СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УЛЬТРАДИСПЕРНЫХ ЧАСТИЦ ЗОЛОТА ИЗ УПОРНЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ РУД
EXTRACTING ULTRAFINE GOLD PARTICLES FROM STEERING CARBON ORE METHOD

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в горно-обогатительной промышленности при обогащении золотосодержащих углеродистых руд.
Известен способ обогащения золотосодержащих руд (заявка на изобретение RU №93040299, опубл. 20.11.1996 г.), включающий обработку диспергированного каменного материала при нагревании от 50 до 100°C в 30-50%-ном водном растворе гидрооксидов или карбонатов щелочных металлов в течение 2-24 ч. По окончании процесса обогащения осадок промывают водой, в результате получают золотосодержащий концентрат.
Основным недостатком способа является высокая токсичность флотореагентов и невозможность обогащения ультрачастиц благородных металлов.
Известен способ обогащения руд редких и благородных металлов (патент RU №2201289, опубл. 10.08.2002 г.), включающий многостадийные дезинтеграцию, классификацию и магнитную сепарацию, осуществляемые на естественно замороженном исходном материале на открытых промплощадках в условиях отрицательных температур, и дополнительную электрическую сепарацию чернового концентрата.
Основным недостатком способа является невозможность его применения в более мягких климатических условиях и невозможность обогащения наночастиц благородных металлов.
Известен способ переработки материалов, содержащих благородные металлы (патент RU №2176558, опубл. 10.12.2001 г.), содержащих благородные металлы, в частности выщелачивание благородных металлов из упорного золотосодержащего сырья, включающий обработку материала, увлажненного или обезвоженного до заполнения водой пор в частицах материала, электромагнитными импульсами. После обработки материал подвергают выщелачиванию.
Основным недостатком способа является низкая степень извлечения благородных металлов даже при его значительном содержании в исходном материале (степень извлечения золота из материала с исходной концентрацией 80 г/т не превышает 72,5%).
Известен способ флотации сульфидных руд, содержащих благородные металлы (патент RU №2490070, опубл. 20.08.2013 г.), принятый за прототип, который включает кондиционирование измельченной пульпы в присутствии основного собирателя и комплексообразующего реагента, селективного к благородным металлам, введение вспенивателя и выделение благородных металлов в пенный продукт флотации. В качестве комплексообразующего реагента, селективного к благородным металлам, используют пергидро-1,3,5-дитиазин-5-ил-метан, способный к образованию прочного соединения с благородными металлами.
Недостатком данного способа являются высокие потери минерала с хвостами и невозможность обогащения ультрадисперсных частиц золота.
Техническим результатом является повышение эффективности извлечения золота из золотосодержащих упорных руд путем коалесценции ультрадисперсного «невидимого» золота.
Технический результат достигается тем, что в качестве золотосодержащего продукта используют хвосты сульфидной флотации, которые подвергают флотации в течение от 5 до 7 минут с использованием в качестве собирателя керосин, в качестве депрессора пустой породы - жидкое стекло, в качестве вспенивателя - селективно действующий метилизобутилкарбинол, затем высушенные хвосты подвергают обработке СВЧ полем, мощностью от 1,0 до 1,5 кВт в течение от 15 до 25 минут, с получением углеродистого концентрата, содержащего ультрадисперсные индивиды золота.
Способ извлечения ультрадисперных частиц золота из упорных углеродистых руд поясняется следующими фигурами:
Фиг. 1 - электронное изображение образца 1 обработанного СВЧ-полем углеродистого флотоконцентрата;
Фиг. 2 - электронное изображение образца 2 обработанного СВЧ-полем углеродистого флотоконцентрата.
Фиг. 3 - график исследования влияния времени СВЧ-обработки на процесс коалесценции золота.
