Золотодобыча как процесс извлечения золота из естественных источников

По данным электронной  микроскопии самородное золото в  забалансовых рудах Мурунтау представлено главным образом частицами размером от 20 до 150 мкм. По морфологии можно выделить две разновидности золота - количественно преобладающие интерстициальные формы, образованные при заполнении микропустот в интерстициях других минералов и более или менее идиоморфные микрокристаллы, в том числе резко удлиненные. При разрушении срастаний самородного золота с другими минералами (при измельчении руды) микрочастицы последних сохраняются в золоте в виде включений и позволяют судить о минеральных ассоциациях золота. В самородном золоте из руд Мурунтау наблюдаются включения кварца, арсенопирита, апатита, флогопита, углеродистого вещества.

В процессе измельчения  руды происходит трансформация размеров и формы частиц золота, которая  выражается в следующем. Золотины, сначала более или менее изометричные, под влиянием мелющих тел раскатываются в тонкие пластинки, которые в дальнейшем скручиваются в <сигарки>, имеющие в поперечном сечении спиральное строение. При скручивании пластинок в <сигарки> они захватывают микровключения более твердых минералов (главным образом кварца) и чешуек стального скрапа, отслаивающегося от мелющих тел и футеровки мельницы. В дальнейшем золотые <сигарки>, начиненные твердыми включениями и испытавшие наклеп, рассыпаются на фрагменты, т.е. происходит переизмельчение золота и переход его в неизвлекаемое состояние.

Извлечение золота обнаруживает обратную корреляцию с  содержанием мышьяка. Исключение составляют руды со значительным (3-4 %) содержанием  несульфидного железа (магнетита), из которых пока не удалось извлечь более 62 % золота. Выход концентрата во всех опытах составлял 3-3,5 %. При гравитационной доводке концентрата в головку удается извлечь до 67% золота от исходного. Целесообразность этой операции должна быть определена экономическими расчетами.

В четырех опытах с последовательным увеличением  времени измельчения была определена зависимость гранулометрического  состава руды от времени измельчения (табл. 11.5.2). После 75 минут доизмельчения  достигается крупность 82 % класса -0,074 мм. Судя по морфологии и гранулометрии золота, такая тонина помола является для мурунтауской руды избыточной. Как показали опыты по обогащению, проведенные при ускорении 60 g и расходе флюидизирующей воды 3,5 л/мин (таб. 11.5.3), максимальное извлечение золота 71,9 при самом низком содержании золота в хвостах (0,39 г/т) достигается после доизмельчения в течение 60 минут (64 % класса -0,074 мм).

Наилучший показатель селекции достигнут при доводке концентрата 2-й стадии (56% класса +0,25мм): содержание золота в концентрате 476,44 г/т, а в промпродукте 1,73 г/т.

Проведенное впервые  систематическое гравитационное тестирование руд ряда золотых месторождений  Узбекистана, характеризующихся высокой  долей или преобладанием мелкого  золота, на концентраторе Нельсона  показало принципиальную возможность  использования интенсивной гравитации в качестве базовой технологии для  освоения этих месторождений. Главное  преимущество чисто гравитационной схемы состоит в резком (100-1000 и  более раз) сокращении массы материала, подлежащего дальнейшей переработке, при достаточно высоком извлечении золота в концентрат. Оно позволяет  отказаться от сооружения на каждом месторождении  предприятия с законченным циклом переработки и транспортировать концентрат на действующие гидрометаллургические  заводы, что особенно важно при  освоении малых объектов. Немаловажное значение имеет и экологическая  чистота производства, в отношении  которой гравитационная технология превосходит все другие.

Для изученных руд  могут быть прогнозированы следующие  уровни извлечения золота  в гравитационный концентрат:

-забалансовые руды Мурунтау - не менее 75%;

-месторождение Булуткан 2 - 70%;

-месторождение Чармитан - 82%;

-месторождение Гужумсай - не менее 85%;

-месторождение Сармич - 85%;

-месторождение Аджибугут - 75%.

При гравитационном обогащении забалансовых, бедных и рядовых (3-4 г/т) руд удается получить хвосты с отвальным содержанием золота (0,1-0,5 г/т). При обогащении богатых руд хвосты содержат 1-1,5 г/т золота и нуждаются в дальнейшей переработке.

