Методы цианирования золота
Цианистый процесс вошел в практику золотоизвлекательной промышленности в конце прошлого столетия, когда обогатительной и гидрометаллургической аппаратуры еще не существовало. Стоимость тонкого измельчения в то время была высока, не были разработаны приемы непрерывного выщелачивания, обезвоживания и фильтрования больших масс тонкоизмельченного материала. Поэтому в первый период развития цианистого процесса использовали установки для обработки грубозернистого материала методом просачивания.
Такой прием обработки не допускал присутствия в материале глины, илов и вообще тонкодисперсных частиц. Поэтому перед выщелачиванием просачиванием измельченную руду подвергали классификации (отмучиванию) для отделения мелких частиц (илов). Зернистую часть (пески) обрабатывали методом просачивания, а илы направляли в отвал или складировали для обработки в будущем.
По мере совершенствования гидрометаллургической аппаратуры (создание чанов с перемешиванием пульпы, фильтров, сгустителей и т. д.) был внедрен в практику и широко распространился процесс так называемого раздельного цианирования песков и илов. По этой схеме зернистую фракцию (пески) обрабатывали «методом просачивания (перколяцией), иловую фракцию — методом перемешивания (агитацией).
С развитием техники измельчения, сгущения и фильтрования и с переходом к обработке руд с тонковкрапленным золотом тонкому измельчению стали подвергать всю массу руды и выщелачивать всю пульпу в чанах с интенсивным перемешиванием. Такой процесс называется полным иловым. Благодаря своим преимуществам (значительная скорость, высокое извлечение золота) этот процесс быстро получил широкое распространение. В настоящее время подавляющее большинство золотоизвлекательных предприятий работает по схеме полного илового процесса (с извлечением крупного золота методом гравитационного обогащения). Цианирование просачиванием утратило свое былое значение, и в настоящее время этот метод лишь изредка применяют для извлечения золота и серебра из бедных руд. Вместе с тем в последние годы довольно широко распространился метод кучного выщелачивания, являющийся по существу разновидностью выщелачивания просачиванием.
Цианирование золота просачиванием
Цианирование просачиванием (перколяция) заключается в выщелачивании золота в результате естественного фильтрования цианистых растворов через слой золотосодержащей руды, помещенной в чан с ложным днищем. Поскольку фильтрация раствора через слой тонкоизмельченного материала протекает очень медленно, этим методом обрабатывают лишь грубозернистые материалы. Отсюда следует, что цианирование просачиванием пригодно для переработки только таких руд, частицы которых являются сравнительно легко проницаемыми для цианистых растворов (имеют пористую структуру), а также для руд, в которых золото находится в основном по плоскостям раскалывания кусков. Золото должно быть достаточно мелкое. Обычно перколяции подвергают классифицированные пески с частицами крупностью 0,2—1 мм. В благоприятных случаях удовлетворительные результаты могут быть получены при выщелачивании дробленой руды (крупностью кусков до 10—15 мм).
Одним из важнейших показателей процесса, определяющим его длительность, является скорость просачивания, представляющая собой поток раствора через единицу площади поперечного сечения чана в единицу времени. Хорошей считается скорость просачивания свыше 50 л/(м²•ч). При скорости просачивания ниже 20 л/(м²•ч) применение перколяции нецелесообразно. Скорость просачивания зависит от многих факторов, из которых важнейшими являются природа цианируемого песка, его крупность и наличие в нем тонких фракций (илов). Кристаллический материал хорошо фильтрует раствор, даже при малых размерах частиц, если они более или менее однородны. Наоборот, аморфный материал слеживается плотным слоем и почти не пропускает раствор. Крупнозернистый песок при прочих равных условиях обладает большей скоростью фильтрации, чем мелкозернистый. При наличии в песке значительного количества илов последние забивают промежутки между крупными «зернами, резко снижая скорость просачивания.
Чаны для выщелачивания просачиванием делают круглой или прямоугольной формы. Он имеет ложное днище, представляющее собой решетку из брусьев, покрытую фильтровальной тканью. Высота чана составляет 2—4 м, диаметр до 12—14 м и более в зависимости от масштабов производства. Прямоугольные чаны имеют длину до 25 и ширину до 15 м. Вместимость чанов по пескам достигает 800—900 т.
Перед загрузкой в чан пески классифицируют для отделения илов, так как последние снижают скорость просачивания и, удерживая значительное количество влаги, затрудняют отмывку растворенного золота.
