Метод измельчения золотосодержащих руд

С точки зрения обогащения, золотосодержащие руды обычно разделяют на легкообогатимые и труднообогатимые. Коренные золотосодержащие руды, в отличие от урановых или медных руд, характеризуются большим разнообразием минеральных форм нахождения золота, а также примесями, затрудняющими основной процесс промышленного извлечения — цианидно-сорбционную технологию.

Условно, с точки зрения этой технологии, коренные золотосодержащие руды можно разделить на легкоцианируемые и упорные. Для извлечения золота из легкоцианируемых руд применяют наиболее простые схемы переработки.

Так, богатые малосульфидные руды с крупновкраплённым свободным золотом можно перерабатывать с приемлемым извлечением по чисто гравитационной схеме. Это наиболее  желаемый вариант, однако, подобные руды в настоящее время встречаются всё реже, и их запасы практически исчерпаны. Легкообогатимые руды со свободным, но тонковкраплённым золотом перерабатывают с использованием цианидного выщелачивания, которое в настоящее время является основным способом промышленного извлечения золота. Этот процесс предусматривает применение токсичных реагентов, что связано с проблемами обезвреживания отходов (хвостов).

Упорные труднообогатимые коренные руды характеризуются сложным вещественным составом, что делает необходимым применение специальных приемов по их переработке. Так, при переработке высокосульфидных руд применяют комбинированные схемы, включающие гравитацию для выделения свободного золота в «золотую головку», флотацию для извлечения золота, ассоциированного с сульфидами в бедный флотоконцентрат при получении хвостов с отвальным содержанием, и, наконец, переработку сульфидного концентрата. Последнюю можно осуществлять либо простым цианированием, либо с предварительным обжигом, либо после предварительного разложения (окисления) в автоклавах, либо после биовыщелачивания (окисления). Подобные приёмы приводят к удорожанию стоимости переработки, однако позволяют добиться более высокого извлечения.

Известно, что главными критериями работы предприятий являются экономические показатели, в основном — себестоимость получения 1 г золота.

На диаграмме показана динамика роста себестоимости унции (31,1 г) и стоимости унции на рынке за период 5 лет, с 2007 по 2011 годы. Как видно, за это время себестоимость унции поднялась с 376 до 662$ или за грамм — с 12,1 до 21,3$. Более свежие данные, опубликованные в журнале «Эксперт-Урал» №12 (март 2015 г), говорят, что мировой уровень себестоимости колеблется около 1200$/унцию. Как жить? По расчётам аналитиков и данным финансовой отчётности российских золотодобывающих компаний, себестоимость добычи золота в среднем по отрасли находится на уровне 1100-1200$ за тройскую унцию. А в России жить можно, поскольку обвал рубля в 2014-м году спас ситуацию.

Поэтому, несмотря на вполне приемлемую себестоимость на некоторых предприятиях, составляющую 4,35$/г (австралийская компания Bending Mining NL) и 12,6$/г (канадская компания на Чукотке), постоянно идёт поиск путей её снижения, в том числе и за счёт новых технологий.

На просторах интернета можно натолкнуться на определённые расчёты и выводы, что примерно половину себестоимости добычи золота, а часто даже больше, на текущий момент составляют энергетические затраты. Наиболее затратной статьёй при переработке руд цианистым процессом является стоимость потребляемого цианистого натрия. В себестоимости переработки одной тонны руды или концентрата затраты на цианид составляют до 40% [1]. Казалось бы, просто направь свои организаторские способности, умственные усилия на решение задач по снижению расхода электроэнергии и цианида и всё — себестоимость резко пойдет вниз. Тенденция, приведённая на диаграмме, сохраняется и по сегодняшний день, следовательно, чтобы её переломить нужен другой подход. И он существует: инновационные решения, только действительно инновационные, а не рацпредложения, коими изобилует наша производственная действительность.

Компания ТТД предлагает технологию переработки золотосодержащей руды с применением современного инновационного оборудования — планетарной мельницы [2], с себестоимостью извлечения золота в богатый (содержание золота 75-96%) концентрат на уровне 2,0-2,7$/г или 62,2-83,9$/унцию в зависимости от содержания золота в руде. Как видно, по отношению к мировой и российской тенденции, себестоимость извлечения одного грамма или унции золота по предлагаемой технологии в 10-15 раз ниже.

Основу предлагаемой технологии составляет способ селективного измельчения в планетарной мельнице, когда золото за счёт мягкости и ковкости не измельчается, а слегка расплющивается и при последующей классификации по крупности остаётся либо на сите или попадает в крупный продукт при воздушной сепарации, при этом минералы вмещающей породы (кварц, сульфиды, углистые вещества) прекрасно измельчаются и проходят через сито или выносятся с тонким продуктом воздушной сепарации. С помощью селективного измельчения и классификации на ситах или в воздушных сепараторах можно эффективно извлекать золото крупностью до 10 мкм. Предлагаемая технология не использует реагенты и цианид.

