RSS
Государство. Бизнес. Инновации

Производственный комплекс по переработке золотосодержащих руд в Амурской области


В Москве прошла международная конференция «Реагенты для золотодобычи 2018», организатором которой выступила компания CREON Chemicals, а портал «Энергия модернизации» традиционно стал ее медиа-партнером. По итогам мероприятия редакция публикует статью об одном из самых высокотехнологичных проектов по производству золота на Дальнем Востоке России. 


_______________________


Автор – Сергей Михайлович Ряховский, кандидат технических наук, начальник отдела научно-технологических исследований АО УК «Петропавловск»


Группа компаний «Петропавловск» входит в первую пятерку по объемам производства золота среди российских компаний. Основные активы сосредоточены в Амурской области, где работает четыре горно-гидрометаллургических комбината по переработке окисленных и смешанных золотосодержащих руд:

Предприятие Начало производства Годовая производительность

заводской переработки,

млн. тонн руды

Годовая производительность установок кучного выщелачивания,

млн. тонн руды

ГГМК «Покровский» 1999 1,7 (210 т/час) 0,60-0,75
ГГМК «Пионер» 2008 6,7 (820 т/час) 0,85-1,00
ГГМК «Маломыр» 2010 3,4 (410 т/час)
ГГМК «Албын» 2011 4,6 (560 т/час)
Итого: 16,4 (2000 т/час)


Основной объем научно-исследовательских и технологических работ по разработке технологии рудоподготовки и гидрометаллургической переработке руд выполнялся в АО «Иргиредмет» с укрупненной проверкой схем в производственных условиях опытного цеха АО «Покровский рудник». Проектирование горно-металлургических комплексов осуществляла компания АО «ПХМ Инжиниринг», строительство – ООО "Капстрой", входящие в группу компаний «Петропавловск».


На всех золотоизвлекательных фабриках реализована однотипная технологическая схема переработки цианируемых руд, включающая:


- крупное дробление исходной руды;


- измельчение дробленого продукта в мельницах мокрого полусамоизмельчения;


- гидроциклонирование слива классификатора с выделением песков, направляемых на доизмельчение в шаровые мельницы, работающие в замкнутом цикле с гидроциклонами до крупности 80-85% класса 0,074мм;


- сгущение слива гидроциклонов в высокоскоростных сгустителях с направлением сгущенного продукта на сорбционное цианирование;


- предварительное цианирование пульпы в пачуках (продолжительность 4-6 часов) и последующее сорбционное цианирование (продолжительность 8-10 часов) с применением ионообменной смолы с получением, в качестве конечных продуктов на операции, насыщенной золотом смолы и хвостовой пульпы, направляемой после контрольного улавливания смолы в хвостохранилище;


- отделение насыщенной смолы от пульпы на барабанных грохотах;


- отмывка насыщенной смолы от песков на концентрационном столе и от илов и щепы в промывочных колоннах;


- десорбцию золота с насыщенной смолы в регенерационных колоннах с получением регенерированной смолы и товарного регенерата;


- электролиз золота из товарного регенерата с получением катодного осадка.


- фильтрация и сушка катодного осадка с последующей плавкой на слиток сплава Доре.


Принципиальное отличие и новаторство гидрометаллургической технологии на ГГМК Пионер, Маломыр и Албын от ГГМК Покровский (и аналогичных производств в других компаниях) является использование в качестве сорбента низкоосновной ионообменной смолы PuroGold фирмы «PuroliteInt. Ltd».


Процесс регенерации смолы PuroGold не требует применения специальных дорогостоящих реагентов (тиомочевины), а осуществляется раствором цианида натрия и щелочи (20г/л NaCN+5г/лNaOH) при температуре 60 оС, которые используются, в дальнейшем, при выщелачивании руды. Также для осуществления процесса регенерации не требуется применения специального кислотостойкого оборудования (как правило из титановых сплавов).


Выделение благородных металлов из цианистого элюата осуществляют в электролизерах, оборудованных электродами из нержавеющей стали.


Катодный осадок сушат прокаливают и направляют в централизованное плавильное отделение, расположенное на промплощадке ГГМК «Покровский», для выплавки слитков сплава Доре.


На ГГМК «Покровский» и ГГМК «Пионер» в теплый период времени работают установки кучного выщелачивания. Из продуктивных растворов золото извлекается с использованием угольной сорбции. В зимний период времени установка угольной сорбции работает на оборотной воде хвостохранилища для извлечения золота и серебра.


