Комбинированный способ переработки золотосеребряных руд

 

Использование: в области обогащения полезных ископаемых. Сущность: способ включает транспортировку золотосеребряных руд, их экспресс-анализ ядерно-физическими методами, основанный на линейных корреляционных связях Au с сопутствующими элементами-индикаторами As, Cu, Pb, Sb, Zn, усреднение качества руд, ядерно-физическую сортировку и сепарацию золотосеребряных руд. Горнорудную массу разделяют на четыре сорта руд: обогащенные продукты с содержанием Au более 4,0 г/т, которые направляют на обогатительную фабрику для переработки Au традиционным способом, промежуточные продукты ПП-1 с содержанием Au 0,75-4,0 г/т, промежуточные продукты ПП-2 с содержанием 0,15-0,75 г/т и отвальные хвосты с содержанием Au менее 0,15 г/т, которые направляются в отвал. Промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 направляют на кучное бактериально-химическое выщелачивание только в летнее время, а в зимнее время промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 выделяют и накапливают на сортировочных площадках. Для повышения чувствительности и селективности ядерно-физической сортировки и сепарации рядовых содержаний (когда Au; As; Cu≅ 1,0 г/т: 0,1%: 0,3%) в качестве критерия разделения используют произведения аналитических параметров As, Cu. Для пониженных содержаний (когда Au: As: Cu≅ 1,0 г/т: 0,1%: 0,3%) в качестве критерия разделения руд используют произведения аналитических параметров As, Cu, Pb, Sb. Используя информацию, полученную с детекторов РКС при помощи микро-ЭВМ, установленных на РКС и сепараторах, осуществляют операции определения объема и содержания Au и Ag, а также операции автоматического регулирования объемами горнорудной массы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2, обогащенных продуктов и отвальных хвостов. 13 з. п. ф-лы, 1 ил. , 1 табл.

Изобретение относится к технологии обогащения и переработки золото-серебряных руд на основе использования ядерно-физической (радиометрической) сортировки и сеперации и кучного бактериально-химического выщелачивания золотосеребряных руд и может быть применено в горно-рудной промышленности.

Известен способ кучного бактериально-химического выщелачивания золота и серебра бедных руд. Капитальные и эксплуатационные затраты этого способа составляют соответственно 20 и 40% по сравнению с затратами при извлечении благородных металлов на обогатительной фабрике традиционными методами. Себестоимость переработки золото-серебряных руд бактериально-химическим выщелачиванием в 2,5-4 раза ниже себестоимости переработки золото-серебряных руд традиционными методами.

Известен способ ядерно-физической сортировки и покусковой сепарации руд цветных и редких металлов. Для усреднения качества руд в процессе ядерно-физической сортировки и сепарации руд используют известный способ, основанный на регулировании величины граничного содержания. Этот способ принят за прототип. Недостатком известного способа является невозможность совместного использования ядерно-физической сортировки и сепарации и кучного бактериально-химического выщелачиваня бедных и забалансовых золотосеребряных руд. Вторым недостатком известного способа является невозможность прямого использования ядерно-физических методов измерений для определения содержаний золотосеребряных руд по причине очень низких содержаний золота и серебра.

Целью изобретения является повышение извлечения золота и серебра из убогих золотосеребряных руд и вовлечение в переработку неиспользуемых забалансовых руд путем совместного использования кучного бактериально-химического выщелачивания в процессе ядерно-физической (радиометрической) сортировки и покусковой сеперации золотосеребряных руд и повышение чувствительности и эффективности ядерно-физической сепарации золотосеребряных руд путем увеличения чувствительности и селективности разделения.

Поставленную цель достигают путем излучения взаимосвязи золота и серебра с сопутствующими элементами-индикаторами. Установлено, что наиболее устойчивы связи золота с кварцем, сульфидами железа, мышьяка, меди, свинца, сурьмы и цинка для месторождений золото-кварцевой и золото-кварц-сульфидной формаций. Для серебряных руд установлены наиболее устойчивые связи серебра с свинцом, медью, цинком, никелем, молибденом, оловом.

Используя устойчивые корреляционные связи золота и серебра с элементами-индикаторами при помощи ядерно-физической сортировки сепарации горно-рудную массу золото-серебряных руд разделают на четыре сорта: промежуточный продукт первой операции (ПП-1), промежуточный продукт второй операции (ПП-2), обогащенные продукты и отвальные хвосты. В промежуточный продукт первой операции (ПП-1) выделяют горно-рудную массу с содержанием золота 0,75-4,0 г/т (или 0,75-3,0 г/т), ядерно-физическую сортировку реализуют на основе использования элементов-индикаторов золота: мышьяка и меди. В промежуточный продукт ПП-2 выделяют горно-рудную массу с содержанием золота 0,15-0,75 г/т (в том числе выделяют тонкодисперсное золото, крупностью менее 5 мкм).

Ядерно-физическую сортировку и сепарацию осуществляют круглый год. Обогащенные продукты ядерно-физической сепарации после усреднения качества направляют на флотацию и последующий традиционный способ переработки золотосеребряных руд. Промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 направляют на кучное бактериально-химическое выщелачивание, которое предусматривают осуществлять только в летнее время (сезонный способ), а в зимнее время промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 складируют на сортировочный площадке для его переработки бактериально-химическим выщелачиванием только в летнее время.

