
Для труднообработваемых золотоносных руд, содержащих мышьяк и углерод, мелкозернистого инкрустированного золота, полиметаллических ассоциаций и окисленных руд с высоким содержанием шлама у нас есть соответствующие комбинированные технологии и специализированные решения. Наша эксклюзивная схема предварительной обработки с использованием химикатов позволяет высвободить инкрустированное золото, а не применять один стандартный процесс ко всем золоторудным рудам.
Собственное производство оборудования, тесная интеграция технологий и оборудования
Дробилки, шаровые мельницы, флотационные аппараты, системы выщелачивания и адсорбции CIL/CIP, электролизное оборудование для десорбции, а также печи для плавки золота — всё это производится собственными силами. Инженеры-технологи и инженеры-механики работают в одной команде, что позволяет изготавливать оборудование в точном соответствии с технологическими чертежами и избегать несоответствий между проектными чертежами и габаритами оборудования.Два крупных производственных комплекса, занимающих площадь около 50 000 квадратных метров, обладают годовой производственной мощностью более 500 комплектов оборудования. Продукция экспортируется в более чем 50 стран и регионов; мы строго соблюдаем требования системы управления качеством ISO 9001, а наша продукция прошла сертификацию CE.
Опыт реализации проектов по всему миру
Проекты охватывают основные районы добычи золота: Гану, Мари и Танзанию в Африке; Перу и Колумбию в Южной Америке; Россию и Казахстан в Центральной Азии, а также страны Юго-Восточной Азии. Производительность установок составляет от 30 до 5000 тонн в сутки. Компания хорошо знакома с международной логистикой, процедурами таможенного оформления и строительными стандартами различных стран.
Гибкое разделение этапов, отсутствие обязательной комплектации
Заказчик может ограничиться только испытаниями обогащения руды, приобретением только технологического проекта и схемы подбора оборудования, закупкой только оборудования или привлечением инженеров для наладки на месте, а также выбрать вариант «под ключ» (EPC). Расходы на испытания обогащения руды и проектирование, оплаченные на начальном этапе, могут быть полностью зачтены в счет стоимости оборудования при последующем заключении контракта на поставку оборудования или EPC-контракта.
Постоянная техническая поддержка
Мы несем ответственность за качество оборудования в течение гарантийного срока, а по его истечении обеспечиваем долгосрочные поставки запасных частей, предоставляем технические консультации и рекомендации по оптимизации технологического процесса. Содержание и степень инкапсуляции мелкозернистого золота в руде меняются в зависимости от участка добычи, поэтому параметры извлечения необходимо корректировать — и мы всегда готовы помочь.
Обогащение мелкозернистого золота представляет собой сложную задачу, связанную с проблемами разъединения, интенсивной инкорпорации и влиянием грязеобразных примесей. CIP/CIL является основной технологией цианирования цельной руды, но при условии, что золото может быть отделено — руда с высокой степенью инкорпорации должна сначала пройти флотационное обогащение или предварительную обработку, иначе даже CIP/CIL не сможет обеспечить необходимый коэффициент выщелачивания.
Подход компании GoldProcessingPlant заключается в следующем: сначала анализируются тип руды и условия её залегания, определяется технологическая схема, затем подбирается оборудование в соответствии с технологией, и, наконец, на место отправляются инженеры для настройки оборудования до достижения требуемого уровня извлечения золота.Для мелкозернистого золота применяется схема «флотационное обогащение + цианирование концентрата» или «предварительная обработка + цианирование»; выбор CIP/CIL осуществляется на основе данных испытаний. При правильном выборе этого пути гарантируются как коэффициент извлечения, так и окупаемость инвестиций.
Независимо от того, находитесь ли вы на этапе геологоразведки, хотите проверить возможность извлечения мелкозернистого золота или планируете строительство новой обогатительной фабрики, GoldProcessingPlant готова предоставить профессиональные консультации и полный план реализации проекта.
Суть схемы добычи и обогащения мелкодисперсного золота заключается в следующем: «сначала изучить руду, определить технологическую схему, выбрать CIP/CIL, подобрать оборудование»:в зависимости от степени включения золота в породу и сопутствующих элементов выбирается один из следующих технологических маршрутов: обогащение методом флотации + цианирование концентрата, цианирование цельного рудного сырья, предварительная обработка + цианирование, комбинированный процесс гравитационного обогащения + флотации + цианирования и т. д.;метод CIP подходит для руд с низкой скоростью выщелачивания, требующих длительного времени выщелачивания, а метод CIL — для случаев, когда требуется компактная технологическая схема и приоритет отдается инвестициям; окончательный выбор определяется на основе данных испытаний по кривой времени выщелачивания, скорости адсорбции и расходу угля.Оборудование должно быть сконфигурировано по всей цепочке: измельчение, флотация, выщелачивание-адсорбция, десорбция-электролиз, сгущение и обезвоживание, чтобы избежать четырех распространенных ошибок: принудительное применение цианирования цельного шлама к руде с инкапсулированным золотом, недостаточная степень измельчения, игнорирование процесса превращения руды в шлам и выбор CIP/CIL без предварительной проверки.