I. Теоретическая часть

Схемы и режимы флотационного обогащения золотосодержащих руд зависит от вещественного состава и отличаются большим разнообразием.
Сгущение – следующий после измельчения этап обработки пульпы. Оно состоит в частичном обезвоживании пульпы отстаиванием – оседанием твердых частиц на дно чана – сгустителя и сливом осветленного раствора. Осевший материал имеет отношение Ж:Т-1:1. на процесс сгущения влияют следующие факторы:

1. 
   гранулометрический состав твердого в пульпе - тонкие частицы осаждаются медленнее;
   
2. 
   минералогический состав – трудно сгущаются глинистые породы типа каолина;
   
3. 
   температура – с повышением температуры снижается вязкость жидкой фазы пульпы и усиливается действие применяемых реагентов, что в итоге увеличивает скорость сгущения.
   

Для улучшения отстаивания необходимо укрепить частицы в агрегаты. Агрегация может быть достигнута коагуляцией или флокуляцией.
В качестве коагулянта используется известь, которая при цианирования выполняет роль защитной щелочи. Для флокуляции в пульпу вводят полимер, молекулы которого адсорбируются на активных участках одновременно нескольких частиц, связывая их с помощью образующихся «мостиков» в крупные агрегаты. В отечественной практике для флокуляции пульп широкое применение нашел полиакрипамид (ПАА). Сгущение пульп осуществляется в сгустителях. Сгустители имеют большую площадь при относительно малой высоте.
Фильтрация – это процесс обезвоживания влажных материалов, поступающих обычно после сгущения, путем отдаления воды от твердых частиц с помощью пористой фильтруемой перегородки, проницаемой только для жидкой фазы. Процесс фильтрации состоит из двух основных стадий: фильтрации и просушки осадка.
Гравитационная обогащение и амальгамация позволяют извлекать из руд только относительно крупное золото. А основным методом извлечения мелкого золота является процесс цианирования. Сущность этого процесса заключается в том, что измельченный рудный материал, содержащий золото, приводится в соприкосновение с раствором цианида натрия, под действием которого золото из руды переходит в раствор. В присутствии кислорода растворение протекает по следующей реакции:
2Au+4NaCN+O₂+2H₂O = 2NaAu(CN)₂+2NaOH+H₂O.
Из этого уравнения видно, это золото переходит в раствор в форме дицианаурата натрия, который в растворе диссонирует на ионы:
NaAu(CN)₂  Na⁺[Au(CN)₂]^-.
Таким образом, золото в растворе находится в составе комплексного цианид-аниона (Au(CN)₂)^-.
Скорость цианирования и полнота извлечения золота в раствор зависит от многих факторов, один из основных - содержание в растворе кислорода. Необходимо насыщение жидкой фазы воздухом, в котором содержится кислород. С этой целью применяют интенсивное перемешивание пульпы сжатым воздухом. Существенное влияние на скорость процесса цианирования оказывает концентрация NaCN. С повышением температуры скорость растворения золота возрастает. Но процесс цианирования проводится при температуре 19-35⁰С.
Сорбция золота ионитами. Ионитами называют нерастворимые твердые высоко молекулярные вещества, которые вследствие наличия в них ионогенных групп (активных групп), способных поглощать из растворов электролитов положительно или отрицательно заряженные ионы в обмен на эквивалентное количество других ионов, имеющих заряд того же знака.
Ионообменными свойствами обладают очень многие и искусственные соединения. Практическое значение имеют иониты на основе синтетических смол ионообменные смолы. Ионообменные смолы получают в виде гранул правильной сферической формы размером от 0,5 до 3 мм.
Одна из наиболее важных характеристик ионита его обменная емкость, т.с. количество ионов, которое может быть поглощено единицей массы ионита. Различают полную, равновесную, рабочую обменные емкости.
На наших золотоизвлекательных предприятиях наибольшее применение получило смола –АМ-2Б макропористой структуры.
За последние 30-35 лет успешно внедряется в производство новое направление в технологии цианистого процесса – так называемое сорбционное цианирования.
Особенностью этого метода является совмещение процессов выщелачивания золота и серебра и сорбции их на загруженные в пульпу сорбенты с последующем отделением от пульпу сорбента, насыщенного золотом и серебром, десорбцией благородных металлов и регенерацией сорбента. Процесс сорбционного выщелачивания протекает по следующей реакции:
ROH+Au(CN)^-₂ = Rau(CN)₂+OH^-
Сорбционное выщелачивания осуществляется с применением двух видов сорбента: 1)синтетических ионообменных смол-ионитов; 2)активированных углей.
Первый способ предполагает извлечение золота из руды обычными приемами цианирования и осаждение золота из цианистого раствора осуществляется сорбцией его ионообменной смолой.
Второй способ состоит в том, что в контакт с ионообменной смолой приводит не осветленный золотосодержащий раствор, а непосредственно пульпу в процесс цианирования. Растворяясь в цианистом растворе, благородные металлы переходит в жидкую фазу пульпу и одновременно, сорбируется ионитом. Вследствии совмещения операций выщелачивания и сорбции этот процесс называется сорбционным выщелачивание.
После окончания выщелачивания и сорбции смолу отделяют, а обеззолоченную пульпу направляют в отвал. Пульпу пропускают через грохот, размеры которого больше, чем рудных частиц, т.е.размеры ячейки и меньше, размера частиц ионита.
Насыщенный золотом ионит регенерируют десорбцией золота и примесей и вновь направляют на сорбционное выщелачивание. В результате исследований и производственной работы установлено, его сорбционное выщелачивание ведет к значительному ускорению процесса растворения золота и сокращение производительности цианирования в 2-3 раза. При совмещении процессов выщелачивание и сорбции растворенного золота скорость процесса цианирования возросла в 3 раза, при этом потери золота с хвостами снизились с 1-1,2 до 0,8 г/т.
Сорбция из пульпы позволяет устранить из технологической схемы золотоизвлекательного предприятия громоздкую и дорогостоящую операцию фильтрации и промывка пульпы после цианирования.
Осаждение золота из осветленных растворов древесным углем использовалось на некоторых золотоизвлекательных фабриках в самом начале развития цианистого процесса. В дальнейшем он был почти полностью вытеснен более эффективным осадителем-цинком.
В последние годы интерес к применению углей для сорбции золота из осветленных растворов снова возрос в связи с использованием более качественных активированных углей. В основном используют специальные сорта крупнозернистых (0,6-2,0мм) активированных углей, более прочных в отношении разрушения их при перемешивании рудных пульп. Крупнозернистый насыщенный уголь отделяют от пульпы грохочением. Дальнейшая переработка насыщенного угля производится десорбцией золота и серебра с помощью различных растворителей, чем достигается регенерация угля и возможность повторного использования его в сорбционном процессе.
Насыщенные аниониты подвергаются процессу регенерации с целью десорбции сорбированных анионов и восстановления их сорбционной активности для оборотного использования в процесс сорбции. Десорбция со смолы сорбированных соединений производится элюированием растворами соответствующих реагентов.
В ряде отечественных и зарубежных исследований установлено, что эффективное элюирование аниона [Au(CN)₂]^- с анионитов достигается растворами роданистых солей – KSCN, NaSCN. Для полной и быстрой десорбции золота можно использовать щелочные концентрированные растворы NH₄SCN – 3-5 (228-380 г/л) с содержанием NaOH от 10 до 25 г/л. процесс десорбции золота протекает по реакции анионного обмена:
RAu(CN)₂+SCN^- = RSCN+[Au(CN)₂]^-.
Смола при этом переходит в роданистую форму. Использование смолы в этой форме при сорбции нецелесообразно. Вследствии этого возникает необходимость десорбции роданит-иона со смолы и перевод её в другую форму. Наиболее эффективным десорбентом является слабокислые растворы тиомочевины. Элюирующая способность тиомочевины объясняется комплексообразованием. При взаимодействии с [Au(CN)₂]^- в кислой среде вытесняет цианид-ион и связывает золото посредством пары свободных электронов в катионный комплекс Au[SC(NH₂)₂]₂⁺, который не способен удерживаться анионитом. Смола при этом переходит в хлор или сульфат форму а освободившиеся ионы CN^- связываются в HCN. Процесс элюирования золота протекает по реакции:
RAu(CN₂)+2SC(NH₂)₂+2HCl = RCl+Au[SC(NH₂)₂]₂Cl+2HCN.
В процессе регенерации анионов необходимо добиваться наиболее полной десорбции, как благородных металлов, так и примесей.
Аффинаж – металлургическая технология очистки благородных металлов от примесей и разделения их друг от друга. На аффинажные заводы поступают гравитационные концентраты самородного золота, цинковые осадки процесса, металл Доре, полученный из шламов электролитического рафинирования меди и цинковой пены процесса рафинирования свинца, различный бытовой и промышленный лом , отходы и другие материалы.
Возможны, есколько методов аффинажа золотосодержащих материалов. Наиболее совершенным методом аффинажа считается электролиз.