Анализ технологий обогащения золоторудных месторождений с высоким содержанием мышьяка: эффективные схемы извлечения золота, способствующие снижению затрат и повышению эффективности предприятий
Анализ технологий обогащения золоторудных месторождений с высоким содержанием мышьяка: эффективные схемы извлечения золота, способствующие снижению затрат и повышению эффективности предприятий
Золоторуды с высоким содержанием мышьяка являются наиболее распространенным типом труднообрабатываемых золоторуд и доставляют много хлопот владельцам рудников. Золото заключено в оловокисль и пирит, содержащий мышьяк. При традиционном цианидном выщелачивании арсениды поглощают цианид, а заключенное в них золото не выделяется, в результате чего коэффициент выщелачивания часто составляет всего 20–30 %.Однако высокое содержание мышьяка не означает, что руда безнадёжна — главное сначала выяснить форму нахождения мышьяка, а затем выбрать правильную схему предварительной обработки. В данной статье подробно рассмотрены характеристики руды с высоким содержанием мышьяка, технологии извлечения золота, а также логика снижения затрат и повышения эффективности.
I. Почему золоторуды с высоким содержанием мышьяка трудно обогащать
Во-первых, золото заключено в арсенистых минералах. В золоторудных месторождениях с высоким содержанием мышьяка золоточасто встречается в виде мелкодисперсных вкраплений в арсениде железа (FeAsS) и мышьяковистой пирите, где частицы золота заключены в кристаллическую решетку мышьяковых минералов, что затрудняет их полное отделение при обычном измельчении, в результате чего цианистый раствор не может вступить в контакт с золотом.
Во-вторых, арсениды потребляют цианиды. Саркома и арсенистый пирит в процессе цианирования вступают в реакцию с цианидами, потребляя большое количество реагентов, и одновременно образуют такие мешающие вещества, как цианистые сульфаты, что еще больше ухудшает условия выщелачивания.
В-третьих, экологические риски, связанные с мышьяком. Мышьяк является токсичным элементом; к обработке мышьякосодержащих хвостов и сточных вод предъявляются строгие экологические требования, а обработка мышьяка с целью его отвердевания и стабилизации является обязательным этапом проекта.
В-четвертых, низкий коэффициент выщелачивания и низкая экономическая эффективность. Коэффициент выщелачивания при традиционном прямом цианировании обычно составляет всего 20–50 %; при этом расход реагентов высок, а коэффициент извлечения низкий, что зачастую делает технологию нерентабельной при подсчете общей рентабельности.
II. Технологические схемы извлечения золота из руд с высоким содержанием мышьяка
Для золоторудных месторождений с высоким содержанием мышьяка не существует универсального решения; технологические схемы различаются в зависимости от содержания мышьяка и формы нахождения золота, но основная логика всех схем заключается в том, что сначала проводится обработка мышьяка, а затем — извлечение золота.
Схема 1: обогащение флотацией + предварительная обработка + цианирование (основная схема)
Подходит для руд, в которых золото заключено в мышьякосодержащие минералы и может быть обогащено методом флотации.После измельчения проводится флотация, в ходе которой мышьяковистый свинцовик, мышьяковистый пирит и другие содержащие золото мышьяковые минералы обогащаются в мышьяково-золотой концентрат; решение о повторной переработке хвостов принимается в зависимости от их содержания. Мышьяково-золотой концентрат подвергается предварительной обработке для разрушения оболочки, после чего золото извлекается методом цианирования.
Преимущества этого технологического маршрута заключаются в том, что при флотации сначала происходит обогащение мышьяковитых минералов, а последующая предварительная обработка проводится только с концентратом, что значительно снижает объём переработки и позволяет контролировать затраты.
Схема 2: Предварительная обработка путем обжига и окисления
Золото-мышьяковый концентрат подвергается обжигу, в результате чего мышьяк выделяется в виде триоксида мышьяка (требуется установка системы рекуперации мышьяка), сера удаляется в виде диоксида серы, а золото высвобождается из инклюзий; обжаренная руда затем подвергается цианированию.Технология обжига является отработанной, однако ключевую роль играют рекуперация мышьяка и экологически безопасная обработка отходов; необходимо обеспечить очистку дымовых газов и утилизацию мышьяковых продуктов.
Вариант 3: Предварительная обработка методом биологического окисления
С помощью оксидофильных бактерий осуществляется окислительное разложение арсенита и пирита с высвобождением золота из матрицы, после чего окисленный шлак подвергается цианированию. Биологическое окисление отличается относительно низкими затратами и меньшими экологическими требованиями, однако характеризуется длительным циклом окисления (обычно от нескольких дней до нескольких недель) и высокими требованиями к эксплуатации и управлению, поэтому подходит для проектов, располагающих достаточными площадями и временем.