Становление и развитие золотодобывающих предприятий Группы «Петропавловск» было связано с эксплуатацией месторождений цианируемых руд, таких как Покровское и других, разведанных в более поздний период. Данный тип руд характеризуется преобладающей долей окисленных минералов и отсутствием или незначительной долей сульфидов. Однако в настоящее время на месторождениях Маломыр и Пионер значительная доля запасов золота приурочена к первичным и смешанным рудам. Основной отличительной особенностью их вещественного состава является повышенное содержание сульфидов и органического углерода, с которыми ассоциировано золото, находящаяся в тонкодисперсном состоянии, а также в виде твердых растворов. Сульфидная минерализация представлена, главным образом, пиритом и арсенопиритом. При прямом сорбционном цианировании извлечение золота для смешанных руд не превышает 45-50%, а для первичных руд 20-25%.


В АО "Иргиредмет" на основании комплекса технологических исследований упорных золотосульфидных руд месторождений Маломыр и Пионер разработаны Технологические регламенты на проектирование флотационных фабрик по их переработке. Рекомендованные технологические схемы были проверены в полупромышленном масштабе в Опытно-промышленном цехе в г.Благовещенске. Флотационное обогащение данных руд в регламентном режиме обеспечивает получение сульфидных концентратов (выход 3,5-5,5%) с содержанием золота 25-40 г/т при его извлечении 80-88% (в зависимости от исходного содержания в руде) и отвальных хвостов с содержанием золота менее 0,3 г/т.


Как показали исследования, прямое цианирование флотационных концентратов при повышенном расходе реагентов, даже после механической активации и доизмельчения до крупности 10 мкм не позволяет перевести в раствор более 38% золота из первичных и 56% из смешанных руд. Для извлечения золота из флотоконцентратов требуется применение окислительных способов вскрытия: автоклавного окисления, окислительного обжига или бактериального окисления.


Наилучшие показатели по окислению сульфидов были получены при использовании технологии автоклавного вскрытия. Результаты исследований показали, что при температуре 220ºС, подаче кислорода и давлении 2,7–3,0 МПа степень окисления сульфидов составила 98-99%. Извлечение золота в раствор при последующем цианировании отмытых от кислоты кеков колебалось от 90 до 98%.


Сульфидные руды месторождения Маломыр характеризуются присутствием органической минеральной составляющей, которая (без введения в технологическую схему дополнительных операций) приводит при автоклавном вскрытии к явлению "прег-роббинга" - образованию устойчивых органических ассоциаций с золотом и снижению его извлечения при цианировании. Руды и концентраты такого типа принято называть сырьем двойной упорности. Степень извлечения золота (без проведения специальных мероприятий) из продуктов их окисления не превышает 60%.


В ООО «НИЦ «Гидрометаллургия» (входит в состав Группу «Петропавловск») на основании исследований и результатов полупромышленных испытаний разработан технологический Регламент на проектирование автоклавного предприятия для переработки флотационных концентратов по технологии высокотемпературного выщелачивания. Регламентное извлечение золота из окисленных кеков автоклавного передела по технологии сорбционного цианирования для концентратов руд месторождения Маломыр определено на уровне - 93%, а для концентратов Пионера - 98%.


Рабочее проектирование флотационных фабрик и завода по автоклавно-гидрометаллургической переработке сульфидных концентратов выполнил АО "ПХМ Инжиниринг", входящий в ГК "Петропавловск", с привлечением услуг финской компании "Outotec".


По проекту, при полном развитии предприятия каждая флотационная фабрика будет включать в себя три производственные линии. Производительность каждой линии по руде со средним содержанием золота - 1,5-2,0 г/т составляет 220-250 т/ч. В пусковой период в эксплуатацию вводятся одна или две линии, в дальнейшем, по мере увеличения добычи руды, в этом же флотационном цехе монтируется и запускается третья.


Схема рудоподготовки первичных руд месторождений Пионер и Маломыр единая и осуществляется на оборудовании, применявшемся при переработке окисленных руд. Дробление исходной руды производится в щековых дробилках ЩДП 12×15, измельчение с использованием на первой стадии мельниц полусамоизмельчения ММС-75×28 и на второй - шаровых мельниц МШЦ-40×60.


Технологическая схема флотационного обогащения руд месторождения Пионер включает в себя следующие основные операции:


-измельчение до крупности 72% класса ‑0,074мм;

-основная сульфидная флотация;

-контрольная флотация;

-перечистная флотация;

-сгущение и фильтрация флотоконцентрата;

-сгущение хвостов флотации;

-загрузка отфильтрованного флотоконцентрата в контейнеры.


