Комбинированный способ переработки золотосодержащих руд и отвальных продуктов в районах крайнего севера
Изобретение относится к области переработки низкосортных золотосодержащих руд и отвальных продуктов и может использоваться в горнорудной промышленности. Способ включает транспортировку руд, их экспресс-анализ рентгенорадиометрическим методом, рентгенорадиометрическую крупнопорционную сортировку и покусковую сепарацию, центробежную концентрацию на концентраторах Кнельсона и чановое бактериально-химическое выщелачивание с подогревом раствора в зимний и осенне-весенний периоды. В результате сортировки и сепарации получают пять продуктов с различным содержанием золота - обогащенные продукты ОП, три промежуточных продукта - ПП-1, ПП-2, ПП-3 и отвальные хвосты. ОП направляют на извлечение золота, ПП-1 - на одну или две центробежные концентрации, а ПП-2 перерабатывают концентрированием от одного до четырех раз. Хвосты переработки ПП-1 и ПП-2 объединяют с ПП-3 и направляют на выщелачивание. Способ позволит вовлечь в переработку бедные и забалансовые руды и улучшить экологию районов Севера. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к технологии обогащения и переработки рядовых и низкосортных золотосодержащих руд, а также к переработке старых отвалов забалансовых золотосодержащих и отвальных продуктов обогащения и металлургии, на основе использования рентгенорадиометрической сортировки и сепарации, когда существуют корреляционные связи Au с элементами - индикаторами As, Cu, Pb, Sb, Zn, и др., дробления, грохочения и разделения на классы крупности, чанового бактериально-химического выщелачивания золотосодержащих руд, центробежной концентрации на концентраторах Кнельсона.
Известен способ переработки золотосодержащих руд, включающий дробление, измельчение, грохочение руды и дальнейшее чановое бактериально-химическое выщелачивание золота (Полькин С.И. и др. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов. М.: Недра, 1982, с.162, 200). Недостатком данного способа считаются высокие капитальные и эксплуатационные затраты. Наиболее близким аналогом к заявленному способу по совокупности существенных признаков является комбинированный способ переработки золотосодержащих руд и отвальных продуктов в районах Крайнего Севера, включающий транспортировку руд, их экспресс-анализ рентгенорадиометрическим методом, основанным на линейных корреляционных связях золота с сопутствующими элементами - индикаторами As, Cu, Pb, Sb, Zn и др., регулирование величины граничного содержания золота в продуктах сортировки и сепарации (Патент РФ N 2051749, опубл. 10.01.1996, B 03 B 7/00). Этот способ реализует разделение горнорудной массы золотосеребряных руд на четыре продукта: обогащенные продукты с содержанием золота более 4,0 г/т, промежуточные продукты ПП-1 с содержанием золота 0,75-4,0 г/т, промежуточные продукты ПП-2 с содержанием 0,15-0,75 г/т и отвальные хвосты с содержанием золота менее 0,15 г/т. Промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 направляют на кучное бактериально-химическое выщелачивание, которое проводят только в летнее время, а в зимнее время промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 выделяют и накапливают на сортировочных площадках. В районах Крайнего Севера и соседних областей летний сезон продолжается 3-4 месяца, а оптимальной температурой для развития и жизнедеятельности бактерий считается 28-30oC. Таким образом, отрицательные температуры в осенне-весеннее и зимнее время (8-9 месяцев) в условиях Крайнего Севера и соседних областей являются сдерживающим фактором для внедрения кучного бактериально-химического выщелачивания в районах Крайнего Севера. К недостаткам известного способа также можно отнести его высокую себестоимость, обусловленную большим расходом электроэнергии, необходимой для достижения массового тонкого помола руд при их дробления и измельчении перед кучным выщелачиванием. Районы Крайнего Севера и соседних областей в России занимают значительные территории и простираются на 12,6 тысяч километров от Кольского полуострова до Чукотки и в ближайшем будущем будут играть очень существенную роль при добыче и переработке золотосодержащих руд и отвальных продуктов в России. Целью заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, а также повышение эффективности извлечения золота. Для достижения указанной цели в предлагаемом комбинированном способе переработки золотосодержащих руд и отвальных продуктов в районах Крайнего Севера, включающем транспортировку руд, их экспресс-анализ рентгенорадиометрическим методом, основанным на линейных корреляционных связях Au с сопутствующими элементами-индикаторами As, Cu, Pb, Sb, Zn и др., регулирование величины граничного содержания золота в продуктах сортировки и сепарации, в процессе рентгенорадиометрической крупнопорционной сортировки и покусковой сепарации разделяют горнорудную массу на пять продуктов - обогащенные продукты ОП с содержанием золота более 3,0-4,0 г/т, которые направляют на обогатительную фабрику для извлечения золота, промежуточный продукт ПП-1 с содержанием золота 1,9-3,0 г/т или 2,6-4,0 г/т, которое находится в свободном самородном виде, промежуточный продукт ПП-2 с содержанием золота 1,1-1,9 г/т или 1,7-2,6 г/т, которое находится в отростках с сульфидами, промежуточный продукт ПП-3 с содержанием золота 0,15-1,1 г/т или 0,15-1,7 г/т и отвальные хвосты с содержанием золота менее 0,15 г/т, которые направляют в отвал, промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 направляют на грохочение с измельчением надрешетного продукта и концентрацию подрешетного продукта на концентраторах Кнельсона с получением тяжелой фракции, направляемой на дальнейшую переработку золота и продукта для повторного грохочения, измельчения и концентрации, причем, реализуют две указанные