Вариант 4: Предварительная обработка методом окисления под давлением
В условиях высокой температуры и давления с помощью кислорода осуществляется окисление и разложение мышьяковых минералов и сульфидов; после высвобождения золота проводится цианирование. Окисление под давлением характеризуется высокой скоростью реакции и полным окислением, подходит для крупных проектов, однако требует значительных инвестиций в оборудование и высоких требований к эксплуатации.
Вариант 5: Предварительная обработка химическим окислением/специальными реагентами
С помощью химических окислителей или специально разработанных систем реагентов разрушается оболочка мышьяковых минералов, после чего проводится цианирование.Компания GoldProcessingPlant предлагает решения по предварительной обработке с использованием запатентованных химических составов для трудноперерабатываемых руд, содержащих мышьяк и углерод. Для руд, у которых не удается повысить коэффициент выщелачивания стандартными методами, применяется индивидуальная система химических составов, позволяющая высвободить связанное золото; состав химических составов и технологические параметры определяются на основе испытаний проб руды.
Выбор конкретного метода должен быть подтвержден испытаниями на репрезентативных образцах руды. Содержание мышьяка, виды мышьяковых минералов, степень инкапсуляции золота и содержание серы влияют на выбор метода предварительной обработки и его экономическую эффективность; данные испытаний служат основой для принятия решения.
III. Комплектация оборудования для обогатительной фабрики по переработке золотосодержащих руд с высоким содержанием мышьяка
Комплектация осуществляется в соответствии с основной технологической схемой (обогащение флотацией + предварительная обработка + цианирование). Перечень основного оборудования:
Участок дробления и измельчения
щековая дробилка (грубое дробление), конусная дробилка (среднее и мелкое дробление), шаровая мельница, спиральный классификатор или гидроциклон. Степень измельчения должна обеспечивать индивидуальное отделение золосодержащих минералов, определяется на основе испытаний.
Флотационный участок
Флотационные аппараты (серия SF с самовсасыванием шлама, полная серия XCF/KYF с аэрацией), комбинированные установки для грубого, промывочного и чистого обогащения.Ключевым моментом при флотации мышьянистых руд является подавление флотации мышьянистой ржавчины или отдельная флотация золото-мышьянистого концентрата; схема использования реагентов (сборщики, активаторы, ингибиторы, регуляторы pH) корректируется в зависимости от свойств руды.
Участок предварительной обработки
В зависимости от технологической схемы выбираются печи для обжига, резервуары для биологического окисления, реакторы для окисления под давлением или системы химического окисления/химической предварительной обработки.
Цианидная стадия
Выщелачивающие чаны, система адсорбции на активированном угле (CIL/CIP), сепарационные грохоты для золотосодержащего угля, оборудование для десорбционного электролиза, печи для плавки золота.
Участок экологической очистки
Установки по отвердению и стабилизации отходов и сточных вод, содержащих мышьяк, фильтр-пресс для хвостов. Экологическая обработка мышьяка является обязательным этапом в проектах по переработке золоторудных месторождений с высоким содержанием мышьяка.
Участок обогащения и обезвоживания
Уплотнитель, фильтр-пресс.
GoldProcessingPlant предлагает оборудование, охватывающее весь технологический цикл обогащения золота: дробление и просеивание, измельчение и классификация, гравитационное обогащение, флотация, выщелачивание и адсорбция (системы CIL/CIP), электролиз десорбции, сгущение и обезвоживание, подача и транспортировка сырья; возможна как продажа отдельных единиц оборудования, так и поставка комплектных установок.
IV. Четыре ключевых момента для снижения затрат и повышения эффективности при переработке золоторудных месторождений с высоким содержанием мышьяка
- Ключевой момент № 1: сначала необходимо точно определить форму нахождения мышьяка. Находится ли мышьяк в виде мышьяковистой ртути или в мышьяковистом пирите, представляет ли золото инклюзионное или трещиновое, насколько глубоко оно инклюзировано — все это определяет выбор метода предварительной обработки. Если запускать оборудование без проведения минералогического анализа и экспериментальной проверки, инвестиции с большой вероятностью окажутся напрасными.
- Ключевой момент № 2: сначала провести обогащение методом флотации, чтобы сократить объем предварительной обработки. Затраты на предварительную обработку напрямую зависят от объема переработки. Флотация позволяет снизить выход арсено-золотого концентрата, благодаря чему предварительная обработка проводится только с концентратом, а объем переработки может составить всего от нескольких до десятков процентов от объема сырой руды, что приводит к значительному снижению затрат.
- Ключевой момент № 3: схема использования реагентов должна разрабатываться индивидуально для каждой руды, а не по универсальным рецептурам. Выбор ингибиторов для флотации мышьяковистой руды, а также реагентов для предварительной обработки перед цианированием должны определяться на основе испытаний с учетом свойств руды. Универсальные рецептуры реагентов могут оказаться неэффективными при применении к другой руде.
- Ключевой момент № 4: Экологические меры должны проектироваться одновременно с основным процессом, чтобы не создавать проблем в будущем. Обезвреживание и стабилизация мышьяка, а также очистка сточных вод, содержащих мышьяк, должны проектироваться одновременно с основным технологическим процессом, а разрешения на экологические мероприятия следует получать заранее. Если оформлять экологические документы только после прибытия оборудования на место, сроки строительства будут постоянно затягиваться.