В экономическом  отношении наиболее затратным элементом  рассматриваемой  технологии обогащения является  измельчение руды для  получения 60-80 % класса -0.074 мм.

При промышленной реализации гравитационной технологии обогащения потребуется проводить опережающее  геолого-технологическое картирование и обеспечить стабильное качество руды, подаваемой на фабрику, за счет шихтовки и перемешивания на усреднительном складе.

Переход от стадии лабораторных исследований к стадии опытно-промышленных работ осуществлен в результате строительства комплекса с технологией  интенсивного гравитационного извлечения золота <ТИГР>. Производительность отделения измельчения и гравитационного  извлечения золота составляет  10т/час. 

При разработке технологических  схем отделений дробления и собственно гравитационного извлечения  придерживались следующих принципов:

степень раскрытия  золота увеличивается при увеличении степени дробления рудной массы;

для снижения капитальных  затрат и эксплуатационных расходов  рудная масса должна измельчаться до достижения приемлемой степени раскрытия  при наибольшей возможной крупности  помола;

по мере раскрытия, золото должно немедленно извлекаться  в первичный гравитационный концентрат;

раскрытое золото из первичного гравитационного концентрата  не должно возвращаться в процесс  измельчения, пока не будут предприняты все возможные меры, чтобы извлечь его в товарный концентрат или концентрат, направляемый на плавку;

для обеспечения  максимального извлечения золота, в  технологической схеме должно быть не менее трех стадий гравитационного  извлечения, причем, третья стадия - контрольная, необходима для обеспечения максимальной надежности процесса извлечения золота. 

Золотоизвлекательный  комплекс <ТИГР> включает в себя:

отделение рудоподготовки - система среднего и мелкого дробления;

пилотную установку, включающую систему измельчения, грохочения и гравитационного извлечения золота;

площадку складирования  руды;

карты отстойники хвостовых  растворов.  

Отделение рудоподготовки. Отделение рудоподготовки состоит из системы среднего  и мелкого дробления и предназначено для дробления золотосодержащих руд до фракции -15мм.

Система среднего дробления  состоит из агрегата ДРО-610-10 производительностью -  33 м?/час. Крупность дробленного материала -90мм.

В комплект агрегата входят:

приемный бункер  объемом 10м?  с  вибропитателем;

щековая  дробилка ЩДС-1-4К9, модель - СМД-109-10;

конвейер СМД-151-40, L=10 м;

конвейер  СМД-151-60, L=15м. 

Система мелкого  дробления состоит из агрегата СМД-522 производительностью 33 м3/час. Крупность  дробленного материала 15мм.

В комплект агрегата входят:

грохот самобалансный СМ-742;

конвейер СМД-150А-70, L=15м;

конусная дробилка КСД-600, модель ДРО -592;

конвейер СМД-150А-80, L=10 м. 

Основное оборудование рудоподготовки устанавливается на открытой площадке.

Исходная руда забойной крупности -450мм с площадки  складирования  руды погрузчиком "Борекс" подается на систему среднего дробления в приемный бункер агрегата ДРО-610-10, откуда вибропитателем направляется в щековую дробилку ЩДС-1- 4К9. Из дробилки дробленый материал крупности класса -90 мм конвейером СМД-151-40 L=10м подается на конвейер СМД-151-60 L=15м и далее, дробленый материал подается в систему мелкого дробления агрегата СМД-522 на  самобалансный грохот СМ-742.

В грохоте происходит разделение дробленого материала. После  грохота подрешётный продукт крупности класса -15 мм транспортируется конвейером СМД-150А-70 L=15м на склад готовой продукции, а надрешетный - на дробление в конусную дробилку КСД-600. После дробления в конусной дробилке, рудный материал крупности класса -25мм конвейером СМД-150А-80 L=10 м подается на конвейер СМД - 150А - 70 L=15м, который возвращает дробленый материал на самобалансный  грохот.

Таким образом, рудоподготовка исходной руды осуществляется в замкнутом цикле с отводом готового дробленого продукта крупностью  класса -15мм. на склад.

В случае необходимости получения готового продукта класса другой крупности предусматривается установка на самобалансный грохот СМ-742 сит с необходимыми размерами ячеек.

