Сырье для получения золота - Обогащение золотосодержащих руд

Источниками получения металлического золота являются собственно золотые руды, полиметаллические сульфидные руды и вторичное сырье - промышленный и бытовой золотосодержащий лом и отходы.

Попутное извлечение золота и других благородных металлов при пирометаллургической переработке полиметаллических руд тяжелых цветных металлов имеет исключительно важное, а для некоторых благородных металлов главенствующее значение в общем балансе их производства.

Золотосодержащие месторождения делятся на два вида: россыпные, в которых золото присутствует в свободном виде среди обломочных рыхлых отложений (песков), и коренные, которые содержат золото в свободном или связанном состоянии в твердых кристаллических породах. В полиметаллических рудах носителями золота служат многие сульфидные минералы, особенно такие, как пирит, халькопирит и галенит.

Основная масса золота в природе находится в виде самородков (золотин), различных по размерам, форме и составу. Самый крупный самородок золота был найден в Чили и имел массу 154 кг. Подавляющая часть золотин присутствует в рудах в виде частиц мельче 0,5- 1,0 мм.

Самородное золото состоит из сплава и соединений его с серебром, медью, железом, теллуром, селеном, а иногда с висмутом, платиной, иридием и родием. Содержание золота в природных золотинах обычно составляет 750- 800 проб.

Форма золотин очень разнообразна: они могут быть пластинчатыми, округлыми или палочковидными.

Только два вида минералов золота представляют химические соединения - теллуриды и селениды золота. Наиболее распространен калаверит AuTe2.

Золотосодержащие руды - это вкрапленные породы, содержащие вкрапления металлического золота, его селенидов и теллуридов в различных горных породах, чаще всего в кварце или сульфидах. Золотые руды коренного типа залегают в массивах горных пород первичного происхождения преимущественно в виде жил. В результате вторичных геологических превращений (выветривания) рудные массивы превращаются в россыпи, в которых золотины в значительной мере отделены от сопутствующих минералов.

Содержание золота в рудах колеблется в широких пределах, оставаясь при этом сравнительно низким. По этой причине содержание благородных металлов в рудах обычно выражают в граммах металла на тонну рудной массы.

Современный рентабельный минимум содержания золота в россыпных рудах, разрабатываемых открытым способом, составляет 0,1-0,15 г/т, что связано с простотой и дешевизной разработки россыпей. Для коренных месторождений в зависимости от состава руды и характера ее залегания рентабельный минимум находится в пределах 3- 5 г/т.

Обычно золотосодержащие руды содержат 5 - 15 г/т золота; редко в богатых месторождениях его содержание доходит до сотен граммов на 1 т.

С давних времен для выделения самородного золота применяют методы гравитационного обогащения, основанные на значительном различии плотностей природных сплавов золота (около 17000 кг/м3) и вмещающей породы (2600 -5000 кг/м3). В современной промышленной практике гравитацию используют как способ предварительного обогащения руд.

Другой очень старый способ извлечения самородного золота из руды - амальгамация - основан на способности золота, подобно многим металлам, давать сплавы с ртутью - амальгамы. В результате избирательного растворения и окатывания частиц металла золото извлекается из рудной пульпы. После ряда последовательных операций (промывки амальгамы, отжимки и отгонки ртути) получают черновое золото, которое переплавляют в слитки, а ртуть регенерируют.

При амальгамации золотых руд легче всего амальгамируется золото, медленнее - серебро и платина, а неблагородные металлы (медь, цинк, железо, алюминий) при наличии на их поверхности оксидных пленок практически не амальгамируются.

В зависимости от метода подготовки руды к амальгамации различают внутреннюю, когда процессы измельчения и взаимодействия с ртутью совмещены и проводятся в одном аппарате, и внешнюю или наружную амальгамацию, проводимую после предварительного измельчения.

Амальгамация и обработка амальгамы опасны для здоровья обслуживающего персонала вследствие повышенной токсичности ртути и ее паров. Поэтому процесс амальгамации применяют крайне редко в качестве предварительной операции.

В настоящее время основным способом извлечения золота из руд является цианирование, которое получило промышленное применение во второй половине XIX в. в результате научных разработок выдающегося русского ученого П. Р.Багратиона.

Сущность метода цианирования заключается в растворении золота в растворах цианидов щелочных и щелочно-земельных элементов с образованием комплексных цианидов, например:

2Au + 4 KCN + H2O + 0,502 = 2KAu(CN)2 + 2КОН.

Необходимый для реакции кислород поступает из воздуха. Основная масса пустой породы с цианистыми растворами не реагирует и после выщелачивания ее отделяют фильтрованием.

Из раствора золото осаждают цементацией более электроотрицательным металлом, обычным цинком:

2KAU(CN)2 + Zn = K2Zn(CN)4 + 2Au.

В качестве подготовительной операции перед цианированием можно использовать и флотацию. При флотационном обогащении руды в пенный продукт переводят непосредственно золотины или золотосодержащие сульфиды. Это позволяет перевести в концентрат даже очень мелкое золото и серебро.

Анализируя изложенные сведения о возможных способах извлечения золота из руд, можно сделать заключение, что основным способом переработки золотосодержащих руд является цианирование, а вспомогательными - гравитация, амальгамация и флотация, которые фактически являются операциями обогащения.

Комбинирование этих методов с учетом особенностей поступившего в переработку рудного сырья позволяет выбрать наиболее эффективную технологию извлечения золота. По этим технологиям вначале методами гравитации выделяют наиболее крупные эолотины в виде гравитационного концентрата, а остальное золото извлекают либо простым цианированием, либо сорбционным выщелачиванием. Черновое золото - продукт первичной переработки руд, а также некоторые другие богатые полупродукты отправляют на аффинажные заводы для разделения благородных металлов и их рафинирования.

Похожие статьи




Сырье для получения золота - Обогащение золотосодержащих руд

Предыдущая | Следующая