Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Бесколлекторная плавка золотых концентратов из метала Доре

14.12.2018


Как уже было отмечено, данный способ разработан для богатых по содержанию металла "золотых головок", выделяемых в процессе глубокой доводки концентратов гравитационного обогащения. Способ не предусматривает использования специальных коллекторов и предполагает получение слитков чернового металлического золота или металла Доре наиболее простым путем при минимальном количестве технологических операций.

Выполненные в Иргиредмете исследования по изучению вещественного состава "золотых головок", производимых, а также намеченных к производству отечественными и некоторыми зарубежными (Куба, Мали) золотодобывающими предприятиями, показали, что указанные продукты на 80-90 % состоят из 4-х элементов: железа, серы, мышьяка и золота. Железо представлено. главным образом, пиритом, арсенопиритом, пирротином и частично - оксидами и металлическим скрапом. Мышьяк присутствует в форме арсенопирита. Золото в концентратах находится, в основном, в виде свободных металлических зерен, иногда имеют место сростки золота с кварцем, арсенопиритом, пирротином. Пробность золота варьирует в пределах 600-980 с преобладанием высокопробного.

Некоторые "золотые головки" содержат также сурьму (антимонит), свинец (галенит), медь и некоторые другие цветные металлы, присутствие которых вызывает необходимость внесения соответствующих корректив в технологию бесколлекторной плавки и в схему подготовки концентратов к пирометаллургической переработке.

На основании комплекса выношенных в Иргиредмете теоретических, экспериментальных и технологических исследований (С.В. Беликов, А.П. Манохин, Н.А. Дубинин, А.Ф. Панченко, Г.Г. Минеев) разработана рациональная технология переработки "золотых головок" до конечной товарной продукции (металл Доре) с оптимизацией режимов по каждой технологической операции.

Схема включает 2 основных передела:

1. Окислительный обжиг концентратов с максимальным выведением в газовую фазу серы, мышьяка и переводом железа в высший оксид -Fе2O3.

2. Плавка огарков с флюсами на металлический сплав (металл Доре) и железо-натриевый шлак.

На основе изучения фазовых превращений основных минеральных компонентов при обжиге и путем расчета регрессионных математических моделей, отражающих взаимосвязь между температурой, количеством вводимого в систему окислителя (кислорода) и химическим составом получаемых продуктов определены оптимальные условия обжига, обеспечивающие получение качественных огарков для последующей плавки. В частности, установлено, что обжиг концентратов должен проводиться в 2 последовательных стадии: 1-я стадия - при температуре около 400 °С и ограниченном доступе кислорода (полное окисление арсенопирита и частичное окисление пирита): 2-я стадия -при температуре 500-700 °С с избытком окислителя (полное окисление пирита, магнетита и железного скрапа до Fe2O3). Интересно отметить, что данные условия практически полностью соответствуют обоснованному в разделе 8.6 режиму окислительного обжига пирит-арсенопиритовых золотых концентратов в случае переработки огарков гидрометаллургическим путем (цианированием).

Показано, что двухстадиальный обжиг "золотых головок" обеспечивает получение огарков с массовой долей серы 1,0-3,0 %, мышьяка 0,5-2,0 % при степени десульфуризации 95-97 н степени деарсенации 95-98 %. Выход огарков колеблется в весьма широких пределах: от 50 до 95 % в зависимости от содержания серы, мышьяка и железного скрапа в исходных концентратах. Основу огарков составляют оксиды железа. Выход мышьяковой пыли (в условиях подового обжига) составляет 20-40 % при содержании As2O3 в пылях 97-98 %. Потери золота и серебра с пылями, как правило, не превышают 0,005 и 0.05 % от содержания металлов в исходных концентратах (1-3 и 3-5 г на 1 т пыли соответственно).

Огарки, полученные при обжиге "золотых головок", содержат от 1 до 50-60 кг золота на 1 т. В отдельных случаях содержание золота может достигать 10-20 % и выше.

Плавку огарков рекомендуется проводить в бесколлекторном режиме с получением шлаков, относящихся к системе FcO-Na2O-SiO2. В качестве флюсов используются сода, кварц, бура. Для перевода железа из Fe2O3 в FeO в шихту при плавке вводится восстановитель - твердый углерод. Дозировка восстановителя производится с таким расчетом, чтобы избежать образования металлического железа (по реакции: 2 Fе2O3 + 3С = 4Fe + 3CO2), способного, как уже отмечалось ранее, коллектироватъ золото и серебро. Теоретическими расчетами и экспериментально установлено, что оптимальный расход восстановителя составляет 50-80 % от стехиометрически необходимого на восстановление Fe2O3 до FeO (Fe2O3 + С = 2FeO + CO).

При расчете оптимального состава шлака (обеспечивающего минимальные потери золота и серебра при плавке) учитывались такие его характеристики, как вязкость, плотность и температура плавления. Влияние данных факторов устанавливалось экспериментальным путем. По экспериментальным данным рассчитаны коэффициенты полиномов в уравнениях, характеризующих зависимость содержания Au и Ag в шлаках бесколлекторной плавки огарков от массовой доли оксидов натрия и железа, диоксида кремния - в шлаках, а также исходного содержания золота и серебра - в огарках. Установлено, что оптимальным является шлак следующего состава (%): Na2O 29-34; Fe2O3 26-35; FeO 2-5; SiO2 24-28.

Условия проведения бесколлекторной плавки: температура 1200-1250 °C, продолжительность 90-120 мин. оптимальная кислотность шлака 1,2-1,4, плотность 2,6-2,8 г/см3.

