EA000902B1

EA000902B1 - Способ переработки тугоплавких золотосодержащих сульфидных руд, включающий получение сульфидного концентрата

Info

Publication number: EA000902B1
Application number: EA199900402A
Authority: EA
Inventors: Гари Л. Симмонс; Джон К. Гатье
Original assignee: Ньюмонт Голд Компани
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 2000-06-26
Also published as: AU721701B2; WO1998017395A1; CA2264865C; AU5083698A; CA2264865A1; US5837210A; ID24295A; EA199900402A1

Description

Область изобретения

Настоящее изобретение включает способ переработки золотосодержащих труднообрабатываемых сульфидных руд, содержащих труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды, который облегчает извлечение золота. Настоящее изобретение, в частности, включает флотационную переработку труднообрабатываемых сульфидных руд таким способом, который позволяет уменьшить проблемы, связанные с традиционной флотацией находящихся в руде труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, и получить рудный концентрат, который обогащен труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами и соответственно также золотом, находящимся в таких труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидах.

Предпосылки для создания изобретения

В рудах, которые часто относят к трудно обрабатываемым сульфидам, встречается значительное количество золота. Встречающееся в таких рудах золото часто относят к труднодоступному, потому что оно не может быть извлечено прямым цианированием. Это происходит потому, что труднодоступное золото связано в кристаллической решетке сульфидных минералов и поэтому является недоступным для извлечения традиционными методами извлечения золота, например прямым цианированием руды. Поэтому для химического разрушения кристаллической решетки сульфидных минералов, в которой расположено золото, и для выделения золота растворением, например цианированием, во время последующих операций извлечения такие труднообрабатываемые сульфидные руды обычно подвергают обработке. Один метод, предназначенный для разрушения кристаллической решетки сульфидных минералов, состоит в подвержении руды окислительной обработке, которую осуществляют для окисления сульфидной серы, вследствие чего извлекают освобожденное золото. Одним способом окислительной обработки труднообрабатываемой сульфидной руды является окисление под давлением, при котором пульпу руды обрабатывают в автоклаве кислородным газом при повышенных температуре и давлении с целью разложения сульфидного минерала и освобождения золота для его последующего извлечения. Другие способы окислительной обработки включают обжиг и биоокисление руды в присутствии воздуха или кислородсодержащего газа.

Обработка всей руды окислением под давлением или окислительным обжигом является дорогостоящей. Часть затрат обусловлена расходом энергии, потребляемой на нагревание находящейся в руде бедной золотом пустой породы, и особенно энергии, необходимой для нагрева воды, в которой суспендируют такую пустую породу в случае окисления под давлением. Кроме того, технологическое оборудование, предназначенное для обработки всей руды, должно иметь такие размеры, которые подходят не только для пропускания труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, но также и для пропускания пустой породы, что приводит к существенному увеличению затрат на технологическое оборудование. Более того, возможно протекание побочных реакций с участием пустой породы, которые будут оказывать вредное воздействие на окислительную обработку или могут давать опасные вещества, которые требуют специального обращения.

Один способ, предназначенный для уменьшения высоких энергетических затрат и затрат на технологическое оборудование, связанных с окислительной обработкой всей руды, а также потенциальных проблем, связанных с побочными реакциями, состоит в удалении из руды пустой породы перед окислительной обработкой. Так, например, одним способом, который использовали для удаления из труднообрабатываемых сульфидных руд пустой породы, является флотация. При флотации через пульпу частиц руды, которую обрабатывают реагентами, барботируют воздух, и частицы руды, которые являются менее гидрофильными, имеют склонность присоединяться к пузырькам воздуха и подниматься вместе с ними, вследствие чего обеспечивается разделение руды на две фракции. Флотацию используют для получения концентратов сульфидных минералов из труднообрабатываемых сульфидных руд при попытке концентрировать золото во флотационном концентрате, вследствие этого избегают затрат на обработку пустой породы при последующей окислительной обработке. Тем не менее, остается одна проблема при флотации труднообрабатываемых сульфидных руд, которая состоит в том, что значительное количество труднодоступного золота часто переходит не в ту, которую следует, фракцию флотации, даже когда в концентрат извлекается высокий процент сульфидных минералов.

Поэтому имеется значительная потребность в усовершенствованном способе переработки труднообрабатываемых сульфидных руд, при применении которого можно было бы избежать высоких затрат, связанных с окислительной обработкой всей руды, а также значительных потерь труднодоступного золота, связанных с обогащением сульфидных минералов посредством традиционной флотации.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение включает способ переработки труднообрабатываемых сульфидных руд, который обеспечивает извлечение золота без трудностей, присущих окислению под давлением или обжигу всей руды, и без значительных потерь золота, связанных с получением рудного концентрата традиционной флотацией. При создании настоящего изобретения было обнаружено, что большая часть трудно3 доступного золота в труднообрабатываемых сульфидных рудах содержится в сульфидных разновидностях, отнесенных здесь к труднообрабатываемым золотосодержащим сульфидам. Хотя такие сульфидные разновидности могут представлять лишь незначительную часть сульфидов в труднообрабатываемой сульфидной руде, они обычно содержат большую часть труднодоступного золота.

Выражение «труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды» в данном описании означает сульфиды, содержащие золото, которое не удается извлечь непосредственным цианированием, кроме как разрушением кристаллической решетки сульфидных минералов, которое обычно сопровождается окислением труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Обычно такие труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды представляют собой сульфиды, содержащие золото, мышьяк и двухвалентное железо, и имеющие состав, отвечающий формуле Fe_xAs_yS_z-Au, где х, у и z находятся в соответствующих пропорциях. Содержащееся в труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидах золото находится в твердом растворе в кристаллической решетке сульфидных минералов и является труднодоступным золотом, так как оно не поддается извлечению прямым цианированием, кроме как разрушением кристаллической решетки сульфидных минералов, которое обычно сопровождается окислением труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Такой твердый раствор золота иногда также относят к атомному золоту или структурному золоту.

Было найдено, что самые большие местонахождения труднодоступного золота в труднообрабатываемых сульфидных рудах встречаются в таких труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидах. В других сульфидных разновидностях, содержащих железо и серу, которые считаются более классическими, например пирите (FeS₂), марказите (FeS₂) и пирротине (Fe(1-x)-S, где х составляет от 0 до 0,17) труднодоступного золота содержится мало или не содержится вообще.

Эта особенность является важной, потому что традиционная флотация, включающая применение в качестве флотационного газа воздуха, часто является эффективной для извлечения большой фракции более привычных, железосодержащих сульфидных разновидностей. Однако при создании настоящего изобретения было найдено, что традиционная флотация для флотации труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, которые содержат значительную часть труднодоступного золота, является неэффективной. Поэтому при применении традиционной флотации часто можно извлечь высокий процент сульфидных минералов в концентрат, и в то же самое время осуществить низкое извлечение в концентрат труднодоступного золота. Это происходит потому, что неприемлемо большая фракция труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, которые содержат большую часть труднодоступного золота, переходит во флотационные хвосты.

Труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды не следует путать с легкообрабатываемыми сульфидами. Золото в обрабатываемых сульфидах встречается в виде частиц, которые поддаются прямому цианированию без разрушения кристаллической решетки сульфидных минералов. Такие частицы легкодоступного золота могут быть подвергнуты до осуществления прямого планирования механической обработке, например измельчению до получения тонко дисперсных частиц. Однако следует отметить, что хотя золото и может быть извлечено из легкообрабатываемых сульфидов прямым цианированием, однако, с экономической точки зрения не всегда следует поступать таким образом. Так, например, включения частиц золота часто находят в сульфидах меди и сульфидах других неблагородных металлов. Однако при прямом цианировании медь, находящаяся во многих сульфидах меди, имеет различные степени растворимости. Поэтому вследствие одновременного цианидного растворения меди, расход цианида становится препятствием для экономного извлечения золота прямым цианированием.

В настоящем изобретении было найдено, что воздух, который используют при обычной флотации в качестве флотационного газа, оказывает вредное воздействие на флотацию труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. В соответствии с настоящим изобретением значительно увеличенную флотационную способность можно получить путем сохранения руды в окружающей среде, по существу не содержащей воздуха до тех пор, пока будет получен необходимый конечный флотационный концентрат. Полагают, что труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды являются в особенности реакционноспособными и восприимчивыми к поверхностному окислению в присутствии кислородсодержащего газа, например воздуха. Именно такая реакционная способность может вызвать во время традиционной флотации на воздухе депрессию значительной фракции упорных золотосодержащих сульфидов.

Однако при применении флотационного газа, который имеет недостаток кислорода относительно воздуха, проблемы, связанные с применением воздуха, могут быть уменьшены. Это приводит к повышенному извлечению труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов в концентрат и соответственно к повышению извлечения в концентрат труднодоступного золота. Полагают, что присутствие кислорода ускоряет гальваническое взаимодействие, которое имеет склонность к подавлению во время фло5 тации труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов.

В одном варианте труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды, находящиеся в труднообрабатываемой сульфидной руде, сохраняют в окружающей среде, которая по существу не содержит кислород, с момента начала измельчения руды до извлечения необходимого конечного концентрата, который обогащен труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами. Для замены воздуха, который может присутствовать в исходной руде, и для предотвращения попадания воздуха во время измельчения, перед измельчением или во время измельчения может быть введен газ с недостатком кислорода. Во время измельчения необходимо осуществлять предотвращение попадания иным путем кислорода из воздуха и окисления им вновь созданных во время измельчения обнаженных поверхностей труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Хотя измельчение в атмосфере газа с недостатком кислорода является предпочтительным, альтернативный способ уменьшения вредного воздействия кислорода состоит в изоляции всего процесса измельчения для предотвращения попадания воздуха во время измельчения. При применении такого альтернативного способа кислород только первоначально будет присутствовать в подаваемой на измельчение загрузке, поэтому опасность для труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов будет ограничена.

Кроме уменьшения содержания кислорода во время измельчения и флотации применение газа с недостатком кислорода позволит уменьшить гальваническое взаимодействие и соответственно повысить флотируемость труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. В одном варианте гальваническое взаимодействие дополнительно уменьшают путем сокращения вводимого в систему количества железа и/или путем удаления железа из системы. Загрязнение системы железом может быть уменьшено за счет применения измельчающего средства, изготовленного предпочтительнее из нержавеющей стали или хромовой или никелевой закаленной стали, чем из обычной мягкой малоуглеродистой стали, и/или за счет применения в оборудовании для измельчения неметаллического облицовочного материала. Железо может быть удалено из системы магнитной сепарацией перед флотацией. Было найдено, что уменьшение гальванического взаимодействия может значительно повысить извлечение труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов во время флотации, особенно, если флотацию проводят с помощью флотационного газа с недостатком кислорода.

Возможные источники газа с недостатком кислорода включают побочный газовый продукт с кислородной установки, установки по производству азота, отработанные газообразные продукты сгорания и подачу на места сжатых или сжиженных газов. В одном варианте для уменьшения расхода газа с недостатком кислорода на операцию флотации рециркулируют флотационный газ.

При применении флотационного газа с недостатком кислорода в соответствии с настоящим изобретением было найдено, что для получения максимально возможной флотационной способности необычайно важным является регулирование других рабочих параметров флотации. В этом отношении было найдено, что флотацию следует осуществлять при кислых значениях рН, предпочтительно при рН ниже около 6. Флотационную способность также значительно повышает применение свинецсодержащего активатора, также как и применение во время измельчения и флотации обескислороженной воды. Такие усилители являются в особенности важными, так как, как уже отмечалось выше, было найдено, что упорное золото часто более всего связано с трудноизвлекаемыми золотосодержащими сульфидами, которые представляют собой минералогические/морфологические сульфидные разновидности, которые обычно очень тяжело флотировать. Поэтому, например, усилители флотации, которые повышают извлечение сульфидного минерала только на 1%, могут увеличить извлечение труднодоступного золота в концентрат на пропорционально большее количество. Это происходит потому, что прирост количества частиц сульфидного минерала, которые имеют склонность к флотации при применении любого усилителя, наиболее вероятно включает такие частицы, которые содержат значительные количества труднодоступного золота. И наоборот, сульфидные минералы, которые наиболее легко флотируются, например пирит, часто содержат незначительное количество золота или не содержат его совсем.

Другой вариант в соответствии с настоящим изобретением включает выщелачивание хвостов флотации, предназначенное для извлечения легкодоступного золота, которое может остаться в хвостах флотации. Многие руды содержат как труднодоступное, так и легкодоступное золото. Большая часть легкодоступного золота, если оно содержится в легкообрабатываемых сульфидах, будет флотироваться во время флотации вместе с труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами. Другое легкодоступное золото, например такое, которое связано с окисленными разновидностями минералов, может перейти в хвосты флотации, из которых такое легкодоступное золото может быть затем извлечено посредством цианирования хвостов флотации, легкодоступное золото в хвостах флотации некоторых сульфидных руд может присутствовать в значительном количестве. Основное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что хвосты флотации почти не содержат сульфидных минералов. Это является важным для эффективного цианидного выщелачивания хвостов, потому что если во флотационных хвостах присутствует значительное количество сульфидных минералов, могут произойти значительные потери цианида.

В еще одном варианте в соответствии с настоящим изобретением значительное усиление получают путем осуществления операции повторного измельчения промежуточного продукта между двумя стадиями флотации или песковой фракции от хвостов первой флотации, предназначенной для удаления из песков мелочи. Это позволяет осуществить более крупнозернистое первоначальное измельчение для начальной стадии флотации и извлечь значительное количество находящихся в руде сульфидных разновидностей, включая значительное количество труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Повторное измельчение способствует дополнительному освобождению сульфидных разновидностей, находящихся в частицах промежуточного продукта. При таком повторном измельчении для эффективного выделения труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, которые могут содержаться в промежуточном продукте, может стать необходимым очень тонкое измельчение, потому что труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды в силу своей природы имеют склонность к тонкому измельчению. Такая последовательная постадийная обработка будет невозможной при применении традиционной воздушной флотации из-за вредного воздействия кислорода на труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды во время традиционного измельчения и флотации.

