Как извлечь золото из кварцевой породы: методы дробления и гравитационного обогащения

Золотоносная кварцевая порода может содержать золото в нескольких различных формах — от видимого самородного золота в кварцевых жилах до микроскопического золота, связанного с сульфидными минералами. Поскольку форма нахождения золота напрямую влияет на его извлечение, первым шагом необходимо изучить руду, прежде чем выбирать оборудование или устанавливать целевые параметры дробления и измельчения.

1. Изучите золото в кварцевой породе перед переработкой

В каких формах золото встречается в кварце?

Золото не обязательно встречается в одной и той же форме по всему кварцевому месторождению. Особенно важны четыре распространённых варианта.

Видимое или самородное золото в кварцевых жилах:

Крупное золото может встречаться в виде видимых частиц, зёрен или прожилков внутри кварца. Такой тип золота часто можно эффективно извлекать гравитационными методами после соответствующего уменьшения размера и раскрытия минералов.

Тонкодисперсное свободное золото в кварце:

Золото может присутствовать в виде мелких свободных частиц, распределённых по кварцевой матрице. Обычно требуется дробление и измельчение для высвобождения этих частиц перед гравитационным обогащением.

Золото, связанное с пиритом и другими сульфидами:

Некоторые кварцево-золотые руды содержат золото, тесно связанное с пиритом или другими сульфидными минералами. Гравитационное разделение может извлекать ту часть золота, которая высвобождается, тогда как для сульфидной фракции могут рассматриваться дополнительные методы обогащения, такие как флотация.

Очень тонкое или включённое золото:

Золото может присутствовать в виде чрезвычайно мелких частиц, заключённых внутри сульфидных или других минералов. В этом случае простого дробления кварца и применения гравитационного оборудования может быть недостаточно для полного извлечения. После соответствующих испытаний может потребоваться более сложная технология переработки.

Поэтому характеристика руды должна проводиться до выбора оборудования. Минералогическое исследование, анализ гранулометрического состава, гравитационные испытания и другие лабораторные тесты помогают определить, какая часть золота является свободной и до какой крупности необходимо измельчать руду для раскрытия минералов.

2. Процесс извлечения золота из кварцевой породы

Типовую технологическую схему переработки кварцево-золотой руды твёрдых пород можно представить следующим образом:

Подача → Первичное дробление → Вторичное дробление → Измельчение → Классификация → Гравитационное разделение → Доводка концентрата → Переработка хвостов

Шаг 1: Подготовка питания

Кварцевая горная масса из карьера может содержать крупные куски, глину, выветрелый материал и ненужную пустую породу.

Колосниковый грохот можно использовать для удаления или контроля крупнокускового материала перед его поступлением в первичную дробилку. Вибрационный питатель обеспечивает более равномерную подачу и помогает регулировать поступление материала в дробильный контур.

Контролируемая подача важна, поскольку чрезмерные колебания потока могут снизить производительность дробилки и привести к нестабильной работе последующих стадий.

Шаг 2: Дробление кварцевой породы

Кварц отличается высокой твёрдостью и абразивностью, поэтому правильный выбор дробильного оборудования имеет большое значение.

Основная цель дробления — уменьшить размер крупных кусков горной массы до более мелких частиц, которые могут эффективно перерабатываться в контуре измельчения.

К распространённому оборудованию относятся:

• Щёковая дробилка: широко используется для первичного дробления крупных кусков кварцевой породы.
• Конусная дробилка: подходит для вторичного или третичного дробления, когда требуется контролируемый размер конечного продукта.
• Ударная дробилка: может применяться для некоторых менее абразивных материалов или в определённых технологических условиях.
• Вибрационный грохот: разделяет частицы по крупности и может использоваться в замкнутом дробильном контуре.

Типовая схема может выглядеть следующим образом:

Кварцевая горная масса → Щёковая дробилка → Вибрационный грохот → Конусная дробилка → Мелкий продукт

Крупный материал, выходящий с грохота, может возвращаться в дробилку для дальнейшего уменьшения размера.

Шаг 3: Измельчение дроблёной руды

Одного дробления может быть недостаточно для высвобождения необходимого количества золота для эффективного извлечения. Дальнейшее измельчение уменьшает размер руды и способствует раскрытию золота из кварца и других минералов.

Шаровая мельница широко используется в традиционных контурах измельчения. В зависимости от характеристик руды и требуемой крупности продукта также могут рассматриваться стержневые мельницы и другие технологии измельчения.

Цель заключается не просто в максимально тонком измельчении руды. Необходимо добиться достаточной степени раскрытия минералов, избегая при этом излишнего энергопотребления и чрезмерного образования тонких частиц.

