Поиск новых реагентов-депрессоров углерода при флотации упорных золотосодержащих руд
Топычканова Е.И., младший научный сотрудник лаборатории обогащения руд, отдел обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет"
Дементьева Н.А., ведущий научный сотрудник лаборатории обогащения руд, отдел обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет", канд. техн. наук
В последние годы в связи с истощением запасов легкообогатимых руд в общем балансе минерально-сырьевой базы число горно-обогатительных предприятий, вовлекающих в переработку упорные руды, неуклонно возрастает. В результате большую актуальность приобретает поиск новых решений и средств, позволяющих повысить извлечение золота из сырья такого типа.
Причины упорности и поиск методов ее снижения
Упорность золотосодержащих руд может быть обусловлена тремя факторами. Наиболее распространенный – тонкая вкрапленность золота в рудообразующие минералы. Реже встречаются руды, имеющие в своем составе минералы-цианисиды и труднофильтруемые глины.
В особую промышленную группу можно отнести месторождения золотосодержащих руд с углеродистым веществом, которое состоит в основном из органического углерода, обладающего значительной сорбционной активностью по отношению к золото-цианистому комплексу.
В результате сорбционной активности органического углерода существенно снижается извлечение ценного компонента из руд и концентратов при металлургической переработке. При цианировании углистых руд параллельно с процессом перехода золота в раствор идет обратный процесс его сорбции природным углеродистым веществом, который ведет к значительным потерям драгоценного металла с хвостами.
Институт "Иргиредмет" занимается поиском способов снижения сорбционной активности углерод-золотосодержащих руд и концентратов, а также усовершенствованием уже известных методов их переработки.
Выбор того или иного метода зависит от вещественного состава исходной руды. Золотосодержащие руды, золото в которых ассоциировано с сульфидами, имеющими в своем составе углеродистое вещество, обогащаются преимущественно флотационным способом с дальнейшей гидрометаллургической переработкой флотоконцентратов.
Для успешной гидрометаллургической переработки необходимо добиться максимального снижения содержания органического углерода во флотоконцентрате. С этой целью используются реагенты-депрессоры углерода (РДУ).
Опыты по флотации с РДУ
С 2022 года в Иргиредмете ведется большая научно-исследовательская работа (НИР) по поиску и подбору эффективного и недорогого РДУ для одного из месторождений золота с упорной углеродсодержащей рудой.
В ходе выполнения НИР были испытаны более 40 реагентов-депрессоров углерода, проведено свыше 370 опытов, по результатам которых определены оптимальные РДУ для данной руды.
Исследованные реагенты имеют совершенно разные отрасли применения, некоторые из них никогда ранее в обогащении не применялись. Все РДУ обладают разной молекулярной структурой и происхождением, но принцип действия на органический углерод у них одинаков. Так как по природе углерод обладает высокой гидрофобностью, РДУ в процессе флотации повышает его гидрофильные свойства, что ведет к снижению флотируемости.
Проведенные исследования подтвердили эффективность использования РДУ для подавления органического углерода при флотации золотосодержащих сульфидов с тонко вкрапленным золотом. Было достигнуто сокращение массовой доли углерода в суммарном концентрате с 2,0 до 0,5 %, что соответствует цели работ по оптимизации технологии обогащения.
Опыты по подбору РДУ проводили на пробе золотосодержащей руды с исходным содержанием золота 0,6 г/т и органического углерода 0,4 %, по схеме, представленной на рис. 1. Параметры опытов приведены в табл. 1.
Рисунок 1. Схема проведения опытов по флотации в открытом цикле
Таблица 1. Параметры опытов по флотации
| Операция | Расход реагентов, г/т руды |
Время флотации, мин |
||||
| Жидкое стекло | РДУ | CuSO4 | БКК | Т-92 | ||
|
Измельчение |
100 |
- |
- |
- |
- |
β71=75–80 % |
|
Сульфидная флотация |
- |
150 |
50 |
60 |
40 |
2 |
|
Основная флотация |
- |
50 |
- |
40 |
10 |
4 |
|
Контрольная флотация |
- |
50 |
- |
30 |
10 |
5 |
|
Итого |
100 |
250 |
50 |
130 |
60 |
11 |
Результаты флотации золота в исследовании по выбору оптимального РДУ представлены на графике (рис. 2) в виде графической интерпретации извлечения и содержания драгоценного металла и органического углерода в суммарном флотоконцентрате в зависимости от применяемого РДУ.