Рудный материал со склада погрузчиком <Борекс> подается в загрузочный бункер, откуда при помощи ленточного питателя подается на конвейер питания линейного грохота первой стадии  комплекса <ТИГР>. Оттуда подрешётный продукт линейного грохота крупностью -2,5мм или -1,0мм  направляется  на  концентратор  Нельсона первой стадии  (модель КС-СD30), куда подается вода, а надрешётный продукт подается в шаровую мельницу. Полученный гравиконцентрат периодически из конуса концентратора разгружается в контейнер, а хвосты концентрации зумпф-насосом направляются на наклонный грохот второй стадии.

Измельченный рудный материал из шаровой мельницы через  разгрузочную решётку и приемный зумпф с помощью насоса возвращается на линейный грохот первой стадии.

Шаровая мельница работает в замкнутом цикле, где циркулирующей  нагрузкой являются:

-  надрешётный продукт линейного грохота первой стадии,

-  надрешётный продукт наклонного грохота второй стадии,

-  пески классифицирующего  гидроциклона D15B.

Выделенный на наклонном  грохоте второй стадии подрешетный продукт класса крупности -1,0мм или -0,5мм подается на концентратор КС-СD20 второй стадии концентрации, а надрешетный - в шаровую мельницу для доизмельчения. Подача пульпы и воды на концентратор КС-СD20 второй стадии концентрации осуществляется так же, как и на первой стадии. Разгрузка гравиконцентрата с концентратора второй стадии осуществляется во второй контейнер приема концентрата, а хвосты зумпф-насосом подаются на классифицирующий гидроциклон. Слив гидроциклона направляется на третью стадию концентрации в концентратор КС-СD20, а пески в шаровую мельницу.

Полученный гравиконцентрат третьей стадии концентрации периодически из конуса концентратора разгружается в третий контейнер приема концентрата, а хвосты концентрации третьей стадии с помощью зумпф-насоса направляются на сгущение в сгуститель Е-САТ через автоматический пробоотборник. Осветленная вода  из  сгустителя подается в емкость  технологической воды  для  использования ее в оборотном  цикле. Пески сгустителя, являющиеся отвальными хвостами, перекачиваются с помощью насоса  на промежуточный склад песков (карта-отстойник пульпы).   Сток из контейнера приема концентрата с помощью насоса поступает в емкость оборотной воды.

Для ускорения процесса сгущения в мобильном комплексе  предусмотрена система подготовки флокулянтов с последующей подачей их в пульпу.

В пилотной установке "ТИГР"  предусматривается использование двух водных циклов: свежей технической воды и оборотной технологической воды. Свежая техническая вода главным образом используется в качестве флюидизирующей воды для концентраторов Нельсона, орошения грохотов, а также на подпитку оборотного цикла технологической воды. Подпитка оборотного цикла в объёме 10м3/час предусмотрена в связи с потерей воды в процессе сброса сгущенной пульпы из сгустителя в промежуточный склад хвостов (карта-отстойник пульпы). Оба водных цикла содержат буферные ёмкости: две ёмкости оборотной воды (V=100м3 каждая) и одна ёмкость свежей воды (V=100м3).

Для подачи сжатого  воздуха к приборам КИПиА предусмотрена установка компрессора, который поставляется вместе с основным оборудованием.

Пилотная установка <ТИГР> оснащена системой контроля и автоматизации . Питание мельницы и работа концентраторов Нельсона контролируется системой автоматического управления. Сгуститель    E- CAT  оснащен автоматическим смесителем  флокулянтов и станцией дозирования , а также датчиком уровня для обеспечения корректной работы системы и чистого слива воды. Действующие насосы оснащены приводами с варьируемой скоростью для обеспечения оптимальных показателей в работе.

Центр управления двигателями  и вся измерительная аппаратура  размещается в операторской , представляющей из себя металлический контейнер.

Все электрооборудование  и аппаратура, выводящая ни дисплей  параметры процесса, устанавливается  в специальном шкафу вдоль  всей длины контейнера.

Переработка гравиконцентрата планируется на гидрометаллургическом заводе в г.Навои.

С вводом установки <ТИГР> в эксплуатацию работы по исследованию технологии интенсивного гравитационного извлечения золота из различных типов руд перешли  в новое качество.