В одном варианте настоящего изобретения операцию флотации, которую по существу проводят в отсутствии кислородсодержащего газа, соединяют с окислительной обработкой, обеспечивая тем самым разложение труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, выделение труднодоступного золота для возможного последующего растворения с применением выщелачивающего реагента для золота, например цианида. Предпочтительной окислительной обработкой является окисление под давлением, хотя вместо него можно применять другую окислительную обработку, например окислительный обжиг или биоокисление. Для такой окислительной обработки часто необходим источник очищенного кислородсодержащего газа, который часто получают путем выделения из воздуха в кислородной установке. Побочный газовый продукт с такой кислородной установки обеднен кислородом и обогащен азотом. Поэтому побочный газовый продукт является идеальным источником газа для применения во время измельчения и/или флотации руды, включающей труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды. Такой побочный газовый продукт обычно выпускают в атмосферу при текущих технологических операциях и, следовательно, выбрасывают в отход.

Краткое описание рисунков

Фиг. 1 представляет собой технологическую схему, показывающую один вариант настоящего изобретения;

фиг. 2 - технологическую схему, показывающую другой вариант настоящего изобретения;

фиг. 3 - технологическую схему, показывающую еще один вариант настоящего изобретения;

фиг. 4 - графическую зависимость качества концентрата, извлеченного в результате флотации, от крупности помола для примеров 1-6;

фиг. 5 - графическую зависимость качества хвостов, полученных в результате флотации, от крупности помола для примеров 1 -6;

фиг. 6 - графическую зависимость % извлечения концентрата, полученного в результате флотации, от крупности помола для примеров 1-6;

фиг. 7 - графическую зависимость извлечения золота в концентрат, полученный в результате флотации, от крупности помола для примеров 1 -6;

фиг. 8 - технологическую схему одного варианта изобретения, относящуюся к опытной установке для примера 7;

фиг. 9 - графическую зависимость извлечения золота в концентрат, излученный в результате флотации, от крупности помола для примера 8;

фиг. 10 - технологическую схему одного варианта настоящего изобретения, включающего предварительную кислотную обработку;

фиг. 11 - технологическую схему процесса одного варианта настоящего изобретения, показывающего рециркуляцию флотационного газа;

фиг. 12 - вид сбоку одного варианта флотационной установки настоящего изобретения;

фиг. 13 - вид сбоку другого варианта флотационной установки настоящего изобретения;

фиг. 1 4 - технологическую схему контура тонкого измельчения одного варианта настоящего изобретения;

фиг. 1 5 - технологическую схему одного варианта настоящего изобретения, включающего магнитную сепарацию, осуществляемую перед флотацией;

фиг. 1 6 - технологическую схему одного варианта настоящего изобретения, включающую выщелачивание хвостов флотации и применение обескислороженной воды;

фиг. 1 7 - технологическую схему одного способа настоящего изобретения, имеющего многочисленные стадии флотации, в котором между стадиями флотации применяют измельчение;

фиг. 1 8 - кривые графической зависимости степени извлечения сульфидной серы от рН для примеров 9-28;

фиг. 19 - кривые графической зависимости степени извлечения золота от рН для примеров 9-23;

фиг. 20 - кривые графической зависимости прироста степени извлечения золота и прироста степени извлечения сульфидной серы для примеров 9-28;

фиг. 21 - кривые графической зависимости степени извлечения золота от времени флотации для примеров 29-35;

фиг. 22 - графическую зависимость степени извлечения золота от времени флотации для примеров 29-35;

фиг. 23 - кривые графической зависимости степени извлечения золота и окислительновосстановительного потенциала от времени флотации для примера 36;

фиг. 24 - кривые графической зависимости степени извлечения золота и окислительновосстановительного потенциала от времени флотации для примера 37;

фиг. 25 - кривые графической зависимости массового извлечения от времени флотации для примера 38;

фиг. 26 - кривые графической зависимости степени извлечения золота от времени флотации для примера 38;

фиг. 27 - кривые графической зависимости степени извлечения сульфидной серы от времени флотации для примера 38;

фиг. 28 - технологическую схему одного варианта настоящего изобретения, в которой газ, генерированный на стадии предварительной кислотной обработки, применяют в качестве флотационного газа.

Подробное описание предпочтительного варианта

Настоящее изобретение предусматривает способ переработки минерального материала, включающего труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды, предназначенный для облегчения извлечения золота из труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Способ включает получение флотационного концентрата таким путем, который уменьшает проблемы, связанные с традиционной флотацией. Неожиданно было найдено, что проблемы, связанные с обогащением труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов посредством традиционной флотации, могут быть значительно уменьшены путем применения флотационного газа, который включает более низкую объемную фракцию кислорода, чем та, которая присутствует в окружающем воздухе. Предпочтительно, чтобы флотационный газ по существу не содержал кислорода. Когда в качестве флотационного газа используют воздух, кислород, находящийся в воздухе, вредно влияет на флотируемость труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Это может быть обусловлено окислением поверхности труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, вызванным присутствием кислородсодержащего газа. Окисление поверхности во время флотации может вызывать депрессию труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Вредное воздействие кислорода может быть дополнительно уменьшено путем сохранения руды в окружающей среде, которая по существу не содержит кислорода во время измельчения, смешивания, нагнетания насосом и других технологических стадий до тех пор, пока будет получен флотационный концентрат. Так, например, когда применяют многостадийную флотацию, желательно сохранять руду в такой среде, которая между стадиями флотации по существу не содержит кислорода.

Путем уменьшения явно вредного воздействия кислорода можно извлечь во флотационный концентрат большее количество разновидностей сульфидных минералов, включая труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды. Кроме того, настоящее изобретение облегчает извлечение золота из сульфидного минерала, которое ранее могло быть выброшено в виде отхода или с пустой породой в хвостах флотации или в виде низкосортной руды, что приводило к неэкономному извлечению золота.

Повышенное концентрирование сульфидных минералов во флотационном концентрате в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает особое преимущество в отношении извлечения золота из труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Это объясняется тем, что было обнаружено, что труднодоступное золото в труднообрабатываемой сульфидной руде часто предпочтительно связано с труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами, минералогическими/морфологическими разновидностями сульфидных минералов, которые наиболее трудно эффективно флотировать. Поэтому увеличение извлечения золота в концентрат будет часто выражаться по существу более высоким % извлечения по сравнению с % извлечения сульфидных минералов.

Одним важным классом труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов являются железомышьяковистые сульфиды, включающие мышьяковистый пирит, арсеномарказит и арсенопирротин. Такие труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды отличаются соответственно по своему составу от пирита, марказита и пирротина тем, что они включают в кристаллическую решетку минерала мышьяк таким образом, что происходит включение в кристаллическую решетку золота в форме твердого раствора. Включение мышьяка в кристаллическую решетку минерала обеспечивает некоторое несовершенство по сравнению с чистыми железосульфидными минералами. Дефект решетки обепечивает пространство в кристаллической решетке сульфидного минерала, которое приспособлено к присутствию атомов золота в кристаллической решетке сульфидного минерала в форме твердого раствора. Наличие дефектов также увеличивает восприимчивость труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов к окислению в присутствии воздуха и к гальваническому взаимодействию, оба из которых являются вредными для флотации. Содержание мышьяка в таких железомышьяковистых сульфидах часто находится в диапазоне от около 0,01 вес.% до около 10,0 вес.%. Такие железомышьяковистые сульфиды могут иметь структуру кристаллической решетки, которая меняется от ангедральной (ксеноморфной) до эвгедральной (идиоморфной). Обычно железомышьяковистые сульфиды имеют размер зерна и/или морфологию, которая является мелкозернистой, аморфной, каркасной, микрокристаллической, бластической или венчикообразной.

Однако не все упорные золотосодержащие сульфиды представляют собой железомышьяковистые сульфиды. Так, например, сульфидные разновидности, богатые мышьяком, например, на основе аурипигмента As₂S₃) и реальгара (А8₅Б), могут включать в кристаллической решетке минерала небольшие количества железа, которые приводят к дефектам, позволяющим включить в кристаллическую решетку минерала золото в форме твердого раствора. Кроме того, арсенопирит (FeAsS) может содержать золото в своей кристаллической решетке в твердом растворе и может быть труднообрабатываемым золотосодержащим сульфидом.

Труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды, богатые железом и содержащие мышьяк (т.е. железомышьяковистые сульфиды) и труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды, богатые мышьяком и содержащие железо, не считаются классическими сульфидными разновидностями, потому что, строго говоря, они не имеют классического состава, свойственного пириту, марказиту, пирротину, аурипигменту или реальгару. Большинство труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов попадает в категорию химических/структурных отклонений от классических сульфидных разновидностей, которые систематически не были охарактеризованы на основе содержания в них мышьяка, железа, золота и их соответственных флотируемостей. Однако некоторые чистые сульфидные минералы, которые признаны классическими, могут включать некоторые количества золота в кристаллической решетке минерала и поэтому могут также быть труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами. Они включают арсенопирит и его варианты, которые имеют некоторое пространство в своей кристаллической решетке минерала, которое может вместить значительные количества золота в форме твердого раствора.

В качестве примера концентрирования золота в труднофлотируемых минералогических/морфологических разновидностях в табл. 1 показана подробная минералогическая характеристика сульфидных разновидностей, найденных в пробах двух труднообрабатываемых сульфидных руд. Одна проба руды получена с месторождения Lone Tree Mine, а другая проба руды - с месторождения Twin Creeks Mine, оба месторождения находятся в США в Неваде. Как показано в табл. 1 , мышьяковистопиритные разновидности представляют собой разнообразие минералогических/морфологических типов. Однако общим у них является то, что содержание золота обычно имеет склонность к увеличению, так как крупность зерна и/или морфологическая характеристика становятся более тонкими. Крупнозернистый пирит обычно содержит незначительные уровни золота, тогда как все мелкозернистые, аморфные и каркасные мышьяковистопиритные разновидности содержат гораздо более высокие уровни золота. Мышьяковистопиритные разновидности, показанные в табл. 1 , расположены в порядке уменьшения крупности зерна, за исключением аурипигмента, марказита и арсенопирита. Именно эти мышьяковистые пириты являются более мелкозернистыми и/или имеют морфологические характеристики, которые являются в особенности подходящими для флотации настоящего изобретения. Как показано в табл. 1 , арсеномарказит и железосодержащий аурипигмент также включают значительные количества труднодоступного золота.

Табл. 1 показывает мышьяковистопиритные труднообрабатываемые золотосодержащие сульфидные разновидности, включающие морфологии крупнозернистых, бластических, среднезернистых, мелкозернистых/каркасных, аморфных/каркасных и каркасных сульфидов. Как показано в табл. 1, такие труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды (бластические, среднезернистые, мелкозернистые/каркасные, аморфные/каркасные и каркасные) имеют гораздо большее содержание золота, чем крупнозернистый чистый пирит, который по существу не содержит мышьяка и имеет непрерывную кристаллическую решетку пиритного минерала, которая не содержит достаточного пространства для включения атомов золота в кристаллическую решетку минерала.

В отличие от крупнозернистого чистого пирита, все железомышьяковистые труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды включают количества мышьяка, достаточные для прерывания кристаллической решетки минерала, и допускают включение золота в решетку минерала в форме твердого раствора.

Таблица 1

Морфология сульфидов	Lone Tree	Twin Creeks	Размер зерна
Au (ч. на млн)	As (%)	Au (ч. на млн)	As (%)
Крупнозернистый пирит	0,35	0,18	0,41	<0,001	Крупный
Крупнозернистый мышьяковистый пирит	4	2,05	3,1	0,12	Крупный
Бластический мышьяковистый пирит	25	0,26	NA’	NA’	Крупный
Среднезернистый мышьяковистый пирит	48	2,7	9	NI³	Средний
Мелкозернистый аморфный мышьяковистый пирит	103	6,5	58 29⁴	NI³ 1,45⁴	Мелкий
Аморфный/каркасный мышьяковистый пирит	NA¹	NA’	96 187⁴	NI³ 1,41⁴	Мелкий до очень мелкого
Каркасный мышьяковистый пирит	190²	5,5	271	NI³	Очень мелкий
Арсеномарказит	34	1,6	16 1,2⁴	NI³ 0,1⁴	NA’
Железосодержащий аурипигмент	NA’	NA’	55	7,64⁵	NA’
Арсенопирит	20,5	NI³

’Не пригоден ²Среднее содержание, полученное от 5 высокосортных проб мелкозернистого/аморфного материала ³NI - информация о мышьяке отсутствует ⁴Второй отбор проб ⁵%Fe

Более мелкий размер зерна и более тонкая морфологическая природа сульфидного минерала делают обычно сульфидный минерал более восприимчивым к вредному воздействию, полученному от присутствия во флотационной системе кислорода. Поэтому для получения высоко го извлечения золота во флотационный концентрат крайне важно осуществлять флотацию таким способом, который позволяет максимально флотировать такие минералогические морфологии, которые наиболее трудно поддаются флотации. Для иллюстрации этой проблемы в табл. 2 показаны рассчитанные потери золота с хвостами флотации на один процент эквивалентных потерь сульфидного минерала с хвостами для различных сульфидных разновидностей, показанных в табл. 1. Как следует из табл. 2, если с хвостами потерян один процент сульфидного материала руды Lone Tree и этот один процент представлен каркасным мышьяковистым пиритом, тогда соответствующая потеря золота с хвостами превышает три процента или потеря золота пропорционально, более чем в три раза превышает потери труднообрабатываемого золотосодержащего сульфида. Что касается руды Twin Creeks, то потеря каркасного мышьяковистого пирита приводит к потере золота, которая пропорционально, более чем в десять раз превышает потери труднообрабатываемого золотосодержащего сульфида. Для дополнительной иллюстрации были проведены опыты с рудами Lone Tree, Twin Creeks и другими рудами, которые показали, что при извлечении золота традиционной флотацией в количестве в диапазоне от 50 до 80%, степень извлечения сульфидных минералов составляет от 75 до 95%. Для руды Twin Creeks степень извлечения золота в концентрат флотацией в диапазоне от 87 до 90% не достигается до тех пор, пока степень извлечения сульфидной серы превышает 97%. При ускорении флотации труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, наиболее труднофлотируемых минералогических/морфологических сульфидных разновидностей, настоящее изобретение направлено на необходимость крайне высокого извлечения сульфидного минерала во флотационный концентрат для получения приемлемого извлечения золота.