Рисунок 2. Извлечение и содержание золота и органического углерода в суммарном флотоконцентрате в зависимости от применяемого РДУ
Как показали исследования, проведенные на пробе упорной углерод-золотосодержащей руды без применения РДУ, содержание органического углерода в суммарном концентрате флотации составило 2,379 % при извлечении золота 85,9 % и содержании 11,56 г/т.
Среди всех испытанных РДУ были выявлены пять реагентов, использование которых позволило добиться снижения массовой доли органического углерода в суммарном концентрате флотации ниже 0,6 % при извлечении золота не менее 80 %. К данным реагентам относятся:
- СУПРОМОД-4: содержание органического углерода в суммарном концентрате – 0,550 %, извлечение золота – 82,46 % с содержанием 11,11 г/т.
- ПЛАСТМОД-1: содержание органического углерода –0,557 %, извлечение золота – 86,76 % с содержанием 12,61 г/т.
- Р-2: содержание органическогоуглерода –0,567 %, извлечение золота –85,87 % с содержанием 19,03 г/т.
- СУПРОЛОСТ-1: содержание органического углерода –0,595 %, извлечение золота –88,22 % с содержанием 8,61 г/т.
- МДК: содержание органического углерода – 0,467 %, извлечение золота – 90,2 % с содержанием 9,32 г/т.
Результаты опытов по флотации с применением выбранных РДУ и без РДУ приведены в табл. 2.
Таблица 2. Результаты опытов флотации с применением выбранных РДУ и без РДУ
| Продукт обогащения | Выход, % | Золото | Органический углерод | РДУ | ||
| β, г/т | Ɛ, % | β, % | Ɛ, % | |||
|
Концентрат сульфидной флотации |
1,54 |
22,6 |
56,94 |
1,56 |
5,36 |
Без РДУ |
|
Концентрат основной флотации |
3,00 |
5,90 |
28,96 |
2,80 |
18,73 |
|
|
Суммарный концентрат |
4,54 |
11,56 |
85,90 |
2,379 |
24,09 |
|
|
Концентрат контрольной флотации |
2,50 |
1,29 |
5,28 |
1,891 |
10,54 |
|
|
Хвосты контрольной флотации |
92,96 |
0,058 |
8,82 |
0,315 |
65,37 |
|
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,611 |
100,00 |
0,448 |
100,00 |
|
|
Концентрат сульфидной флотации |
2,11 |
17,90 |
63,42 |
0,430 |
2,03 |
СУПРОМОД - 4 |
|
Концентрат основной флотации |
2,31 |
4,91 |
19,04 |
0,660 |
3,41 |
|
|
Суммарный концентрат |
4,42 |
11,11 |
82,46 |
0,550 |
5,43 |
|
|
Концентрат контрольной флотации |
2,01 |
1,28 |
4,32 |
0,800 |
3,59 |
|
|
Хвосты контрольной флотации |
93,57 |
0,084 |
13,22 |
0,435 |
90,97 |
|
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,596 |
100,00 |
0,448 |
100,00 |
|
|
Концентрат сульфидной флотации |
2,20 |
19,50 |
68,62 |
0,440 |
2,20 |
ПЛАСТМОД - 1 |
|
Концентрат основной флотации |
2,10 |
5,40 |
18,14 |
0,680 |
3,25 |
|
|
Суммарный концентрат |
4,30 |
12,61 |
86,76 |
0,557 |
5,45 |
|
|
Концентрат контрольной флотации |
1,84 |
1,48 |
4,36 |
0,820 |
3,43 |
|
|
Хвосты контрольной флотации |
93,86 |
0,059 |
8,89 |
0,427 |
91,12 |
|
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,625 |
100,00 |
0,440 |
100,00 |
|
|
Концентрат сульфидной флотации |
0,90 |
25,30 |
38,05 |
0,480 |
0,96 |
Р-2 |
|
Концентрат основной флотации |
1,80 |
15,90 |
47,82 |
0,610 |
2,45 |
|
|
Суммарный концентрат |
2,70 |
19,03 |
85,87 |
0,567 |
3,42 |
|
|