Пески обычно загружают в чан в виде пульпы. После заполнения чана загрузку обезвоживают фильтрацией через ложное днище. Применяют и сухие методы загрузки (ленточными транспортерами, грейферными кранами, автопогрузчиками и т. д.). При заполнении чана стремятся загрузить материал рыхлым слоем, так как это облегчает просачивание растворов и способствует аэрации песков. Необходимо также следить за тем, чтобы загружаемый материал имел одина-ковую плотность и гидравлическое сопротивление по всему поперечному сечению чана. В противном случае просачивание раствора будет происходить на участках с минимальным гидравлическим сопротивлением, и часть материала останется невыщелоченной.
Обычно выщелачивание просачиванием осуществляют последовательно заливкой порций цианистых растворов убывающей концентрации. Первые крепкие растворы содержат 0,1— 0,2% NaCN, средние 0,05-0,08 и слабые 0,03—0,05 %. Вначале в чан заливают крепкий раствор в количестве от 25 до 50 % массы сухих песков. После насыщения нагрузки раствором (при закрытом кране) и наполнения чана на 50—75 мм выше уровня песков осуществляют контакт песков с раствором в течение 6—24 ч. За это время нагрузка полностью пропитывается раствором, и в него переходит большая часть золота. После необходимой выдержки открывают сливной кран, дренируют крепкий раствор и нагрузку оставляют в течение 6—12 ч для аэрация песков («проветривание»). Далее следует заливка средних растворов (25—40 % массы сухих песков) и повторение всех операций. Обработку слабыми растворами (от 25 до 100 % массы сухих песков) выполняют главным образом для отмывки золота, растворенного в предыдущих циклах. Слабые растворы обычно подают при открытом сливном кране.
Для окончательной отмывки растворенного золота нагрузку промывают водой (10—40% массы сухих песков). Общее количество растворов и промывной воды обычно составляет 1—2 т на 1 т сухих песков. Золотосодержащие растворы идут на осаждение золота. Выщелоченные и промытые пески выгружают сухим или гидравлическим способом. Сухую выгрузку осуществляют через специальные люки в днище чана, выгруженные пески поступают на ленточный конвейер или вагонетку и транспортируются в отвал. Их можно использовать для насыпки дамб при строительстве хвостохранилищ или для закладки выработанного пространства в рудниках. Наиболее экономична гидравлическая разгрузка, заключающаяся в вымывании песков струей воды через разгрузочные люки.
Продолжительность обработки песка зависит от скорости просачивания, количества растворов и режима обработки, определяемых вещественным и гранулометрическим составом песка, а также от уровня механизации операций загрузки и выгрузки чана. На практике продолжительность полной обработки одной загрузки песка в среднем составляет 4—8 сут. При обработке плохо классифицированных песков длительность операции может возрастать до 10 и даже 14 сут. Продолжительность обработки песков — важный технико-экономический фактор, так как им определяются размеры и стоимость оборудования, производительность предприятия и стоимость обработки. Расход реагентов зависит от характера обрабатываемого материала и составляет 0,25—0,75 кг цианида и 1— 2 кг извести на 1 т сухого песка.
В отдельных случаях выщелачивание просачиванием применяют непосредственно к рудам после их дробления до крупности 5—15 мм. Так как в дробленом материале присутствует значительное количество мелких фракций, снижающих скорость просачивания, рудную массу перед загрузкой в чаны иногда подвергают предварительному окомкованию. С этой целью руду: увлажняют, добавляют небольшое количество цемента (около 0,5 % массы руды), а также цианид и щелочь, и гранулируют в барабанном грануляторе. Окомкованный материал имеет пористую, весьма благоприятную для выщелачивания структуру. Это, а также то, что значительная часть золота взаимодействует с цианидом уже во время окомкования, транспортирования и загрузки материала в чаны, способствует значительному сокращению продолжительности выщелачивания. Окомкование особенно целесообразно при переработке глинистых руд.
Выщелачивание просачиванием — несложный и дешевый способ цианирования. По сравнению с выщелачиванием перемешиванием он выгодно отличается простотой применяемого оборудования и малым расходом электроэнергии (отсутствуют энергоемкие операции тонкого измельчения и фильтрования). Недостатком этого способа является невысокое (обычно 70—80 %) извлечение золота и громоздкость оборудования, обусловленные необходимостью длительной обработки. В настоящее время этот способ иногда применяют для переработки бедных руд, когда затраты на тонкое измельчение руды не окупаются стоимостью дополнительно извлекаемого золота.
Вы читаете, статья на тему Методы цианирования золота