В указанных условиях достигается извлечение золота в металлический сплав более 99 % при содержании Au в сплаве 75-90 %. Выход металлической фазы может колебаться в пределах 1-10 %, выход шлака 200-250 % от исходного огарка. Содержание золота в шлаках существенно зависит от содержания металла в исходных огарках.

При плавке богатых по золоту огарков, в связи с увеличением выхода металлической фазы, улучшаются условия ее концентрирования и отделения от шлакового расплава. В результате этого потери золота со шлаками в отсутствие других коллекторов снижаются как в относительном, так и абсолютном отношении. Данный факт подтвержден специальными исследованиями, в том числе путем сканирования шлаков в поглощенных электронах и в характеристических лучах. Установлено, в частности, что золото (а также серебро) присутствует в железонатриевых шлаках в виде металлических корольков размером 0,005-0,05 мм, которые не успевают выделиться из расплава в донную фазу за 60-90 мин плавки (в отличие от основной массы золота, представленного корольками крупностью 0,15-0,25 мм).

Таким образом, при бесколлекторной плавке имеют место только механические потери благородных металлов со шлаками.

Согласно расчетам скорости осаждения капель в шлаке по формуле Стокса для полного оседания мельчайших корольков (0.005-0,05 мм) требуется более суток, что не оправдывается экономическими соображениями. В этой связи шлаки бесколлекторной плавки "золотых головок" в зависимости от содержания в них золота и серебра должны подвергаться дополнительной обработке (например, цианированию после предварительною измельчения), либо возвращаться в процесс в виде циркуляционной нагрузки.

На основе проведенных в Иргиредметс укрупненно-лабораторных, полупромышленных и производственных испытаний даны практические рекомендации по аппаратурному оформлению процессов обжига, пылегазоулавливания и плавки "золотых головок". Обжиг концентратов рекомендуется проводить в стандартных камерных печах СНО, СДО в противнях из нержавеющей стали, либо во вращающихся печах типа СБЗА, либо в подовых механизированных печах типа Эдвардса небольшой производительности. Очистку газов целесообразно осуществлять в стандартных рукавных фильтрах типа ФРУ, кристаллизационных камерах, скрубберах. Для плавки огарков могут быть использованы стандартные электропечи сопротивления типа СМБ, шахтная печь ОКБ или индукционные печи ИСТ с корундовым тиглем.

В последние годы институтом “Иргиредмет” разработаны и внедрены на ряде отечественных золотоизвлекательных фабрик (Сарылахская, им. Матросова, Многовершинная и др.) нестандартные руднотермические печи для плавки обожженных "золотых головок" и других богатых золотосодержащих материалов. Печи характеризуются простотой, надежностью в эксплуатации и низким удельным расходом электроэнергии (2-5 кВт-ч на 1 кг слитка).

Необходимо отмстить, что несмотря на целый ряд общих признаков получаемые в цикле гравитационного обогащения "золотые головки" обладают и некоторыми индивидуальными особенностями, которые должны учитываться при компоновке технолого-аппаратурной схемы их переработки на лигатурный металл.

Отдельные "головки" (например, полученные из руд месторождения Сухой Лог) содержат в своем составе свинец, присутствие которого в шихте может привести к образованию при плавке не золото-серебряного сплава, а веркблея, требующего дополнительной металлургической переработки. В этой связи заслуживает внимания вариант, по которому свинецсодержащие огарки от окислительного обжига "золотых головок" подвергаются перед плавкой специальной кислотной обработке с целью выведения свинца.

При наличии в "золотых головках" сурьмяных минералов рекомендуется производить их выщелачивание сульфидно-щелочными (Na2S + NаOH) растворами и уже полученные остатки направлять на окислительный обжиг. Комбинация щелочной обработки с обжигом обеспечивает максимальную степень удаления сурьмы из концентратов, что в конечном итоге приводит к получению более качественного золото-серебряного сплава. Такая технология, в частности, реализована на Сарылахской обогатительной фабрике, перерабатывающей комплексные золото-сурьмяные руды.

В случае, если получение богатых "золотых головок" сопровождается значительными потерями металла на стадии доводки гравиоконцентратов (из-за высокого содержания в них тяжелых минералов), представляется эффективной технология, предусматривающая переработку "головок" с пониженным содержанием золота по схеме: окислительный обжиг - гравитационная доводка огарка - бесколлекторная плавка вторичной богатой "золотой головки" на металл Доре - цианирование промпродуктов доводки.

Такой вариант, в частности, испытан на концентратах Сухого Лога, содержащих 16 кг/т золота, 1,6 кг/г серебра, 37 % серы. 48 % железа (в том числе 15-17 % в виде металлического скрапа) и 0,8 % мышьяка. Обжиг концентрата производился в подовой печи при температуре 550-600 °С. Доводку огарка (после его доизмельчения) осуществляли на концентрационном столе. Для выведения остатков недоокислившегося металлического железа и магнетита из обогащенного концентрата применена мокрая магнитная сепарация. Полученная в процессе доводки огарка вторичная "головка" с массовой долей золота 70-80, серебра 3-4, свинца 4-5, меди 8-10, железа 4-5 % подвергалась сушке и плавке в графитовых тиглях на металлический слиток. Хвосты доводки - гематитовый шлам (выход 70 % от исходной "головки", содержание золота около 500 г/т) цианировались по обычной фильтрационной технологии Общее извлечение золота по описанной технологии составило 99,7 %, в том числе- в золото-серебряный сплав 97,5 %; в цианистые растворы 2,2 %. Общее извлечение серебри 92-95 %, в том числе в слиток - 50 %. В качестве полварианта технологии предложено направлять вторичную "золотую головку" (шлиховой металл) непосредственно на аффинажный завод, без дополнительной переплавки.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: