Mineral Processing

Установка Gravity + CIP для переработки золото-медной руды (1)

Управляющее резюме

1.1 Предпосылки

В 2008 году была проведена значительная предварительная металлургическая программа на руде медно-золотого месторождения Калкару в Южной Австралии. Были испытаны четыре типа руды, включая оксид сапролита, золотую шапку и самородную медь, а также вторичную халькоцитовую и первичную сульфидную руду халькопирита.
После завершения работ в 2017–2018 годах было выявлено несколько металлургических возможностей, в которых стоимость проекта Калкару может быть существенно увеличена, если будут достигнуты положительные результаты дальнейших испытаний.

Основная цель испытаний на отделение сапролитового золота заключалась в том, чтобы установить процесс извлечения золота для повышения примерно 50% извлечения, достигаемого с помощью гравитационно-флотационного концентрирования. На основе предыдущих предварительных исследований было указание на то, что повышение извлечения может быть достигнуто с использованием цианидного выщелачивания, когда было продемонстрировано более 90% извлечения золота в раствор для выщелачивания. Тем не менее, значительное количество меди из руды также извлекалось для выщелачивания в концентрациях, которые, как ожидается, вызовут сложности в последующих процессах, таких как элюирование и электрохимическое извлечение.

1.2 Цели

Конкретные цели металлургической программы на 2018-2019 годы заключались в следующем:
1. Улучшение извлечения золота из сапролитовой золотой руды в первую очередь за счет оценки цианидного выщелачивания (CIL / CIP)
процессы.
2. Оценить возможность повышения извлечения золота из руды из самородной медной руды за счет использования цианида.
выщелачивание после извлечения меди.
3. Определить истирание и помольные характеристики оксидной руды различного сапролитового состава.
4. Оцените извлечение меди и золота из халькоцитовой руды с низким содержанием, чтобы улучшить ранее экстраполированные результаты.
5. Утвердить технологическую схему извлечения пиритового концентрата из медных хвостов халькопирита и халькокитовой руды и определить маркетинговые характеристики концентрата.
6. Определить потенциал обработки пиритовых концентратов для извлечения меди, кобальта и золота.

1.3 Тестирование и результаты

В общей сложности 18 композитов, описанных в таблице 1.1, были подготовлены для достижения желаемых целей. Composites использовали значительное количество керна PQdiamond на половину и четверть, извлеченного из трех скважин, пробуренных в течение сентября 2018 года специально для этой цели. Дополнительная подходящая проба из предыдущих программ бурения также использовалась там, где было недостаточно свежей пробы для определения объема испытаний. Подробная информация о выбранных интервалах для каждой композиции представлена в Приложении A.

1.3.1 Сапролит золото

Предыдущая работа с сапролитовой золотой рудой показала, что гравитационное и флотационное выщелачивание или цианидное выщелачивание потенциально возможно для получения товарных продуктов, хотя каждое из них имеет ограничения. Флотация золота позволила достичь лишь приблизительно 50% извлечения, в то время как при цианидном выщелачивании также заметна медь, что создает неопределенность при глубокой переработке. Оценка воздействия меди на цианидное выщелачивание и подтверждение связанных с этим извлечений золота были в центре внимания последней программы. Из-за высокого отношения золота к меди в типе руды основное внимание уделялось извлечению только золота.
На подготовленных композитах , сначала было проведено небольшое исследование характеристик, включая анализ размера. После этого перед цианированием руды были протестированы методы предварительной обработки для оптимизации подачи. Эти методы включали гравитационное концентрирование, циклонное удаление шлама и предварительное кислотное выщелачивание. Заключительные испытания состояли из испытаний на цианистый углерод при выщелачивании с последующим щелочным холодным элюированием окончательно загруженного углерода.