Для повышения чувствительности и селективности при переработке продуктов сепарации используют сепараторы эстафетного типа. При переработке продуктов сортировки и сепарации с рядовыми содержаниями Au, Ag, As, Cu используют элементы-индикаторы мышьяка и меди рядовые руды, когда Au:As:Cu ≥1г/т:0,1%0,3% критерий разделения золото-серебряных руд описывается выражением E (1) При переработке продуктов сортировки и сепарации с пониженными содержаниями Au, Ag, As, Cu, Pb, Sb используют элементы-индикаторы мышьяка, меди, свинца, сурьмы или цинка. Руды с пониженными содержаниями, когда Au:As:Cu ≅ 1 г/т:0,1%0,3% Критерий разделения золото-серебряных руд описывается выражением E (2) где N_Аsi интенсивности характеристического рентгеновского излучения (ХРИ) мышьяка, зарегистрированные каждым детектором эстафетного сепаратора в энергетическом диапазоне 9,5-11,5 кэВ; N_s1i, N_s3i интенсивности рассеянного излучения источников кадмий-109, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 19,0-21,5 кэВ (мышьяк, свинец); N_Cui интенсивности ХРИ меди, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 7,8-9,2 кэВ; N_s2i интенсивности рассеянного излучения источников плутоний-238, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 13,6-16,8 кэВ; N_Pbi интенсивности ХРИ свинца, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 11,5-13,0 кэВ; N_Sbi интенсивности ХРИ сурьмы, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 25,5-27,0 кэВ;
N_s4i интенсивности рассеянного излучения источников америций-241, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 55,2-59,0 кэВ;
n количество ядерно-физических детекторов эстафетного сепаратора.

Таким образом повышение чувствительности руд с рядовыми содержаниями (когда Au: As: Cu ≥1,0 г/т:0,1%0,3%) реализуют путем использования произведений аналитических параметров элементов мышьяка и меди, а повышение чувствительности и селективности руд с пониженными содержаниями (когда Au:As:Cu≅1 г/т: 0,1%0,3%) реализуют путем использования в качестве критерия разделения руд произведений аналитических параметров элементов мышьяка, меди, свинца и сурьмы.

При низких линейных корреляционных связях Au иAg с элементами-индикаторами As, Cu, Pb, Sb, Zn, оценку корреляционных связей нужно осуществлять с использованием коэффициента пороговой корреляции.

При определении линейной корреляционной связи коэффициента пороговой корреляции используют значения содержаний Au, As, Cu, Pb, Sb, Zn находящихся в узкой области граничных содержаний золота (0,8 г/т) и сопутствующих элементов As, Cu, Pb, Sb, Zn.

Расчеты выполняют по выражению:
r_n= (3) где Au_n пороговое (граничное) содержание золота в расчетах для ПП-1 и ПП-2 принято 0,8 г/т;
Аu_i содержание золота в отдельном образце или пробе;
η _n пороговое значение аналитического параметра, соответствующее граничному содержанию As, Cu, Pb, Sb, Zn, относительно которых производится разделение кусков или порций;
η_i значение аналитического параметра соответствующего образца или пробы;
γ_i весовая доля куска или пробы из n образцов или проб.

При низких значениях линейной корреляции между Au и Ag с As, Cu, Pb, Sb, Zn коэффициент их пороговой корреляции существенно выше и позволяет получить положительные технологические показатели при выделении промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2.

Поскольку себестоимость переработки золотосеребряных руд бактериально-химическим выщелачиванием в 2,5-4,0 раза ниже себестоимости переработки золотосеребряных руд традиционным способом, то экономически выгодно увеличить объем промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2, чтобы получить более дешевый конечный продукт. Однако в условиях северных и средних широт, а особенно условий Крайнего Севера, существенно сокращается летнее время, которое наиболее благоприятно для жизнедеятельности основных бактерий (при отрицательных температурах жизнедеятельность тионовых бактерий Т ferrooxikdans прекращается). Ускорение процесса бактериально-химического выщелачивания за счет интенсификации деятельности бактерий, подача раствора под "постель" руды при помощи полихлорвиниловых труб, увеличение скорости подачи бактериального раствора и повышение давления при подаче раствора создает условия для увеличения объема промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2. Поскольку вышеназванные факторы являются переменными величинами, то целесообразно осуществлять регулирование объема горной массы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 с учетом повышенной эффективности экономики и реальных условий северных и средних широт, а также условий Крайнего Севера, где реализуют переработку золото-серебряных руд (месторождения Сухой Лог, Первенец, Радостное, Высочайшее, Юрьевское, Хаканджинское и др.).

Величину регулируемого объема горнорудной массы и средневзвешенное содержание золота и серебра промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 с учетом экономики и условий северных и средних широт, а также условий Крайнего Севера определяют по рассчитанным средневзвешенных содержаний золота и серебра и количества горнорудной массы в суммарных продуктах, обогащенных продуктах и отвальных хвостов ядерно-физической сортировки и сеперации.

