Теоретическая часть

1.3 Методы переработки золотосодержащих руд

Типовой процесс переработки руды чётко подразделяется на 3 технологических передела [1]:

• 
  А) Механическое обогащение руды (гравитация, флотация, радиометрическая или магнитная сепарация и т.д.), целью которого является получение обогащённых по содержанию ценного компонента продуктов - концентратов и отвальных хвостов, не требующих дополнительной переработки. Данная цель, как правило, достигается без применения процессов, нарушающих кристаллическую решётку минералов, в связи, с чем извлекаемые ценные компоненты присутствуют в концентратах в той же минеральной форме, что и в исходной руде.
  
• 
  Б) Металлургическая переработка рудных концентратов с использованием гидро- (выщелачивание ценных компонентов водными растворами кислот, щелочей, солей) и пирометаллургических (плавка) операций, результатом которых является получение черновых металлов.
  
• 
  В) Рафинирование черновых металлов (аффинаж) с целью очистки их от посторонних примесей и получения конечных товарных продуктов, удовлетворяющих условиям рынка.
  

Опыт мировой золотодобывающей промышленности свидетельствует о том, что плавка указанным материалов экономически оправдывается лишь в том случае, когда эти материалы содержат (причём в значительных количествах) медь, свинец, сурьму и другие металлы, способные выполнять при плавке роль «внутреннего» коллектора благородных металлов, и кроме того, сами представляют определённую промышленную ценность. Отражением этой тенденции является существующая практика металлургической переработки медных и других концентратов, золото в которых присутствует в виде попутного ценного компонента и извлекается из концентратов в самостоятельную товарную продукцию на стадии рафинирования получаемых цветных металлов.
В принципе метод плавки может быть применён и для извлечения золота из некоторых категорий собственно золотых руд и концентратов, не содержащих другие цветные металлы. К их числу могут быть в первую очередь отнесены богатые гравитационные концентраты или огарки, для которых, наряду с классическими методами пирометаллургической обработки, представляет интерес вариант бесколлекторной плавки непосредственно на черновое золото или золото-серебряный сплав. В случае расположения золотоизвлекательного предприятия вблизи действующих пирометаллургических заводов достаточно эффективным представляется также использование золотых руд (концентратов) в качестве железосодержащих флюсов в медном производстве при условии, что эти руды (концентраты) по своему составу удовлетворяют техническим условиям на флюсы [1].
Особое место в мировой золотодобывающей промышленности занимает процесс цианирования, основанный на способности металлического золота растворяться в слабых растворах щелочных цианидов по реакции:
2Au + 4NaCN + 1/2O₂ + H₂O = 2NaAu(CN)₂ + 2NaOH
Относительная селективность растворителя (цианида), удачное сочетание процессов растворения и осаждения благородных металлов из цианистых растворов (цементация цинковой пылью, сорбция на ионообменных смолах и активированных углях и др.), простота аппаратурного оформления и другие преимущества цианирования делают его весьма эффективным и производительным, обеспечивая возможность применения данной технологии не только к концентратам механического обогащения, но и к рядовым золотым рудам и даже к хвостам обогащения, содержащим 1-2 г/т золота и ниже.
В настоящее время цианирование применяется при переработке 85 % золотых руд в мире [9].
К достоинствам цианистого процесса выщелачивания золота следует отнести его экологичность.
Анализ современного состояния техники и технологии цианирования золотых руд (концентратов), которым охвачена деятельность большинства действующих предприятий, показал, что мировая золотодобывающая промышленность располагает большим количеством вариантов технологических схем и применением цианистого процесса (рис 2.2), которые в совокупности обеспечивают законченный цикл обработки руды на месте даже для технологически упорных руд, при достаточно высоком сквозном извлечении золота [1].
Классическая технология цианирования золотосодержащих руд (полный иловый процесс) включает в себя следующие технологические операции [1]:
a) Измельчение руды до крупности, обеспечивающей необходимую полноту вскрытия золота;
b) Перемешивание измельчённой руды со щелочными цианистыми растворами в аппаратах-агитаторах механического, пневмомеханического и пневматического типа;
c) Отделение золотосодержащих растворов от твёрдой части пульпы (сбрасываемой в отвал) методами сгущения и фильтрации;
d) Осаждение золота из растворов цементацией на цинковой пыли;
e) Обработка золотосодержащих осадков (выщелачивание кислотами, обжиг, плавка) с получением чернового металлического золота, направляемого на рафинировочные заводы;
f) Химическая очистка сточных вод и хвостов гидрометаллургического процесса от токсичных цианистых соединений. Необходимо ещё раз подчеркнуть, что все перечисленные выше операции сами по себе не обеспечивают получения товарной золотосодержащей продукции и выполняют, как правило, вспомогательную роль в схемах обработки руд, дополняя и интенсифицируя цианистую технологию извлечения металлов.
Заметное депрессирующее действие на золото при цианировании оказывают минералы и химические соединения меди, на растворение которых расходуется от 2,3 до 3,4 кг NaCN на 1 кг меди, присутствующей в исходной руде (табл.1.1). При этом, большинство медьсодержащих минералов не проявляет при цианировании восстановительных свойств. Вместе с тем, установлено, что увеличение концентрации Cu в растворах может вызвать образование на поверхности золотых частиц вторичных химических плёнок, тормозящих процесс последующего растворения золота. Предполагают, что состав этих плёнок представлен комплексными соединениями типа AuCu(CN)₂ и простым цианидом меди CuCN.