ipolytechiPolytech JournaliPolytech Journal2782-40042782-6341Irkutsk National Research Technical University10.21285/1814-3520-2021-3-391-401ipolytech-496Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕMETALLURGY AND MATERIALS SCIENCEИсследование процессов сгущения продуктов обогащения золотосодержащих рудResearch into thickening processes of concentrates of gold-bearing oresЧерниговД. А.ChernigovD. A.

Чернигов Дмитрий Александрович, магистрант, Иркутский национальный исследовательский технический университет; старший инженер Инженерно-Коммерческого центра, АО «Иргиредмет»

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83664025, г. Иркутск, б-р Гагарина, 38

Dmitriy A. Chernigov, Master’s Degree Student, Irkutsk National Research Technical University; Senior Engineer of the Engineering and Commercial Centre, JSC Irgiredmet

83 Lermontov St., Irkutsk 66407438 Gagarin Boulevard, Irkutsk 664025

dchernigov@mail.ruБогородскийА. В.BogorodskiyA. V.

Богородский Андрей Владимирович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Лаборатории металлургии

664025, г. Иркутск, б-р Гагарина, 38

Andrey V. Bogorodskiy, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher of the Metallurgy Laboratory

38 Gagarin Boulevard, Irkutsk 664025

bav@irgiredmet.ruНабиулинР. Н.NabiulinR. N.

Набиулин Руслан Нурлович, научный сотрудник Лаборатории металлургии

664025, г. Иркутск, б-р Гагарина, 38

Ruslan N. Nabiulin, Researcher of the Metallurgy Laboratory

38 Gagarin Boulevard, Irkutsk 664025

r_nabiulin@irgiredmet.ruМинееваТ. С.MineevaT. S.

Минеева Татьяна Султановна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры металлургии цветных металлов

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Tatiana S. Mineeva, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Non-Ferrous Metals Department

83 Lermontov St., Irkutsk 664074

_ksu_@inbox.ruИркутский национальный исследовательский технический университет; Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазовРоссияIrkutsk National Research Technical University; Irkutsk Research Institute оf Precious and Rare Metals and DiamondsRussian FederationИркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазовРоссияIrkutsk Research Institute оf Precious and Rare Metals and DiamondsRussian FederationИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation202106072021253391401Copyright © Чернигов Д.А., Богородский А.В., Набиулин Р.Н., Минеева Т.С., 20212021Чернигов Д.А., Богородский А.В., Набиулин Р.Н., Минеева Т.С.Chernigov D.A., Bogorodskiy A.V., Nabiulin R.N., Mineeva T.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/496

Цель – совершенствование процесса сгущения флотационного концентрата ультратонкого помола в технологии переработки упорной сульфидной золотосодержащей руды одного из месторождений Южного Урала на основе использования эффективных флокулянтов. Химический состав руды изучен при помощи гравиметрического, атомно-абсорбционного, химического, рентгенофлуоресцентного, пробирного и микрорентгеноспектрального методов анализа. Гранулометрический анализ флотокоцентрата, подвергнутого сверхтонкому измельчению, производился с помощью анализатора Malvern Hydro Mastersizer 2000MU (производства Malvern Panalytical Limited, Великобритания). В экспериментах по сгущению использовались пробы одинакового состава после технологического сверхтонкого измельчения. В результате аналитических исследований вещественного состава исследуемого материала установлено, что содержание золота в руде составляет 22,8 г/т. Достигнутая крупность основного класса продукта не менее 92% составляет -20 мкм. В результате проведенных лабораторных тестов, выполненных на восьми образцах флокулянтов на основе полиакриламида, был выявлен оптимально подходящий флокулянт марки А44 (производства Китайской Народной Республики). Данный флокулянт отвечает необходимым требованиям по показателям минимального расхода, скорости осаждения и отношению Ж:Т. На основе полученных данных была рассчитана и определена зависимость удельной производительности радиального сгустителя марки JX20 (производства JPMFex Corporate Limited, Китайская Народная Республика). Установлено, что оптимальный расход флокулянта составляет 200 г/т на 1 т сгущаемого материала, что способствует сгущению 50 т пульпы с 1 м2 сгустителя в сутки. Вышеуказанный флокулянт А44 рекомендован для проведения опытно-промышленных испытаний. Таким образом, для интенсификации процесса обезвоживания руд после сверхтонкого измельчения необходимы разработка, опробование и внедрение принципиально новых реагентов и совершенствование существующих технологий переработки золотосодержащих руд и концентратов.