Основные результаты тестирования включали:
1. Более 30% массы руды содержалось во фракции минус 10 мкм, в то время как в пробе жизнеспособности рудника содержалось только 16% золота. В соответствии с этим выводом, циклонное удаление шлама с D50s от 5 до 10 мкм могло удалить 20 %-30% массы, подлежащей обработке, при сохранении примерно 95% золота. Приблизительно 25% — 35% меди также будет отбраковано.
2. Кислотным предварительным выщелачиванием руды было достигнуто извлечение меди менее 15%.
o Гравитационная сепарация с помощью концентратора Knelson и суперпаннера позволила получить только 25% извлечения золота при относительно низком содержании в концентрате 130 г / т Au.
3. В соответствии с предыдущими испытаниями на цианидное выщелачивание, более 90% золота было извлечено до углерода с использованием обычных условий ClL.
4. Посредством испытаний CllL было продемонстрировано, что при увеличении содержания золота в углероде содержание меди существенно не увеличивается, поэтому вполне вероятно, что приемлемые отношения содержания меди: золота могут быть достигнуты.
5. Кроме того, было продемонстрировано, что холодное элюирование щелочью на конечном угле может удалить от 83% до 97% меди с минимальными потерями золота (< 1,2%).

Учитывая вышеизложенные данные, вполне вероятно, что обработка цианидом ClL будет жизнеспособным методом извлечения золота. Таким образом, может потребоваться дальнейшее исследование для установления большей уверенности в параметрах инженерного проектирования. Это может включать в себя испытания ClL с повышенным содержанием золота в углероде и оптимизированные испытания тройного контакта ClP. После этого пилотные испытания, включая обработку элюированием и электролитическое извлечение, могут предоставить более точные данные об ожидаемой производительности установки.
Для предварительной обработки руды перед выщелачиванием маловероятно, что предварительное кислотное выщелачивание или гравитационное концентрирование будут рассматриваться для удаления меди и / или получения дополнительного медного концентрата. Однако удаление шлама для удаления избыточной массы может быть полезным с дополнительным преимуществом удаления потенциально нежелательной меди. Если это осуществимо с помощью исследований экономического компромисса, удаление шлама должно использоваться до любого выщелачивания цианида, чтобы испытания отражали ожидаемую технологическую схему.

1.3.2 Самородная медь

Предыдущие стратегии обработки самородной медной руды были сосредоточены на извлечении крупной самородной меди с использованием методов классификации и гравитации, после чего следовало извлечение медного флотационного концентрата. Ранее не исследовалась возможность извлечения дополнительного золотого продукта путем цианидного выщелачивания. недавней программы, в которой желаемая технологическая схема должна была состоять из начальной гравитационной / флотационной концентрации для производства медного концентрата с последующим цианидным выщелачиванием хвостов.
В начале программы было изготовлено 3 композитных материала: средний композит Life-Of-Mine — композит с умеренным содержанием меди и золота и композит с низким отношением меди к золоту — каждый с содержанием сапролитоглины примерно 25%. В результате дальнейшего исследования было обнаружено, что приблизительно 66% сапролитовой глины в руде из самородной меди ожидается в течение срока эксплуатации рудника, после чего был изготовлен дополнительный композит, отражающий эту литологию, однако с достижением содержания сапролита только приблизительно 50%. Дальнейшие испытания могут принести пользу, если в образцах будет более репрезентативное содержание сапролита.
Испытания композитов с природной медной рудой первоначально были сосредоточены на исследовании характеристик руды, включая анализ размера, последовательный анализ растворения и разделение тяжелых жидкостей для установления технологических ограничений. восстановление меди только путем испытания на обрыв цепи. Затем были проведены испытания на ограниченное выщелачивание цианида.
Основные результаты тестирования включали:
1. Испытания на удаление шлама в циклонном режиме показали, что от 16 до 18% массы тестируемых композитов может быть отбраковано при сохранении 92-93% меди и золота, что согласуется с показаниями анализов размерного анализа.
2. Ограниченное извлечение меди, максимум около 73%, может быть достигнуто с помощью новых композитов при использовании ранее разработанных схем классификации, гравитационных и флотационных схем, которые дали выход 83%. Ожидается, что это снижение будет в первую очередь связано с репрезентативностью полученных новых композитов. .
3. Тестирование процесса извлечения золота с использованием цианидного выщелачивания было успешным с помощью одного стандартного теста на выщелачивание цианида на гравитационных хвостах NC1, в результате которого было достигнуто примерно 90% извлечения золота. Хотя избыточное количество меди также выщелачивалось и адсорбировалось на углероде, было показано, что с этим можно справиться с помощью процесса элюирования холодной щелочью, при котором 98% меди может быть удалено с незначительными потерями золота.