Для промежуточных продуктов ПП-1 и ядерно-физической сортировки и сепарации используют выражения
P_nn-1=P_тп-P_ох-P_оп-P_пп-2 (4)
γ_nn-1=100- γ_ox- γ_on- γ_nn-2 (5)
Q_nn-1=
Для промежуточных продуктов ПП-2 ядерно-физической сортировки и сепарации используют выражения
P_nn-2=P_тп-P_ох-P_оп-P_пп-1 (7)
γ_nn-2=100- γ_ox- γ_on- γ_nn-1 (8)
Q_nn-2= (9)
где α_c.в.Au средневзвешенное содержание золота в суммарном товарном продукте;
Σ P_тп, Σ P_пп-1, Σ P_пп-2, Σ P_оп, Σ P_ох -суммарный вес горнорудной массы товарных продуктов, промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 обогащенных продуктов и отвальных хвостов;
Q_охAu, Q_onAu, Q_nn-1Au, Q_nn-2Au средневзвешенное содержание золота в отвальных хвостах, обогащенных продуктах и промежуточных продуктах ПП-1 и ПП-2 сепарации и сортировки золотосеребряных руд;
γ_ох, γ_оn, γ_nn-1, γ_nn-2 выход отвальных хвостов, обогащенных продуктов и промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 сепарации и сортировки золотосодержащих руд.

Величину объема горнорудной массы и средневзвешенного содержания золота и серебра обогащенных продуктов с учетом экономики и условий северных и средних широт, а также условий Крайнего Севера определяют по рассчитанным средневзвешенным содержаниям и количеству горной массы в суммарных промежуточных продуктах и отвальных хвостах ядерно-физической сепарации из выражений
P_оп=P_тп-P_ох-P_пп-1- (10)
γ_on=100- γ_ox- γ_nn-1- γ_nn-2 (11)
Q_оп= (12)
Операции по регулированию долями горно-рудной массы и содержаний золота и серебра осуществляют при помощи микро-ЭВМ, установленных на рудоконтролирующих станциях (РКС) и сепараторах. Эти микро-ЭВМ собирают и обрабатывают всю полученную информацию.

Величину изменения граничного содержания ядерно-физической сепарации определяют по рассчитанным содержаниям золота и серебра в порциях обогащенных продуктов сепарации и сортировки и количеству горнорудной массы из выражения
ΔQ_опAu=K -Q_коAu (13)
где Q_коAu оптимальное средневзвешенное содержание золота в обогащенном продукте для обогатительной фабрики (ОФ);
К постоянный коэффициент масштабирования;
α_с.в.Au, Q_охAu, Q_nn-1Au, Q_nn-2Au, Q_onAu средневзвешенное содержание золота в суммарном товарном продукте, отвальных хвостах, промежуточных продуктах ПП-1 и ПП-2 и обогащенных продуктов сепарации и сортировки золотосеребряных руд;
γ_ох, γ_nn-1, γ_nn-2, γ_on выход отвальных хвостов, промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 и обогащенных продуктов ядерно-физической сепарации и сортировки золото-серебряных руд;
Δ Q_onAu, Δ A_oxAu величины изменений граничных содержаний процессов сепарации и сортировки золота, определенные по обогащенным продуктам и отвальным хвостам сортировки и сепарации золотосеребряных руд;
Увеличение величины граничного содержания золота осуществляют автоматически до момента, когда
Q_опAu Q_коAu в пределах ± 2-5 (14)
По рассчитанным содержаниям золота в порциях отвальных хвостов сепарации и сортировки и количеству горнорудной массы определяют величину граничного содержания из выражения;
(15)
где Q_хоAu оптимальное средневзвешенное содержание золота в отвальных хвостах для обогатительной фабрики (ОФ).

Уменьшение величины граничного содержания золота осуществляют автоматически до момента, когда
Q_охAu Q_хоAu в пределах ± 2-5 (16)
Критерии выбора величины изменения граничного содержания определяют по выражению
Q_коAu (17)
при условии
Q_хоAu 0 (18)
где Q_коAu оптимальное средневзвешенное содержание золота в обогащенном продукте обогатительной фабрики (ОФ);
Q_хоAu оптимальное средневзвешенное содержание золота в отвальных хвостах обогатительной фабрики (ОФ).

С целью уменьшения потерь золота реализуют рециркуляцию порций на вход сепаратора, если содержание золота в порциях отвальных хвостов будет превышать содержание золота в отвальных хвостах, ОФ, рециркулируемую порцию руды повторно сепарируют при уменьшении граничных содержаний золота сепаратора на величинуΔ QAu.

Величину текущего средневзвешенного содержания золота в отвальных хвостах ядерно-физической сепарации и сортировки определяют по рассчитанным содержаниям золота в суммарных продуктах, обогащенных продуктах и промежуточных продуктах ПП-1 и ПП-2 из выражения:
Q_охAu (19)
где Q_охАu, Q_onAu, Q_nn-1Au, Q_nn-2Au средневзвешенные содержание золота в отвальных хвостах, обогащенных продуктах и промежуточных продуктах ПП-1 и ПП-2 сепарации и сортировки золотосеребряных руд;
γ_ох, γ_on, γ_nn-1, γ_nn-2 выход отвальных хвостов, обогащенных продуктов и промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 сепарации и сортировки.

Выражения 1-19 используют для определения содержания как золота, так и серебра в кусках и порциях руды, для определения объема и содержания горнорудной массы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2, обогащенных продуктов и отвальных хвостов, регулирования граничного содержания процессов сепарации и сортировки как при переработке золота, так и серебра.

Сопоставительный анализ заявленного технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного прототипа введением ряда новых операций, а именно:
в предлагаемом изобретении введены операции при помощи ядерно-физической сортировки и сепарации разделения горнорудной массы золотосеребряных руд на четыре сорта: обогащенные продукты, которые направляют на переработку традиционным способом, промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2, которые направляют на кучное бактериально-химическое выщелачивание и отвальные хвосты, которые направляют в отвал;
дополнительно введена операция переработки объема горнорудной массы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 при помощи кучного бактериально-химического выщелачивания золотосеребряных руд в условиях северных и средних широт, а также условиях Крайнего Севера только в летнее время (сезонный способ), а в зимнее время промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 накапливают на сортировочной площадке для его переработки только в летнее время;
дополнительно введена операция переработки промежуточных продуктов ПП-2, представленных бедными забалансовыми золотосеребряными рудами с содержанием золота 0,15-0,75 г/т (в том числе тонкодисперсное золото крупностью менее 5 мкм) при помощи кучного бактериально-химического выщелачивания с высокой интенсификацией деятельности бактерий, которые обеспечивают переработку очень бедных забалансовых золотосеребряных руд в летний период (3-4 мес) и увеличивают количество извлеченного золота и серебра за счет вовлечения забалансовых руд в 1,5-2,3 раза (месторождения Сухой Лог, Первенец, Радостное, Высочайшее, Хаканджинское, Юрьевское и др.);
дополнительно введена операция повышения чувствительности и селективности ядерно-физической сепарации при переработке продуктов сортировки и сепарации с рядовыми содержаниями Au, Ag, As, Cu, путем использования в качестве критерия разделения руд произведения аналитических параметров элементов мышьяка и меди; определение рядовых содержаний золота и серебра детекторами РКС при крупнопорционной сортировке или усреднении качества руд, также осуществляют при помощи дополнительной операции использования произведений аналитических параметров элементов мышьяка и меди;
дополнительно введена операция повышения чувствительности и селективности ядерно-физической сепарации при переработке продуктов сортировки и сепарации с пониженными содержаниями Au, Ag, As, Cu, Pb, Sb путем использования в качестве критерия разделения руд произведений аналитических параметров элементов мышьяка, меди, свинца, сурьмы; определение пониженных содержаний золота и серебра детекторами РКС при крупнопорционной сортировке или усреднении качества руд, такое осуществлялось при помощи дополнительной операции использования произведений аналитических параметров элементов мышьяка, меди, свинца, сурьмы;
дополнительно введена операция определения уровня корреляционных связей Au и Ag с элементами As, Cu, Pb, Sb, Zn путем использования коэффициента пороговой (граничной) корреляции этих элементов;
дополнительно введены операции для ускорения процесса кучного бактериально-химического выщелачивания и продления сезона выщелачивания при помощи подачи раствора под "постель" руды, для чего прокладывают систему полихлорвиниловых труб, ускорения скорости подачи бактериального раствора в перфорированные трубы, повышения давления при подаче раствора создающего питающими насосами интенсификацию деятельности тионовых бактерий;
дополнительно введены операции регулирования объема и средневзвешенного содержания золота горнорудной массы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 и обогащенных продуктов для сокращения объемов промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 в сложных условиях северных и средних широт или увеличения их объемов в более благоприятных условиях;
используя информацию, полученную с детекторов РКС при помощи микро-ЭВМ, установленных на детекторах РКС и сепараторах, осуществляют операции автоматического регулирования долями горнорудной массы обогащенных продуктов, промежуточных продуктов и отвальных хвостов, автоматического регулирования граничными содержаниями процессов сортировки и сепарации и рециркуляции порций руды отвальных хвостов на вход сепаратора, когда содержание золота в отвальных хвостах сепарации превышает содержание золота в отвальных хвостах обогатительной фабрики;
Таким образом, заявленное техническое решение является новым и имеет изобретательский уровень.

Сравнение заявленного технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в области радиометрического обогащения и кучного бактериально-химического выщелачивания золотосеребряных руд не позволили выявить в них признака изложенного технического решения.

Комбинированное использование кучного бактериально-химического выщелачивания золотосеребряных руд в процессе сортировки и сепарации руд для условий северных и средних широт, а также для условий Крайнего Севера, дополнительная операция разделения горнорудной массы на четыре сорта руд, промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2, обогащенные продукты и отвальные хвосты, дополнительные операции повышения чувствительности и селективности ядерно-физической сортировки и сепарации за счет использования элементов-индикаторов мышьяка и меди для рядовых руд и за счет использования элементов-индикаторов мышьяка, меди, свинца и сурьмы для руд с пониженными содержаниями As, Cu, Pb, Sb, реализация кучного бактериально-химического выщелачивания золотосеребряных руд в условиях северных и средних широт только в летнее время, при круглогодичной работе ядерно-физической сортировки и сепарации, дополнительные операции регулирования объемами горнорудной массы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 и дополнительные операции определения содержаний золотосеребряных руд в продуктах сортировки и сепарации, являются новыми признаками как для прототипа, так и для других известных технических решений, что позволяет сделать вывод о соответствии предполагаемого изобретения критерию "существенные отличия".

На чертеже приведена технологическая схема комбинированного обогатительно-бактериального способа переработки золотосеребряных руд для условий северных и средних широт.