The aim was to improve the thickening of an ultra-fine flotation concentrate by efficient flocculants when processing refractory sulphide gold-bearing ores from South Urals deposits. The chemical ore composition was studied using gravimetric, atomic absorption, chemical, X-ray fluorescent, assay test and electron microprobe analytical methods. Particle size analysis of the ultra-fine flotation concentrate under study was performed using a Malvern Hydro Mastersizer 2000MU analyser (Malvern Panalytical Ltd, UK). In thickening experiments, samples with the same composition after the ultra-fine grinding process were used. The gold content in the ore was determined (22.8 g/t) based on analytical studies on the material composition of samples. At least 92% of the final grain size class is -20 microns. Laboratory tests performed on eight samples containing polyacrylamide-based flocculants revealed an optimal A44 flocculant (produced in China). The flocculant meets the requirements for minimum flow rate, deposition rate and L:S ratio. The specific performance of the JX20 radial thickener (JPMFex Corp. Ltd., China) was calculated. The optimal flocculant flow rate is 200 g/t per 1 t of thickened material, leading to thickening 50 t of pulp per 1 m2 of thickener per day. The A44 flocculant is recommended for pilot testing. Thus, developing, testing and implementing fundamentally new reagents and improving existing technologies of processing gold-containing ores and concentrates are necessary to intensify the ore dewatering processes after ultra-fine grinding.