В дополнение к работе, выполненной в рамках этой программы испытаний, для демонстрации пересмотренной технологической схемы с улучшенным извлечением меди и золота (по сравнению с работой RPMGlobal) требуются дальнейшие исследования и испытания для установления уверенности на уровне предварительного технико-экономического обоснования. Во-первых, это необходимо для подтверждения исходного процесса извлечения меди, который может включать некоторую оптимизацию тестовых работ поставщика и, возможно, дальнейшие испытания на разомкнутом контуре или стендовом замкнутом цикле. аналогично тому, что было проведено для золотых композитов сапролита для определения характеристик загрузки углерода и расхода реагентов.

1.3.3 Истирание сапролита золота

В рамках технологической схемы PFS 2017-2018, разработанной RPMGlobal, цикл подготовки оксидной руды включал процессы очистки-истирания, при которых на мельницу отправлялся только крупногабаритный материал. В ходе исследования относительное количество и твердость негабаритного материала были неизвестны из-за ограниченного количества предыдущих испытаний, поэтому были использованы оценки, основанные на содержании сапролитовой глины.
Для достижения большей уверенности в измельчении оксидных руд были изготовлены композиты , 2, один из которых содержал приблизительно 75% сапролитовой глины, а другой — 25%. Они были составлены из керна алмазного сверла 1/2 PQ соответствующей литологии, измельченного до -12,7 мм. Каждый композит был подвергнут первоначальному сухому просеиванию до 600 мкм для определения начальной крупности руды за этим следовало мокрое просеивание с последним ситом 75 мкм, которое, как ожидалось, имитировало процесс истирания. На композите с высоким содержанием сапролита использовали лабораторный скруббер и оборудование для истирания для определения пригодности руды к предлагаемому процессу.
1. Тесты мокрого грохочения показали, что для руды с высоким (75%) содержанием сапролита 57% материала не требует измельчения, в то время как для руды с низким (25%) содержанием измельчения не требуется 21,3%.
2. При использовании термоизмерительной машины лабораторного масштаба на композите с высоким содержанием сапролита примерно на 10% больше материала (т.е. примерно 67%) не потребуется измельчения.
3. Определение относительного индекса работы шаровой мельницы Bond (BBMWi) для фракций руды +75 мкм продемонстрировало, что компонент руды, требующий измельчения, имел BBMWi между 6,3 кВтч / т для руды с высоким содержанием сапролита и 8,7 кВтч / т для руды с низким содержанием сапролита, которая классифицирует грубый компонент находится между «очень мягким» и «мягким».
Могут быть рекомендованы дополнительные (поставщиком) испытания для демонстрации количества и твердости материала, требующего измельчения. Это может включать использование композитов с большим диапазоном содержания сапролита.