Исходную золотосеребряную руду крупностью менее 500 мм (-500) 1 подвергают грохочению 2 с целью выделить долю горнорудной массы крупнее 300 мм (+300), руды +300 м дробят 3 и направляют на крупнопорционную ядерно-физическую сортировку вагонеток 4. Для повышения чувствительности крупнопорционной сортировки определение повышенных содержаний Au, Ag, As, Cu в порциях золотосеребряных руд реализуют при помощи использования для исходной руды и промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 произведений аналитических параметров мышьяка и меди, а для пониженных содержаний, Au, Ag, As, Cu, Pb, Sb, Zn при помощи использования произведений аналитических параметров рентгенорадиометрических измерений элементов As, Cu, Pb, Sb, Zn. При помощи рудоконтролирующей станции (РКС) 5 крупопорционной сортировки разделяют горнорудную массу на пять сортов: богатая руда 6, рядовая руда 7, бедная руда 8 (7+8 промежуточный продукт ПП-1), забалансовая руда (промежуточный продукт ПП-2), 9 и отвальные хвосты 10. Богатую золотосеребряную руду с содержанием золота более 5-6 г/т и выше без покусковой ядерно-физической сепарации направляют в блок усреднения качества руд 11. Рядовую золотосеребряную руду направляют на покусковую сепарацию. Для повышения чувствительности и селективности сепарации руд с рядовыми содержаниями Au, Ag, As, Cu в порциях золотосеребряных руд в качестве критерия разделения руд используют произведения аналитических параметров элементов мышьяка и меди, а для пониженных содержаний Au, Ag, As, Cu, Pb, Sb в качестве критерия разделения руд используют произведения аналитических параметров элементов Au, Ag, As, Cu, Pb, Sb. Рядовую золотосеребряную руду после грохочения 12 и дробления +150 мм 13, промывки 14 и удаления с сушкой и сгущением шлака 15, направляют на грохочение 16 с выделением классов крупности -200+80-17, крупности -80+50-18, крупности -50+30-19 и покусковую рентгенорадиометрическую сепарацию класса крупности -200+80-20, класса крупности -80+50-21, класса крупности -50+30-22 с разделением продуктов сепарации на отвальные хвосты 23 и концентрат 24. Отвальные хвосты пусковой сепарации, после усреднения качества руд 25 направляют в отвал сепарации 26, а концентрат в блок усреднения качества руд 11. Богатая руда и концентрат покусковой сепарации проходят операцию усреднения качества руд 11, и продукты направляют в бункер суммарного обогащенного продукта 27, откуда направляют на флотацию 28 с последующим традиционным способом переработки золотосеребряных руд 29.

Бедные и забалансовые золотосеребряные руды выделяют в промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 и направляют в блоки кучного бактериально-химического выщелачивания 30 и 47. Промежуточный продукт бедных руд ПП-1, кварц-пиритового состава при отсутствии тонкодисперсного золота, а глинистая составляющая не превышает 6-10% с содержанием золота 0,75-4,0 г/т направляют в блок 30. Промежуточный продукт забалансовых руд ПП-2 карбонатного и песчано-глинистого состава, содержащий тонкодисперсное золото, крупность которого не превышает 5 мкм с содержанием золота 0,15-0,75 г/т, направляют в блок 46. Руды промежуточного продукта ПП-1 дробят только до -38 мм. Руды промежуточного продукта ПП-2 подвергают агломерации с цементом.

На чертеже приведена технологическая схема 30 кучного выщелачивания промежуточного продукта ПП-1, которая состоит из следующих составляющих элементов: грохот 31, дробилки 32, 34, транспортер 33, дозатор для цемента 35, разбрызгиватель 36, дробленая агломерированная руда 37, куча 38, емкость для выщелачивающего раствора 39, прудоотстойник 40, колонны сорбции 41, колонны для десорбции 42, фильтр 43, электролизер 44, печь для сушки катодов 45, печь Дорэ 46.

После грохочения 31, дробления 32 и транспоpтировки 33 руда поступает в кучи 38, основанием кучи служит слой уплотненной глины толщиной 0,6 м и слой песка 0,05 м, на которой укладывают пленку из сверхплотного полиэтилена, защищенного текстильным материалом. Орошение цианистым раствором при рН 10,5 осуществляют через разбрызгиватель 36 расход цианида 0,23 кг/т руды. Скорость орошения 0,27 м³/м² мин и 0,12 м³/м² мин соответственно для силикатной и глинистой руд. Золотосодержащий раствор направляют в шесть сорбционных колонн 41 с активированным углем. Десорбцию золота проводят в автоклаве 42 горячим раствором цианида и едкого натрия. Золото из раствора осаждают цинковой пылью в электролизере 44, полученные осадки плавят в печи Дорэ 46.

На чертеже приведена технологическая схема 47 кучного бактериально-химического выщелачивания промежуточного продукта ПП-2, которая состоит из следующих составляющих элементов: грохот 48, дробилка 49, транспортер 50, белковосодержащие продукты или продукты метаболизма бактерий 51, белковые гидролизаторы (NaOH) 52, выщелачивающие растворы с KMnO₄ 53, кучное выщелачивание 54, солянокислые растворы 55, сушка биомасс с термической обработкой при температуре 200-300^оС 56, фильтрование и промывка 57, металлосодержащая биомасса 58, сушка биомасс при температуре 100-150^оС 59, восстановительная плавка при температуре 1000-1100^оС 60, золотосеребряный сплав 61.

