Причина упорности глинистых руд — присутствие в них значительных количеств тончайших минеральных зерен (шламов).
Технологические трудности цианирования руд этого типа заключаются в пониженном извлечении золота в раствор, значительных потерях неотмытого металла, плохой сгущаемости и фильтруемости пульп.
Тонкодисперсные частицы глинистых минералов, имея большую удельную поверхность, обладают заметной адсорбционной способностью по отношению к растворенному золоту и свободному цианиду.
Это приводит к снижению извлечения золота в раствор и увеличению расхода цианида.
Что такое глинистые руды золота
Как показали исследования И. К. Скобеева, коагуляция глинистых пульп под действием извести нередко сопровождается их структурированием.
То есть сцеплением отдельных образующихся при коагуляции хлопьевидных агрегатов частиц как бы в единый минеральный каркас — сплошную сетчатую структуру.
Структурированные пульпы обладают некоторой механической прочностью, упругостью, структурной вязкостью и пластичностью, т. е. проявляют одновременно свойства жидкости и твердого тела.
Сетчатая структура пульп разрушается при механическом воздействий (энергичное перемешивание, встряхивание и т. д.), но после прекращения воздействия вновь восстанавливается.
Структурирование пульп приводит к замедлению растворения золота. Это обусловлено низкой скоростью диффузии ионов цианида и молекул растворенного кислорода в иммобилизованном сетчатой структурой растворе.
Структурированные пульпы плохо сгущаются и фильтруются, продукты обезвоживания (сгущенные продукты, кеки фильтрования) содержат значительные количества влаги, что затрудняет отмывку растворенного золота и вызывает дополнительные потери металла.
Следует отметить, что структурирование пульп и связанные с ним осложнения характерны не только для глинистых, но и для некоторых других типов руд, содержащих значительные количества шламов.
В частности, аналогичные явления отмечены при цианировании пульп с повышенным содержанием тонкодисперсных частиц пирротина, пирита, марказита и других минералов.
В тех случаях, когда частицы рудных шламов не содержат включений золота, наиболее простым и эффективным методом переработки глинистых руд является выделение шламов из руды в виде отвального продукта.
В качестве обесшламливающих аппаратов обычно используют гидроциклоны.
Отделение шламов перед направлением руды на цианирование не только устраняет перечисленные выше трудности, но и позволяет значительно обогатить руду и сократить количество цианируемого материала.
Если содержание золота в шламистых фракциях руды значительно, и выделить их в виде отвального продукта невозможно, то руду цианируют без отделения шламов.
Технологический режим выщелачивания должен предусматривать при этом интенсивное перемешивание и аэрацию пульпы и ее подкрепление свежими цианистыми растворами.
Эти условия способствуют разрушению сетчатых структур и ускоряют растворение золота.
Цикл цианирования не должен быть затянутым, так как излишняя продолжительность выщелачивания не только бесполезна, но и вредна из-за повышенных потерь золота за счет сорбции его хвостами цианирования.
Руду следует измельчать в цианистом растворе, так как это значительно сокращает необходимую продолжительность перемешивания и предотвращает ошламование поверхности металлических золотин.
При фильтровании глинистых руд часто наблюдается заметное дорастворение золота, не выщелоченного при перемешивании пульпы.
Это связано с разрушением сетчатой структуры пульпы в процессе фильтрования.
Поэтому для повышения извлечения золота в некоторых случаях может оказаться целесообразным проведение фильтрования в две стадии с промежуточной репульпацией кека цианистым раствором.
Перечисленные методы не устраняют всех трудностей цианирования глинистых руд.
Наиболее рациональным способом переработки этих руд в настоящее время является сорбционное выщелачивание.
Введение ионита в пульпу ускоряет процесс и значительно повышает извлечение золота.
Механизм положительного действия ионита такой же, как и в рассмотренном выше случае сорбционного выщелачивания углистых материалов.
Сорбционная активность глинистых веществ ниже, чем углистых, поэтому сорбционное выщелачивание глинистых руд проводят при умеренной концентрации ионита в пульпе (около 2 %).
Повышение извлечения золота достигается не только подавлением сорбционной активности глинистых веществ, но и в результате устранения несовершенной операции отмывки растворенного золота.
Общий прирост извлечения золота может достигать 5 % и более.
Это обстоятельство наряду с устранением малопроизводительной и энергоемкой операции фильтрования цианистых пульп делает сорбционную технологию наиболее эффективным методом переработки глинистых руд.