операции переработки ПП-1 и от одной до четырех операций переработки ПП-2, а хвосты центробежной концентрации направляют в промежуточный продукт ПП-3, который перерабатывают чановым бактериально-химическим выщелачиванием в восьми секциях чана для выщелачивания, которое в зимний и осенне-весенний периоды осуществляют с подогревом бактериального раствора, реализуют интенсификацию деятельности бактерий чанового выщелачивания, а также регулируют объемы промежуточных продуктов ПП-1, ПП-2 и ПП-3 с использованием микроЭВМ. Кроме того, указанная цель достигается тем, что ПП-1 крупностью -5 +0 мм направляют на грохочение, надрешетный продукт крупностью +2 мм подвергают измельчению, а подрешетный продукт направляют на первую операцию переработки ПП-1 на концентраторе Кнельсона, выделяют тяжелую фракцию и продукт для повторного грохочения, после которого надрешетный продукт крупностью более +0,1 мм подвергают дополнительному измельчению, а подрешетный крупностью менее -0,1 мм направляют на вторую операцию переработки ПП-1 на концентраторе Кнельсона, полученную тяжелую фракцию направляют на переработку золота, а хвосты направляют в ПП-3 на переработку чановым бактериально-химическим выщелачиванием. Кроме того, тем что ПП-2 подвергают грохочению, полученную горную массу крупностью более +0,08 мм подвергают измельчению, при крупности менее -0,08 мм подвергают первой операции переработки ПП-2 на концентраторе Кнельсона, горнорудную массу ПП-2 крупностью +0,06 мм подвергают дополнительному измельчению, при крупности -0,06 мм реализуют вторую операцию переработки ПП-2 на концентраторе Кнельсона, горнорудную массу ПП-2 крупностью более +0,04 мм подвергают измельчению, а крупностью менее -0,04 мм подвергают третьей операции переработки ПП-2 на концентраторе Кнельсона, при которой выделяют тяжелую фракцию и продукт для повторного грохочения, после чего горнорудную массу крупностью более +0,02 мм подвергают дополнительному измельчению, а горнорудную массу менее -0,02 мм подвергают четвертой операции переработки ПП-2 на концентраторе Кнельсона, тяжелые фракции направляют на дальнейшую переработку золота, а хвосты направляют в промежуточный продукт ПП-3 на переработку чановым бактериально-химическим способом. Также указанная цель может быть достигнута тем, что подогрев бактериального раствора в секциях чанов для выщелачивания в зимний и осенне-весенний периоды осуществляют при помощи двойных стенок чанов для выщелачивания - водяной рубашки, с расстоянием между стенками 3-7 см, через которое непрерывно прокачивают подогреваемую в баке и подаваемую при помощи насоса горячую воду, а при морозах ниже -20oC в чаны для выщелачивания для дополнительного подогрева бактериального раствора устанавливают переносные батареи, через которые непрерывно прокачивают горячую воду. А также тем, что осуществляют подогрев бактериальных растворов в зимний и осенне-весенний периоды в секциях чана для осветления раствора, чана для осаждения золота и резервуаре для обеззолоченного раствора при помощи водяных рубашек, через которые непрерывно прокачивают горячую воду, подогреваемую в баке, и в резервуаре для обеззолоченного раствора, для дополнительного подогрева устанавливают переносные батареи, через которые непрерывно прокачивают горячую воду. Кроме того, ПП-3 направляют на чановое бактериально-химическое выщелачивание с подогревом бактериального раствора в зимний и осенне-весенний периоды, предусматривают восемь секций чана для выщелачивания золота, чтобы обеспечить увеличение производительности выщелачивания золота при переработке руд чановым бактериально-химическим выщелачиванием промежуточного продукта ПП-3, на восемь секций чана для выщелачивания устанавливают одну секцию чана для осветления раствора и две секции чана для осаждения золота, отработанный раствор подают в резервуар для обеззолоченного раствора, подкрепляют цианидом и при помощи насоса перекачивают в секции чана для выщелачивания. При переработке промежуточного продукта ПП-3 для окисленных золотосодержащих руд, содержащих повышенную глинистую составляющую, более 7-9%, реализуют агломерацию с цементом, в схему агломерации включают каскад транспортеров, смеситель с бетоном, комбинацию транспортера и вибрационного оборудования, транспортер для доставки агломерата - горнорудную массу окисленных золотосодержащих руд, после агломерации с цементом направляют на чановое бактериально-химическое выщелачивание с подогревом бактериального раствора в зимний и осенне-весенний периоды. Поскольку себестоимость переработки золотосодержащих руд чановым бактериально-химическим выщелачиванием в летний период в 2,5-4,0 раза ниже себестоимости переработки золотосодержащих руд в зимний и осенне-весенний периоды, то проводят операции регулирования объемов и средневзвешенного содержания золота ПП-1, ПП-2, ПП-3 и обогащенных продуктов ОП для сокращения в зимний период объемов перерабатываемых ПП-1, ПП-2 и ПП-3 и их увеличения в осенне-весенний и летний периоды. Также вводят операции, позволяющие с использованием микроЭВМ поддерживать стабильно заданное содержание золота в хвостах рентгенорадиометрической сортировки и сепарации, вне зависимости от содержания золота в исходной руде в зимний, осенне-весенний и летний периоды. Величину регулируемого объема горнорудной массы и средневзвешенного содержания золота промежуточных продуктов ПП-1, ПП-2 и ПП-3 с учетом экономики и условий Крайнего Севера (в зимний, осенне-весенний и летний периоды) определяют по рассчитанным средневзвешенным содержаниям золота и количеству горнорудной массы в суммарных промежуточных продуктах, обогащенных продуктах и отвальных хвостах рентгенорадиометрической сортировки и сепарации в зимний, осенне-весенний и летний периоды. Для промежуточных продуктов ПП-1 используют выражения




