Шаг 4: Классификация измельчённого материала

После измельчения материал классифицируется по крупности частиц.

Гидроциклоны широко применяются в системах измельчения с замкнутым контуром. В зависимости от конфигурации установки могут использоваться и другие классификаторы.

Крупные частицы, которые ещё не достигли требуемой крупности, могут возвращаться в мельницу для дальнейшего измельчения, тогда как достаточно мелкий материал направляется на стадию извлечения.

Эффективная классификация помогает поддерживать стабильные условия измельчения и предотвращает попадание недостаточно раскрытых частиц в контур извлечения.

3. Гравитационное извлечение свободного золота из кварца

Почему гравитационное разделение эффективно для свободного золота

Гравитационное обогащение использует различия в плотности частиц.

Самородное золото имеет значительно более высокую плотность, чем кварц и многие распространённые пустые породы. Когда золото достаточно раскрыто, гравитационное оборудование может концентрировать более тяжёлые золотоносные частицы, тогда как значительная часть более лёгкого материала удаляется из концентрата.

Однако гравитационное разделение наиболее эффективно, когда золото находится в виде свободных частиц. Золото, которое остаётся заключённым в пирите, кварце или другом минерале, не обязательно будет эффективно извлекаться только благодаря высокой плотности.

Основное оборудование для гравитационного извлечения золота

Оборудование	Типичная роль	Подходящие характеристики золота
Золотоуловитель-концентратор	Первичное гравитационное обогащение	Мелкое и крупное свободное золото
Концентрационный стол	Доводка концентрата	Мелкое, раскрытое золото
Отсадочная машина	Гравитационное обогащение	Более крупное свободное золото
Центробежный концентратор	Извлечение мелкого/свободного золота	Мелкое раскрытое золото
Шлюз	Простое гравитационное извлечение	Более крупное/свободное золото, в зависимости от питания

Выбираемое оборудование должно соответствовать гранулометрическому составу золотых частиц, характеристикам питания, требованиям к производительности и целям извлечения.

Контур гравитационного обогащения

Практическая схема гравитационного обогащения для подходящей кварцево-золотой руды может быть представлена следующим образом:

Дробление → Измельчение → Классификация → Гравитационный концентратор → Доводка концентрата → Золотой концентрат

Гравитационный концентратор может извлекать часть свободного золота из контура измельчения. Полученный концентрат затем может быть доведён с помощью концентрационного стола или другого подходящего процесса очистки.

В некоторых технологических схемах гравитационное извлечение выполняется на относительно ранней стадии, чтобы удалить крупное свободное золото до дальнейшей переработки.

4. До какой крупности следует дробить и измельчать кварцевую породу?

Не существует универсальной крупности измельчения для золотоносного кварца.

Оптимальная крупность в первую очередь зависит от размера и распределения частиц золота, а также от степени, в которой золото заключено в кварце или сульфидных минералах.

Необходимо учитывать несколько факторов:

• Размер продукта дробления
• Крупность питания мельницы
• Размер частиц золота
• Размер раскрытия золота
• Минеральные ассоциации
• Желаемое извлечение методом гравитации
• Энергопотребление
• Образование шламов и тонких частиц

Например, крупное самородное золото может быть достаточно раскрыто после относительно умеренного уменьшения размера, тогда как мелкое золото, заключённое в сульфидных минералах, может потребовать значительно более тонкого измельчения и другого метода извлечения.

Эту взаимосвязь можно представить следующим образом:

Более тонкое измельчение → потенциально большее раскрытие → потенциально более высокое извлечение

но также:

Более тонкое измельчение → более высокое энергопотребление → потенциально большее количество тонких частиц

Поэтому целью должно быть оптимальное раскрытие минералов, а не максимальная степень измельчения.

Для определения подходовой целевой крупности для конкретной кварцево-золотой руды следует использовать минералогическое исследование, лабораторные испытания по измельчению, гравитационные испытания и исследования извлечения.

5. Методы извлечения золота для различных кварцево-золотых руд

1. Крупное свободное золото

Крупное самородное золото, которое высвобождается в процессе дробления, хорошо подходит для гравитационного извлечения.

В зависимости от размера частиц и конструкции технологического контура могут рассматриваться такие устройства, как отсадочная машина, центробежный концентратор, шлюз или концентрационный стол.

Раннее извлечение крупного золота также может уменьшить количество ценного материала, циркулирующего на последующих стадиях.

2. Мелкое свободное золото

Мелкое свободное золото обычно требует достаточного раскрытия перед тем, как гравитационное оборудование сможет эффективно его извлечь.

Для мелкого раскрытого золота могут рассматриваться центробежные концентраторы, тогда как концентрационные столы часто используются для очистки и доводки концентрата.