Таблица 2

Морфология сульфидов	Потери золота (%) на ’% потерь сульфида железа
Lone Tree	Twin Creeks
Крупнозернистый пирит	0,03	0,08
Бластический мышьяковистый пирит	0,4’	NA¹
Среднезернистый мышьякови- стый пирит	0,80	0,36
Мелкозернистый/аморфный мышьяковистый пирит	’,7’	2,29
Аморфный/каркасный мышьяковистый пирит	NA¹	3,79
Каркасный мышьяковистый пирит	3,’5²	’0,7
Арсеномарказит	0,56	0,63
Железосодержащий аурипигмент	NA¹	’,’’

¹ Не пригоден ² Среднее содержание, полученное от 5 высокосортных проб мелкозернистого/аморфного материала

Один вариант в соответствии с настоящим изобретением показан на фиг. 1 . Как следует из фиг. 1 , на переработку подают исходный золотосодержащий минеральный материал 102. Исходный минеральный материал 1 02 может пред15 ставлять собой золотосодержащий материал, включающий один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, с которыми предпочтительно связано труднодоступное золото, и из которых труднодоступное золото трудно извлечь, потому что оно не поддается прямому планированию. Сульфидные разновидности в исходном минеральном материале 102 могут также включать кроме трудно обрабатываемых золотосодержащих сульфидов, которые были названы выше, одну или несколько легкообрабатываемых сульфидных разновидностей, например пирит, марказит и пирротин.

Исходный минеральный материал 102 обычно представляет собой необработанную руду, но может быть также остатком от какойлибо обработки или ранее выброшенными хвостами.

Исходный минеральный материал 1 02 для получения измельченного минерального материала 106, имеющего минеральные частицы с размером, подходящим для флотации, подвергают тонкому измельчению 104. Измельченный минеральный материал 1 06 предпочтительно классифицируют по крупности таким образом, чтобы, по меньшей мере, 80 вес.% частиц в измельченном минеральном материале имели крупность менее около 1 00 меш, более предпочтительно менее 150 меш и наиболее предпочтительно менее 200 меш. Крупность, при которой через сито проходит 80 вес.% материала, часто обозначают как Р80. Для осуществления тонкого измельчения 1 04 может быть использована любая подходящая операция мелкого дробления или измельчения. Операции мокрого дробления и/или измельчения по сравнению с сухим измельчением являются более предпочтительными вследствие их более легкого выполнения и более низких затрат для их осуществления.

Тонкое измельчение 104 осуществляется в присутствии защитного газа 108, который получают из газового источника 110. Во время или до операции тонкого измельчения 1 04 исходный минеральный материал 1 02 смешивают с защитным газом 108, который содержит кислород в более низком количестве по объему, по сравнению с тем, который присутствует в окружающем воздухе, вследствие этого уменьшаются проблемы, которые могут быть вызваны присутствием воздуха во время тонкого измельчения 1 04. Во время тонкого измельчения 1 04 для способствования смешиванию исходного минерального материала 1 02 с защитным газом 1 08 и для вытеснения воздуха, который может присутствовать в исходном минеральном материале 1 02, в устройствах для мелкого дробления и/или измельчения следует предпочтительно поддерживать избыточное давление защитного газа 108.

После тонкого измельчения 104 измельченный минеральный материал 1 06 подвергают флотации 11 2 для отделения сульфидных минералов, включающих труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды, от несульфидной пустой породы. Во время флотации суспензию измельченного минерального материала 1 06 аэрируют флотационным газом 114, подаваемым из газового источника 110. Для проведения флотации 112 может быть использовано любое флотационное устройство, например одна или несколько обычных флотационных камер или колонн. Однако является предпочтительным, чтобы флотационное устройство было таким, чтобы для предотвращения попадания в него воздуха в нем можно было поддерживать небольшое избыточное давление флотационного газа 114. Для уменьшения проблем, связанных с применением в качестве флотационного газа воздуха, флотационный газ 114 содержит кислород, если он вообще его содержит, с пониженным объемным содержанием по сравнению с кислородом окружающего воздуха. Хотя это и не является необходимым, флотационный газ 114 обычно по существу имеет тот же самый состав, что и применяемый при тонком измельчении защитный газ 108. Для способствования разделению во время флотации перед флотацией 112 или во время флотации дополнительно могут быть добавлены обычные реагенты. Такие реагенты могут включать вспениватели, активаторы, коллекторы, депрессоры, модификаторы и диспергаторы. Флотацию 112 можно проводить при окружающей температуре и при рН, обусловленном минеральным материалом. Однако рабочие условия, например рН и температура, по желанию могут быть отрегулированы таким образом, чтобы можно было оптимально осуществить отделение во время флотации конкретного минерального материала.

Полученный в результате флотации 112 материал представляет собой флотационный концентрат 116, который извлекают из флотационной пены и который обогащен сульфидными минералами и в особенности труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами и, следовательно, содержащимся в труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидах золотом. В результате флотации 112 получают также хвосты флотации 118, которые обогащены несульфидной пустой породой, следовательно, содержат низкие уровни труднодоступного золота. Далее флотационный концентрат 116 по желанию может быть подвергнут соответствующей обработке для извлечения золота. Альтернативно флотационный концентрат 116 может быть продан в виде ценного товарного продукта для его последующей переработки другими лицами с целью извлечения золота.

Как отмечалось ранее, флотационный газ 114 и защитный газ 108 содержат кислородсодержащий газ, если они вообще его содержат, при более низкой объемной фракции по сравнению с объемным содержанием кислорода в ок17 ружающем воздухе. Однако предпочтительно, чтобы количество кислорода во флотационном газе 114 и/или защитном газе 108 было менее 15 об.% и более предпочтительно менее 5 об.%. Наиболее предпочтительно, чтобы и флотационный газ 114 и защитный газ 108 по существу не содержали кислорода.

Для способствования пониманию настоящего изобретения, а не для того, чтобы быть связанными с какой-либо теорией, полагают, что кислород в случае его присутствия в значительном количестве, обладает склонностью к окислению поверхности упорных золотосодержащих сульфидов, которое может оказывать влияние на депрессию флотации частиц таких сульфидных разновидностей во время флотации 112. Полагают, что при уменьшении количества кислородсодержащего газа, вступающего в контакт с сульфидными разновидностями, окисление поверхности уменьшается, что приводит к увеличению флотации сульфидных разновидностей, включающих упорные золотосодержащие сульфиды, и соответствующему увеличению количества сульфидов, и следовательно, золота, извлеченного во флотационный концентрат 116. Поэтому предпочтительно, чтобы флотационный газ 114 и защитный газ 1 08 по существу состояли из компонентов, которые не могут окислять поверхность частиц сульфидного минерала и в особенности труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов.

Предпочтительно, чтобы флотационный газ 114 и защитный газ 1 08 предпочтительно содержали один или несколько газов иных, чем кислородсодержащий газ. Подходящие газы включают азот, гелий, аргон и диоксид углерода. Предпочтительно, один или несколько из этих газов составляли более около 95 об.% от количества флотационного газа 114 и защитного газа 108, и более предпочтительно около 98 об.%. Еще более предпочтительно, чтобы защитный газ 1 08 и флотационный газ 114 по существу состояли из одного или нескольких из этих газов. В особенности предпочтительным, вследствие низкой стоимости, является азот.

Защитный газ 108 и/или флотационный газ 114 могут быть введены в технологическое устройство соответствующим путем. Такие газы могут быть поданы при избыточном давлении или могут быть индуцированы в устройстве путем создания подсоса, который засасывает паз. Однако предпочтительно, чтобы устройство было спроектировано таким образом, чтобы можно было воспрепятствовать попаданию воздуха в устройства тонкого измельчения и флотации.

В одном варианте возможное вредное воздействие, полученное в результате окисления поверхности частиц сульфидного минерала, которое может присутствовать в исходном минеральном материале, может быть нейтрализовано добавлением сульфидизирующего агента, по меньшей мере, для частичной замены оксидного покрытия на сульфидное покрытие. Может быть использован любой материал, способный к образованию на минеральных частицах желательного сульфидного покрытия. Подходящие сульфидизирующие агенты включают сульфиды и бисульфиды щелочных металлов, например, Na₂S, NaHS и т.д. Такие сульфидизирующие агенты могут быть добавлены во время тонкого измельчения, кондиционирования перед флотацией или во время любой стадии флотации 112.

При применении настоящего изобретения из измельченного минерального материала 1 06 во флотационный концентрат 116 может быть извлечено более 80 вес.% сульфидных минералов и предпочтительно во флотационный концентрат извлекают более 90 вес.% таких сульфидных минералов. Следует отметить, что флотация в соответствии с настоящим изобретением по существу не является селективной. Флотация в соответствии с настоящим изобретением предпочтительнее обычно ускоряет флотацию по существу всех присутствующих в исходном материале сульфидных разновидностей. При такой флотации наиболее труднофлотируемые сульфидные разновидности соответственно концентрируются во флотационном концентрате.

Одно существенное преимущество способа настоящего изобретения состоит в том, что помимо обеспечения высокого извлечения во флотационный концентрат 116 труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, оно обеспечивает высокое извлечение пустой породы в хвосты флотации 118. По сравнению с применением в качестве флотационного газа воздуха, настоящее изобретение обеспечивает такое же извлечение золота в концентрат из меньшей весовой фракции. Это обеспечивает значительные экономические преимущества, потому что в концентрате, из которого следует в конечном счете выделить золото для получения чистого золотосодержащего продукта, присутствует меньшее количество пустой породы.

Газовый источник 110 может представлять собой источник, обеспечивающий подходящий флотационный газ 114 и защитный газ 108. Одним предпочтительным газовым источником 110 является установка, на которой осуществляют отделение азота от воздуха, при этом отделенный азот используют в качестве защитного газа 108 и флотационного газа 114. Для отделения азота от воздуха известно несколько способов, включающих способ криогенного разделения и разделение мембранным способом.

Одним в особенности предпочтительным газовым источником 110 является установка для получения кислорода, которая обычно находится в оборудовании, в котором перерабатывают золотосодержащие труднообрабатываемые сульфидные руды. Установка для получения кислорода является обычно необходимой, на19 пример, тогда, когда при переработке золотосодержащих труднообрабатываемых сульфидных руд используют операцию окисления под давлением или операцию окислительного обжига. На установке для получения кислорода кисло род отделяют от воздуха, например, посредством способа криогенного разделения или разделения мембранным способом, и отделенный кислород используют в операции окисления под давлением или в операции окислительного обжига. Побочным продуктом, полученным на такой установке для получения кислорода, является поток отходящего газа, который обогащен азотом и является, подходящим для применения в качестве защитного газа 108 и/или флотационного газа 114. Такой поток побочного продукта ранее выпускали в атмосферу и, следовательно, выбрасывали в отход. Однако при применении настоящего изобретения, кроме применения полученного кислородного газового потока для операции окисления под давлением или окислительного обжига для получения флотационного концентрата 116, может быть выгодно использован поток побочного продукта.

Другим возможным газовым источником 110 является установка для получения азота, предназначенная для получения обогащенного азотом газа, применяемого в качестве защитного газа 108 и/или флотационного газа 114. Установка для получения азота отличается от установки для получения кислорода тем, что основным технологическим потоком является поток обогащенного азотом газа и побочным потоком является поток обогащенного кислородом газа. Однако поток газа, обогащенного кислородом, с установки для получения азота обычно имеет гораздо более низкую чистоту кислорода, чем поток, обогащенный кислородом, с установки для получения кислорода. Установка для получения азота может быть основана на разделении воздуха на обогащенный азотом поток и обогащенный кислородом поток посредством мембранного способа, криогенного способа или какого-либо иного способа.

Еще одним возможным газовым источником 110 является горелка или другое приспособление для сгорания, предназначенное для получения отработанных газов сгорания, которые, по существу обеднены кислородом. Так, например, газовый источник 110 может быть выпущен из генератора электрической энергии, применяемого для выработки энергии для установки по переработке минералов. При применении в качестве защитного газа 1 08 и/или флотационного газа 114 отработанных газов сгорания предпочтительно, чтобы топливо, сгораемое для получения газов, представляло собой чистосгорающее топливо, например природный газ, пропан или другой сжиженный нефтяной газ, или спирт, например метанол или этанол. Могут быть использованы другие топлива, например уголь или мазут, включая дизельное топливо, хотя они являются менее предпочтительными.

Другим возможным газовым источником 110 является газ, генерированный во время предварительной кислотной обработки исходного минерального материала 102, содержащего карбонатные минералы. Диоксид углерода генерируется в результате разложения карбонатных минералов. Диоксид углерода может быть использован в качестве защитного газа 1 08 и/или флотационного газа 114. Такой вариант показан на фиг. 10. Как показано на фиг. 10, исходный минеральный материал 1 02 подвергают тонкому измельчению 1 04 для образования измельченного минерального материала 1 06. После этого измельченный минеральный материал 1 06 подвергают предварительной кислотной обработке 150, во время которой к измельченному минеральному материалу 106 для разложения карбонатных минералов, присутствующих в измельченном минеральном материале 1 06, добавляют кислоту 152. Измельченный минеральный материал 106, оставшийся после предварительной кислотной обработки, подвергают флотации 112 для образования флотационного концентрата 116 и хвостов флотации 118. Во время предварительной кислотной обработки 150 получают газ, который обогащен диоксидом углерода и обеднен кислородом, и который применяют в качестве защитного газа 1 08 и/или флотационного газа 114. Альтернативой предварительной кислотной обработки исходного минерального материала 1 02 является применение газов, полученных во время предварительной кислотной обработки другого карбонатсодержащего минерального материала, например необработанной руды, перед окислением под давлением. Такой вариант показан на фиг. 28.