V. Почему стоит выбрать GoldProcessingPlant для разработки проекта по переработке золоторудных руд с высоким содержанием мышьяка
Специализация на трудноперерабатываемых рудах
Для трудноперерабатываемых золоторудных месторождений, содержащих мышьяк и углерод, а также для мелкозернистого инкрустированного золота и полиметаллических ассоциаций имеются соответствующие комбинированные технологии и специализированные решения. Эксклюзивная схема предварительной обработки с использованием химикатов позволяет раскрыть инкрустированное золото; для руд, у которых не удается повысить коэффициент выщелачивания стандартными методами, применяется индивидуальная схема использования химикатов для повышения коэффициента извлечения, а не один стандартный процесс для всех золоторудных месторождений.
Технология в приоритете — результаты экспериментов говорят сами за себя
Сначала проводится анализ минералогического состава репрезентативных образцов руды, а также испытания по флотации, предварительной обработке и цианидному выщелачиванию; на основе полученных данных определяются технологическая схема и режим применения реагентов. К отчету об испытаниях непосредственно прилагается перечень выбранного оборудования и предварительный бюджет.
Собственное производство оборудования, тесная интеграция технологического процесса и оборудования
Дробилки, шаровые мельницы, флотационные машины, выщелачивающие ванны, системы адсорбции на активированном угле, электролизное оборудование для десорбции и печи для плавки золота — всё это производится собственными силами. Инженеры-технологи и инженеры-механики работают в одной команде, а оборудование изготавливается в соответствии с технологическими чертежами.Два крупных производственных комплекса с годовой производственной мощностью более 500 комплектов оборудования; продукция экспортируется в более чем 50 стран и регионов; строго соблюдается система управления качеством ISO 9001; 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 30–5000 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 обогатительной технологии, 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). Стоимость испытаний обогатительной технологии и проектирования, оплаченная на начальном этапе, может быть полностью зачтена 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 истечении гарантии обеспечиваем долгосрочные поставки запасных частей, предоставляем технические консультации и рекомендации по оптимизации технологического процесса.
Сложность обогащения золоторудных месторождений с высоким содержанием мышьяка заключается не в отдельном оборудовании, а в том, насколько согласованы между собой три фактора: «форма нахождения мышьяка — схема предварительной обработки — конфигурация оборудования».Если форма нахождения мышьяка не выяснена, выбирается неверная схема предварительной обработки; если флотация не обеспечивает обогащения, слишком большая пропускная способность предварительной обработки делает проект убыточным; если схема использования реагентов основана на универсальных рецептурах, коэффициент выщелачивания не повышается; если системы экологической очистки спроектированы несинхронно, сроки сдачи проекта затягиваются снова и снова — каждое ошибочное решение приводит к потерям инвестиций.
Подход компании GoldProcessingPlant заключается в следующем: сначала анализируются тип руды и форма нахождения мышьяка, проводятся минералогический анализ и экспериментальная проверка, определяется технологическая схема, затем подбирается оборудование в соответствии с технологией, и, наконец, на место отправляются инженеры для настройки оборудования до получения золота.Для золоторудных месторождений с высоким содержанием мышьяка основным направлением является схема «флотационное обогащение + предварительная обработка + цианирование», при этом конкретный метод предварительной обработки выбирается на основе данных испытаний. Правильный выбор этого пути гарантирует высокий коэффициент извлечения и окупаемость инвестиций.
Независимо от того, находитесь ли вы на этапе геологоразведки, хотите проверить возможность обогащения руды с высоким содержанием мышьяка или планируете построить новую линию по обогащению руды, GoldProcessingPlant готова предоставить профессиональные консультации и полный план реализации проекта.
Суть обогащения золота из руд с высоким содержанием мышьяка заключается в том, чтобы «сначала обработать мышьяк, а затем извлечь золото»:сначала с помощью минералогического анализа выясняется форма нахождения мышьяка и степень его связывания с золотом, а затем выбирается один из следующих технологических маршрутов: флотационное обогащение + предварительная обработка + цианирование (основной метод), обжиг с окислением, биологическое окисление, окисление под давлением, химическое окисление или предварительная обработка с использованием запатентованных реагентов;Оборудование конфигурируется по всей цепочке технологического процесса: дробление и измельчение, флотация, предварительная обработка, цианирование, выщелачивание, адсорбция, десорбция, электролиз, экологически безопасная переработка мышьянистых хвостов, обогащение и обезвоживание.Ключом к снижению затрат и повышению эффективности является предварительное обогащение методом флотации для уменьшения объема предварительной обработки, подбор режима использования реагентов с учётом особенностей руды, а также синхронное проектирование систем экологической обработки отходов; окончательный вариант проекта будет основан на данных испытаний репрезентативных образцов руды.