где


- суммарный вес горнорудной массы товарных продуктов, промежуточных продуктов ПП-1, ПП-2 и ПП-3 обогащенных продуктов ОП и отвальных хвостов OX;
QохAu, QопAu, Qпп-1Au, Qпп-2Au, Qпп-3Au - средневзвешенное содержание золота в отвальных хвостах, обогащенных продуктах и промежуточных продуктах ПП-1, ПП-2, ПП-3;












Операции по регулированию долями горнорудной массы и содержаний золота осуществляют при помощи микроЭВМ для зимнего, осенне-весеннего и летнего периодов. МикроЭВМ установлены на рудоконтролирующих станциях (РКС) и сепараторах. Эти микроЭВМ собирают и обрабатывают всю полученную информацию для зимнего, осенне-весеннего и летнего периодов. Величину изменения граничного содержания рентгенорадиометрической сортировки и сепарации определяют по рассчитанным содержаниям золота в порциях обогащенных продуктов сепарации и сортировки и количеству горнорудной массы из выражения:

где QопAu - оптимальное средневзвешенное содержание золота в обогащенном продукте для обогатительной фабрики (ОФ);
K - постоянный коэффициент масштабирования;

QохAu, Qпп-1Au, Qпп-2Au, Qпп-3Au, QопAu - выход отвальных хвостов, промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 и ПП-3 и обогащенных продуктов рентгенорадиометрической сортировки и сепарации золотосодержащих руд;





QопAu


По расчетам содержания золота в порциях отвальных хвостов сортировки и сепарации и количеству горнорудной массы определяют величину граничного содержания из выражения:

где QКOAu - оптимальное средневзвешенное содержание золота в отвальных хвостах для обогатительной фабрики (ОФ). Уменьшение величины граничного содержания золота осуществляется автоматически до момента, когда QохAu


Критерий выбора величины изменения граничного содержания определяют по выражению:


где QопофAu - оптимальное средневзвешенное содержание золота в обогащенном продукте обогатительной фабрики (ОФ);
QохофAu - оптимальное средневзвешенное содержание золота в отвальных хвостах обогатительной фабрики (ОФ). С целью уменьшения потерь золота, когда переработку золотосодержащих руд реализуют в зимнее время, реализуют рециркуляцию порций на вход сепаратора при уменьшении граничного содержания золота сепаратора на величину



где QохAu, QопAu, Qпп-1Au, Qпп-2Au, Qпп-3Au - средневзвешенное содержание золота в отвальных хвостах, обогащенных продуктах и промежуточных продуктах ПП-1, ПП-2, ПП-3 сортировки и сепарации золотосодержащих руд и отвальных продуктов,