1.3.4 Разделение халькоцита (низкосортного)

Ранее испытания на халькоцитовой руде Калкару проводились на руде с высоким содержанием меди до 0,57% Cu и 0,43 г / т Au. В RPMGlobal PFS для халькоцитовой руды с головным содержанием ниже этого извлечения меди и золота были экстраполированы на концентраты. В случае золота это иногда составляло менее 40%. Поэтому, используя ранее установленные условия гравитационной флотации, были испытаны два композитных материала (CC4 и CC5), которые содержали 0,25% Cu, 0,21 г / т Au и 0,53% Cu, 0,25. г / т Au соответственно. Первоначальные результаты испытаний показали, что некоторые улучшения могут быть достигнуты там, где наблюдаются относительно низкие извлечения меди и золота. Таким образом, был исследован размер первичного помола для получения лучших результатов.
Основные результаты тестирования включали:
1. Первоначальный размер помола P80 = 75 мкм по сравнению с ранее установленным P8O = 106 мкм может значительно улучшить извлечение меди и золота до конечного концентрата (до 9,6% меди и 14,6% золота).
2. Примерно 20% золота приходилось на притовый концентрат, образовавшийся из медных хвостов.
3. Примерно 10% золота в конечном медно-золотом концентрате было связано с этапом предварительной гравитационной сепарации перед флотацией меди.
4. Окончательные результаты испытаний с замкнутым циклом показали, что извлечение золота для композитов CC4 и CC5 в процессе флотации составило от 50% до 56% улучшение по сравнению с предыдущей экстраполяцией.
Для дальнейшего улучшения кривой содержания-извлечения и повышения достоверности дальнейшие испытания могут оценить более широкий диапазон образцов, гарантируя понимание соответствующей литологии и переходного материала. Чтобы убедиться, что окончательные испытания отражают предыдущие процессы испытаний, испытания с замкнутым циклом не проводились на предпочтительной подаче самотечных хвостов и требовали внесения поправок для установления окончательных результатов извлечения. При дальнейших испытаниях может оказаться предпочтительным, чтобы испытания проводились непосредственно на самотечных хвостохранилищах.

1.3.5 Производство халькопирита и халькоцитового концентрата пирита

Предыдущие испытания халькоцитовых и халькопиритовых руд Калкару продемонстрировали возможность получения пиритовых концентратов из каждого типа руды. Однако ограниченное исследование было проведено с целью оптимизации производства концентрата или установления торговых спецификаций. Отдельно для каждого типа халькоцита и халькопиритора в рамках текущей программы были проведены гравитационно-флотационные испытания для производства медного концентрата в соответствии с лучшими технологическими схемами, разработанными на основе предыдущих программ испытаний, затем пирит был извлечен из медных хвостов с использованием ряда технологических схем и условий испытаний.
Основные выводы предварительного исследования технологической схемы включали:
1. Для получения чистого концентрата, содержащего примерно 90% железа и серу, требуются 2 стадии очистки пирита как для халькоцита, так и для халькопиритовой руды.
2. Пиритные концентраты, полученные из более грубых и более чистых хвостов халькоцитовой руды, имеют значительное улучшение извлечения по сравнению с флотацией только из более чистых медных хвостов. В то время как концентраты пирита из халькопиритовой руды имели ограниченное улучшение плавучести из обоих потоков хвостов только над хвостами очистителя меди.
3. Наблюдалось значительное улучшение разделения меди и пирита, а также общего извлечения металлов из халькокитовой руды с более тонким помолом P80 = 75 мкм по сравнению с ранее использовавшимися 106 мкм. Однако от более тонкого помола халькопирита было получено мало пользы. руда.
o Требовалось провести контролируемую потенциальную сульфидизацию (CPS) на халькоцитовой руде для извлечения до 50% пиритового концентрата, который в противном случае не был бы извлечен.
В заключительных испытаниях использовались лучшая технологическая схема и условия из вышеупомянутых результатов в серии испытаний с замкнутым циклом флотации. Эти испытания проводились на объемных медных хвостах флотации каждой халькоцитовой и халькопиритовой руды. Было подтверждено получение чистых концентратов пирита из каждого из них с содержанием примерно 90% железа и серы. Заметные уровни меди (0,61 %-2.0% ), кобальта (2900-3400 г / т) и золота (2,43 г / т-3,59 г / т) также были продемонстрированы в ходе заключительных испытаний в замкнутом цикле. Кроме того, посредством подробного анализа концентрата наблюдались низкие уровни штрафных элементов, например мышьяка, который оставался на уровне 0,10% или меньше.
По-прежнему существует возможность дальнейшего изучения возможностей улучшения разделения меди и примесного концентрата с помощью минералогической диагностики для установления ограничений, а затем дальнейшего исследования влияния различных условий процесса, например, альтернативных реагентов и размера помола.