Еще одним возможным газовым источником 110 является жидкий или сжатый азот, диоксид углерода или другой газ, подаваемый к месту переработки.

В одном предпочтительном варианте настоящего изобретения флотационный газ 114 состоит, по крайней мере, частично из рециркулированного газа, полученного при флотации 112. Один такой вариант показан на фиг. 11 , где рецикл-газ 156, полученный при флотации 112, применяют в виде части флотационного газа 114. В этом случае свежий флотационный газ 114 с газового источника 110 можно применять в минимальном количестве. Такая рециркуляция газа от флотации 112 обеспечивает преимущество, состоящее в уменьшении количества свежего газа, который необходимо подавать с газового источника 110, и уменьшает выделение газа с недостатком кислорода от флотации 112. Уменьшение выделения газа с недостатком кислорода, полученного при флотации 112, является в особенности важным, когда флотацию 112 проводят в закрытом пространстве, где присутствуют люди, поэтому окружаю21 щий воздух в этом пространстве становится в значительной степени обедненным кислородом. Следовательно, в таком закрытом пространстве для обеспечения присутствия достаточного количества кислорода, необходимого для потребностей человека, должны быть размещены мониторы, определяющие содержание кислорода.

Фиг. 12 показывает особенности одного варианта флотационного устройства 160, которое может быть применено в настоящем изобретении для осуществления рециркуляции флотационного газа. Как показано на фиг. 12, флотационное устройство 1 60 имеет герметизированный флотационный бак 1 62, над которым установлен мотор 164, предназначенный для вращения вала 1 66, простирающегося во флотационный бак 1 62, приводящего в движение импеллер 168. При работе флотационного устройства 160 над столбом жидкости 172 существует паровое пространство 170. Газ из парового пространства 1 70 с помощью компрессора 1 76 удаляют через трубопровод 1 74 и принудительно нагнетают через трубопровод 1 78 для его применения в качестве флотационного газа. Флотационный газ из трубопровода 178 принудительно нагнетают через кольцевой канал 180, расположенный по соседству с импеллером 168, таким образом, что флотационный газ может быть соответственно распределен и диспергирован по всему столбу жидкости 172. Через трубопровод 182 для компенсации систематических потерь флотационного газа может быть обеспечен свежий флотационный газ.

Фиг. 13 показывает особенности другого варианта флотационного устройства 160, предназначенного для рециркуляции флотационного газа. В варианте, показанном на фиг. 13, флотационное устройство 1 60 сконструировано таким образом, что компрессор не применяется. Вместо него газы из верхнего парового пространства 1 70 собирают в трубопроводе 1 74 и направляют в кольцевой канал 180 для применения в качестве флотационного газа. Действие импеллера 1 68 вызывает вакуум в кольцевом канале 180 и создает подсос, достаточный для всасывания флотационного газа в трубопровод 174 с достаточно высокой скоростью. Поэтому такой тип конструкции флотационного устройства 160 в отношении введения флотационного газа является самоиндуцируемым и не требует компрессора или другого приспособления для сжатия газа. Циркуляция флотационного газа без применения компрессора является важной потому, что оборотный флотационный газ будет обычно содержать значительное количество кислоты или коррозионных туманов или коррозионных газов, которые могут значительно разъедать внутреннюю поверхность компрессора.

Как отмечалось ранее и как следует из фиг. 1 , флотацию 112 можно осуществлять при естественном рН. Однако было обнаружено, что флотацию 112 предпочтительнее осуществлять при кислом значении рН и предпочтительно при кислом значении рН, которое ниже около рН 6. Еще более предпочтительно, чтобы рН при флотации находился в диапазоне от около 3 до около 6, и наиболее предпочтительно в диапазоне от около 5 до около 6. Регулирование рН, когда это необходимо, можно осуществлять путем добавления кислоты или основания для его установления в нужном диапазоне. Так, например, для понижения рН во время флотации 112 можно добавить серную кислоту, а для повышения рН во время флотации можно добавить известь, карбонат натрия, каустик или любое другое основание. Применяемая для уменьшения рН кислота может быть получена с других стадий обработки минерала, например со стадии окисления под давлением или со стадии биоокисления, которые будут обсуждены ниже. Кроме того, подкисление можно осуществить путем подачи на флотацию 112 диоксида серы. В своем растворенном состоянии в воде диоксид серы образует серную кислоту. Диоксид серы можно обеспечить путем подачи отработанного газа с установки сжигания серы.

Как отмечалось ранее, во время флотации 112 могут быть использованы различные реагенты. Однако было неожиданно обнаружено, что во время флотации 112 активаторы на основе меди обычно не осуществляют свои функции так, как это делают активаторы на основе свинца. Активаторы на основе свинца должны содержать свинец в степени окисления +2. Одним предпочтительным активатором является нитрат свинца. Другим предпочтительным активатором является ацетат свинца. Одно из преимуществ применения активатора на основе свинца, по сравнению с применением активатора, на основе меди, например сульфата меди, состоит в большей степени извлечения во флотационный концентрат 116 как сульфидных минералов, так и золота. Кроме того, если хвосты флотации подвергают цианидному выщелачиванию, которое обсуждено ниже, применение активатора на основе свинца обеспечивает по сравнению с применением активатора на основе меди дополнительное преимущество, состоящее в уменьшении расхода цианида во время операции выщелачивания. Еще одно преимущество заключается в том, что расход цианида для конечного возможного выщелачивания золота, содержащегося во флотационном концентрате, например после окисления под давлением, будет меньше при применении активатора на основе свинца по сравнению с активатором на основе меди.

Другим реагентом, который, как было найдено, является в особенности полезным при флотации 112, является ксантогенатный коллектор. Соответствующий ксантогенатный коллектор может быть обеспечен путем добавления во время флотации 112 ксантогенатной соли, например амилксантогената калия или изопро23 пилксантогената натрия. Усиленная способность, полученная вследствие применения ксантогенатного коллектора, значительно больше обычно ожидаемой, особенно по сравнению со способностью других коллекторов. Когда исходный минеральный материал 102 содержит значительное количество органического углерода, органический углерод может в значительной степени вредно влиять на извлечение золота и сульфидных минералов во флотационный концентрат 116. Было найдено, что для снижения вредного влияния органического углерода, в случае его присутствия в исходном минеральном материале 1 02, выгодно подавать на флотацию 112 масло. Примеры масел включают ароматическое масло, например коллекторное масло, которое обычно относят к МСО, или неароматическое масло, например дизельное № 2.

Как обсуждалось выше, такое измельчение 104 проводят в присутствии защитного паза 108. На фиг. 14 показан один вариант контура измельчения. Как показано на фиг. 1 4, исходный минеральный материал 1 02 подают в первую установку тонкого измельчения 1 86, например конусную дробилку. В первой установке тонкого измельчения 186 уменьшают размер частиц минерального материала 1 02. После выхода из первой установки тонкого измельчения 186 частицы материала проходят через барабанный грохот 188 в герметически изолированный выгрузочный ящик 190. В выгрузочный ящик 190 подают защитный газ 1 08 с тем, чтобы защитный газ перетекал обратно через первую установку тонкого измельчения 186 противотоком к исходному минеральному материалу 1 02, вследствие чего обеспечивают удаление из загрузки минерального материала воздуха. Материал, выходящий из выгрузочного ящика, поступает в емкость 192 и затем с помощью насоса 196 в циклонный классификатор 194. В циклонном классификаторе 194 классифицируют минеральный материал по крупности частиц, на верхний продукт 198 с частицами меньшего размера и нижний слив 200 с частицами большего размера. После этого нижний слив 200 подают в герметически изолированный загрузочный бункер 201 второй установки тонкого измельчения 202, например шаровой мельницы, для дополнительного уменьшения крупности частиц минерального материала в нижнем сливе 200. Продукт, выгружаемый из второй установки тонкого измельчения 202, поступают через барабанный грохот 204 в герметически изолированный выгрузочный ящик 206. Как в загрузочный бункер 201 , так и в выгрузочный ящик 206 подают защитный газ 108.

Материал, выходящий из выгрузочного ящика 206, поступает в емкость 208, где его соединяют с верхним продуктом из циклонного классификатора 194. Продукт, выгруженный из емкости 208, поступает в циклонный классификатор 210 с помощью насоса 212. С помощью циклонного классификатора 210 осуществляют разделение частиц на верхний продукт 214, содержащий частицы меньшего размера, и нижний слив 216, содержащий частицы большего размера. Нижний слив 216 из циклонного классификатора 210 подают во вторую установку тонкого измельчения 202 вместе с нижним сливом 200 из циклонного классификатора 194. Верхний продукт 214 из циклонного классификатора 210 поступает в емкость 218, где можно держать измельченный минеральный материал, находящийся в верхнем продукте 214, который впоследствии подают на флотационную переработку.

Следует отметить, что, как показано на фиг. 1 4, все технологическое оборудование, за исключением оборудования, предназначенного для подачи в установку измельчения 186, герметически изолировано. Кроме того, для обеспечения минимального поступления в систему воздуха, в различные точки системы измельчения вводят защитный газ 108. Как показано на фиг. 1 4, защитный газ 1 08 подают в выгрузочный ящик 190 первой установки тонкого измельчения 186, в емкости 192, 208 и 218; в циклонные классификаторы 194 и 210; и загрузочный бункер 201 и выгрузочный ящик 206 второй установки тонкого измельчения 202.

Кроме отсутствия в среде для измельчения значительных количеств воздуха, для успешного проведения последующих операций флотации важно, чтобы во время измельчения исходного минерального материала 1 02 влияние гальванического взаимодействия было уменьшено настолько, насколько это возможно. Такое гальваническое взаимодействие обусловлено различными электрохимическими активностями на различных поверхностях минерала. Комбинация катодной поверхности (т.е. пирита, пирротина, мышьяковистого пирита и т.д.) и анодной поверхности (т.е. железа из средства для измельчения или из облицовочного материала стальных стенок мельницы) приводит к созданию во время измельчения гальванической ячейки. Гальванические ячейки также существуют между различными сульфидными минералами, которые могут присутствовать в исходном минеральном материале, при этом сульфидный минерал с более высоким равновесным потенциалом действует в качестве катода, а сульфидный минерал с более низким равновесным потенциалом действует в качестве анода. Так, например, гальваническое взаимодействие между железом из средства для измельчения и различными формами труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов и особенно железомышьяковистых сульфидов, может быть представлено следующими реакциями:

поверхность железа из средства для измельчения (анод):

Fe = Бе⁺² + 2е^- Уравнение 1 поверхность труднообрабатываемого золотосодержащего сульфида (катод):

1/2О₂+Н₂О+2е^-=2ОН^- Уравнение 2

Так, например, во время измельчения гальванические ячейки создаются всякий раз, когда поверхность труднообрабатываемого золотосодержащего сульфида вступает в контакт со средствами измельчения, облицовочным материалом мельницы, со случайными примесями железа или с другими сульфидами металлов, имеющими более низкий или более высокий равновесный потенциал. Такие гальванические взаимодействия создают на поверхностях труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов гидроксидные покрытия, подавляющие их флотируемость. В соответствии с настоящим изобретением таким вредным гальваническим взаимодействиям можно воспрепятствовать путем уменьшения количества кислорода, присутствующего во время измельчения, с помощью применения защитного газа 108.

Однако было найдено, что кроме уменьшения количества кислорода, присутствующего во время операции измельчения, улучшенные результаты флотации могут быть получены путем дополнительного ограничения загрязнения железом подвергаемого обработке минерального материала. Комбинация, состоящая из уменьшения количества железа, введенного в минеральный материал, и применения защитного газа 1 08 обеспечивает увеличение степени извлечения золота во флотационный концентрат, которого невозможно ожидать от применения каждой составляющей этой комбинации в отдельности.

Один способ уменьшения количества железа, доступного для гальванического взаимодействия во время измельчения, состоит в применении средства для измельчения, выполненного из хромистой или никелевой закаленной или коррозионностойкой стали, например нержавеющей стали. Хотя может быть использовано керамическое средство для измельчения, однако такое керамическое средство обычно не имеет достаточной плотности для эффективного измельчения.

Другой способ уменьшения вредного гальванического воздействия железа состоит в обеспечении всего оборудования для измельчения, например дробилок и мельниц, неметаллическими облицовочными материалами и предпочтительно каучуком.

Еще один предпочтительный способ уменьшения вредного влияния гальванических взаимодействий, вызванных присутствием во время флотации железа, состоит в осуществлении после операции измельчения перед флотацией стадии магнитной сепарации. На фиг. 15 показан вариант, включающий после измельчения стадию магнитной сепарации. Как показано на фиг. 15, исходный минеральный материал 1 02 сначала подвергают тонкому измельчению

104, после которого проводят магнитную сепарацию 230 для удаления из минерального материала 106 частиц 37 магнитного материала 232.

В качестве альтернативы рассмотренным вариантам следует отметить, что многие преимущества настоящего изобретения могут быть получены даже без применения защитного газа 108. В большинстве общепринятых контуров измельчения применяют оборудование, которое допускает свободный доступ воздуха в систему. Однако при использовании настоящего изобретения, когда применение защитного газа является непрактичным или неэкономичным, хорошие результаты могут быть получены путем герметизации всего оборудования, включенного в контур измельчения, для того, чтобы кислород, поступающий на измельчение, поступал только с подлежащим обработке исходным минеральным материалом 1 02. В этом отношении система измельчения может быть по существу такой, которая описана для фиг. 1 4, где все технологическое оборудование герметизировано для предотвращения попадания воздуха и где в технологическое оборудование не подают защитный газ 108. Кислород, уже присутствующий в исходном минеральном материале 1 02, будет расходоваться во время измельчения на окисление обнаженных поверхностей частиц сульфидного минерала. Однако сразу же после израсходования всего исходного кислорода продолжающееся вредное воздействие кислорода будет по существу устранено. Хотя такой способ действий является предпочтительным по сравнению со способом, в котором применяют защитный газ 108, предпочтительно, чтобы система была открыта для доступа воздуха, как это обычно применяется на практике.

