Обоснование технического перевооружения ЗИФ
В основу разработки проекта положен технологический регламент для проектирования технического перевооружения отделений ЗИФ по переработке минерального сырья месторождений «Советское», «Эльдорадо» и «Александро-Агеевское», выполненный ООО «Соврудник» в 2011 г.
Регламентом предусмотрена совместная переработка минерального сырья месторождений «Эльдорадо», «Советское» и «Александро-Агеевское» с производительностью 2085 т.т в год.
Золотоизвлекательная фабрика построена и введена в эксплуатацию в 1984 году для переработки руды месторождения «Советское». Проектная производительность фабрики составляла 800 тыс.т руды в год. Фабрика в своем составе имела: главный корпус с отделениями измельчения, гравитации, флотации, плавки, сорбции и регенерации, электролиза, сгущения.
В отдельно стоящих зданиях размещены: хлораторная, реагентное отделение, склады СДЯВ, компрессорная, АБК.
В 2009 году ЗАО «Золотопроект » на основании технологического регламента (ОАО «Иргиредмет», г. Иркутск, 2007 г.) был разработан и прошел экспертизу проект реконструкции ЗИФ с целью увеличения производительности до 1500 тысяч тонн в год. К настоящему времени фабрикой достигнуты проектные показатели.
Учитывая сравнительно низкое содержание золота (от 1,5 до 2,5 г/т), а так же значительную удаленность эксплуатируемых месторождений от ЗИФ, основным напрвлением повышения эффективности производства является дальнейшее увеличение объемов переработки без снижения качественных технологических показателей. Эта задача решается на базе действующего предприятия техническим перевооружением участков ЗИФ без изменения существующей технологии переработки сырья, путем установки дополнительного и частичной замены обогатительного оборудования внутри главного корпуса. Техническое перевооружение носит локальный характер, не предусматривает изменений зданий, сооружений и основных инженерных сетей и коммуникаций.
Вещественный состав руды
Рудные зоны месторождений «Эльдорадо», «Советское» и «Александро-Агеевское» представляют собой жильно-прожилковые участки вмещающих пород с редкой вкрапленной сульфидной минерализацией.
Химический состав руд месторождений «Советское» и «Эльдорадо»представленвтаблица 2.1.
Таблица 2.1 - Химический состав руд месторождений «Советское», «Эльдорадо»
| Наименование компонента | Массовая доля в руде месторождения, % | Наименование компонента | Массовая доля в руде месторождения, % | ||
| Советское | Эльдорадо | Советское | Эльдорадо | ||
| SiO2 | 59,9 | 65,8 | V | 0,010 | 0,008 |
| Al2O3 | 17,1 | 12,2 | Ni | 0,005 | 0,005 |
| MgO | 4,3 | 2,4 | Co | 0,001 | 0,001 |
| CaO | 0,39 | 0,95 | Cr | 0,020 | 0,015 |
| Na2O | 0,25 | 1,15 | Mo | <0,001 | <0,001 |
| K2O | 3,2 | 3,0 | Sc | 0,0005 | 0,0005 |
| TiО2 | 0,71 | 0,60 | Bе | 0,0002 | 0,0002 |
| МnO | 0,08 | 0,08 | Sn | 0,0005 | 0,0005 |
| Р2О5 | 0,09 | 0,08 | Ga | 0,002 | 0,002 |
| Feобщ | 5,95 | 5,05 | La | 0,004 | 0,004 |
| Fe(S) | 0,40 | 0,35 | Y | 0,003 | 0,003 |
| Feокисл | 5,50 | 4,70 | Yb | 0,0003 | 0,0003 |
| Sобщ | 0,45 | 0,38 | Ba | 0,02 | 0,02 |
| S(S) | 0,45 | 0,38 | Sr | - | 0,02 |
| As | 0,031 | 0,18 | Li | 0,003 | 0,004 |
| Sb | 0,003 | 0,007 | B | 0,08 | 0,02 |
| Pb | 0,16 | 0,35 | Сорг | 0,18 | н/о |
| Cu | 0,004 | 0,018 | СО2карб | 0,5 | 0,3 |
| Zn | 0,024 | 0,015 | Au, г/т | 1,8 | 2,0 |
| Zr | 0,015 | 0,015 | Ag, г/т | <5,0 | <5,0 |
Из таблицы 2.1 видно, что основным компонентом в обеих пробах является кремнезем. Его количество: в пробе месторождения «Советское» – 59,9 %, в пробе месторождения «Эльдорадо» – 65,8 %. Помимо этого, следует отметить долю глинозема: в пробе месторождения «Советское» – 17,1 %, в пробе месторождения «Эльдорадо» – 12,2 %. В обеих пробах К2О в несколько раз преобладает над Na2O. Доля оксида Mg в месторождении «Советское» составляет 4,3 %, в месторождении «Эльдорадо» – 2,4 %.
Основным элементом, составляющим рудную часть пробы, является железо, количество которого в пробах месторождения «Советское» и месторождения «Эльдорадо» составляет, соответственно, 5,95 и 5,05 %. В обеих пробах оно практически полностью находится в оксидной форме за исключением 0,40 % - в пробе месторождения «Советское» и 0,35 % - в пробе месторождения «Эльдорадо». Доля серы в пробах не более 0,45 %. Количество свинца достигает 0,16-0,35 %, мышьяка в пробе месторождения «Эльдорадо» – 0,18 %, в пробе месторождения «Советское» - 0,031 %. Массовая доля других цветных металлов и сурьмы не превышает сотых и тысячных долей процента. По степени окисления (90 %) обе пробы относятся к окисленному типу руд.