1.3.6 Обработка пиритового концентрата халькопирита и халькоцитовой руды

После создания технологической схемы производства пиритового концентрата в Разделе 1.3.5, где были извлечены значительные объемы кобальта, меди и золота, появилась потенциальная возможность извлечения этих металлов в продукты дальнейшей очистки. Испытания для подтверждения этого были проведены на пиритовых концентратах, полученных из халькопиритовой и халькоцитовой руды. Были рассмотрены две основные технологические схемы: прямое кислотное выщелачивание концентрата для извлечения меди с последующим цианидом CllL для извлечения золота; и использование стадии обжига перед выдержкой, чтобы позволить выщелачивать большую фракцию кобальта и золота.
По результатам испытаний было установлено:
1. Прямое выщелачивание притовых концентратов позволяет извлекать от 83 до 89% меди и незначительного количества кобальта. В то время как последующее цианидное выщелачивание позволило извлечь от 59% до 68% золота в углерод.
2. Сульфатный обжиг с последующим выщелачиванием водой и кислотой для извлечения кобальта и меди, затем цианидомClL для извлечения золота, показанным как лучший способ извлечения. Наблюдалось увеличение извлечения кобальта примерно на 70% при увеличении извлечения золота на 20% по сравнению с прямым выщелачиванием (см. Таблицу 8.7).
3. Доказано, что от мертвого обжига (проводимого при повышенной температуре) до сульфатирующего обжига заметно снижается способность к выщелачиванию, и поэтому он вряд ли будет жизнеспособным вариантом обработки.
Тестовые работы, завершенные для определения потенциала извлечения меди, кобальта и золота, были на уровне предварительного исследования только для оценки потенциальной осуществимости процессов. Используя полученные результаты, можно испытать дальнейшие процессы, например, альтернативы обжигу для окисления пиритовых концентратов перед выщелачиванием. После выбора наилучшего варианта обработки потребуются дальнейшие испытания для определенности на уровне предварительного технико-экономического обоснования.

