Запасы богатых и легкообогатимых золотосодержащих руд истощаются, в связи с этим в переработку вовлекаются руды, относящиеся к категории упорных. Упорность руд может быть обусловлена тонкой вкрапленностью золота в минералы-носители, химической депрессией золота на стадии металлургической переработки или присутствием сорбционноактивных по отношению к растворенному золоту органических соединений. Руды, относящиеся к категории дважды упорных, могут сочетать в себе несколько критериев упорности.
Современное обогащение производится двумя основными способами – гравитацией и флотацией. Суть данного процесса заключается в разделении минералов, основанном на различии их физических и химических свойств. В результате образуются концентраты, содержащие значительное количество золота и хвосты – бедная часть руды. Эти компоненты направляются на дальнейшую обработку с целью получения драгоценного металла.
Гравитация лучше справляется с крупной фракцией золота, а флотация универсальна – она также хорошо подходит для мелкодисперсного и окисленного продукта. В случае с упорными рудами эти методы не являются эффективными сами по себе и требуют дополнительных ступеней обработки. Традиционные способы в подобных обстоятельствах помогут добиться извлечения золота на уровне до 70%, что считается огромной расточительностью.
Сегодня не существует единственного, наиболее эффективного метода дополнительной обработки упорных руд. Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому перерабатывающим предприятиям нередко приходится идти на компромиссы.
Технология атмосферного окисления
Эта технология имеет небольшое распространение в России. На этот метод приходится лишь 3% всех обработанных руд. Данный способ считается перспективным, поскольку он не требует покупки сложного оборудования, технологический процесс быстро запускается и легко может быть остановлен.
Однако существуют и нюансы: высокий расход цианида и необходимость ультратонкого измельчения руды – до менее чем 10 мкм, что требует дополнительных затрат. Эти факторы нередко заставляют обратить внимание промышленников на другие способы обработки упорной руды. Технологический процесс не отличается особенной сложностью:
- измельчение;
- окисление проводится при температуре порядка 90℃ с обязательной продувкой кислородом;
- отмывка полученного продукта;
- экстракция или химическое осаждение;
- цианирование.
Таким образом можно добиться извлечения золота на уровне 80–95%.
Технология биоокисления
Еще один вариант, способный заменить автоклав и обжиг, о которых речь пойдет дальше. Сегодня данным методом обрабатывается примерно 3% золотоносных руд и причина этого в относительной сложности процесса. Необходимо потратиться на оборудование и его обслуживание, а также квалифицированный персонал. Технология отличается своей длительностью и высоким расходом цианида.
Суть метода заключается в воздействии бактерий непосредственно на сырье. Они окисляют сульфидные минералы и позволяют вскрывать мелкодисперсное золото. А мышьяк и сурьма после обработки бактериями могут быть превращены в нетоксические соединения, что является безусловным плюсом.
Многоступенчатое окисление способно обеспечить уровень извлечения золота в районе 95%. Однако этот метод обогащения упорных руд нельзя назвать простым и дешевым. Нужно отметить, что атмосферное, как и биологическое окисление недостаточно хорошо справляется с окисленным золотом, поскольку не полностью удаляет сульфиды.
Технология окислительный обжиг
Данный метод является примитивным по сравнению со своими аналогами, но с его помощью обрабатывается порядка 7% от общего количества руд. Посредством обжига можно добиться полного разложения сульфидов, но необходимо следить за соблюдением температурного режима на всей рабочей поверхности. Также нужно обеспечить однородность фракции руды, поскольку разные по размеру куски будут неравномерно отдавать примеси.
Окислительный обжиг требует сложной работы от проектировщиков по отводу газа, выделяемого в процессе термического воздействия на упорную руду. Не стоит забывать, что сырье имеет в своем составе такие вредные и опасные минералы, как ртуть, мышьяк и сурьма, поэтому установленные нормы должны быть соблюдены на 100%. Несмотря на экологические риски и конструкционную сложность возводимой инфраструктуры, обжиг радикально решает ряд проблем упорной руды и позволяет добиться извлечения золота на уровне 80–93%.
Технология автоклавное окисление
Специалисты уверены, что будущее именно за автоклавами и это во многом объясняет их популярность – 18% от общей массы обработанной руды. Как и в случае окислительного обжига, сульфиды устраняются полностью, а сам метод не чувствителен к типу сырья. Процесс проходит в жидкой среде при высокой температуре, под большим давлением.
Данный способ обработки упорной руды требует значительных расходов на приобретение и эксплуатацию специального оборудования. Процесс отличается сложностью, поэтому персонал должен быть квалифицированным. Даже малый расход цианида не способен серьезно удешевить технологию. При ее выборе нужно ориентироваться на возможную окупаемость проекта. Автоклав испытывает проблемы с углеродистыми рудами, обладающими высокой сорбционной активностью.
Текст: Анастасия Трушина