Основную сульфидную и контрольную флотации осуществляют в последовательной цепочке флотомашин (Tank Cell ОК-160) чанового типа емкостью по 160 м 3. Концентрат основной флотации перечищают во флотомашинах ОК-20 емкостью по 20 м 3. Концентрат перечистки, являющийся конечным продуктом флотационного передела, после сгущения в высокоскоростном сгустителе и фильтрации на автоматическом пресс-фильтре в виде кека (влажность 10-14%) затаривают в многоразовые контейнеры.


На фабрике по обогащению упорных руд месторождения Маломыр для выделения органических компонентов (оказывающих негативное влияние на извлечение золота при сорбционном цианировании кека автоклавного вскрытия) в голове процесса введена дополнительная операция углистой флотации. Получаемый органический золотосодержащий продукт будет переработан в отдельном цикле по специально разработанной технологии.


Основную и контрольную сульфидную флотацию осуществляют в пневмомеханических флотомашинах (Tank Cell ОК-160). Хвосты второй контрольной флотации после сгущения в высокоскоростном сгустителе Supaflo Ø24 м перекачивают в хвостохранилище наливного типа.


Концентрат основной флотации перечищается во флотомашинах ОК-20 и после сгущения и фильтрации на автоматическом пресс-фильтре в виде кека с влажностью 10-14% затаривают в мягкие контейнеры и перевозят на Покровский АГМК.


_______________________


Цех флотационного обогащения на Маломырской ЗИФ


В настоящее время на фабрике Маломыр заканчиваются подготовительные работы к запуску флотации для двух технологических линий производительностью 500 т/час (годовая переработка 4,0 млн. тонн), который планируется на начало мая 2018 г.


Запуск флотации на фабрике Пионер для двух технологических линий производительностью 440 т/час (годовая переработка 3,7 млн.) запланирован в 2019 г.


Промышленная переработка флотоконцентратов будет осуществляться на Автоклавном гидрометаллургическом комплексе (АГМК), создаваемом на производственной площадке АО "Покровский рудник". По проекту первой очереди в работу включаются 4 автоклавные цепочки производительностью 15 т/час каждая (120 тыс. тон год), позволяющие переработать в год до 450 тыс. тонн концентратов. Для дальнейшего развития производства проектом предусмотрен запуск еще двух аналогичных цепочек.


_______________________

Общий вид автоклавного гидрометаллургического завода


Сульфидные концентраты на АГМК будут доставляться круглогодично в контейнерах и складироваться в отапливаемом помещении. В качестве аппаратов для автоклавного окисления концентратов используются горизонтальные автоклавы полезным объемом ~54 м 3, оборудованные пятью мешалками, при температуре 230˚С и общем давлении 3-3,5 МПа. Для охлаждения пульпы предусмотрены самоиспарители 1 и 2 стадий рабочим объёмом по 50 м 3. Автоклавы и самоиспарители изготовлены на заводе «Shanghai Morimatsu Pressure Vessel Co», Китай, по проекту «Outotec». Перемешивающие устройства автоклавов изготовлены финской компанией и укомплектованы торцовыми уплотнениями производства Германии.


_________________


Технология автоклавного окисления предусматривает систему замкнутого водооборота с частичным использованием свежей воды для автоклавного окисления концентратов Маломыр. Твердые отходы автоклавного передела представляют собой твердую часть пульпы нейтрализации кислых автоклавных растворов и складируются в гипсовом хвостохранилище. Мышьяк в осадке присутствует, главным образом, в виде скородита – весьма устойчивого к внешним воздействиям и малорастворимого арсената железа, которые относятся к категории малоопасных отходов.


Нейтрализованные растворы представляет собой воду технического качества, пригодную для использования в оборотном цикле технологического процесса, главным образом в виде «острой» воды при охлаждении автоклавов, а также для промывки автоклавных кеков.


Отходящие от автоклавов газы (абгаз) направляются в скрубберы участка утилизации тепла, орошаемые водой, где присутствующие в абгазе жидкие и твердые частицы улавливаются, а водяные пары – частично конденсируются. После очистки от загрязнений и основного количества водяных паров абгаз сбрасывают в атмосферу.


_______________________


Кислородная станция


Для обеспечения автоклавного производства кислородом построена криогенная воздухоразделительная установка (поставщик "Red Mountain Energy", США) состоящая из 2-х независимых блоков производительностью по 98% кислороду 11500 нм 3/час каждый. Избыточное давление на выходе из кислородной станции – 3,9 МПа.


