Переработка пиритных и мышьяково-пиритных руд с тонковкрапленным золотом на заводе Квекве (Зимбабве)

На предприятии "Ростинг Плент" (г. Квекве) производится централизованная переработка золото-мышьяковых концентратов ряда мелких обогатительных фабрик данного региона.

После раздельного опробования на золото концентраты с влажностью 8 % смешиваются в определенной пропорции, разубоживаются хвостами цианирования огарков до содержания серы 15-18 % во избежание излишнего перегрева концентрата при обжиге и через бункера ленточными конвейерами подаются в 2 параллельно работающие печи Эдвардса "дуплекс действия" (38x3 м). Площадь пода каждой печи 114 м2, число гребков 56. С учетом необходимой продолжительности обжига 8 ч каждая печь ежедневно перерабатывает 15 т концентрата и эксплуатируется 24 ч в сутки с остановками для очистки и текущего ремонта 1 раз в месяц на 11 ч. Готовится к пуску еще одна печь такого же размера, в результате чего производительность завода увеличится до 45-50 т концентрата в сутки.

Особенностью работы обжигового завода является жестки» контроль за температурой обжига и состоянием газовой среды по всей длине печи. Каждая печь имеет с боков по 28 смотровых окон. 16 первых из них закрыты с целью создания в печи восстановительной атмосферы, которая благоприятствует более полному удалению мышьяка и сурьмы из концентрата. Остальные окна (кроме двух последних у разгрузочного конца) открыты для доступа воздуха, который окисляет оставшуюся сульфидную серу и магнетит, одновременно охлаждая огарок от максимальной температуры 700-800 °C до 200-300 °С.

Обжиговые газы из каждой печи пропускаются через пылеуловитель, в котором ежемесячно оседает около 5 т колошниковой пыли с содержанием 40 г/г золота и до 20 % мышьяка (АкзОз). Ранее этот материал подшихтовывался к исходному концентрату, направляемому на обжиг. Однако в настоящее время по требованию поставщиков концентратов колошниковая пыль выводится из процесса и временно складируется на территории завода до решения вопроса о ее специальной переработке в отдельном технологическом цикле. Около 60 т в месяц мышьяковых пылей (20 г/т золота и 60 % триоксида мышьяка) осаждается в последующих стадиях системы газоходов. Эта пыль также складируется. Наиболее богатая по содержанию мышьяка пыль (80 % Аs2О3 и 8 г/г золота), выделяемая в системе сухого электрофильтра в количестве 70 т в месяц, является исходным сырьем для производства товарного триоксида мышьяка. С этой цепью она подвергается повторной возгонке в отдельной дистилляционной печи при температуре 220 °С. Выделяемый в газовую фазу триоксид мышьяка охлаждается и конденсируется. Получаемый продукт с содержанием 95 % As2O3 реализуется сторонним потребителям - предприятиям стекольной и деревообрабатывающей промышленности, которые используют As2О3 для обесцвечивания стекла и консервации древесины.

В настоящее время проводится реконструкция отделения рафинирования триоксида, построено новое здание для размещения оборудования. Новая технология должна обеспечить качество рафинированного мышьяка на уровне мировых стандартов.

Приведенный ниже примерный состав концентрата и огарка свидетельствует о достаточно высокой степени десульфуризации (99 %) и отгонки мышьяка (94 %) при обжиге:

Получаемый при обжиге огарок охлаждается в воде и после измельчения (до 85 % класса минус 0,074 мм), гравитационного обогащения (концентрация на столах) и обезвоживания в сгустителях подвергается обработке известью в двух последовательно расположенных чанах-кондиционерах (агитаторы Уоллеса). Одновременно с известкованием производится интенсивное аэрирование пульпы. В результате такой обработки pH пульпы изменяется от 6 (в цикле промывки) до 7 после промывки и 10 после кондиционирования. За счет применения операции отмывки водорастворимых сульфатов, известкования и аэрации пульпы, а также введения в нее при цианировании нитрата свинца (10 г на 1м3 раствора) расход NaCN в гидрометаллургическом цикле сокращен с 10 до 3 кг на 1 т огарка.

Цианирование огарка осуществляется в 4-х аналогичных агитаторах Уоллеса при продолжительности выщелачивания 32 ч, концентрации NaCN 1,0 г/л и CaO 0,6 г/л. Цианид подают в 1-й агитатор в виде сухой соли. После выщелачивания пульпа сгущается и промывается в серии из 4-х противоточных сгустителей в присутствии флокулянтов. Сгущенный продукт обезвоживается на барабанном фильтре, фильтрат направляется во 2-й сгуститель противоточной декантации, а хек (после распульповки) - в хвостохранилище. Золотосодержащий раствор из 1-го промывочного сгустителя подвергается осветлению в песчаных фильтрах и поступает на осаждение цинковой пылью. Концентрация золота в исходных растворах 2,0-2,5 г/м3, в растворах после осаждения (направляемых в цикл противоточной декантации) - 0,03 г/м3. Цинковые осадки обрабатываются серной кислотой, остаток плавят на слитки чернового золота, которые направляют для рафинирования на аффинажный завод в г. Хараре.

Извлечение золота при цианировании составляет 80-82 %, расход основных реагентов (кг на 1 т огарка): цианид натрия 4,0; известь 12,0; цинковая пыль 0,4; азотнокислый свинец 0,1; флокулянт 0,03.

Себестоимость переработки 1 т концентрата составляет 74 зимб, долл. (37 долл. США). Калькуляция затрат приведена в табл. 17.1.

Представляет интерес принятая на заводе система финансовых расчетов с поставщиками концентратов за золото. Каждая партия концентрата подвергается предварительному технологическому опробованию, осуществляемому независимой научно-исследовательской лабораторией. Опробование включает определение содержания золота в концентратах и установление ожидаемого коэффициента извлечения золота из концентратов при обработке их по принятой на заводе технологии. Последнее производится на основе проведения, соответствующих лабораторных экспериментов и является основанием для 1-й предоплаты за золото, которая составляет 3 зимб. долл. за 1 г металла в концентрате. Вторая выплата в размере 10 зимб. долл. за 1 г золота производится после переработки концентрата на заводе и установления фактических показателей извлечения (с учетом доли концентрата в шихте), на что требуется обычно около 1-го месяца. Окончательный расчет за золото производится в конце финансового месяца. При этом 5 % дохода от реализации золота остается в распоряжении завода.

В дополнение к основной технологии на Ростинг Плент создана промышленная гидрометаллургическая установка по извлечению золота из лежалых хвостов цианирования огарков. Производительность установки 40 т в сутки.

Размытые гидромонитором хвосты из старых отвалов подаются насосом в фабричный сгуститель, слив которого возвращается в оборот, а сгущенный продукт - подвергается доизмельчению и цианированию по схеме, аналогичной той, которая принята для огарков. Количество извлекаемого золота составляет около 1 г/г при расходе цианида 1,0, извести 5,0 н цинковой пыли 0,2 кг/т. Затраты на обработку 1 т хвостов составляют 15 зимб. долл., стоимость реализуемого золота - 19 зимб. долл за 1 г, что делает производство в целом достаточно рентабельным.