Золото можно найти практически в любой точке планеты, и основным ключом к его успешному извлечению является знание того, к какому типу это золото относится. Все месторождения золота делятся на два основных типа:
- Россыпные месторождения, где золото, высвобожденное в результате выветривания и эрозии, находится в свободном виде.
- Коренные месторождения, где золото все еще находится в сростках и внутри вмещающих пород.
Технологии извлечения золота для этих двух типов месторождений очень разнообразны – от простого промывания на старательском лотке до сложной технологической схемы, состоящей из операций измельчения, гравитационного обогащения, флотации, выщелачивания и т.д. За этим многообразием всегда стоит один вопрос: когда и какой процесс извлечения золота будет оптимальным?
Россыпные месторождения золота
Россыпные месторождения содержат золото, которое уже освобождено от вмещающих пород и сконцентрировано естественным путем – в результате физического и химического выветривания, а также деятельности рек, морей и ледников. Золото из россыпей можно добывать без применения буровзрывных работ, дробления и измельчения.
Промывка золота на лотке
Промывка золота на лотке – самый простой способ извлечения золота, широко распространенный среди частных старателей. Этот метод относится к гравитационным методам обогащения, в которых разделение минералов основано на том, что минералы с меньшим удельным весом (кварц, полевые шпаты, слюды и т.д.) сносятся потоком воды дальше, чем минералы с большим удельным весом (золото, платина, касситерит, циркон, ильменит и т.д.).
Промывка золота на лотке – увлекательное занятие, но не очень практичное с точки зрения извлечения золота в промышленных масштабах.
Промышленное извлечение золота из россыпей
При извлечении золота из россыпей в промышленных масштабах используют сочетание технологий гравитационного обогащения и подготовки материала к обогащению. Если в россыпном месторождении нет большого количества глины, из материала удаляют крупные камни и валуны на грохотах (механических ситах), а затем извлекают золото на шлюзах и (или) отсадочных машинах.
Для россыпных месторождений с высоким содержанием глины материал сначала направляют в барабанный дезинтегратор (скруббер), где происходит его дезинтеграция – отделение камней, частиц золота и прочего материала от глины. После этого выделяют крупные камни и валуны и извлекают золото на шлюзах, отсадочных машинах, винтовых сепараторах и другом обогатительном оборудовании, в том числе центробежные концентраторы.
Необходимо отметить, что если значительная часть частиц золота имеет крупность менее 250–300 мкм, а такое золото довольно часто встречается в россыпях с высоким содержанием глины, то вместо отсадочных машин и шлюзов рекомендуется использовать винтовые сепараторы и центробежные (гравитационные) концентраторы наиболее эффективные для извлечения золота такой крупности.
Коренные месторождения золота
Золото, находящееся внутри твердых пород в виде сростков с другими минералами, довольно часто называют коренным (рудным), и для его извлечения породу необходимо вскрыть при помощи буровзрывных работ, дробления и измельчения. Коренные месторождения золота подразделяют на легкообогатимые, сульфидные и труднообогатимые (упорные).
Легкообогатимые золотосодержащие руды
Руды считаются легкообогатимыми, если при их измельчении золото легко высвобождается из сростков. Золото в легкообогатимых рудах на 90 % извлекается при сочетании технологий гравитационного обогащения или цианидного выщелачивания с минимальным расходом реагентов. В зависимости от содержания золота такие руды разделяют на бедные и богатые, что в дальнейшем позволяет определить наиболее экономически и технологически выгодный метод извлечения золота.
Бедные руды, как правило, содержат менее 1 г/т золота. Основная технология переработки таких руд – кучное выщелачивание, когда руда дробится, укладывается в штабель (кучи) и орошается цианидом для выщелачивания золота. Несмотря на то что степень извлечения золота при кучном выщелачивании ниже, чем при гравитационно-цианистом процессе, экономия на капитальных затратах позволяет экономически эффективно перерабатывать бедные месторождения.
Богатые руды дробятся, измельчаются и направляются в гидроциклон, который классифицирует частицы по крупности и удельному весу. Мелкие и легкие частицы выходят через сливной патрубок, расположенный в верхней части гидроциклона (слив циклона), а крупные недоизмельченные частицы (пески циклона) выходят через песковую насадку в нижней части гидроциклона.
Мелкие и легкие частицы направляются на цианирование (выщелачивание золота). Золото, перейдя в раствор, в дальнейшем сорбируется на активированном угле, из которого в результате последующей операции десорбции переходит в насыщенный золотом раствор. Из этого раствора электролизом и дальнейшей плавкой получают слитки сплава Доре – золото-серебряного сплава, содержащего не менее 70 % золота.