Фактическая эффективность извлечения в значительной степени зависит от размера частиц золота, плотности питания, минералогии, водного режима и рабочих параметров оборудования.

3. Золото, связанное с сульфидами

Кварцево-золотые руды могут содержать золото, связанное с пиритом и другими сульфидными минералами.

Гравитационное оборудование может извлекать свободное золото, однако золото, содержащееся внутри сульфидных частиц, может оставаться в гравитационных хвостах.

В таких случаях в технологическую схему может быть включена флотация для концентрирования сульфидных минералов, содержащих золото. Подходящий метод зависит от результатов минералогических и металлургических испытаний.

4. Упорное золото

Упорное золото сложнее извлекать, поскольку оно может быть заключено внутри сульфидных минералов или других минеральных матриц.

Для таких руд одного дробления и гравитационного обогащения может быть недостаточно для достижения высокого извлечения. После детального тестирования может потребоваться дополнительная обработка.

Важно понимать, что упорная руда — это не просто руда, требующая более тонкого дробления. Именно минералогическая форма нахождения золота определяет, какая дополнительная переработка может потребоваться.

6. Как повысить извлечение золота из кварцевой породы

Контролируйте дробление и измельчение

Эксплуатируйте дробилки и мельницы в замкнутом контуре для получения стабильного гранулометрического состава. Избегайте чрезмерного образования сверхмелких частиц. Устанавливайте целевую крупность измельчения на основе фактического размера раскрытия золота, определённого испытаниями, а не произвольного значения.

Оптимизируйте питание гравитационного концентратора

Ключевые параметры включают плотность пульпы, гранулометрический состав питания, расход воды и настройки конкретного оборудования (G-сила, ход, частота, угол наклона). Регулярный отбор проб питания, концентрата и хвостов позволяет операторам быстро выявлять отклонения.

При необходимости используйте несколько стадий извлечения

Однопроходный гравитационный контур редко обеспечивает максимальное извлечение. Практическая схема может включать первичное гравитационное обогащение, интенсивную доводку концентрата и перечистку гравитационных хвостов или промежуточного продукта. В некоторых схемах гравитационное обогащение применяется как до, так и после флотации или других технологических операций.

7.Заключение

Извлечение золота из кварцевой породы в первую очередь заключается в раскрытии и извлечении золота с учётом формы его нахождения в руде. Видимое крупное золото, мелкое свободное золото, золото, связанное с сульфидами, и упорное золото требуют различных стратегий переработки.

Для подходящих легкообогатимых кварцево-золотых руд типовая начальная технологическая схема выглядит следующим образом:

Подача → Дробление → Измельчение → Классификация → Гравитационное разделение → Доводка концентрата → Переработка хвостов

Щёковые и конусные дробилки могут уменьшать размер кварцевой породы до подходящей крупности для измельчения, а шаровые мельницы и классификационное оборудование подготавливают материал к стадии извлечения. Затем гравитационное оборудование, такое как центробежные концентраторы, отсадочные машины, шлюзы и концентрационные столы, может извлекать свободное золото.

Наиболее важный принцип заключается в том, чтобы не выбирать размер дробления или измельчения исключительно на основе стандартного значения. Оптимальная крупность должна определяться фактическим размером частиц золота, минеральными ассоциациями, характеристиками раскрытия и результатами металлургических испытаний. Для руд со значительной долей золота, связанного с сульфидами, или упорного золота могут потребоваться дополнительные технологии извлечения помимо дробления и гравитационного обогащения.

Часто задаваемые вопросы

FAQ 1: Как лучше всего извлекать золото из кварца?

Не существует единого лучшего метода для всех кварцево-золотых руд. Для крупного раскрытого свободного золота эффективным может быть гравитационное обогащение. Золото, связанное с сульфидами или представленное чрезвычайно мелкими частицами, может потребовать дополнительной переработки.

FAQ 2: Необходимо ли измельчение перед гравитационным извлечением золота?

Часто да, особенно для кварцевых руд твёрдых пород, поскольку золото может быть заключено внутри кварца. Однако необходимая степень измельчения зависит от характеристик раскрытия золота.

FAQ 3: Может ли концентрационный стол извлекать мелкое золото из кварцевой руды?

Концентрационный стол может использоваться для очистки и доводки гравитационных концентратов, содержащих достаточно раскрытое мелкое золото. Его эффективность в значительной степени зависит от гранулометрического состава и подготовки питания.

FAQ 4: Можно ли извлечь всё золото из кварца с помощью дробления и гравитационного разделения?

Нет. Дробление и гравитационное обогащение в первую очередь предназначены для извлечения свободного золота. Тонкое, химически связанное или упорное золото может потребовать других процессов извлечения.