металлургия благородных металловсульфидная золотосодержая рудаультратонкое измельчение флотоконцентратасгущениефлокулянтыmetallurgy of precious metalssulphide gold oreultrafine grinding of flotation concentratethickeningflocculantsReferencesБаликов С.В., Дементьев В.Е., Минеев Г.Г. Плавка золотосодержащих концентратов. Иркутск: ОАО «Иргиредмет», 2002. 368 с.Balikov SV, Dementyev VE, Mineev GG. Smelting of gold concentrates. Irkutsk: Irgiredmet; 2002, 368 p. (In Russ.)Syed S. Recovery of gold from secondary sources – A review // Hydrometallurgy. 2012. Vol. 115-116. P. 30–51. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2011.12.012Syed S. Recovery of gold from secondary sources – A review. Hydrometallurgy. 2012;115-116:30–51. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2011.12.012Abbruzzese C., Fornari P., Massidda R., Veglio F., Ubaldini S. Thiosulphate leaching for gold hydrometallurgy // Hydrometallurgy. 1995. Vol. 39. P. 265–276.Abbruzzese C, Fornari P, Massidda R, Veglio F, Ubaldini S. Thiosulphate leaching for gold hydrometallurgy. Hydrometallurgy. 1995;39:265–276.Willner J., Fornalczyk A., Cebulski J., Janiszewski K. Preliminary studies on simultaneous recovery of precious metals from different waste materials by pyrometallurgical method // Archives of Metallurgy and Materials. 2014. Vol. 59. Iss. 2. P. 801–804. https://doi.org/10.2478/amm-2014-0136Willner J, Fornalczyk A, Cebulski J, Janiszewski K. Preliminary studies on simultaneous recovery of precious metals from different waste materials by pyrometallurgical method. Archives of Metallurgy and Materials. 2014;59(2):801–804. https://doi.org/10.2478/amm-2014-0136Черняк А.С. Химическое обогащение руд. М.: Недра, 1987. 224 с.Chernyak AS. Chemical concentration of ores. Moscow: Nedra; 1987, 224 p. (In Russ.)Василькова А.О., Бывальцев А.В., Хмельницкая О.Д., Войлошников Г.И. Оценка возможности переработки техногенного сырья с применением ультранизких концентраций цианистого натрия. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 5. С. 1105–1112. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1105-1112Vasilkova AO, Byvaltsev AV, Khmelnitskaya OD, Voiloshnikov Gl. Assessing possibility of technogenic raw material processing using ultra-low concentrations of sodium cyanide. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(5): 1105–1112. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1105-1112Chanturya V.A., Bunin I.J., Lunin V.D. Nontraditional highly effective breaking up technology for resistant gold containing ores and beneficiation products // XXII International Mineral Processing Congress (Cape Town, 28 September – 3 October 2003). Cape Town, 2003. Р. 135–139.Chanturya VA, Bunin IJ, Lunin VD. Nontraditional highly effective breaking up technology for resistant gold containing ores and beneficiation products. In: XXII International Mineral Processing Congress. 28 September – 3 October 2003, Cape Town. Cape Town; 2003, р. 135–139.Hedjazi F., Monhemius A.J. Industrial application of ammonia-assisted cyanide leaching for copper-gold ores // Minerals Engineering. 2018. Vol. 126. P. 123–129. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.07.005Hedjazi F, Monhemius AJ. Industrial application of ammonia-assisted cyanide leaching for copper-gold ores. Minerals Engineering. 2018;126:123–129. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.07.005Ёлшин В.В., Голодков Ю.Э. Исследование двойного электрического слоя при сорбции золота из тиокарбамидных растворов на активированные угли. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 6. С. 1337–1346. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-6-1337-1346Elshin VV, Golodkov YuE. Studying electric double layer under sorption of gold on activated carbons from thiocarbamide solutions. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(6):1337–1346. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-6-1337-1346Жмурова В.В., Немчинова Н.В., Васильев А.А. Гидрохимическая очистка от меди и свинца золотосодержащих катодных осадков // Цветные металлы. 2019. № 8. С. 64–74. https://doi.org/10.17580/tsm.2019.08.07Zhmurova V.V., Nemchinova N.V., Vasiliev A.A. Removal of copper and lead from gold-bearing cathode deposits by hydrochemical treatment. Tsvetnye Metally. 2019;8:67–74. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/tsm.2019.08.07Жмурова В.В., Немчинова Н.В. Опыт комплексного использования золотосодержащего сырья при производстве драгоценных металлов // Записки горного института. 2018. Т. 233. С. 506–511. https://doi.org/10.31897/PMI.2018.5.506Zhmurova VV, Nemchinova N V. The practice of comprehensive utilisation of gold-bearing materials in the precious metals industry. Zapiski Gornogo instituta. 2018; 233:506–511. https://doi.org/10.31897/PMI.2018.5.506Ahmed H.A.M., El-Midany A.A. Statistical optimization of gold recovery from difficult leachable sulphide minerals using bacteria // Materials Testing – Materials and Components Technology and Application. 2012. Vol. 54. Iss. 5. P. 351–357. https://doi.org/10.3139/120.110339Ahmed HAM, El-Midany AA. Statistical optimization of gold recovery from difficult leachable sulphide minerals using bacteria. Materials Testing – Materials and Components Technology and Application. 2012;54(5):351–357. https://doi.org/10.3139/120.110339Зеленов В.И. Методика исследования золотосодержащих руд. М.: Недра, 1973. 227 с.Zelenov VI. Research methodology for gold-bearing ores. Moscow: Nedra; 1973, 227 р. (In Russ.)Сизяков В.М., Иваник С.А., Фокина С.Б. Исследование процессов сгущения и фильтрации тонкодисперсных окисленных пульп // Обогащение руд. 2012. № 2. С. 24–28.Sizyakov VM, Ivanik SA, Fokina SB. Fine-dispersed oxidized pulps thickening and filtration processes study. Obogashchenie rud. 2012;2:24–28. (In Russ.)Peng Yunyan, Jin Dong, Li Jingmiao, Wang Chunfeng. Flocculation of mineral processing wastewater with Polyacrylamide // Earth and Environmental Science: IOP Conference Series. 2020. Vol. 565. Р. 012101. https://doi.org/10.1088/1755-1315/565/1/012101Peng Yunyan, Jin Dong, Li Jingmiao, Wang Chunfeng. Flocculation of mineral processing wastewater with polyacrylamide. In: Earth and Environmental Science: IOP Conference Series. 2020;565:012101. https://doi.org/10.1088/1755-1315/565/1/012101Liu Wen-li, Hu Yue-hua, Sun Wei. Separation of diaspore from bauxite by selective flocculation using hydrolyzed polyacrylamide // Journal of Central South University. 2014. Vol. 21. P. 1470–1476. https://doi.org/10.1007/s11771-014-2087-0Liu Wen-li, Hu Yue-hua, Sun Wei. Separation of diaspore from bauxite by selective flocculation using hydrolyzed polyacrylamide // Journal of Central South University. 2014;21:1470–1476. https://doi.org/10.1007/s11771-014-2087-0Yu Baoqiang, Che Xiaokui, Zheng Qi. Flotation of ultra-fine rare earth minerals with selective flocculant PHDA // Minerals Engineering. 2014. Vol. 60. P. 23–25. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2014.01.027Yu Baoqiang, Che Xiaokui, Zheng Qi. Flotation of ultra-fine rare earth minerals with selective flocculant PHDA. Minerals Engineering. 2014;60:23–25. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2014.01.027Yu M., Mei G., Li Y., Liu D., Peng Y. Recovering rare earths from waste phosphors using froth flotation and selective flocculation // Mining, Metallurgy & Exploration. 2017. Vol. 34. No. 4. P. 161–169. https://doi.org/10.19150/mmp.7855Yu M, Mei G, Li Y, Liu D, Peng Y. Recovering rare earths from waste phosphors using froth flotation and selective flocculation. Mining, Metallurgy & Exploration. 2017;34(4):161–169. https://doi.org/10.19150/mmp.7855Неизвестных Н.Н., Богданов А.В., Мячин А.В., Федотов К.В. Исследование процесса сгущения пульпы при переработке руд месторождений Биркачан и Цоколь // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 6. С. 147–151.Neizvestnykh NN, Bogdanov AV, Myachin AV, Fedotov KV. Studying ore pulp thickening of "Birkachan" and "Tsokol" gold-silver deposits. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2013;6:147–151. (In Russ.)Tyutrin A.A., Vologin A.S. Analysis of the Composition and Properties of the Silicon Production Wet Cleaning Sludge to Identify Sustainable Techniques for its Processing // Solid State Phenomena. 2021. Vol. 316. Р. 649–654. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.316.649Tyutrin AA, Vologin AS. Analysis of the Composition and Properties of the Silicon Production Wet Cleaning Sludge to Identify Sustainable Techniques for its Processing // Solid State Phenomena. 2021;316:649–654. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.316.649Ivanik S.A., Ilyukhin D.A. Hydrometallurgical technology for gold recovery from refractory gold-bearing raw materials and the solution to problems of subsequent dehydration processes // Journal of Industrial Pollution Control. 2017. Vol. 33. No. 1. P. 891–897.Ivanik SA, Ilyukhin DA. Hydrometallurgical technology for gold recovery from refractory gold-bearing raw materials and the solution to problems of subsequent dehydration processes. Journal of Industrial Pollution Control. 2017;33(1):891–897.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.