Формула изобретения
причем реализуют две указанные операции переработки ПП-1 и от одной до четырех операций переработки ПП-2, а хвосты центробежной концентрации направляют в промежуточный продукт ПП-3, который перерабатывают чановым бактериально-химическим выщелачиванием в восьми секциях чана для выщелачивания, которое в зимний и осенне-весенний периоды осуществляют с подогревом бактериального раствора, реализуют интенсификацию деятельности бактерий чанового выщелачивания, а также регулируют объемы промежуточных продуктов ПП-1, ПП-2 и ПП-3 с использованием микроЭВМ. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ПП-1 крупностью -5+0 мм направляют на грохочение, надрешетный продукт крупностью +2 мм подвергают измельчению, а подрешетный продукт направляют на первую операцию переработки ПП-1 на концентраторе Кнельсона, выделяют тяжелую фракцию и продукт для повторного грохочения, после которого надрешетный продукт крупностью более +0,1 мм подвергают дополнительному измельчению, а подрешетный крупностью менее -0,1 мм направляют на вторую операцию переработки ПП-1 на концентраторе Кнельсона, полученную тяжелую фракцию направляют на переработку золота, а хвосты направляют в ПП-3 на переработку чановым бактериально-химическим выщелачиванием. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ПП-2 подвергают грохочению, полученную горную массу крупностью более +0,08 мм подвергают измельчению, при крупности менее -0,08 мм подвергают первой операции переработки ПП-2 на концентраторе Кнельсона, горнорудную массу ПП-2 крупностью +0,06 мм подвергают дополнительному измельчению, при крупности -0,06 мм реализуют вторую операцию переработки ПП-2 на концентраторе Кнельсона, горнорудную массу ПП-2 крупностью более +0,04 мм подвергают измельчению, а крупностью менее -0,04 мм подвергают третьей операции переработки ПП-2 на концентраторе Кнельсона, при которой выделяют тяжелую фракцию и продукт для повторного грохочения, после чего горнорудную массу крупностью более +0,02 мм подвергают дополнительному измельчению, а горнорудную массу менее -0,02 мм подвергают четвертой операции переработки ПП-2 на концентраторе Кнельсона, тяжелые фракции направляют на дальнейшую переработку золота, а хвосты направляют в промежуточный продукт ПП-3 на переработку чановым бактериально-химическим способом. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что подогрев бактериального раствора в секциях чанов для выщелачивания в зимний и осенне-весенний периоды осуществляют при помощи двойных стенок чанов для выщелачивания - водяной рубашки с расстоянием между стенками 3 - 7 см, через которое напрерывно прокачивают подогреваемую в баке и подаваемую при помощи насоса горячую воду, а при морозах ниже -20oС в чаны для выщелачивания для дополнительного подогрева бактериального раствора устанавливают переносные батареи, через которые непрерывно прокачивают горячую воду. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют подогрев бактериальных растворов в зимний и осенне-весенний периоды в секциях чана для осветления раствора, чана для осаждения золота и резервуаре для обеззолоченного раствора при помощи водяных рубашек, через которые непрерывно прокачивают горячую воду, подогреваемую в баке, и в резервуаре для обеззолоченного раствора для дополнительного подогрева устанавливают переносные батареи, через которые непрерывно прокачивают горячую воду. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ПП-3 направляют на чановое бактериально-химическое выщелачивание с подогревом бактериального раствора в зимний и осенне-весенний периоды, предусматривают восемь секций чана для выщелачивания золота, чтобы обеспечить увеличение производительности выщелачивания золота при переработке руд чановым бактериально-химическим выщелачиванием промежуточного продукта ПП-3, на восемь секций чана для выщелачивания устанавливают одну секцию чана для осветления раствора и две секции чана для осаждения золота, отработанный раствор подают в резервуар для обеззолоченного раствора, подкрепляют цианидом и при помощи насоса перекачивают в секции чана для выщелачивания. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при переработке промежуточного продукта ПП-3 для окисленных золотосодержащих руд, содержащих повышенную глинистую составляющую (более 7 - 9%), реализуют агломерацию с цементом, в схему агломерации включают каскад транспортеров, смеситель с бетоном, комбинацию транспортера и вибрационного оборудования, транспортер для доставки агломерата, горнорудную массу окисленных золотосодержащих руд, после агломерации с цементом направляют на чановое бактериально-химическое выщелачивание с подогревом бактериального раствора в зимний и осенне-весенний периоды. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что вводят операции регулирования объемов и средневзвешенного содержания золота ПП-1, ПП-2, ПП-3 и обогащенных продуктов ОП для сокращения в зимний период объемов перерабатываемых ПП-1, ПП-2 и ПП-3 и их увеличения в осенне-весенний и летний периоды. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что вводят операции, позволяющие с использованием микроЭВМ поддерживать стабильно заданное содержание золота в хвостах рентгенорадиометрической сортировки и сепарации вне зависимости от содержания золота в исходной руде в зимний, осенне-весенний и летний периоды.
РИСУНКИ
Рисунок 1