Способ осуществляется следующим образом. Проводится измельчение материала до требуемой крупности в присутствии сульфгидрильного собирателя. После чего измельченный материал флотируются с выбранным реагентным режимом, с получением концентрата и хвостов сульфидной флотации. Концентрат сульфидной флотации отправляется на дальнейшую металлургическую обработку, а хвосты сульфидной флотации используют в качестве золотосодержащего продукта и флотируют в течение от 5 до 7 минут с использованием в качестве собирателя керосин с расходом 75 г/т, в качестве депрессора пустой породы жидкое стекло с расходом 100 г/т, в качестве вспенивателя селективнодействующий метилизобутилкарбинол (МИБК), после чего высушенные хвосты подвергают обработке СВЧ полем, мощностью от 1,0 до 1,5 кВт в течение от 15 до 25 минут, с получением углеродистого концентрата, содержащего ультрадисперсные индивиды золота, пригодные для дальнейшего извлечения.
Способ поясняется следующим примером. В качестве тестовой руды использовали сульфидные углеродистые руды месторождения «Бакырчик». После отбора представительной пробы, проводили измельчение исходной руды до 90% класса - 71 мкм, с использованием лабораторной поворотной шаровой мельницы МШ-7 (Россия), со следующими параметрами измельчения: масса навески 150 грамм, шаровая нагрузка 45%, объем воды равен 100 мл, время измельчения 20 минут 35 секунд. В мельницу перед измельчение также добавляли сульфгидрильный собиратель бутиловый ксантогенат калия в количестве 80 г/т.
Измельченный материал загружали в камеру механической флотомашины ФМЛ 0,3 объемом 0,5 л. Добавляли воду до соотношения Т:Ж 30%. В качестве вспенивателя использовали Метилизобутилкарбинол (МИБК) в количестве 100 г/т. Время агитации с которым составляет минуту. Далее проводили сульфидную одностадиальную флотацию. Время флотации шесть минут.
Полученный сульфидный концентрат отправляется на дальнейшую металлургическую обработку, а хвосты сульфидной флотации флотировали в механической флотомашине ФМЛ 0,3 объемом 0,5 л. При соотношении Т:Ж 35%. В качестве собирателя гидрофобного углерода использовали керосин с расходом 75 г/т. В качестве депрессора пустой породы применяют жидкое стекло с расходом 100 г/т, в роли вспенивателя селективнодействующий метилизобутилкарбинол (МИБК). Время агитации с вспенивателем одна минута, с жидким стеклом три минуты, с керосином две минуты. В процессе флотации контролировали продолжительность съема пены, для одностадийного процесса время флотации составило от 5 до 7 минут.
В полученном углеродистом концентрате общее содержание золота было порядка 67,9 г/т, содержание общей серы 11,6%, содержание общего углерода 4,21%, из которых органический углерод составляет 3,97%.
Золотосодержащие хвосты сульфидной флотации высушивали в сушильной печи при температуре 70-80°С. Высушенные золотосодержащие хвосты сульфидной флотации подвергают обработке СВЧ полем. Мощность СЧВ-обработки находится в интервале от 1,0 до 1,5 кВт, время обработки от 15 до 25 минут.
Время обработки СВЧ-полем выбрано на основе серии опытов по исследованию влияния времени СЧВ обработки на процесс коалесценции золота. Результаты исследования представлены на фиг. 3. При времени СВЧ обработки менее 15 минут золота не обнаружено. При обработке в течние 15-25 минут наблюдается коалесценция золота, свыше 25 минут содержание золота в спектре не увеличивается.
Результаты элементного анализа образца №1 углистого концентрата, представленного на фиг. 1, приведены в таблице 1.
За счет микроволнового и высокотемпературного воздействия происходит декпрепитация минералов и газово-жидких включений и высвобождение кристаллохимической воды, приводящее к появлению дополнительных дефектов. В результате происходит самоочистка сульфидных минералов от атомов рассеянного золота путем отгона его в периферические части зерен и межзерновое пространство, где формируются ультрадисперсные индивиды.
Результаты элементного анализа образца №2 углистого концентрата, представленного на фиг. 2, приведены в таблице 2.
Разработанный способ позволяет повысить эффективность извлечения золота из упорных золотосодержащих руд за счет укрупнения ультрачастиц
золота, дающего возможность для дальнейшего извлечения ультрадисперсных индивидов флотационными или гравитационными методами.