Комплексная переработка золото-сурьмяных руд и концентратов на обогатительно-металлургическом комплексе Иеллоу Пайн (США)

Информация о работе предприятия относится к 1952 г. Тем не менее, она представляется достаточно интересной, поскольку характеризует возможности комплексной переработки руд, содержащих сурьму, золото, серебро и вольфрам.

В состав комплекса "Иеллоу Пайн" (штат Айдахо) входят обогатительная фабрика производительностью 2000 т руды в сутки и металлургический завод. Поступающая на обогащение руда содержит в среднем 1 % сурьмы, 2,6 г/т золота и 28,3 г/т серебра. Сурьма представлена преимущественно антимонитом с изоморфными включениями золота. Значительная часть золота связана с пиритом и арсенопиритом. Кроме указанных компонентов, в руде содержится около 0,2 % оксида вольфрама в виде шеелита, извлечение которого также представляет промышленный интерес.

Схема обогащения руды на фабрике представлена на рис.20.3.

Первая технологическая операция цикла обогащения руды - коллективная флотация сульфидных минералов - осуществляется при рН=8,4. Такая среда обеспечивает удовлетворительное извлечение как антимонита (оптимальное рН=6,8), так и сульфидов железа (оптимальное значение рН=9,5). Флотацию ведут в машинах "Аджитейер" (1,2 м) и "Фагергрен" (1,42 м), расположенных параллельно. В качестве реагентов применяют соду кальцинированную (317 г/т), каустик (227 г/г), коллектор - реагент 2-11 (90-110 г/г), активатор антимонита - уксуснокислый свинец (180-340 г/т), активатор пирита и арсенопирита - медный купорос (110-180 г/т).

Хвосты сульфидной флотации направляют на шеелитовую флотацию, которую проводят при следующем расходе реагентов: 450 г/г жидкого стекла, 730 г/г аэрдсоупа. Для флотации используются машины "Пан-Америкен" № 44, "Аджитейер" 1,22 и 0,61 м.

Концентрат коллективной сульфидной флотации подвергают селекции на сурьмяный и золотой. В качестве депрессора антимонита применяют медный купорос и каустическую соду. Флотацию ведут в машинах "Пан-Америкен" № 44.

В результате селекции получают концентраты следующего состава, %:

Месячный выход концентратов: сурьмяного - 998 т, золотого - 816 т. Полученные концентраты перерабатывают на месте пирометаллургическим способом по схеме, представленной на рис. 20.4.

Сурьмяный и золотой концентраты подвергают раздельному окислительному обжигу в многоподовых печах диаметром 6,5 м с механическим перегребанием. Высокое содержание серы в золотом концентрате позволяет вести процесс с минимальным использованием топлива (нефти). Температура обжига колеблется в пределах от 370 °C (первый под) до 730 °C (седьмой, предпоследний под). Обжиговые газы с высокой концентрацией SO2 проходят последовательно через горячий циклон и мешочный фильтр с автоматическим встряхиванием. В последнем газы очищаются от мышьяка.

Огарок (800 кг в час), содержащий около 1,5 % серы, направляется во вращающийся трубчатый холодильник-конвейер, откуда с помощью элеватора подается в бункер плавильного отделения. Сурьмяный концентрат обжигают в 10-подовой печи, обогреваемой нефтью, через форсунку, установленную на последнем десятом поду. Во избежание спекания материала (температура плавления Sb2S3 550 °С) температуру на первых пяти подах печи поддерживают на уровне 450-470 °С, постепенно повышая ее к концу обжига до 550 °С. Основная масса сурьмы (до 75 %) остается в огарке в виде Sb2O4. Остальные 25 % металла уносятся с пылью, которая улавливается в циклоне и мешочном фильтре.

Твердые продукты обжига концентратов (огарки, пыль) шихтуют. Состав шихты: 25 % золотого огарка, 45 % сурьмяного огарка, 20 % сурьмяной пыли, 10 % кварца. Материал плавят в трехфазной электропечи "Лэкстромелт" (2,2x5,2 м) мощностью 2000 кВА, вмещающей около 11 т металла. Под, боковые и торцевые стенки печи выложены до уровня шлака магнезитовым кирпичом.

Черновую сурьму рафинируют в трех отражательных печах (1,5x2,1 м). Печи работают на нефтяном топливе и вмещают по 8 т металла. В качестве флюса используют каустическую соду. Рафинирование ведут до тех пор, пока cодержаниe мышьяка и железа в металле не станет равным соответственно 0,1 и 0,05 %. Расход каустика составляет 3,5 кг на 1 кг мышьяка, выведенного из металла в шлак. Шлак от рафинирования сурьмы (18 % Sb, 14 % As и 17 % Fe) подвергают водному выщелачиванию. Остаток от выщелачивания (85 % сурьмы и 7 % мышьяка) возвращают на электроплавку.

Конечной стадией технологического передела на заводе является конвертирование металлической сурьмы. Цель данной операции - получение высококачественного триоксида сурьмы и обогащенного драгоценными металлами остатка, поступающего в продажу.

Конвертирование сурьмы осуществляется в двух печах специальной конструкции, отапливаемых нефтью. Воздух в печь подается через 4 сопла из нержавеющей стали, расположенных в боковых стенках печи. Гранулированная сурьма поступает через свод печи, имеющий отверстия для выпуска газов. Koнвертерные газы после охлаждения сначала до 400, а затем до 104 °C поступают в камеры мешочного фильтра. Собранный в камерах оксид сурьмы высшего качества упаковывают и направляют потребителям.

Первичный промпродукт конвертирования, выход которого около 10 % от массы исходного металла, накапливают в течение двух недель и вновь обжигают до получения конечного остатка, концентрирующего в себе основное количество золота и серебра. Данный продукт гранулируют, упаковывают в бочки и направляют на аффинажный завод.

В табл. 20.1 приведен состав продуктов, получаемых при конвертировании сурьмы.

В последующие годы на предприятии "Иеллоу Пайн" проведен комплекс работ по дальнейшему усовершенствованию технологического процесса с целью обеспечения более высоких показателен извлечения сурьмы и золота, в том числе - за счет полноты улавливания указанных металлов из дымовых газов.

Имеется информация, что компания "Дакота Майнинг" возобновила в июле 1995 г. эксплуатацию золотодобывающего предприятия "Стибнит", расположенного в районе Иеллоу Пайн и остановленного в 1992 г. по экологическим причинам. В 1995 г. на предприятии планировалось добыть 960 кг золота. Компания продолжает доразведку рудного поля с расчетом продления срока эксплуатации сверх планового по 1998 г.