Для дополнительного уменьшения количества кислорода, поступающего в систему, с целью уменьшения вредного влияния окисления поверхности сульфидных минералов и гальванического взаимодействия, предпочтительно, чтобы технологическая вода, применяемая для распульповывания минерального материала, подаваемого на измельчение и/или флотационную переработку, была обескислорожена. Обескислороживание технологической воды может значительно повысить извлечение в концентрат во время флотационной переработки сульфидных минералов и золота. Обескислороживание можно осуществить любым подходящим способом, например барботированием инертного десорбирующего газа, например азота или диоксида углерода в технологическую воду для удаления из технологической воды кислорода, или добавлением в воду поглотителя кислорода для осуществления его связывания. Было найдено, что флотационное устройство хорошо приспособлено для обескислороживания, при этом в сосуд для осуществления десорбции кислорода вводят азот или диоксид углерода. Альтернативно инертный десорбирующий газ может быть разбрызган в емкость, содержащую технологическую воду. Предпочтительно, чтобы технологическая вода была обескислорожена до уровня растворенного кислорода, который составляет менее около 2,0, предпочтительно менее около 1,0 и наиболее предпочтительно менее около 0,5 част. на миллион кислорода по весу.

В качестве технологической воды в настоящем изобретении можно использовать рециркулированную воду. Однако когда применяют рециркулированную воду, важно, чтобы во время флотационной переработки применяли активатор. Это объясняется тем, что цианид в рециркулированной воде, которая является пригодной для реакции с сульфидной серой или сульфидными минералами, обладает склонностью к депрессии флотации сульфидных минералов и соответственно уменьшает степень извлечения золота в концентрат. Однако активаторы противодействуют подавляющему воздействию цианида на флотацию. Оборотная вода может быть, кроме того, обработана различными соединениями, например бисульфитом аммония, диоксидом серы, пероксидом, кислотой Каро или любой другой известной технологией, направленной на разрушение цианида, и применяемой для разрушения цианида перед использованием рециркулированной воды для флотации.

Как отмечалось в отношении фиг. 1 , одним предпочтительным газовым источником 110 для защитного газа 108 и флотационного газа 114 является установка для получения кислорода. Фиг. 2 показывает один вариант настоящего изобретения, в котором как поток кислорода, так и поток азота, полученный в качестве побочного продукта с установки для получения кислорода, применяют для переработки золотосодержащего сульфидного минерального материала. Как следует из фиг. 2, измельченный минеральный материал 110 подвергают, как описано ранее, флотации 112 для получения флотационного концентрата 116 и хвостов флотации 118. Флотационный газ 114 представляет собой побочный поток, обогащенный азотом, полученный с установки для получения кислорода 130, в которой воздух 132 разделяют на поток газа, обогащенного кислородом (обрабатывающий газ 128), и поток газа, обогащенного азотом (флотационный газ 114).

Флотационный концентрат 116, который обогащен труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами, подвергают окислению под давлением 1 24 для разложения сульфидных минералов, получения окисленного материала 1 26, из которого с применением любого подходящего выщелачивающего агента для золота, например цианида, можно извлечь золото посредством растворения. Окисление под давлением 124 включает обработку суспензии флотационного концентрата 116 в автоклаве при температуре более 150°С и повышенном давлении в присутствии избыточного давления обрабатывающего газа 128, который обогащен кислородом. Следует отметить, что вместо окисления под давлением 1 24 можно применять другие стадии окислительной обработки. Так, например, для получения окисленного материала 1 26 можно применять окислительный обжиг или биоокисление с применением обрабатывающего газа 128.

Еще один вариант в соответствии с настоящим изобретением показан на фиг. 3, в котором для переработки золотосодержащего сульфидного минерального материала, обеспеченного в двух отдельных потоках поступающего материала, используют поток продукта и побочный газовый поток с установки для получения кислорода. Как следует из фиг. 3, первый исходный измельченный минеральный материал 1 38 подвергают, как ранее описывалось, флотации 112 для получения флотационного концентрата 116 и хвостов флотации 118. Флотационный газ 114 представляет собой газовый поток, обогащенный азотом, с установки для получения кислорода 130. Второй исходный измельченный минеральный материал 1 40 соединяют на стадии смешивания 1 42 с флотационным концентратом 116. Объединенный поток 1 44 в форме пульпы подвергают окислению под давлением 1 24 для получения окисленного материала 1 26, из которого можно извлечь золото.

Одно преимущество варианта, показанного на фиг. 3, состоит в том, что он обеспечивает переработку многочисленных руд, имеющих различные характеристики. Так, например, первый исходный минеральный материал 138 может включать более низкосортную труднообрабатываемую сульфидную руду, чем второй исходный минеральный материал, который может включать более высокосортную труднообрабатываемую сульфидную руду. Более высокосортная руда может быть подходящей для окисления под давлением в форме необработанной руды, тогда как более низкосортная руда для того, чтобы она была подходящей для окисления под давлением, должна быть обогащена до формы концентрата.

Альтернативно второй исходный минеральный материал может включать труднообрабатываемую сульфидную руду, которая имеет значительное количество карбонатного материала, для которого перед окислением под давлением необходимо добавление кислоты, что может вызвать высокие эксплуатационные расходы по сравнению с рудами, имеющими низкие уровни карбоната, и послужит препятствием для надлежащего проведения операции окисления под давлением 1 24. Однако высокое содержание сульфидной серы во флотационном концентрате 116 приводит к получению во время окисления под давлением дополнительного количества кислоты, которое, по меньшей мере, частично может компенсировать расход кислоты, необходимый для карбонатного материала во втором исходном минеральном материале. Большая часть карбонатного материала, который может присутствовать в первом исходном минеральном материале, в случае присутствия будет обычно удалена во время флотации 112.

В настоящем изобретении большая часть золота переходит во флотационный концентрат. Золото, находящееся в концентрате, которое обычно по существу представляет собой все труднодоступное золото, связанное с одним или несколькими труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами, может быть затем освобождено и извлечено посредством окислительной обработки, например путем окисления под давлением, окислительного обжига или биоокисления. Многие минеральные материалы содержат, однако, значительное количество золота, которое не связано с сульфидным минералом. Так, например, для золотосодержащей труднообрабатываемой сульфидной руды является необычным, что она также содержит некоторое количество золота в сочетании с окисленными минералами или диоксидом кремния. До 50% золота в труднообрабатываемой сульфидной руде, и в некоторых случаях даже больше, может быть связано с иными минералами, чем сульфидные минералы. Кроме того, труднообрабатываемые сульфидные руды, которые хранятся в запасах в течение продолжительного периода времени и поэтому подвержены воздействию воздуха в течение значительного количества времени, могут содержать даже еще большие количества золота, которые не могут долго удерживаться труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами. Это обусловлено тем, что значительное количество труднообрабатываемого золотосодержащего сульфида может окислиться, в связи с чем значительное количество золота уже не будет связано с труднообрабатываемым золотосодержащим сульфидом. Так, например, труднообрабатываемая сульфидная руда, хранимая в течение нескольких месяцев, может быть окислена до такой степени, когда от 20 до 30% золота или более уже не будет связано с труднообрабатываемым золотосодержащим сульфидом.

Было найдено, что настоящее изобретение очень хорошо подходит для обработки исходного минерального материала, имеющего как труднодоступное золото, связанное с сульфидными минералами, так и легкодоступное золото, которое не связано с сульфидными минералами. Золото, которое не связано с сульфидными минералами, и особенно золото, связанное с окисленными минералами, может быть извлечено после флотационной переработки посредством выщелачивания хвостов флотации. Хотя может быть использован любой совместимый процесс выщелачивания, предпочтительным процессом выщелачивания является цианидное выщелачивание. Один вариант настоящего изобретения, включающий выщелачивание хвостов флотации, показан на фиг. 16.

Как следует из фиг. 16, предусмотрен исходный минеральный материал 1 02, содержащий как труднодоступное золото в труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидах, так и труднодоступное золото, которое не связано с сульфидными минералами и поэтому вместе с сульфидными минералами не будет флотироваться. Исходный минеральный материал 102 подвергают тонкому измельчению 104 с получением измельченного минерального материала 1 06, который затем подвергают флотации 112. После флотации 112 хвосты флотации 114 подвергают окислению 240, после которого осуществляют выщелачивание 242 хвостов флотации 114. Предпочтительным выщелачиванием 242 является цианидное выщелачивание в присутствии в пульпе угля, хотя вместо него может быть применено цианидное выщелачивание в присутствии угля в выщелачивающем реагенте. После выщелачивания 242 получают уголь 244, который насыщен золотом. В результате выщелачивания 242 получают также хвосты выщелачивания 246, которые обеднены золотом. Насыщенный уголь 244 может быть обработан любым известным способом для извлечения золота.

Как следует из дальнейшего рассмотрения фиг. 1 6, измельчение 1 04 и флотацию 112 осуществляют соответственно в присутствии защитного газа 108 и флотационного газа 114, которые получают из газового источника 110. Как показано на фиг. 1 6, технологическую воду 248 перед использованием ее в процессе подвергают обескислороживанию. Поэтому в соответствии с вариантом, показанным на фиг. 1 6, технологическую воду 248 сначала обескислороживают на стадии обескислороживания 250 и после флотации 11 2 воду с хвостами флотации 118 перед выщелачиванием 246 затем окисляют на стадии окисления 240. Окисление 240 можно осуществлять любым способом, подходящим для увеличения количества кислорода, растворенного в жидкости пульпы хвостов флотации 118. Обычно пульпу хвостов флотации 118 подвергают разбрызгиванию или барботированию воздухом или газом, обогащенным кислородом. Окисление 240 можно проводить с применением воздуха или газа, обогащенного кислородом, например такого, который является подходящим для окислительной обработки под давлением, которая обсуждалась ранее. Хотя вариант, описанный со ссылкой на фиг. 1 6, включает обескислороживание технологической воды, такое обескислороживание не является необходимым. Однако применение обескислороженной технологической воды приводит к повышению степени извлечения золота в процессе.

Как показано на фиг. 1 6, возможность успешного выщелачивания хвостов флотации 112 является результатом эффективного выделения сульфидных минералов во время флотации 112 в концентрат. Если в хвосты флотации 118 переходит значительное количество сульфидного минерала, тогда эффективность выщелачивания 242 может быть значительно уменьшена вследствие того, что сульфидная сера из сульфидного минерала во время цианидного выщелачивания будет потреблять цианид. Кроме того, не будет выщелачиваться золото, находящееся в хвостах флотации, связанное с труднообрабатываемыми золотосодержащими сульфидами. Однако в настоящем изобретении расход цианида во время выщелачивания 242 уменьшается из-за эффективного перехода сульфидных минералов во флотационный концентрат 116 и относительного отсутствия сульфидных минералов в хвостах флотации 118.

Другое существенное преимущество способа настоящего изобретения состоит в том, что оно допускает промежуточное повторное измельчение измельченного минерального материала между стадиями флотации (для повышения извлечения золота в концентрат). Такое промежуточное измельчение может значительно увеличить степень извлечения труднодоступного золота в упорные сульфидные золотосодержащие минеральные фрагменты, заключенные в частицах промежуточного продукта. Для сравнения, при обычной флотации, в которой в качестве флотационного газа применяют воздух, такое промежуточное измельчение будет дополнительно уменьшать флотируемость труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов вследствие вредного воздействия кислорода.

На фиг. 17 представлена технологическая схема одного варианта в соответствии с настоящим изобретением, включающего повторное измельчение промежуточного измельченного минерального материала между стадиями флотации. Как показано на фиг. 1 7, исходный минеральный материал 102 подвергают первой стадии тонкого измельчения 254 с получением измельченного минерального материала 1 06, который затем подвергают стадии первой флотации 256. Стадия первой флотации 256 включает грубую основную флотацию 258 и грубую перечистную флотацию 260. На стадии грубой основной флотации 258 измельченный минеральный материал 106 разделяют флотацией на грубый предварительный концентрат 262, который образует часть конечного концентрата 264, и хвосты основной флотации 266, которые подают на грубую перечистную флотацию 260. В результате грубой перечистной флотации получают грубый перечистной концентрат 268 и хвосты основной перечистной основной флотации 270. Хвосты основной флотации 266, грубый перечистной концентрат 268 и хвосты перечистной основной флотации 270 часто включают значительное количество частиц промежуточного продукта обогащения. Такие частицы промежуточного продукта включают труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды, заключенные в пустой породе, например в диоксиде кремния. Кроме того, хвосты основной перечистной флотации 270 будут обычно включать значительное количество очень тонких частиц шлама.

Для удаления частиц шлама и для обеспечения извлечения сульфидных минеральных фрагментов из частиц промежуточного продукта обогащения, хвосты основной перечистной флотации 270 подвергают классификации по крупности 274, которую можно осуществить с применением грохота или классификатора циклонного типа. Первая фракция 276, содержащая частицы шлама меньшего размера, становится частью отвальных хвостов 278. Так, например, для классификации по крупности 274 можно использовать сито с размером ячеек сита 500 меш, при этом все частицы, проходящие сквозь сито, направляют в виде шлама в отвальные хвосты 278.

Полученную в результате классификации по крупности 274 вторую фракцию 280, которая содержит частицы большего размера, направляют вместе с грубым перечистным концентратом 268 на вторую стадию тонкого измельчения 284. На второй стадии тонкого измельчения 284 частицы измельчают до меньшей крупности для разрушения частиц промежуточного продукта и освобождения сульфидных минеральных фрагментов, включающих фрагменты труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Повторно измельченный минеральный материал 286 направляют на стадию второй флотации 290 для концентрирования сульфидных минеральных фрагментов, освобожденных из частиц промежуточного продукта. Стадия второй флотации 290 включает перечистную флотацию 292 и перечистную очистную флотацию 294. На стадии перечистной флотации 292 получают перечистной концентрат 296, который направляют для образования части конечного концентрата 264. В результате перечистной флотации 292 получают также хвосты перечистной флотации 298, которые направляют на перечистную очистную флотацию 294. В результате перечистной очистной флотации 294 получают перечистной очистной концентрат 300, который рециркулируют на вторую стадию тонкого измельчения 284 для дальнейшей обработки. В результате перечистной очистной флотации 294 получают также хвосты перечистной очистной флотации 302, которые направляют для образования части отвальных хвостов 278.

