Технические науки / 10.Горное дело.

К.т.н. Бордунов С.В.*, Кулага И.Г.

*ООО НВП «Эчтех», г.Томск,

ФГУ «22 ЦНИИИ МО РФ», г. Мытищи

Перспективы извлечения тонкого золота из глинистого сырья

Возможность увеличения объемов добычи золота связаны исключительно с новыми разработками по повышению степени извлечения тонкого золота крупностью менее 50 мкм. Именно такое золото содержится в корах выветривания, составляет основу большинства россыпей, включая и гигантскую россыпь «Сухой лог», а также техногенное сырье - отвалы шахт и рудников, ряда металлургических предприятий. Гравитационными методами выделения золота из золотосодержащего сырья, даже с использованием самого современного оборудования такое золото практически не извлекается. По литературным данным на современных промывочных приборах теряется от 20 до 50% золота при первичной промывке россыпей. Как правило, при промывке извлекается 70-76% золота крупностью 0,25-0,1 мм, 45-50% крупностью 0,1-0,05 мм и 15-19% крупностью менее 0,05 мм.

Тонкое золото практически не извлекается из глинистых россыпей, кор выветривания с высоким содержанием глин, отвалов действующих и закрытых шахт и рудников, в которых после помола в шаровых мельницах это золото, как правило, имеет трудно-извлекаемую гравитацией форму чешуек. Тем не менее, именно в этих видах потенциального сырья сосредоточена большая часть разведанного золота. Рудное и техногенное сырье, содержащее тонкое и супертонкое золото, с высоким содержанием глинистых компонентов является наиболее сложным объектом для извлечения золота, потому что из-за малых размеров частиц золота гравитационные методы неэффективны, а частицы золота могут взаимодействовать с глинистыми частицами с образованием на поверхности золотин плотной, скорлупообразной рубашки. Кроме того, вследствие чрезвычайно низкой проницаемости водных растворов через глинистые компоненты для сырья с высоким содержанием глин не применимы методы кучного выщелачивания. Содержание глин в ряде крупных золотоносных россыпей Сибири, от Урала до Дальнего Востока, превышает 60%. Высокая степень глинистости характерна и для техногенных россыпей, содержащих, главным образом, мелкое, тонкое и пылевидное золото. Очевидно, что повышение эффективности извлечения тонкого золота из техногенных месторождений и глинистых россыпей возможно только при коренном изменении существующей технологии.

По нашему мнению, подтвержденному экспериментальными исследованиями, решением этой задачи может стать электровзрывное диспергирования глинистой составляющей сырья в водных суспензиях до ультра- и микроагрегатных ассоциаций глинистых частиц с размером не превышающим 5-9 мкм, скорость оседания которых в воде соответствует скорости оседания частицы золота крупностью 1 мкм.

Нами установлена линейная зависимость степени диспергирования глинистых частиц от числа высоковольтных электрических разрядов с относительно низкой энергией 45 – 120 Дж. Эта зависимость определяется структурно-пространственной организацией глинистых зерен и агрегатов, составом, количественным соотношением и энергетическим взаимодействием компонентов глинистой породы между собой. По этим характеристикам глинистые породы различаются в широких пределах, чем и определяется разброс сил притяжения единичных частиц между собой от 10^-10 до 10^-2 Н, а прочности на сжатие пород от 0,1 МПа для тонкодисперсных высоко-ориентированных, смешанных микроструктур, до 91 МПа для среднедисперсных, высоко-ориентированных, кристаллизационно-цементированных микроструктур. При организации электровзрывной обработки сырья в реакторе с противотоком (твердое сырье сверху вниз, а вода снизу вверх со скоростью, равной скорости осаждения частицы золота крупностью 10 мкм) удалось диспергировать и выделить в хвосты с проточной водой до 90% глинистой породы из кор выветривания (Ольховское месторождения Красноярского края) и до 40% глинистой породы из хвостов Берикульской шахты (Кемеровская обл.). В первом случае потери золота крупностью менее 10 мкм не превышали 5%, а во втором 9,5% от массы золота в исходном сырье. Энергозатраты для диспергирования и одновременного обогащения кор выветривания, связанные со структурой глинистых компонентов, составили для кор выветривания не более 1 кВт·ч/т твердого сырья, а для хвостов Берикульской шахты 1,5 кВт·ч/т сырья.

Главные достоинства предлагаемой технологии обогащения золотосодержащего сырья, путем удаления из него глинистой составляющей, состоят в следующем:

- диспергирование глинистых компонентов сырья практически до субмикронного состояния и вывод их в хвосты с проточной водой;

- низкие энергозатраты на обогащение;

- возможность извлечения золота из концентратов кучным выщелачиванием;

- возможность доработки созданного автоматизированного реактора непрерывного действия с установкой на месторождении и питанием от передвижной электростанции под индивидуальное по минералогическому составу сырье, определяющее частоту разрядов и количество электродов.

Заключение. Предложен электровзрывной способ для обогащения рудного и техногенного глинистого сырья, решающий проблему извлечения из сырья тонкого золота, не извлекаемого традиционными методами.