Сорбционное цианирование кека автоклавного окисления после проведения специальных операций кондиционирования, фильтрации, промывки и нейтрализации будет осуществляться в реконструируемом гидрометаллургическом отделении ЗИФ АО "Покровский рудник" с использованием низкоосновной ионообменной смолы в пачуках с рабочим объемом 200 м 3. Регенерация смолы проводится в колоннах типа СНК, изготовленных из нержавеющей стали. Благородные металлы из товарного регенерата выделяются электролитическим способом в специальных электролизерах, работающих в режиме самоосыпания катодного осадка, который отфильтровывают на нутч-фильтре и после сушки и прокалки подвергают плавке с получением сплава Доре.


_______________________


Первую очередь автоклавного завода планируется ввести в эксплуатацию в конце 2018 г.


С целью проверки и уточнения исходных данных для проектирования новых предприятий, а также для оценки технологических свойств и полупромышленных испытаний руд новых участков месторождений золотосодержащих, железных, редкометальных и др. типов руд в 2009 г. введен в эксплуатацию Опытный цех по обогащению руд.


_____________________


Пилотный автоклав в Опытном цехе АО «Покровский рудник»


Установленное в Опытном цехе технологическое оборудование позволяет проводить испытания по гравитационному, флотационному обогащению, цианированию, магнитной и фотометрической сепарации, кучному и чановому выщелачиванию, сгущению, фильтрации, обезвреживанию продуктов выщелачивания как на малых (100-300кг), так и на крупнотоннажных пробах руды (20-150т) крупностью до -300мм с часовой производительностью до 1 т/ч.


Для дробления исходной руды применяют щековые и конусно-инерционные дробилки, вибрационные грохота с системой пылеудаления. Измельчение руды возможно, как в режиме шарового помола в мельницах МШР в замкнутом цикле с классифицирующим оборудованием, так и в режиме полу- и самоизмельчения в мельнице Каскад объёмом 1,8 м 3. Тонкое измельчение может быть осуществлено в шаровых мельницах рольганного типа, а также в бисерной мельнице.


Испытания по предварительному обогащению руд проводятся на фотометрической установке "OPTOSORT", сухом магнитном сепараторе на постоянных магнитах. Для мокрого магнитного обогащения измельченных руд установлены сепараторы с различной напряженностью магнитного поля, в том числе высокоградиентные.


Гравитационное обогащение руды может быть испытано на отсадочной машине, центробежных концентраторах Нельсон СVD–6 с непрерывной и СD–12 с периодической разгрузкой, лабораторном концентраторе ЦВК-100, винтовых шлюзах и концентрационных столах СКО-05 и СКО-1.


Для флотационного обогащения используют механические флотомашины ФМР-200, ФМР-25, ФМР-12 с применением которых возможно воспроизведение различных технологических схем с основными, контрольными и перечистными операциями.


Для сгущения продуктов переработки используют два сгустителя Ц-4. Фильтрационное обезвоживание может быть осуществлена на барабанном, ленточном и рамном фильтрах. Имеющееся оборудование позволяет организовать замкнутый водооборот и проводить испытания с полусухим складированием хвостов переработки. Для сушки продуктов установлена барабанная сушилка.


Цианирование и сорбционное цианирование руд с использованием различных сорбентов может быть проведено как в непрерывном, так и в периодическом режимах. Для гидрометаллургических испытаний установлены каскады пачуков с рабочим объемом аппаратов 6м 3, 2м3 и 0,2м 3. Для интенсивного цианирования гравиоконцентратов имеется установка конструкции «Иргиредмет».


Для моделирования процесса кучного выщелачивания установлены разборные перколяционные колонны вместимостью по руде от 0,12 до 3,5 т.


Подготовку проб рудных продуктов для анализа и специальных исследований проводят с использованием дробилки и вибрационных истирателей фирмы «Rocklabs».


С целью проверки и уточнения технологических параметров высокотемпературного автоклавного вскрытия флотационных концентратов используется автоклавная установка, работающая в непрерывном режиме и имеющая в своем составе 4-х секционный пилотный автоклав объёмом 40 дм 3, а также вспомогательное технологическое оборудование (клапаны, мешалки, ресиверы, насосы, ёмкости, фильтры и др.).


Всестороннее оперативное аналитическое сопровождение полупромышленных испытаний на самом современном уровне осуществляет специализированная лаборатория, расположенная в непосредственной близости от Опытного цеха.



print email blog

Нравится: