Информационный отчет ФГУП ЦНИГРИ за 2010 г. по изучению влияния ультразвуковой обработки на извлечение золота из руд

(договор о научно-техническом сотрудничестве от 02.04.2009)

Введение

Лабораторные исследования по изучению влияния ультразвуковой обработки на извлечение золота из руд проводились в ЦНИГРИ в отделе обогащения минерального сырья с применением лабораторной ультразвуковой установки, предоставленной компанией ООО «Александра-Плюс» в соответствии с договором о научно-техническом сотрудничестве.

Основная задача исследований — изучение влияния ультразвуковой обработки упорного золотосодержащего сырья на технологические показатели извлечения благородных и цветных металлов в процессах переработки.

За отчетный период были проведены испытания по использованию ультразвуковой обработки в следующих направлениях:

1. Влияние ультразвуковой обработки на технологические показатели цианирования руд золота.
2. Влияние ультразвуковой обработки на технологические показатели кучного выщелачивания золота.

Объектами исследований являлись: золотосодержащие руды месторождения Мутновское и Кутын.

Результаты лабораторных исследований

1. Влияние ультразвуковой обработки на технологические показатели цианирования руд золота.

Проведены исследования по влиянию продолжительности озвучивания раствора на интенсивность извлечения золота при цианировании руды Мутновского месторождения.

Результаты ультразвуковой обработки цианистого раствора перед цианированием руды Мутновского месторождения при различных режимах озвучивания на приведены в табл. 1.

Таблица 1. Влияние ультразвуковой обработки цианистого раствора на скорость растворения золота из окисленной руды месторождения Мутновское.

№№ опыта	Режим ультразвуковой обработки цианистого раствора	Концентрация Au в цианистом растворе, мг/л
1	В течение 1 мин.	2,32
2	В течение 3 мин.	2,25
3	В течение 5 мин.	2,24
4	Через 24 часа после обработки в течение 1 мин.	2,05
5	Через 48 часов после обработки в течение 1 мин.	1,96
6	Без УЗО (контроль)	1,98
Условия цианирования: отношение Ж:Т=2:1; концентрация СаО — 0,02—0,03 %; концентрация NaCN в рабочем растворе — 0,10 %; время цианирования — 3 часа.

В опыте № 4 обработанный цианистый раствор на выщелачивание поступал через 24 часа, в опыте № 5 — через 48 часов.

Из приведенных данных видно, что для увеличения скорости растворения золота достаточно озвучивать рабочий раствор в течение 1 мин. Со временем активность обработанного ультразвуком раствора падает, соответственно падает и скорость растворения золота и к 48 часам соответствует скорости контрольного опыта (не обработанного).

Для оценки влияния ультразвуковой обработки пульпы при цианировании руды Мутновского месторождения крупностью −2 мм озвучивание проводили в течение 1 мин. с интервалом 6 час. Базовые режимы цианирования: навеска руды — 1 кг; продолжительность — 24 часа.

Результаты экспериментальных исследований приведены на рис. 1.

Рис. 1. Результаты цианирования золота из руды Мутновского месторождения при различной крупности с применением ультразвуковой обработкой (УЗО)

Анализ результатов исследования показал, что ультразвуковая обработка пульпы при цианировании руды месторождения Мутновское оказывает положительный эффект. Извлечение золота увеличивается на 23,61 % и составляет 87,34 %, что сопоставимо с результатами цианирования данной руды при тонине помола 98 % кл −0,074 мм. Ультразвуковая обработка не приводит к увеличению расхода цианида, который составляет 3,9—4,0 кг/т руды. При этом кинетика растворения золота указывает на то, что увеличение извлечения золота достигается не за счет увеличения продолжительности цианирования, а за счет дополнительного вскрытия золота и интенсивности его растворения при использовании ультразвука.

Таким образом, экспериментальные исследования показали возможность применения ультразвуковой обработки (УЗО) для повышения технологических показателей извлечения золота при цианировании золотосодержащего сырья. Положительный эффект от применения ультразвуковой обработки, по-видимому, происходит в результате активации цианистого раствора, а также за счет разупрочнения минералов и вскрытия золота.

2. Влияние ультразвуковой обработки на технологические показатели кучного выщелачивания золота.

Для оценки возможности использования ультразвуковой обработки в процессах кучного выщелачивания (КВ) золота проведены экспериментальные исследования по увеличению скорости растворения золота озвучиванием цианистого раствора перед кучным выщелачиванием окисленной руды месторождения Кутын, которая содержит золота более 4 г/т и является благоприятным сырьем для данного метода переработки: извлечение золота при КВ данной руды крупностью −10 мм составляет более 90%.

Результаты проведенных испытаний кучного (перколяционного) выщелачивания окисленной руды месторождения Кутын приведены на рис. 2—3.

Анализ полученных результатов показал, что при ультразвуковой обработке рабочего цианистого раствора перед КВ происходит:

• интенсификация процесса растворения золота, а продолжительность процесса снижается в 2 раза при практически равном извлечении золота в продуктивные растворы — 91,3 и 92,1 %, соответственно (рис. 2);
• повышение концентрации золота в продуктивных растворах с 2,18 мг/л до 3,77 мг/л (рис. 3).

Расход цианида при его концентрации в рабочем растворе 0,1 % с УЗО так и без нее составил 1,25—1,28 кг/т.

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования показали эффективность применения ультразвуковой обработки рабочих цианистых растворов перед кучным выщелачиванием золотосодержащих руд для увеличения скорости растворения золота и улучшения технологических показателей КВ, в частности, повышения концентрации золота в продуктивных растворах.

Рис. 2. Кинетика извлечения золота при кучном выщелачивании окисленной руды месторождения Кутын с предварительной ультразвуковой обработкой (УЗО) цианистого раствора

Рис. 3. Концентрация золота в продуктивных растворах в процессе КВ окисленной руды месторождения Кутын с применением предварительной ультразвуковой обработки цианистого раствора

Заключение

Выполненные в ЦНИГРИ лабораторные исследования по применению ультразвуковой обработки с использованием ультразвукового оборудования модели НО-132.00 для интенсификации процессов и повышения технологических показателей извлечения благородных и цветных металлов в переделах цианирования и также кучного выщелачивания золота показали эффективность применения данного метода в процессах переработки золотосодержащего сырья.

Ультразвуковая обработка пульпы при цианировании золотосодержащих руд повышает извлечение золота из руды месторождения Мутновское с 63,73 % до 87,34 %. При этом кинетика растворения золота указывает на то, что увеличение извлечения золота достигается не за счет увеличения продолжительности цианирования, а за счет дополнительного вскрытия золота и интенсивности его растворения при использовании ультразвука.

При ультразвуковой обработке рабочего цианистого раствора перед кучным выщелачиванием происходит интенсификация процесса растворения золота, а продолжительность процесса снижается в 2 раза при практически равном извлечении золота в продуктивные растворы, при этом повышается концентрации золота в продуктивных растворах в 1,7 раза.

В декабре 2010 г. начаты исследования по изучению влияния ультразвуковой обработки на процесс биогидрометаллургической переработки техногенного упорного золотосодержащего сырья (хвосты обогащения, шлаки медеплавильного производства и др.). Планируется продолжить исследования с целью разработки и последующего внедрения технологии УЗ обработки на одной из обогатительных фабрик.