Метод селективного измельчения испытывается в компании ТТД более 15 лет — сначала он применялся для доводки концентратов, полученных на пилотной установке ТТД (получены концентраты с содержанием золота 92-96%), а затем при переработке керновых проб. Сравнительные испытания двух 200-метровых скважин по традиционной технологии и технологии селективного измельчения показали прирост содержания золота на 52%, причём, в основном, крупного золота, которое по традиционной технологии не попадает в конечный продукт.

Наиболее интересные испытания в непрерывном сухом режиме на стенде ТТД были проведены на пробе месторождения «Наталка». При содержании золота в исходной руде 1,7 г/т после селективного измельчения в планетарной мельнице был получен концентрат с содержанием золота 92% и хвосты с содержанием 0,15 г/т.

Очевидно, при использовании радиометрической сепарации (при благоприятном минеральном составе), когда на основное обогащение поступает только 30-35% от исходной руды, себестоимость обогащения снижается в 1,5 раза и может составить 1,2-1,8$/г, расчёт сделан при содержании золота в руде 5-6 г/т. При снижении содержания золота до 2-3 г/т себестоимость обогащения составит 3,9-4,0$/г. Наиболее интересная разработка технологии обогащения с помощью радиометрической сепарации представлена компанией «ЭГОНТ», контакты с которой наша компании поддерживает более 20-ти лет.

Предлагаемую технологию можно оценить на примере расчётной технологической схемы, представленной ниже.

На рисунке 1 показана технологическая схема цепи аппаратов обогатительной установки. Исходный материал крупностью 900-1200 мм загружают в бункер исходной руды 1 объемом 45 м³, откуда с помощью пластинчатого питателя он попадает в мельницу самоизмельчения 2 [3]. Разгрузка мельницы 2 состоит, в основном, из продукта крупностью -50+0 мм, где класс -10 мм составляет не более 20%. Разгрузка мельницы 2 направляется на крутонаклонный конвейер 3, который далее подаёт её на грохот 4 для отсева класса -10 мм. Класс -50+10 мм поступает на комплекс радиометрической сепарации 5, который направляет в отвал до 70% Хвосты крупностью — 44 мкм, выделенные на циклоне 15 и фильтре 16 с помощью герметичных разгрузчиков 18, 19, поступают в самосвал 20 и далее — в хвостохранилище. Туда же направляются с помощью самосвала 21 и крупные хвосты, выделенные радиометрической сепарацией.

Для создания разряжения, транспортировки мелких хвостов и создания необходимых условий работы циклона и воздушных сепараторов используется высоконапорный вентилятор 17.

В таблице 1 на примере показаны ориентировочные технико-экономические показатели работы фабрики производительностью 100 т/час, а в таблице 2 — расчёт периода окупаемости.

Выводы

1. В компании ТТД разработана и опробована на собственной полупромышленной установке новая технология извлечения золота за счёт селективного измельчения в планетарных мельницах.

2. Новая технология предусматривает использование только отечественного оборудования, разработанного в компании ТТД:
– мельницы самоизмельчения консольного типа;
– планетарные мельницы непрерывного и периодического действия и другое оборудование.

3. Полученные данные в период лабораторных и полупромышленных испытаний с использованием реальных концентратов и золотосодержащего сырья убедительно показали высокое извлечение золота крупностью +44 мкм (до 98%), высокую концентрацию золота в концентрате (30-90%) и уникальные технико-экономические показатели.

4. Новая технология одинаково хорошо работает как в мокром, так и сухом режиме. Наиболее привлекательна, конечно, сухая технология, которую трудно переоценить при отработке месторождений Севера и в безводных районах мира.

5. Расчёт технологической схемы производительностью 100 т/час с условным содержанием золота 6 и 2 г/т показали себестоимость добычи и извлечения золота на уровне соответственно 2,0 и 6,0$/г, что в 10-15 раз ниже среднего общемирового значения.

6. Следует подчеркнуть, что новая технология не использует реагенты, цианиды, не применяет шары крупнее 15 мм, иногда в зависимости от минерального состава работает вовсе без шаров, оборудование, даже самое крупное, не требует бетонных фундаментов, а также легко доставляется в любой «медвежий» угол нашей страны.

Список литературы

1. В. В. Барченков, «Золотодобыча», № 187, июнь 2014 г

2. В. Г. Кочнев, Планетарным мельницам более 120 лет. Что мы знаем о них?, «Золото и Технологии», июнь 2013 г.

3. В. Г. Кочнев, Мельница самоизмельчения консольного типа, «Золото и Технологии» март 2013 г.