Технологическая схема 47 является перспективным процессом для переработки бедного сырья с тонковкрапленным золотом. При организации кучного микробиологического выщелачивания золота из такого сырья применяют белковые гидролизаторы 52, получаемые при щелочной обработке белоксодержащих продуктов или продуктов метаболизма бактерий 51, получаемых из минерального раствора мелассы. Осаждение золота из раствора осуществляют культурами плесневых грибов. Биомасса применяемых для осаждения золота грибов состоит в основном из аминокислот и белков, т.е. азотсодержащих соединений, причем белки на 97% растворяются в щелочных растворах 52. Наиболее активными в осаждении золота из солянокислых растворов 55 являются протамины и глобулины. Осадительная активность биомасс повышается при их термической обработке при температуре 200-300^оС 56. По сорбционной способности плесневые грибы не уступают активированным углям, а по способности поглощать каллоидное золото превосходят угли в 10-12 раз и не уступают ионообменным смолам. Золото и серебро после осаждения их биомассой могут быть извлечены из нее методом кислотного растворения или восстановительной плавки 60. Для богатых по содержанию благородных металлов эффективное применение выщелачивания царской водкой, а для бедных продуктов плавку при температуре 1000-1100^оС в течение 1,5 ч в присутствии флюсов (бура, сода, плавиковый шпат) и восстановителя (древесный уголь). Для повышения интенсификации деятельности бактерий используют мутагенный фактор этиленимин и облучение ультрафиолетовыми лучами.

П р и м е р. Рассмотрим возможность комбинированного обогатительно-бактериального способа в процессе ядерно-физической сортировки и сепарации золотосеребряных руд месторождения Азатек.

Для оценки возможности использования комбинированного обогатительно-бактериального способа переработки золотосеребряных руд месторождения Азатек необходимо изучить корреляционные связи между основными и попутными элементами-индикаторами и природные свойства рентгенорадиометрической обогатимости золотосеребряных руд.

Для Правобережного участка (р.т N 1, р.т. N 3) Азатекского месторождения для золотосеребряных руд линейные коэффициенты корреляционных связей между основными и попутными элементами: Au-Ag. Au-Cu, Au-As, Au-Sb, Au-Zn соответственно равны 0,691; 0,646; 0,81; 0,782; 0,672, а средние содержания основных и попутных элементов Au, Ag, Cu, As, Sb, Zn равны 2,26 г/т; 13,88 г/т; 0,911% 0,53% 0,83% 0,096% степень корреляции для этих связей колеблется в пределах от 3,0 до 17,6. Линейные корреляционные связи между основными и попутными элементами Ag-Pb, Ag-Cu, Ag-Sb, Ag-Zn соответственно равны 0,785; 0,751; 0,666; 0,714; степень корреляции для этих связей колеблется в пределах 2,96-13,53.

Для Левобережного участка (р.т N 2) месторождения Азатек линейные корреляционные связи между основными и сопутствующими элементами Au-Ag, Au-Cu, Au-Sb, Au-Pb соответственно равны 0,604; 0,649; 0,602; 0,669 и средние содержания основных и попутных элементов Au, Ag, Cu, Sb, Pb равны 1,066 г/т, 34,69 г/т; 0,047% 0,360% степень корреляции для этих связей колеблется в пределах от 2,40 до 2,58. Линейные корреляционные связи между основными и попутными элементами Ag-Pb, Ag-Cu, Ag-Sb, Ag-Zn соответственно равны 0,666; 0,770; 0,650; 0,720; а средние содержания основных и попутных элементов Ag, Pb, Cu, Sb, Zn, равны 111,232 г/т; 0,209% 0,095% 0,410% 0,207% степень корреляции для этих связей колеблется в пределах 2,92-20,4.

Усредненные показатели контрастности и технологические показатели рентгенорадиометрической покусковой сепарации и сортировки золотосеребряных руд Правобережного и Левобережного участков Азатекского месторождения приведены в таблице.

Установлено, что при покусковой сепарации (200/30 мм) золотосеребряные руды Правобережного участка Азатекского месторождения относятся к технологическому типу высококонтрастных руд с показателем контрастности (Р_max) равным 1,447, практическом выходе отвальных хвостов 33,9% оптимальном коэффициенте обогащения (В-3)-2,02. Руды Левобережного участка Азатекского месторождения также относятся к технологическому типу высококонтрастных руд с показателем контрастности (Р_max) равным 1,397, практическом выходе отвальных хвостов 30,7% оптимальном коэффициенте обогащения (В-3)-1,85.

Рентгенорадиометрическое обогащение на основе покусковой сепарации и крупнопорционной сортировки позволяет увеличить содержание золота в товарной руде в 1,93 раз, что обеспечивает повышение среднего содержания золота промышленных руд категорий запасов С₁+С₂ в товарной руде с 3,358 г/т до 6,48 г/т. На основе мелкопорционной сортировки (порции 10-20 кг) содержание золота в товарной руде увеличивается в 1,69 раз, что обеспечивает повышение среднего содержания золота промышленных категорий запасов С₁+С₂ в товарной руде с 3,358 г/т до 5,67 г/т.

Использование объема горнорудной массы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 позволяет увеличить запасы золота промышленных категорий С₁+С₂ в 1,13 раз относительно утвержденных ГКЗ запасов запасы серебра позволяет увеличить в 1,163 раз, запасы сурьмы соответственно в 1,311 раз, запасы свинца соответственно в 1,52 раз, запасы меди соответственно в 1,141 раз относительно утвержденных ГКЗ запасов. Абсолютный прирост запасов золота за счет забалансовых руд составит 2375,94 г, запасов серебра 22550,9 г, запасов сурьмы 3511,08 т, запасов свинца 3885,27 т, запасов меди 871,07 т.

