Разработка научных основ повышения извлечения микродисперсного золота и платины из труднообогатимых минеральных материалов

Экспериментально установлена зависимость роста содержания примесей в микродисперсных частицах рудного золота радиусом менее 2 мкм от их линейного размера. Аналогичная зависимость имеет место и для игольчатых образований платины. Рассмотрена модель нагрева дисперсной частицы золота, помещенной в среду с определенными свойствами, которая решалась численными методами с помощью пакета программ Matlab. Установлено, что в дисперсных частицах и каплях золота существует перепад температур по их сечению, независимо от среды, в которой они находятся. Из-за этой разности температур капли под действием перепада лапласовского давления способны двигаться к поверхности пористого тела в сторону источника тепла. Установлено, что укрупнение частиц золота происходит после расплавления вмещающей породы в процессе их флотации газовыми пузырьками. Флотация дисперсных капель Au в оксидных расплавах протекает с высокими скоростями и приводит к их значительному укрупнению. Рассмотрено формирование системы пузырек газа – капля золота в оксидном расплаве. Показано, что формирование равновесной системы пузырек-капля не будет тормозить общий процесс объединения микрокапелек золота пузырьками газа. Экспериментально показано, что золото и платина в шлаке после плавления сульфидных материалов находятся в сульфидных каплях, образуют сплавы и интерметаллиды с Cu, Fe и Ni размерами не более 5-7 мкм. На базе экспериментальных данных установлен один из основных механизмов перехода золота и платины из штейна в шлак: капли штейна вместе с ассоциированными с ними частицами благородных металлов выносятся в шлак пузырьками газов путем флотации. Это приводит к потерям цветных металлов, золота и платины. Получены уравнения, описывающие условия всплывания капли штейна вместе с пузырьком в шлаке. Экспериментально установлено, что продувка шлака инертным газом при плавке сульфидных материалов и добавка флюорита в количестве не более 12 масс.% в исходную шихту снижает содержание серы в шлаке более, чем в 3 раза, золота и платины в 1,1-2 раза. Разработан научные основы способа повышения извлечения микродисперсного золота, основанный на их укрупнении, из труднообогатимых несульфидных минеральных материалов путем их высокотемпературной обработки, который заключается в плавлении материала и продувке образующегося расплава воздухом. Лабораторные испытания предлагаемого способа на хвостах обогащения (содержание Au 1 г/т) показали повышение извлечение золота до 56,1% гравитационной сепарацией (до высокотемпературной обработки – 4,7%) и до 77% цианированием (до высокотемпературной обработки – 65%). Шлаки после извлечения из них золота, как показал анализ характеристик, можно использовать в качестве корректирующей добавки в цемент или при закладке горных выработок.