Крупные и недоизмельченные частицы из песковой части гидроциклона возвращаются обратно в мельницу на доизмельчение, но перед тем как туда попасть, их пропускают через центробежный концентратор. Центробежный концентратор позволяет извлечь из потока частицы золота, которые затем поступают на доводку на концентрационные столы или на интенсивное цианирование. Поток частиц, прошедший через концентратор, поступает в мельницу.
Золото, извлеченное центробежным концентратором, направляется на доводку на концентрационных столах и после объединяется с золотом на плавке либо направляется на интенсивное выщелачивание и уже в виде раствора поступает на электролиз.
Сульфидные золотосодержащие руды
Существенная часть золота встречается в ассоциации с сульфидными минералами, такими как арсенопирит, пирит и халькопирит. Золото, ассоциированное с сульфидами, часто очень тонкое, и полностью отделить его от сульфидов трудно. Однако и в этом случае есть эффективные и экономически выгодные способы его извлечения.
Часть золота, связанного с сульфидами, раскрывается (освобождается) при измельчении, и его можно извлечь по представленной выше схеме. Но значительная часть золота так и остается в сульфидах, что требует применения других методов. Как правило, эта часть золота извлекается методом пенной флотации.
Схема гравитационно-флотационного обогащения, предназначенная для извлечения золота, связанного с сульфидами, начинается так же, как и процесс, описанный выше, – с дробления и измельчения. Отличие заключается в том, что слив циклона поступает не на цианирование, а на флотационное обогащение. При флотационном обогащении частицы смешивают с химическими реагентами, которые придают поверхности золотосодержащих сульфидных минералов гидрофобность («отталкивание» воды). После смешения с реагентами пульпа направляется во флотомашину, в которую также подается воздух. Пузырьки воздуха, всплывая на поверхность, прикрепляются к гидрофобной поверхности минералов и захватывают их с собой. Сконцентрированные таким образом сульфидные минералы (с золотом) флотируют на поверхности, откуда их собирают и отправляют на дальнейшую переработку.
Пески циклона, как и в предыдущей схеме, направляются на доизмельчение в мельницу через центробежный концентратор для извлечения свободного золота.
Упорные золотосодержащие руды
Наиболее сложной задачей извлечения золота является переработка упорных золотосодержащих руд. К этому типу относятся все золотосодержащие руды, которые не поддаются переработке по вышеуказанным схемам, например медно-порфировые руды, сочетания сульфидов, арсенопирит и свинцово-цинковые руды. Ультратонкие частицы золота в этом случае находятся в кристаллической решетке и не освобождаются даже при очень тонком помоле.
К тому, что золото считается упорным (трудноизвлекаемым), приводят три основные причины: природная инкапсуляция, химическая интерференция и прег-роббинг (preg-robbing). Но даже в этом случае есть методы обработки руды, которые позволяют в дальнейшем извлечь золото с помощью цианирования.
Природная инкапсуляция – это когда чрезвычайно мелкие частицы золота (менее 10 мкм) заперты в непроницаемом и нереакционноспособном минерале. Как правило, в этом случае применяют ультратонкое измельчение, способное раскрыть частицы золота или обеспечить к ним доступ выщелачивающих растворов и реагентов. Однако применение ультратонкого измельчения выгодно не всегда. Во многих случаях, если золото инкапсулировано в сульфидах, используют окисление сульфидных минералов путем обжига, окисления под давлением или биоокисления.
Химическая интерференция – это когда в руде есть минералы, которые в первую очередь потребляют большое количество цианида и кислорода. Эти минералы мешают процессу выщелачивания и должны быть удалены или каким-то образом изменены до применения цианирования.
Прег-роббинг – это когда в руде присутствует графит или углеродистое вещество. Золото в процессе выщелачивания переходит в раствор, но затем поглощается шламистыми частицами графита или углеродистого вещества. Для успешного извлечения золота углерод может быть предварительно сожжен, сфлотирован или дезактивирован другими химическими веществами. В последние годы в качестве эффективного метода удаления углерода применяется гравитационное обогащение, в том числе на винтовых сепараторах и в центробежных концентраторах с высокими центробежными полями (G > 150–200 ед.).
Как выбрать технологию извлечения золота
Таким образом, для оптимального и эффективного извлечения золота необходимо знать тип руды и месторождения, с которым вы имеете дело. Именно от этого зависит выбор схемы: гравитационное обогащение россыпей, гравитационно-цианистая или гравитационно-флотационная схема для коренных руд, предварительное окисление или ультратонкое измельчение для упорного сырья.
Команда AddRecovery имеет обширный опыт реализации проектов золотоизвлекательных фабрик и установок, в том числе модульных и мобильных. Если вам необходима технология переработки золотосодержащих руд, вы можете задать вопросы, обратившись по контактам, указанным в разделе «Контакты».