Рентгенорадиометрическое обогащение на основе покусковой сепарации и крупнопорционной сортировки позволяет вовлекать в переработку дополнительное количество горнорудной массы, которая содержит золото, серебро, сурьму, свинец, медь, которые с успехом могут быть извлечены при помощи бактериально-химического выщелачивания руд, что дает значительный экономический эффект, поскольку капитальные и эксплуатационные затраты составляет 20 и 40% по сравнению с затратами при извлечении благородных металлов традиционными методами.

Таким образом установлено, что золото-серебряные руды Азатекского месторождения относятся к технологическому типу высококонтрастных и особоконтрастных руд с коэффициентом ядерно-физического обогащения руд равным 1,69-1,93. Это позволяет существенно улучшить качество товарных золотосеребряных руд и дополнительно вовлечь в разработку значительные объемы золотосеребряных руд с последующим бактериально-химическим выщелачиванием этих руд.

Положительный экономический эффект от заявляемого технического решения обусловлен тем, что себестоимость кучного бактериальнохимического выщелачивания золото-серебряных руд в 2,5-4 раза ниже себестоимости переработки золотосеребряных руд в традиционным способом. Чем больше объем горнорудной массы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 в условиях северных и средних широт, а особенно в условиях Крайнего Севера, перерабатывают по предлагаемой технологической схеме (фиг. 1), тем больший экономический эффект. Положительный эффект заявляемого технического решения обусловлен также возможностью вовлечения в переработку запасов бедных и забалансовых руд.

Переработка бедных и забалансовых руд золоторудного месторождения Сухой Лог позволит существенно улучшить экологическую среду, поскольку забалансовые руды не будут складироваться, а будут поступать в переработку.

Таким образом, предлагаемое изобретение является промышленно применимым.

В настоящее время активно обсуждается возможность разработки нескольких золоторудных месторождений России; Сухой Лог, Первенец, Радостное, Высочайше, Хаканджинское, Юрьевское; Казахстана: Бакурчикское; Туркменистана: Турахир, Балкан. Целесообразно на всех подготавливаемых для разработки месторождениях сделать оценку эффективности и целесообразности внедрения комбинированного обогатительно-бактериального способа переработки золотосеребряных руд.

Формула изобретения

1. КОМБИНИРОВАННЫЙ СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОСЕРЕБРЯНЫХ РУД, включающий транспортировку руд, их экспресс-анализ ядерно-физическими (радиометрическими) методами порций руды, усреднение качества руд, ядерно-физическую сортировку и покусковую сепарацию, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения золота и серебра из добытой горной массы убогих золото-серебряных руд и вовлечения в переработку неиспользуемых забалансовых руд, при помощи ядерно-физической сортировки и сепарации разделяют горнорудную массу золотосеребряных руд на четыре продукта руд-обогащенные продукты с содержанием Au более 4,0 г / т, которые направляют на обогатительную фабрику для извлечения Au и Ag традиционным способом, промежуточные продукты ПП-1 с содержанием Au 0,75 - 4,0 или 0,75 - 3,0 г / т, промежуточные продукты ПП-2 с содержанием Au 0,15 - 0,75 г/т и отвальные хвосты с содержанием Au менее 0,15 г/т, которые направляют в отвал, промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 направляют на кучное бактериально-химическое выщелачивание только в летнее время, содержания Au и Ag в продуктах крупнопорционной сортировки и покусковой сепарации определяют путем использования линейных корреляционных связей Au и Ag с попутными элементами-индикаторами As, Cu, Pb, Sb, при этом содержания этих элементов определяют с использованием ядерно-физических детекторов, при выделении продуктов крупнопорционной сортировки и сепарации с рядовыми содержаниями (когда Au : As : Cu ≥ 1,0 г/т : 0,1% : 0,3%) для повышения чувствительности и селективности ядерно-физической сортировки и сепарации в качестве критерия разделения руд используют произведения аналитических параметров мышьяка и меди, при выделении продуктов сортировки и сепарации с пониженными содержаниями (когда Au : As : Cu ≅ 1,0 г/т : 0,1% : 0,3%) в качестве критерия разделения руд используют произведения аналитических параметров мышьяка, меди, свинца и сурьмы, реализуют интенсификацию деятельности бактерий и регулируют объемы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 с использованием микроЭВМ, при этом, если содержание золота в порциях отвальных хвостов сепарации выше оптимальных содержаний золота отвальных хвостов обогатительной фабрики, то порции отвальных хвостов возвращают на вход подачи исходной руды в сепаратор и определяют содержание золота в отвальных хвостах сепарации после возвращений порций, полученную информацию используют для контроля процессов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что промежуточные продукты ПП-1 и ПП-2 ядерно-физической сортировки и сепарации золотосеребряных руд в зимнее время для условий северных и средних широт накапливают на сортировочной площадке.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при кучном бактериально-химическом выщелачивании промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 для повышения интенсификации деятельности бактерий используют наиболее активный штамм макроорганизмов - этиленимин и облучение ультрафиолетовыми лучами.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что повышение чувствительности и селективности ядерно-физической сепарации при переработке продуктов сортировки и сепарации с рядовыми содержаниями Au, Ag, As, Cu (когда Au : As : Cu ≥ 1,0 г/т : 0,1% : 0,3%) реализуют путем использования в качестве критерия разделения руд произведения аналитических параметров элементов мышьяка и меди, при этом критерий разделения ζ золотосеребряных руд определяют по выражению