1.4 Выводы и рекомендации

Большинство целей, поставленных в начале программы испытаний, были достигнуты, и были успешно оценены возможности для улучшения металлургических результатов, используемых на существующем PFS Kalkaroo. Было достигнуто улучшение извлечения золота по типам руды и подтверждено извлечение пиритового концентрата вместе с содержащимися в нем медью, кобальтом и золотом. В частности, по площади:
1. Сапролит. Золотая руда поддается цианидному выщелачиванию, когда более 90% золота извлекается до углерода (примерно 50% с использованием флотации), в то время как чрезмерное потребление цианида и загрузка меди не наблюдаются. Было показано, что любое избыточное количество меди можно контролировать с помощью процесса холодно-щелочного элюирования, кроме того, циклонное удаление шлама может не только отбраковывать рудную массу, подлежащую обработке, но и дополнительно снижать уровни меди.
2. Испытанная руда самородной меди не показала ожидаемых результатов в отношении извлечения крупной самородной меди с использованием классификации, силы тяжести и флотации, установленных в предыдущих программах. Однако испытания на цианидное выщелачивание, проведенные на самотечных хвостах, по-прежнему продемонстрировали способность руды к цианидному выщелачиванию. Как и в случае с сапролитовой золотой рудой, примерно 90% -ное извлечение золота было достигнуто с возможным удалением меди из углерода с использованием холодного щелочного элюирования. Однако уровни меди были выше, и, тем не менее, потребуются дополнительные испытания для установления достоверности PFS.
3. Испытания на истирание сапролита успешно показали, что для исследуемых композитов с высоким (75%) содержанием сапролита
содержание, что большая часть руды не требует измельчения. Кроме того, руда, которая будет сообщаться на мельницу, классифицируется как от «очень мягкой» до «мягкой» с BBMWi в диапазоне от 6,3 кВтч / т до 8,7 кВтч / т.
4. Успешно достигнутые результаты испытаний халькоцита (низкосортного) руды с ранее экстраполированными верхними содержаниями.
улучшенное извлечение золота от 50% до 56%. Это было достигнуто путем исследования эффекта размера первичного помола, где наилучшим был признан мелкий помол P80, равный 75 мкм. Отмечено, что ранее полученные показатели извлечения в диапазоне протестированных сортов напора были ниже 40%.
5. Технологические схемы флотации производства концентрата пирита были подтверждены как для халькоцитовой, так и для халькопиритовой руды путем исследования схем реагентов, размера помола, количества стадий очистки и использования очистителя меди и / или более грубых хвостов в качестве сырья. В конечном итоге посредством флотационных испытаний с замкнутым циклом было показано, что чистые пиритовые концентраты (90% железа + сера) производятся с заметным содержанием меди ( %-2.0% ), кобальта (2900-3400 г / т) и золота (2,43 г / т-). 3,59 г / т) и с низким уровнем делетериалов, таких как ирезьяк (< 0,10%).
6. Было показано, что обработка концентрата пирита возможна при использовании подхода прямого выщелачивания с использованием кислотного выщелачивания, при котором извлекается приблизительно 83-89% меди, а затем 59-67,5% золота при цианидном выщелачивании. Для улучшения извлечения сульфатирующий обжиг в качестве предварительного процесса может улучшить извлечение золота примерно на 20%, а также позволит выщелачивать кобальт с достигнутой степенью извлечения примерно 70%.

Хотя проведенные испытания в целом оказались успешными для достижения большинства целей, все еще существует ряд возможностей для улучшения результатов и большей уверенности в извлечении металлов и условиях обработки. Ожидается, что это будет включать:
1. Сапролитовая золотая руда для дальнейшего изучения цианидного выщелачивания с целью повышения достоверности технических параметров проектирования. Это может включать в себя испытания ClL с увеличенным содержанием золота в углероде и оптимизированные испытания с тройным контактом CIP. После этого пилотные испытания, включая обработку элюированием и выделение электролита, могут дать более четкое представление об ожидаемой производительности установки.
2. Самородная медная руда, подтверждающая процесс извлечения меди, который может включать некоторые испытания от поставщиков.
Оптимизация и, возможно, дальнейшие испытания на разомкнутом цикле или на стенде с замкнутым циклом.После подтверждения извлечения меди с ограниченным сообщением избыточной меди в хвосты необходимо провести выщелачивание цианида (CIL), аналогичное тому, которое проводится на руде сапролитового золота, для определения характеристик содержания углерода и реагента потребление.
3. Истирание сапролита, дальнейшие испытания (поставщик) для демонстрации количества и твердости.
материала, требующего шлифования. Это может включать использование композитов с большим диапазоном содержания сапролита.
4. Извлечение халькоцита (низкосортного) для испытания другого диапазона образцов, обеспечивающего понимание соответствующей литологии и переходного материала. Кроме того, чтобы убедиться, что дальнейшие испытания проводятся непосредственно на предпочтительных гравитационных хвостах в качестве сырья.
5. Производство концентрата пирита для дальнейшего изучения возможностей улучшения качества меди и
разделение пиритового концентрата методом минералогической диагностики с целью установления ограничений. Затем дальнейшее исследование влияния различных условий процесса, например, альтернативных реагентов и размера помола.
6. Обработка концентрата пирита для исследования использования альтернативного процесса, не опробованного в данной программе, в частности альтернатив обжигу для окисления концентратов пирита перед выщелачиванием или более агрессивных условий выщелачивания.

Свяжитесь с нами сейчас