На фиг. 1 7 показан также газовый источник 110, который поставляет защитный газ 1 08 на первую стадию тонкого измельчения 254, вторую стадию тонкого измельчения 284 и классификацию по крупности 274. Газовый источник 110 обеспечивает также флотационный газ 114, который подают на грубую основную флотацию 258, грубую перечистную флотацию 260, перечистную флотацию 292 и перечистную очистную флотацию 294. Применение защитного газа 108 и флотационного газа 114 по существу препятствует появлению проблем, которые могут возникнуть, если операции тонкого измельчения и/или флотации проводить в присутствии воздуха. Кроме того, вследствие уменьшения вредного влияния воздуха, между стадией первой флотации 256 и стадией второй флотации 290 без нарушения флотируемости сульфидных минералов, находящихся в повторно измельченном минеральном материале 286, можно осуществить вторую стадию тонкого измельчения 284. Вторая стадия измельчения 284 значительно повышает эффективность флотационного контура. Это происходит потому, что отсутствует необходимость в измельчении всего исходного минерального материала 1 02 до получения очень тонких частиц, которое может быть необходимо для освобождения из частиц промежуточного продукта первой стадии измельчения 254 труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Крупное измельчение минерального материала 1 06 является значительно менее дорогостоящим, чем тонкое измельчение всего исходного минерального материала 1 02 до размера, достаточно малого для того, чтобы освободить из промежуточного продукта труднообрабатываемые золотосодержащие сульфидные минеральные фрагменты. Более грубое измельчение для получения измельченного минерального материала 1 06 также упрощает осуществление проведения стадии первой флотации. После этого частицы промежуточного продукта со стадии первой флотации 256 дополнительно измельчают на второй стадии измельчения 284 для освобождения заключенных труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидных минеральных фрагментов для извлечения на стадии второй флотации 290.

Далее настоящее изобретение будет описано посредством следующих примеров, которые приведены только с целью иллюстрации, а не ограничения объема настоящего изобретения.

Примеры

Примеры 1 -6.

Примеры 1 -6 иллюстрируют применение азота в качестве флотационного газа во время флотации золотосодержащей сульфидной руды, предназначенной для получения обогащенного сульфидами концентрата, который по желанию может быть дополнительно переработан для извлечения золота, содержащегося в труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидах.

В каждом из примеров 1 -6 предусмотрена проба руды с месторождения Santa Fe Pacific Gold Corporation Lone Tree Mine, находящегося в Неваде. Пробы руды представляют собой низкосортную труднообрабатываемую сульфидную руду, которая является неподходящей для экономичного окисления под давлением всей руды. Типичный анализ пробы руды показан в табл. 3.

Таблица 3

Типичный анализ низкосортной труднообрабатываемой руды с месторождения Lone Tree
Золото	0,063 унц./кор.т⁽¹⁾ (1,9657 г/т)
Серебро	0,05 унц./кор.т (1,5600 г/т)
Общая сера	I,75 вес.%
Сульфидная сера	1,66 вес.%
Мышьяк	1440 част. на млн по весу

⁽¹⁾ Унции на короткую тонну руды

В каждом примере руду измельчили до желательного размера. Первую порцию пробы руды подвергли флотации во флотационной камере лабораторного масштаба с применением в качестве флотационного газа воздуха. Вторую порцию пробы руды подвергли флотации при тех же самых условиях, за исключением того, что использовали флотационный газ, который по существу состоял из азота. Во время каждого флотационного испытания в верхней части каждой флотационной камеры собрали флотационную пену для извлечения флотационного концентрата, который обогащен сульфидными минералами, включающими труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды, и который, следовательно, обогащен золотом. Хвосты флотации - это такой материал, который не собирается в пене. Для каждого флотационного испытания условия флотации были по существу следующими: естественное значение рН и добавление амилксантогената калия и меркаптобензотиазола в качестве коллекторов, сульфата меди для активации сульфидов и MIBC в качестве пенообразователя. Время флотации находилось в диапазоне от 20 до 30 мин.

Результаты примеров 1-6 сведены в табл. 4 и графически представлены на фиг. 4-7, они показывают значительное увеличение количества золота, извлеченного в концентрат, когда в качестве флотационного газа применяют азот, в особенности при меньшей крупности измельчения частиц.

Таблица 4

Испытания загрузок низкосортной руды с месторождения Lone Tree
Пример	Крупн. Р80,	Содерж. ценного ком-	Содерж. ценного	Извлечение в	Переход золота
	меш	понента в концентрате,	компонента в хво-	конц., вес.%⁽⁴⁾	в конц., %⁽⁵⁾
		унц. Au/кор. т⁽²⁾ (г/т)	стах, унц. Au/кор. т⁽³⁾
				(г/т)
		Воздух	Азот	Воздух	Азот	Воздух	Азот	Воздух	Азот
1	100	0,31	0,35	0,019	0,020	15	15	75	75
		(9,672)	(10,290)	(0,5928)	(0,6240)
2	150	0,28	0,31	0,021	0,016	15	16	71	79
		(8,736)	(9,672)	(0,6552)	(0,4992)
3	200	0,33	0,29	0,021	0,016	15	19	74	81
		(10,296)	(9,048)	(0,6552)	(0,4992)
4	270	0,22	0,25	0,022	0,012	20	24	72	86
		(6,864)	(7,800)	(0,6864)	(0,3744)
5	325	0,23	0,20	0,022	0,016	20	25	73	81
		(7,176)	(6,240)	(0,6864)	(0,4992)
6	400	0,14	0,14	0,029	0,012	29	33	67	85
		(4,368)	(4,368)	(0,9048)	(0,3744)

(¹) 80 вес.% материала прошло через сито указанного размера ⁽²⁾ унции золота на короткую тонну концентрата унции золота на короткую тонну хвостов (⁴) весовой процент пробы руды, перешедшей в концентрат % золота в пробе руды, перешедшей в концентрат

Фиг. 4 графически показывает содержание ценного компонента во флотационном концентрате (измеренное в виде унций золота на короткую тонну концентрата) как функцию крупности измельчения. Как показано на фиг. 4, явного идентифицируемого воздействия на качество концентрата от применения при флотации азота вместо воздуха не установлено. Однако фиг. 5 показывает, что хвосты флотации при меньшей крупности измельчения содержат значительно меньшее количество золота при применении в качестве флотационного газа азота, чем при применении воздуха. Поэтому при использовании азота в концентрат извлекается большее количество труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов без явного вредного воздействия на качество извлекаемого концентрата. Фиг. 6 показывает, что количество материала, извлекаемого в концентрат, может быть значительно выше при применении в качестве флотационного газа азота по сравнению с применением воздуха, в особенности при меньшей крупности измельчения. Фиг. 7 показывает, что степень извлечения золота в концентрат может быть увеличена почти на 15% при крупности измельчения Р80 270 меш и использовании в качестве флотационного газа азота по сравнению с использованием в качестве него воздуха, при этом опять не наблюдается вредного воздействия на качество извлекаемого концентрата.

Следует отметить, что при крупности измельчения Р80 100 меш не имеется значительной разницы в эффективности флотации при применении в качестве флотационного газа азота по сравнению с воздухом. Поэтому явилось удивительным и неожиданным, что эффективность от применения азота по сравнению с эффективностью от применения воздуха при меньшей крупности измельчения так заметно повысилась. Обычно ожидают, что эффективность флотации будет повышаться с уменьшением крупности измельчения вследствие более полного освобождения сульфидных минералов из несульфидной пустой породы. Однако, как следует из фиг. 7, зависимость извлечения золота в концентрат при использовании в качестве флотационного газа воздуха в лучшем случае может быть изображена в виде прямой линии. Однако при применении азота, степень извлечения золота с уменьшением крупности измельчения обычно возрастает вследствие увеличения освобождения частиц сульфидных минералов, включающих труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды.

Один вариант объяснения неожиданно низкой эффективности флотации при применении воздуха, способствующий пониманию настоящего изобретения и не связанный с какойлибо теорией, состоит в том, что при использовании в качестве флотационного газа воздуха могут произойти неблагоприятные химические реакции, которые будут обычно противодействовать получению выгодных эффектов от меньшей крупности измельчения. Наблюдалось, что когда в качестве флотационного газа применяют воздух, рН суспензии во флотационной камере быстро падает в течение нескольких минут, иногда на 0,5-2 единицы рН. Поэтому следует, что находящийся в воздухе кислород может окислять поверхность частиц сульфидного минерала, и в особенности частиц труднообра37 батываемых золотосодержащих сульфидов, что приводит к получению серной кислоты и понижению рН пульпы. Такое окисление поверхности частиц сульфидного минерала может сделать их менее чувствительными к флотации. Так как крупность частиц становится меньше, площадь поверхности, доступная для окисления сульфидов, значительно возрастает и поэтому любой выгодный эффект от более полного освобождения, вследствие меньшей крупности измельчения, компенсируется увеличенным окислением поверхности, дополнительно подавляющим флотацию труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов. Однако азот не будет окислять поверхность сульфидных минералов и поэтому обеспечивает более качественную флотацию частиц сульфидного минерала, что приводит к более высокой степени извлечения сульфидных минералов при меньшей крупности измельчения, чего обычно и следует ожидать.

Пример 7.

Этот пример дополнительно иллюстрирует преимущества применения азота при флотации золотосодержащих труднообрабатываемых сульфидных руд, и от применения схемы грубой перечистной-очистной флотации, направленной на повышение извлечения концентрата. Флотационную опытную установку привели в действие с применением низкосортной труднообрабатываемой сульфидной руды, поступившей с месторождения Lone Tree Mine, которая была ранее описана в примерах 1-6. Схема опытной установки показана на фиг. 8.

Как следует из фиг. 8, поток руды 166 подвергают тонкому измельчению 1 68 в шаровой мельнице до крупности Р80 270 меш. Измельченную руду в виде пульпы 170 подают на стадию грубой основной флотации 172. На стадии грубой основной флотации 172 осуществляют первоначальное флотационное разделение с получением грубого концентрата 174, который собирают с флотационной пеной, и хвостов основной флотации 176, которые направляют на стадию перечистной флотации 178, материал, собранный во флотационную пену стадии перечистной флотации 178, вновь распульповывают и подают в виде пульпы 179 на стадию перечистной очистной флотации 180, где осуществляют конечное флотационное разделение для получения из пены очистного концентрата 182 и хвостов очистной флотации 184. Хвосты очистной флотации 184 соединяют с хвостами перечистной флотации 186 со стадии перечистной флотации 1 78 с получением отвальных хвостов 188. Грубый концентрат 174 и очистной концентрат 182 соединяют для образования конечного концентрата 190. В этом примере стадию грубой основной флотации 172 осуществляют в одной флотационной камере, имеющей двойное отделение, стадию перечистной флотации 1 78 осуществляют в серии камер, состоящей из трех флотационных камер с двойными отделениями, и стадию перечистной очистной флотации 180 осуществляют в серии камер, состоящей из трех флотационных камер с двойными отделениями. Как показано на фиг. 8, азот 192 подают из резервуара для хранения газа 194 и направляют на стадию измельчения 168, стадию грубой основной флотации 172, стадию перечистной флотации 1 78 и стадию перечистной очистной флотации 180. Азот 192 применяют на каждой из стадий флотации в качестве флотационного газа и используют в качестве защитного газа для предотвращения окисления воздухом частиц руды во время тонкого измельчения 168. Азот также применяют для защиты всего другого технологического оборудования, которое не показано, например насосов и баков-мешалок. Находящиеся в пробе руды 1 66 труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды поэтому сохраняют по существу в среде, которая фактически не содержит воздуха, до тех пор, пока труднообрабатываемые золотосодержащие сульфиды будут извлечены в желательный концентрат.

Результаты, полученные при осуществлении опытов на опытной установке, показаны в табл. 5, из которой следует, что конечный концентрат 190, полученный с опытной установки, имеет более высокое качество, чем концентрат примеров 1-6. Добавление стадии перечистной флотации 178 и стадии перечистной очистной флотации 180 значительно повышает качество извлеченного в конечном счете концентрата без заметных потерь в извлечении золота.

Таблица 5

Опытная установка с рудой с месторождения Lone Tree
Пример	Крупность Р80, меш	Содер. ценного компонента в концентрате, унц. Аи/кор. т⁽²⁾(г/т)	Содер. ценного компонента в хвостах, унц. Аи/кор.т⁽³⁾ (г/т)	Извлечение конечного концентрата, вес.%⁽⁴⁾	Переход золота в конечный конц., % изв. зол.⁽⁵⁾
7	270	0,57 (17,785)	0,0095 (0,2932)	9,4	86,4

(¹) 80 вес.% материала прошло через сито указанного размера ⁽²⁾ унции золота на короткую тонну соответственного концентрата ⁽³⁾ унции золота на короткую тонну отвальных хвостов ⁽⁴⁾ весовой процент пробы руды, перешедшей в соответствующий концентрат ⁽⁵⁾ % золота в концентрате относительно загрузки, подаваемой на стадию соответственной флотации

Пример 8.

Провели лабораторные испытания на пробах низкосортной золотосодержащей труднообрабатываемой сульфидной руды с месторождения Santa Fe Pacific Gold Corporation's Twin Creeks Mine, находящегося в Неваде. Типичный анализ пробы руды показан в табл. 6. В каждом испытании пробу измельчили до соответствующего размера и затем порцию каждой пробы подвергли флотации с применением в качестве флотационного газа воздуха, а другую порцию подвергли флотации с применением в качестве флотационного газа азота. Применяли по существу те же самые условия флотации, которые описаны для примеров 1 -6.

Таблица 6

Типичный анализ низкосортной труднообрабатываемой сульфидной руды с месторождения Twin Creeks
Золото	0,085 унц./кор.т⁽¹⁾ (2,6521 г/т)
Серебро	0,28 унц./кор.т⁽¹⁾ (8,736 г/т)
Общая сера	6,45 вес.%
Сульфидная сера	6,27 вес.%
Мышьяк	1630 част. на млн по весу

⁽¹⁾ Унции на короткую тонну руды

Результаты примера 8 графически показаны на фиг. 9, которая показывает графическую зависимость степени извлечения золота в концентрат в виде функции крупности измельчения. Как показано на фиг. 9, применение азота обычно приводит к значительно более высокому извлечению золота в концентрат по сравнению с извлечением, полученным при применении в качестве флотационного газа воздуха.

Примеры 9-28.

Эти примеры иллюстрируют важность рН флотации и выбора активаторов, применяемых во время флотации в настоящем изобретении.

С применением проб низкосортной золотосодержащей труднообрабатываемой сульфидной руды с месторождения Lone Tree осуществили ряд лабораторных флотационных испытаний. Каждую пробу руды до флотации измельчили до крупности Р80 около 60 микрон. Одну серию испытаний осуществили с применением атмосферы азота при измельчении и азота в качестве флотационного газа при флотации с изменяющимся значением рН и использованием в качестве активатора нитрата свинца. Вторую серию опытов осуществили с применением атмосферы воздуха при измельчении и воздуха в качестве флотационного газа при изменяющихся значениях рН флотации и с использованием в качестве активатора нитрата свинца. Третью серию испытаний осуществили с применением азота при измельчении, азота в качестве флотационного газа при флотации с изменяющимся значением рН и использованием в качестве активатора сульфата меди. Значение рН, в случае необходимости, регулировали или добавлением серной кислоты или гидроксида кальция. В каждом испытании также применяли другие обычные флотационные реагенты. Условия для измельчения и флотации для каждого примера показаны в табл. 1 , а конкретные реагенты, применяемые в каждом примере, приведены в табл. 8.

Результаты флотации сведены в табл. 9 и графически представлены на фиг. 18-20. На фиг. 1 8 показана графическая зависимость степени извлечения сульфидной серы во флотационный концентрат в зависимости от рН флотации для каждой из трех серий испытаний. На фиг. 1 9 показана графическая зависимость степени извлечения золота во флотационный концентрат в зависимости от рН флотации для каждой из трех серий испытаний. Как видно из табл. 7-9 и фиг. 18 и 19, измельчение и флотация, осуществляемые с применением азота по сравнению с воздухом, значительно повышают эффективность при всех, но не при самых высоких значениях рН. Кроме того, степени извлечения золота в концентрат при кислых значениях рН являются самыми высокими и в особенности при рН ниже 6. Более того, неожиданно было обнаружено, что нитрат свинца в качестве активатора обеспечивает значительно более высокое извлечение золота в концентрат, чем более общепринятый активатор сульфат меди.

Фиг. 20 представляет графическую зависимость разницы % извлечения золота в концентрат при применении азота в сравнении с воздухом от различных значений рН флотации и графическую зависимость разницы % извлечения сульфидной серы в концентрат при применении азота в сравнении с воздухом также от различных значений рН флотации. Значительное влияние рН на фиг. 20 обнаружено при низких значениях рН. Так, например, при рН 6 степень извлечения золота в концентрат возрастает больше, чем на 15% при применении азота, тогда как при применении воздуха увеличение извлечения сульфидной серы составляет менее 5%. Эти результаты также показывают, что труднодоступное золото связано главным образом с такими типами сульфидных минералов, которые в особенности трудно извлечь в концентрат с применением в традиционной флотации в качестве флотационного газа воздуха. Однако такие типы труднофлотируемых сульфидных минералов флотируются очень хорошо при применении азота, особенно в тех случаях, когда применяют свинецсодержащий активатор при кислых значениях рН. Эти результаты, в особенности полученные при рН ниже 6, являются особенно неожиданными.

Таблица 7

Пример	Измельчение	Флотация
Атмосфера	Крупность Р80(микроны)	Флотационный газ	рН
9	Азот	62	Азот	3
10	Азот	62	Азот	4
11	Азот	60	Азот	5
12	Азот	60	Азот	6
13	Азот	60	Азот	7
14	Азот	60	Азот	8
15	Азот	60	Азот	9
16	Азот	60	Азот	10
17	Азот	60	Азот	11
18	Воздух	60	Воздух	3
19	Воздух	60	Воздух	6
20	Воздух	60	Воздух	8
21	Воздух	60	Воздух	9
22	Воздух	60	Воздух	10
23	Воздух	60	Воздух	11
24	Азот	64	Азот	4
25	Азот	64	Азот	5
26	Азот	64	Азот	6
27	Азот	64	Азот	7
28	Азот	64	Азот	8

Таблица 8

Пример	Реагенты, фунт/тонну (кг/т)
Силикат натрия	MIBC⁽¹⁾	DF250⁽²⁾	Серная кислота	Гидроксид кальция	PAX⁽³⁾	Нитрат свинца	Сульфат меди
9	0,1	0,14	0,24	8,86	0	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0635)	(0,1088)	(4,0188)		(0,2268)	(0,0907)
10	0,1	0,12	0,27	4,22	0	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0544)	(0,1225)	(1,9142)		(0,2268)	(0,0907)
11	0,1	0,14	0,25	2,1	0	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0635)	(0,1134)	(0,9526)		(0,2268)	(0,0907)
12	0,1	0,14	0,20	1,3	0	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0635)	(0,0907)	(0,5897)		(0,2268)	(0,0907)
13	0,1	0,1	0,1	0	0,27	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0454)	(0,0454)		(0,1225)	(0,2268)	(0,0907)
14	0,1	0,12	0,15	0	2,49	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0544)	(0,0680)		(1,1295)	(0,2268)	(0,0907)
15	0,1	0,11	0,11	0	3,24	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0499)	(0,0499)		(1,4697)	(0,2268)	(0,0907)
16	0,1	0,1	0,07	0	3,96	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0454)	(0,0317)		(1,7962)	(0,2268)	(0,0907)
17	0,1	0,11	0,11	0	5,56	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0499)	(0,0499)		(2,5220)	(0,2268)	(0,0907)
18	0,1	0,20	0,21	6,56	0	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0907)	(0/0952)	(2,9756)		(0,2268)	(0,0907)
19	0,1	0,15	0,16	0	1,16	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0680)	(0,0725)		(0,5261)	(0,2268)	(0,0907)
20	0,1	0,15	0,13	0	2,84	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0680)	(0,0589)		(1,2882)	(0,2268)	(0,0907)
21	0,1	0,15	0,14	0	3,44	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0680)	(0,0635)		(1,5604)	(0,2268)	(0,0907)
22	0,1	0,16	0,14	0	4,54	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0725)	(0,0635)		(2,0593)	(0,2268)	(0,0907)
23	0,1	0,15	0,13	0	5,82	0,5	0,2	0
	(0,0454)	(0,0680)	(0,0589)		(2,6399)	(0,2268)	(0,0907)
24	0,1	0,20	0,20	4,15	0	0,5	0	0,2
	(0,0454)	(0,0907)	(0,0907)	(1,8824)		(0,2268)		(0,0907)

25	0,1 (0,0454)	0,19 (0,0861)	0,19 (0,0861)	2,17 (0,9843)	0	0,5 (0,2268)	0	0,2 (0,0907)
26	0,1	0,18	0,18	0,85	0	0,5	0	0,2
	(0,0454)	(0,0816)	(0,0816)	(0,3856)		(0,2268)		(0,0907)
27	0,1	0,16	0,13	0	0,3	0,5	0	0,2
	(0,0454)	(0,0725)	(0,0589)		(0,1361)	(0,2268)		(0,0907)
28	0,1	0,18	0,11	0	2,34	0,5	0	0,2
	(0,0454)	(0,0816)	(0,0499)		(1,0614)	(0,2268)		(0,0907)

(¹) Метилизобутилкарбанол (²) Полиэтиленгликоль Амилксантогенат калия

Таблица 9

Пример	Извлечение в концентрат
Золото (%)	Сульфидная сера (%)
9	86,7	96,8
10	86,7	95,3
11	85	97,3
12	86	97,3
13	82,6	97,5
14	81,1	95
15	76,5	95,9
16	67,7	88,6
17	30,8	67,7
18	77,7	93,3
19	70,1	94
20	63,8	88,2
21	65,2	89,2
22	65,8	89,4
23	59,6	88,1
24	84,8	96,3
25	81,6	96,9
26	77,8	96,7
27	82,4	96,4
28	70,8	90,4

Примеры 29-35.

Этот пример наглядно показывает важность правильного выбора коллектора при осуществлении флотации настоящего изобретения.

Лабораторные флотационные испытания осуществили на пробах низкосортной золотосодержащей труднообрабатываемой сульфидной руды с месторождения Twin Creeks при рН от около 5 до около 6 с применением различных коллекторов, имеющих одинаковую стоимость. В табл. 10 приведен список различных коллекторов, компаний, поставляющих такие реагенты, и количества каждого применяемого коллектора. В качестве флотационного газа при измельчении использовали азот. Отсортировали частицы крупностью Р80 около 46 микрон и осуществили флотацию пульпы с содержанием твердых частиц 30%. Пробы руды представляли собой низкосортную золотосодержащую труднообрабатываемую сульфидную руду, содержащую около 0,072 унции золота/т руды (2,0376 г/т) и около 5,58 вес.% сульфидной серы. Другие применяемые во время флотационных испытаний реагенты показаны в табл. 11.

Результаты флотационных испытаний показаны на фиг. 21 и 22, они представлены в виде графической зависимости % извлечения золота в концентрат от времени флотации при применении различных коллекторов. Как следует из фиг. 21 и 22, при применении для флотации настоящего изобретения амилксантогената калия достигают значительно более высоких результатов по сравнению с другими коллекторами настоящего изобретения.

Таблица 1 0

Пример	Коллектор	Источник	Кол-во, фунт/т (кг/т)
29	PAX⁽¹⁾	Kerly Mining, Inc	0,50(0,2268)
30	S-703⁽²⁾	Minerals Reagents, Inc.	0,14 (0,0635)
31	АР-5100⁽³⁾	Cytec Industries, Inc.	0,17(0,0771)
32	АР-412⁽⁴⁾	Cytec Industries, Inc.	0,30(0,1361)

33	АР-3477⁽⁵⁾	Cytec Industries, Inc.	0,50(0,2,268)
34	СО-200⁽⁶⁾	Phillips 66 Company	0,18 (0,0816)
35	Minerec А^(/)	Minerec Mining Chemicals	0,17(0,0771)

(¹) амилксантогенат калия ⁽²⁾ этилоктилсульфид, диалкилдитиофосфат, полигликольалкиловый эфир (³⁾ алкилтионкарбонат 'Na-меркаптобензотиазол и Na-диизоамилдитиофосфат (⁵⁾ Na-диизобутилдитиофосфат (⁶⁾ трет-додецилмеркаптан (⁷⁾ ксантогенформиат

Таблица 11

Пример	Другие реагенты, фунт/т (кг/т)
Серная кислота	MIBC	DF250	Нитрат свинца	Силикат свинца
29	7,76 (3,5199)	0,12 (0,0544)	0,25 (0,1134)	0,3 (0,1361)	1,0 (0,4536)
30	4,8 (2,1773)	0,11 (0,0499)	0,07 (0,0317)	0,3 (0,1361)	1,0 (0,4536)
31	4,37 (1,9822)	0,07(0,0317)	0,07 (0,0317)	0,3 (0,1361)	1,0 (0,4536)
32	5,0 (2,2680)	0,09(0,0408)	0,09 (0,0408)	0,3 (0,1361)	1,0 (0,4536)
33	5,04 (2,2861)	0,04(0,0181)	0,04 (0,0181)	0,3 (0,1361)	1,0 (0,4536)
34	5,74 (2,6036)	0,17(0,0771)	0,17 (0,0771)	0,3 (0,1361)	1,0 (0,4536)
35	5,49 (2,4903)	0,11 (0,0499)	0,11 (0,0499)	0,3 (0,1361)	1,0 (0,4536)

Пример 36.

Этот пример наглядно показывает влияние средства, применяемого для измельчения, на операцию флотации настоящего изобретения.

В лабораторных условиях осуществили флотацию проб низкосортной золотосодержащей труднообрабатываемой сульфидной руды с месторождения Lone Tree, при этом во время измельчения и во время флотации в качестве флотационного газа использовали азот. Все пробы руды измельчили до крупности Р80 около 40 микрон. Одну пробу руды подвергли тонкому измельчению с применением стержней из нержавеющей стали, в то время как другую пробу подвергли тонкому измельчению с применением шаров из мягкой малоуглеродистой стали.

Результаты флотации показаны графически на фиг. 23, которая включает графическую зависимость % извлечения золота от времени флотации для каждой пробы и графическую зависимость окислительно-восстановительного потенциала от времени флотации для каждой пробы. Как показано на фиг. 23, при измельчении пробы с помощью стержней из нержавеющей стали обеспечивается значительно более высокое извлечение золота на протяжении всей флотации. Является более важным и тот факт, что, по сравнению с пробой, измельченной с помощью шаров из мягкой стали, достигается более высокая степень извлечения золота в течение гораздо меньшего времени флотации для проб, измельченных с помощью стержней из нержавеющей стали. Такое различие является важным, потому что оно показывает, что применение средства из нержавеющей стали или другого средства для измельчения, например из легированной закаленной стали с высоким содержанием хрома, которая будет вводить во флотационную систему менее реакционноспособное железо, будет способствовать уменьшению времени флотации.

Пример 37.

Этот пример наглядно показывает неожиданное влияние на пробу руды магнитной сепарации перед флотацией в соответствии с настоящим изобретением. Флотации в лабораторных условиях подвергли пробы низкосортной золотосодержащей труднообрабатываемой сульфидной руды с месторождения Lone Tree. Обе пробы тонко измельчили до крупности Р80 около 270 меш. После тонкого измельчения одну пробу руды подвергли перед флотацией магнитной сепарации для удаления намагниченных частиц железа, в то время как другую пробу руды такой обработке не подвергали.