где - интенсивности характеристического рентгеновского излучения (ХРИ) мышьяка, зарегистрированные каждым детектором эстафетного сепаратора в энергетическом диапазоне 9,5 - 11,5 кэВ;
- интенсивности рассеянного излучения источников кадмий-109, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 19,0 - 21,5 кэВ;
- интенсивности ХРИ меди, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 7,8 - 9,2 кэВ;
- интенсивности рассеянного излучения источников плутоний-238, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 13,6 - 16,8 мэВ.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что повышение чувствительности и селективности ядерно-физической сепарации при переработке продуктов сортировки и сепарации с пониженными содержаниями Au, Ag, As, Cu, Pb, Sb (когда Au : As : Cu ≅ 1,0 г/т; 0,1% : 0,3%), реализуют путем использования в качестве критерия разделения руд произведения аналитических параметров элементов мышьяка, меди, свинца и сурьмы, при этом критерий разделения ζ золотосеребряных руд определяют по выражению:

где - интенсивности ХРИ свинца, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 11,5 - 13,0 кэВ;
- интенсивности рассеянного излучения источников кадмий-109, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 19,0 - 21,5 мэВ;
- интенсивности ХРИ сурьмы, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 26,5 - 27,0 кэВ;
- интенсивности рассеянного излучения источников америций-241, зарегистрированные в энергетическом диапазоне 55,2 - 59,0 кэВ.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для продления сезона кучного бактериально-химического выщелачивания промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 для условий северных и средних широт предусматривают подачу раствора под "постель" руды, для чего прокладывают систему полихлорвиниловых труб, реализуют ускорение скорости подачи бактериального раствора в перфорированные трубы, а также реализуют интенсификацию деятельности тионовых бактерий.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при помощи ядерно-физических методов сортировки введена операция регулирования объема и средневзвешенного содержания золота горнорудной массы промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 и обогащенных продуктов (ОП) путем изменения граничных содержаний золота при сортировке и сепарации в сложных условиях северных и средних широт, а особенно в условиях Крайнего Севера.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину регулируемого объема горнорудной массы и средневзвешенное содержание золота промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 с учетом экономики и условий северных и средних широт оценивают по определениям содержания золота и количества горнорудной массы в суммарных товарных продуктах, обогащенных продуктах и отвальных хвостах из выражений:
для промежуточных продуктов ПП-1 ядерно-физической сепарации и сортировки
γ_ПП-1= 100-γ_ох-γ_оп-γ_ПП-2;

для промежуточных продуктов ПП-2 ядерно-физической сепарации и сортировки
γ_ПП-2= 100 -γ_ох-γ_оп-γ_ПП-1;

где - средневзвешенное содержание золота в суммарном товарном продукте;
γ_ох, γ_оп, γ_ПП-1, γ_ПП-2 - выход отвальных хвостов, обогащенных продуктов и промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 сепарации и сортировки золотосеребряных руд;
- средневзвешенное содержание золота в отвальных хвостах, обогащенных продуктах и промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 сепарации и сортировки золотосеребряных руд.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выделение промежуточных продуктов ПП-2 с содержаниями золота 0,15 - 0,75 г/т регулируют по данным крупнопорционной ядерно-физической сортировки с учетом информации о содержаниях серебра, мышьяка, меди, свинца, сурьмы, цинка для обеспечения максимального объема выемки горнорудной массы с содержаниями сопутствующих элементов Ag, As, Cu, Pb, Sb, Zn для их последующей переработки кучным бактериально-химическим способом.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину регулируемого объема горнорудной массы и средневзвешенного содержания золота обогащенного продукта с учетом экономики и условий северных и средних широт оценивают по определениям содержания золота и объема горнорудной массы в суммарных товарных продуктах, промежуточных продуктах ПП-1 и ПП-2 и отвальных хвостов (ОХ) из выражений
γ_оп= 100-γ_ох-γ_ПП-1-γ_ПП-2;

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при помощи микроЭВМ, установленных на РКС и сепараторах в условиях северных и средних широт, а также в условиях Крайнего Севера, осуществляют операции регулирования долями горнорудной массы обогащенных продуктов, промежуточных продуктов ПП-1 и ПП-2 и отвальных хвостов.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что граничное содержание процесса сепарации и сортировки регулируют в сторону уменьшения, когда содержание золота в обогащенном продукте выше оптимального для обогатительной фабрики содержания золота, а при содержании золота в обогащенном продукте меньше оптимального содержания золота для обогатительной фабрики граничное содержание золота увеличивают на величину, пропорциональную повышению оптимального содержания золота над значением его в обогащенном продукте.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину изменения граничного содержания золота сортировки и покусковой сепарации оценивают по определениям содержания золота в порциях обогащенного продукта сортировки и сепарации и количества горнорудной массы из выражения

и по определениям содержания золота в порциях отвальных хвостов сортировки и сепарации и количества горнорудной массы из выражения

где - величины изменений граничных содержаний процессов сепарации и сортировки золота, определенные по обогащенным продуктам и отвальным хвостам сепарации и сортировки золотосеребряных руд;
K - постоянный коэффициент масштабирования;
- оптимальные средневзвешенные содержания золота в обогащенных продуктах обогатительной фабрики;
- оптимальные средневзвешенные содержания золота в отвальных хвостах обогатительной фабрики.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину текущего содержания золота в отвальных хвостах оценивают по определениям содержания золота в суммарных товарных продуктах, обогащенных продуктах и промежуточных продуктах ПП-1 и ПП-2 из выражения

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2