Концентрат контрольной флотации |
2,20 |
1,42 |
5,22 |
0,900 |
4,42 |
|
|
Хвосты контрольной флотации |
95,10 |
0,056 |
8,91 |
0,434 |
92,16 |
|
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,598 |
100,00 |
0,448 |
100,00 |
|
|
Концентрат сульфидной флотации |
2,00 |
14,10 |
46,59 |
0,520 |
2,38 |
СУПРОЛОСТ |
|
Концентрат основной флотации |
4,20 |
6,00 |
41,63 |
0,630 |
6,07 |
|
|
Суммарный концентрат |
6,20 |
8,61 |
88,22 |
0,595 |
8,45 |
|
|
Концентрат контрольной флотации |
1,48 |
0,45 |
1,10 |
0,780 |
2,65 |
|
|
Хвосты контрольной флотации |
92,32 |
0,070 |
10,68 |
0,420 |
88,90 |
|
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,605 |
100,00 |
0,436 |
100,00 |
|
|
Концентрат сульфидной флотации |
2,80 |
13,10 |
61,18 |
0,550 |
3,45 |
МДК |
|
Концентрат основной флотации |
3,00 |
5,80 |
29,02 |
0,390 |
2,62 |
|
|
Суммарный концентрат |
5,80 |
9,32 |
90,20 |
0,467 |
6,08 |
|
|
Концентрат контрольной флотации |
3,20 |
0,62 |
3,31 |
0,540 |
3,87 |
|
|
Хвосты контрольной флотации |
91,00 |
0,043 |
6,49 |
0,441 |
90,05 |
|
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,600 |
100,00 |
0,446 |
100,00 |
|
С целью подтверждения показателей флотационного обогащения в открытом цикле с применением реагента-депрессора углерода МДК была проведена флотация в замкнутом цикле по схеме, представленной на рис. 3.
Рисунок 3. Схема флотации в замкнутом цикле
Результаты флотации в замкнутом цикле на пробе руды приведены в табл. 3.
Таблица 3. Результаты опыта по флотации в замкнутом цикле
|
Продукт обогащения |
Выход, % |
Золото |
Органический углерод |
||
|
β, г/т |
Ɛ, % |
β, % |
Ɛ, % |
||
|
РДУ – МДК |
|||||
|
Концентрат сульфидной флотации |
1,05 |
26,4 |
46,78 |
0,47 |
1,14 |
|
Концентрат перечистки |
0,95 |
23,4 |
37,51 |
0,48 |
1,06 |
|
Суммарный концентрат (по балансу) |
2,00 |
24,98 |
84,29 |
0,475 |
2,20 |
|
Хвосты флотации |
95,50 |
0,095 |
15,71 |
0,43 |
97,80 |
|
Руда по балансу |
100,00 |
0,593 |
100,00 |
0,431 |
100,00 |
Данные табл. 3 свидетельствуют о возможности извлечения 84,29 % золота при выходе суммарного концентрата 2,0 % и содержании 24,98 г/т (26,4 г/т в сульфидном концентрате, 23,4 г/т в концентрате перечистки). Содержание органического углерода в суммарном концентрате составило 0,475 % с извлечением 2,2 %.
Выводы
Результаты проведенных исследований показывают, что применение РДУ при флотации упорных углерод-золотосодержащих руд является эффективным методом снижения массовой доли органического углерода в концентратах, поступающих на дальнейшую металлургическую переработку.
Предложенные РДУ позволяют получить флотоконцентраты с содержанием органического углерода менее 0,6 %, тем самым снижая их сорбционную активность.
За счет использования РДУ в процессе флотации удается повысить качество получаемого концентрата по золоту благодаря подавлению шламов пустой породы (углеродистое вещество в рудах в основном ассоциировано с минералами, склонными к шламообразованию). Извлечение золота с применением выбранных реагентов составило в среднем 85 %.
"ЗОЛОТОДОБЫЧА" № 8 (297), АВГУСТ 2023 ГОДА
© АО "Иргиредмет", 2024