Результаты показаны графически на фиг. 24, которая включает графическую зависимость % извлечения золота во флотационный концентрат от времени флотации и графическую зависимость окислительно-восстановительного потенциала от времени флотации. Как следует из фиг. 24, для пробы, подвергнутой магнитной сепарации, степень извлечения золота значительно выше. Эффект в особенности резко выражен в начальном периоде флотации, но даже через 30 мин флотации подвергнутая магнитной сепарации проба дает степень извлечения золота, которая по сравнению с пробой, не подвергнутой магнитной сепарации, на 1 0% выше.

Пример 38.

Этот пример наглядно показывает влияние на способ настоящего изобретения применения обескислороженной технологической воды. Флотации в лабораторных условиях подвергли пробы низкосортной золотосодержащей труднообрабатываемой сульфидной руды. Пробы содержали около 0,072 унции золота/т руды (2,0376 г/т) и около 5,58 вес.% сульфидной серы. Измельчение каждой пробы осуществили в атмосфере азота и флотацию также осуществили с применением в качестве флотационного газа азота. Обе пробы измельчили до крупности Р80 около 46 микрон. Одну пробу для флотилии диспергировали с применением обычной водопроводной воды. Другую пробу руды диспергировали с применением водопроводной воды, которую подвергли обескислороживанию путем барботирования в воду азота в течение времени, достаточного для удаления большей части кислорода, ранее растворенного в воде.

Результаты флотации для каждой пробы показаны на фиг. 25-27. Фиг. 25 включает графическую зависимость массового извлечения золота в концентрат от времени флотации, которая показывает, что флотация с применением обескислороженной воды помогает достигнуть более высокого массового извлечения во флотационный концентрат. Фиг. 26 показывает графическую зависимость степени извлечения золота в концентрат для каждой пробы руды и показывает, что при продолжительном проведении флотации в случае применения обескислороженной воды степень извлечения золота будет выше. Фиг. 27 включает графическую зависимость извлечения в концентрат сульфидной серы от времени флотации и показывает, что при продолжительном проведении флотации в случае применения обескислороженной воды степень извлечения сульфидной серы выше. Повышенная степень извлечения золота и сульфидной серы в концентрат указывает на значительно более высокое извлечение в концентрат труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов.

Эти примеры наглядно доказывают преимущества применения в настоящем изобретении выщелачивания хвостов.

Пробы низкосортной золотосодержащей труднообрабатываемой сульфидной руды с месторождения Lone Tree подвергли флотации в лабораторных условиях. Каждую пробу измельчили до крупности Р80 примерно 270 меш в атмосфере азота. Флотацию провели с применением флотационного азота. После флотации каждой пробы для извлечения золота, оставшегося в хвостах флотации, их подвергли цианированию с применением угля в выщелачивающем реагенте.

Результаты показаны в табл. 1 2, из которых следует, что в соответствии со способом настоящего изобретения выщелачивание хвостов флотации значительно способствует извлечению золота.

Таблица 1 2

Пример	Извлечение золота⁽¹⁾ из флотационного концентрата	Извлечение золота из хвостов флотации	Общее извлечение золота
39	87,3	5,7	93,0
40	81,6	9,1	90,7
41	72,9	10,3	83,2
42	75,6	11,4	87,0
43	79,0	9,2	88,2
44	74,5	12,3	86,8
45	75,5	12,8	88,3
46	79,9	8,9	88,8
47	82,4	4,3	86,7
48	83,6	9,8	93,4
49	85,5	5,4	90,9
50	85,6	4,6	90,2
51	87,9	3,9	91,8
52	78,8	3,5	82,3
53	78,4	5,8	84,2
54	84,4	1,5	85,9
55	76,6	6,1	82,7
56	87,1	5,4	92,5
57	80,7	4,0	84,7

Предполагается, что при CIL выщелачивании после окисления под давлением из концентрата удалено 96% золота.

Настоящее изобретение описано со ссылкой на конкретные варианты настоящего изобретения. Однако в соответствии с настоящим изобретением любые из особенностей, показанных в любом варианте, могут быть объединены любым путем с другой особенностью любого другого варианта. Так, например, любая особенность, показанная на фиг. 1-з, 8, 10-17 и 28, может быть объединена с любой другой особенностью, показанной на любой из этих фигур. Кроме того, хотя различные варианты настоящего изобретения описаны более подробно, несомненно, что специалисты в данной области могут осуществить различные его модификации. Следует понимать, что такие модификации находятся в объеме настоящего изобретения, изложенного в далее следующей формуле изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ флотационной переработки исходного золотосодержащего минерального материала, содержащего множество различных разновидностей сульфидных минералов, включающих один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, содержащих золото, которое является труднодоступным вследствие присутствия труднообрабатываемого золотосодержащего сульфида, предусматривающий стадии:

- подвергания исходного минерального материала в форме частиц флотации в жидкой среде, которая включает пропускание в жидкую среду пузырьков флотационного газа;

- поднятия во время флотации через жидкую среду вместе с пузырьками первой порции исходного минерального материала и сбора первой порции из флотационной пены в виде флотационного концентрата, сбора второй порции исходного минерального материала в виде хвостов флотации;

- обогащения флотационного концентрата относительно исходного минерального материала каждой из множества различных разновидностей сульфидных минералов, включающих один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, и золотом;

- обеднения хвостов флотации относительно исходного минерального материала каждой из множества различных разновидностей сульфидных минералов, включающих один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, и золотом;

- где флотационный газ по существу не содержит кислород или содержит его в количестве по объему меньшем, чем окружающий воздух, причем флотация по существу не является селективной в отношении множества различных разновидностей сульфидных минералов.
2. Способ по п.1, где флотационный газ включает менее около 10 об.% кислорода.
3. Способ по п. 1 , где флотационный газ включает менее около 5 об.% кислородного газа.
4. Способ по п. 1 , где флотационный газ включает более около 95 об.% газа, выбранного из группы, состоящей из азота диоксида углерода, гелия, аргона и их комбинаций.
5. Способ по п. 1, где флотационный газ включает отработанный газ сгорания.
6. Способ по п. 1 , где множество различных разновидностей сульфидных минералов включает множество различных разновидностей железосодержащих сульфидных минералов и вышеуказанная флотация по существу не является селективной в отношении каких-либо определенных разновидностей железосодержащих сульфидных минералов, поэтому флотационный концентрат обогащен относительно исходного минерального материала каждой из множества различных разновидностей железосодержащих сульфидных минералов.
7. Способ по п.1, где после флотации хвосты флотации подвергают выщелачиванию для удаления из хвостов флотации легкодоступного золота, которое не связано с сульфидным минералом.
8. Способ по п.7, где выщелачивание включает цианидное выщелачивание золота из хвостов флотации.
9. Способ по п.1, где вышеуказанная жидкая среда содержит обескислороженную воду.
10. Способ по п.9, где обескислороженная вода содержит менее около 2-х частей на миллион по весу кислорода.
11. Способ по п.9, где обескислороженную воду получают перед флотацией путем пропускания в воду газа для удаления из нее кислорода.
12. Способ по п.1, где перед флотацией исходный минеральный материал подвергают мокрому тонкому измельчению для уменьшения крупности частиц минерального материала, причем применяемая во время мокрого тонкого измельчения вода содержит обескислороженную воду.
1 3. Способ по п. 1 2, где тонкое измельчение проводят в среде, которая по существу не содержит воздуха.
14. Способ по п.1, где перед флотацией исходный минеральный материал подвергают тонкому измельчению для уменьшения крупности частиц минерального материала, причем тонкое измельчение осуществляют в по существу герметизированном оборудовании для предотвращения попадания в него воздуха.
1 5. Способ по п. 1 4, где тонкое измельчение включает пропускание минерального материала через герметизированную измельчительную установку, имеющую вход и выход, причем, по меньшей мере, в один из указанных вход и выход вводят защитный газ, который содержит не более около 5 об.% кислорода.
16. Способ по п.15, где защитный газ содержит не более около 95 об.% газа, выбранного из группы, состоящей из азота диоксида углерода, гелия, аргона и их комбинаций.
1 7. Способ по п. 1 4, где, начиная с тонкого измельчения и заканчивая флотацией, исходный минеральный материал перерабатывают в среде, которая по существу не содержит кислорода.
18. Способ по п.1, где перед флотацией исходный минеральный материал подвергают тонкому измельчению для уменьшения крупности частиц минерального материала, причем тонкое измельчение осуществляется внутри сосуда, имеющего неметаллическую облицовку, для уменьшения возможности загрязнения минерального материала железом.
19. Способ по п.1, где перед флотацией исходный минеральный материал подвергают тонкому измельчению в присутствии средства для измельчения для уменьшения крупности частиц минерального материала, причем средство для измельчения содержит, по меньшей мере, одно средство, изготовленное из коррозионностойкой стали и легированной закаленной стали.
20. Способ по п.19, где указанное средство для измельчения включает, по меньшей мере, одно, выбранное из средств из нержавеющей стали, легированной хромистой стали и легированной никелевой стали.
21. Способ по п.1, где перед флотацией исходный минеральный материал подвергают магнитной сепарации для удаления намагниченных частиц железа с целью уменьшения во время флотации гальванического взаимодействия с участием железа.
22. Способ по п.1, где во время флотации с исходным минеральным материалом контактирует свинецсодержащий активатор.
23. Способ по п.17, где свинецсодержащий активатор включает, по меньшей мере, один, выбранный из нитрата свинца и ацетата свинца.
24. Способ по п.1, где во время флотации с исходным минеральным материалом контактирует медьсодержащий активатор.
25. Способ по п.1, где во время флотации с исходным минеральным материалом контактирует ксантогенатный коллектор.
26. Способ по п. 1 , где во время флотации жидкая среда имеет кислое значение рН.
27. Способ по п. 1 , где во время флотации жидкая среда имеет значение рН менее около 6.
28. Способ по п. 1, где во время флотации жидкая среда имеет значение рН от около 3 до около 6.
29. Способ по п.1, где флотация включает стадию первой флотации исходного минерального материала с получением первого флотационного концентрата, обогащенного относительно исходного минерального материала сульфидными разновидностями и золотом, и хвостов первой флотации, обедненных относительно исходного минерального материала сульфидными разновидностями и золотом, при этом флотация дополнительно включает стадию второй флотации, где, по меньшей мере, часть хвостов первой флотации подвергают дополнительной флотации с получением второго флотационного концентрата, обогащенного относительно хвостов первой флотации сульфидными разновидностями и золотом, и хвостов второй флотации, обедненных относительно исходного минерального материала сульфидными разновидностями и золотом, причем после стадии первой флотации и перед второй флотацией хвосты первой флотации подвергают измельчению для уменьшения крупности частиц в хвостах первой флотации.
30. Способ по п.29, где после тонкого измельчения и перед стадией второй флотации хвосты первой флотации подвергают сепарации по крупности для разделения хвостов первой флотации на две фракции, первую фракцию с частицами меньшей крупности и вторую фракцию с частицами большей крупности, причем вторую фракцию подвергают стадии второй флотации, а первую фракцию не подвергают стадии второй флотации.
31. Способ по п.1, где флотацию проводят в герметизированном флотационном устройстве, имеющем над жидкой средой пространство для паров, из которого газ удаляют и рециркулируют в жидкую среду для образования, по меньшей мере, части флотационного газа.
32. Способ по п.31, где флотационное устройство содержит средства для диспергирования в жидкую среду флотационного газа, причем указанные средства создают вакуум для засасывания газа из пространства для паров с целью введения этого газа в жидкую среду.
33. Способ по п. 1 , где один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включают мышьяковистый пирит.
34. Способ по п. 1 , где один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включают арсеномарказит.
35. Способ по п. 1 , где один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включают арсенопирротин.
36. Способ по п. 1 , где один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включают арсенопирит.
37. Способ по п. 1 , где один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включают железосодержащий аурипигмент.
38. Способ по п. 1 , где один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включают железосодержащий реальгар.
39. Способ по п.1, где множество различных разновидностей сульфидных минералов включает, кроме одного или нескольких труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, по меньшей мере, одну сульфидную разновидность, которая не является труднообрабатываемым золотосодержащим сульфидом.
40. Способ по п.39, где, по меньшей мере, одна сульфидная разновидность включает железосодержащий сульфид.
41. Способ по п.1, где множество различных разновидностей сульфидных минералов включает множество различных пиритных разновидностей, при этом первая пиритная разновидность имеет морфологию с более крупным размером зерна по сравнению с размером зерна второй пиритной разновидности, которая имеет морфологию с более мелким размером зерна, и один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включают вторую пиритную разновидность.
42. Способ по п.37, где первая пиритная разновидность по сравнению со второй пиритной разновидностью по существу не содержит золота.
43. Способ по п.1, где множество различных разновидностей сульфидных минералов включает множество различных разновидностей труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов и, по меньшей мере, одна сульфидная разновидность по отношению к каждой из множества различных разновидностей труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов по существу не содержит золота.
44. Способ по п.1, где один или несколько труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включают множество различных разновидностей труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, и флотационный концентрат обогащен каждым из множества различных труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов, а хвосты флотации обеднены каждым из множества труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов.
45. Способ по п.44, где множество различных разновидностей труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включает, по меньшей мере, множество различных железомышьяковистых сульфидов.
46. Способ по п.45, где множество различных железомышьяковистых сульфидов включает множество компонентов, выбранных из группы, состоящей из мышьяковистого пирита, арсеномарказита и арсенопирротина.
47. Способ по п.44, где множество различных разновидностей труднообрабатываемых золотосодержащих сульфидов включает множество членов, выбранных из группы, состоящей из мышьяковистого пирита, арсеномарказита, арсенопирротина, арсенопирита, железосодержащего аурипигмента и железосодержащего реальгара.
48. Способ по п.1, где флотация по существу не является селективной по отношению по существу ко всем разновидностям сульфидных минералов, первоначально присутствующих в исходном минеральном материале.