Содержание золота в пробах месторождения «Советское» и месторождения «Эльдорадо», соответственно, г/т: 1,8 и 2,0. Серебра в обеих пробах менее 5 г/т. Ценным элементом, представляющим промышленный интерес, является золото.
По химическим характеристикам руда месторождения «Александро-Агеевское» характеризуется относительно простым составом (таблица 2.2). Единственным промышленно-ценным компонентом является золото, серебро находится в виде изоморфной примеси в золоте. Цветные металлы не представляют промышленного интереса. Содержания Cu, Pb, Zn находятся на уровне сотых и тысячных долей процента. Низкие их содержания вызваны малым распространением минералов носителей в руде и изоморфными примесями этих элементов в главных рудных минералах.
Из вредных примесей в руде в ничтожно малых количествах присутствует мышьяк (0,15%) и пятиокись фосфора (0,11%), что существенного влияния не окажет на технологические процессы извлечения золота. Мышьяк содержится в арсенопирите, скородите, фосфор, преимущественно, в апатите. Высокое содержание кремния объясняется наличием кварцевых жил, содержания титана обусловлены постоянным присутствием оксидов титана в сланцах и спорадическим - в жилах кварца. По данным спектрального анализа калий резко преобладает над натрием.
Таблица 2.2 - Химический анализ руды месторождения «Александро-Агеевское»
| Оксиды | Содержания, % | Элементы | Содержания, % |
| SiO2 | 82,11 | Sобщ. | 0,18 |
| Al2O3 | 6,92 | Sсульфат. | < 0,04 |
| TiO2 | 0,47 | As | 0,15 |
| CaO | 1,59 | Sb | 0,018 |
| MgO | 1,27 | Cu | < 0,005 |
| FeO | 1,8 | Zn | 0,007 |
| Fe2O3 | 1,8 | Pb | < 0,02 |
| P2O5 | 0,11 | Cd | < 0,005 |
| Na2O | 1,25 | Au | 9,5 г/т |
| K2O | 1,56 | Ag | 5,5 г/т |
| Ппп | 1,36 | - | - |
Для определения минерального состава руды выполнен рентгеновский количественный фазовый анализ (РКФА). Количественный минералогический анализ проводился на исходном материале крупностью минус 2 мм. Минеральный состав проб представлен в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Минеральный состав руд месторождений «Советское», «Эльдорадо»
| Минералы, группы минералов | Массовая доля в месторождении, % | |
| Советское | Эльдорадо | |
| Кварц | 39,0 | 47,0 |
| Мусковит | 24,0 | 12,0 |
| Хлорит | 29,0 | 12,0 |
| Калиевые полевые шпаты | - | 9,0 |
| Плагиоклазы | - | 13,0 |
| Карбонаты | 1,0 | 0,5 |
| Магнетит, гидроксиды железа (гетит, лимонит) | 5,0 | 4,5 |
| Сульфиды: пирит галенит арсенопирит, сфалерит, халькопирит, блеклые руды | 0,8 0,2 ед.зн. ед.зн. | 0,6 0,4 0,4 ед.зн. |
| Акцессорные минералы: рутил, апатит, турмалин, циркон, ильменит, гранат | 0,8 | 0,6 |
| Углистое вещество | 0,2 | Н.о. |
| Итого | 100,0 | 100,0 |
| Примечание: ед. зн. – единичные знаки; н.о. – не обнаружено. |
По данным таблицы 1.3 пробы на 93-93,5 % представлены породообразующими минералами. Породы пробы руды месторождения «Советское» состоят из кварца (39 %) и слюдистых минералов (хлорит, мусковит) – 53 %. Основным породообразующим минералом в пробе «Эльдорадо» является кварц, его количество составляет 47 %. В состав пробы «Эльдорадо» входят слюдистые минералы того же состава, а также калиевые полевые шпаты и плагиоклазы.
Рудные минералы представлены, в основном, оксидами и гидроксидами железа: в пробе руды месторождения «Советское» их 5,0 %, в пробе «Эльдорадо» – 4,5 %. Содержание сульфидов в пробах составляет 1,0 -1,4 %. Основная их часть составлена пиритом и галенитом, а в пробе «Эльдорадо» и арсенопиритом. Другие сульфидные минералы находятся в пробах в количестве единичных знаков. По количеству сульфидов пробы характеризуются как убого сульфидный тип руды.
Минеральный состав руд месторождения «Александро-Агеевское» относительно прост (таблицы 2.4; 2.5).
Таблица 2.4 - Минеральный состав руды месторождения «Александро-Агеевское»
| Минералы | Главные | Второстепенные | Редкие | Гипергенные |
| Рудные | пирротин, пирит, арсенопирит | мельниковит, марказит | халькопирит, ильменит, галенит, сфалерит, магнетит | гетит, лимонит, гидрогетит, гидрооксиды марганца, охры свинца, скородит |
| Нерудные | кварц, биотит, мусковит, полевые шпаты (калиевый полевой шпат, альбит) | оксиды титана (брукит, анатаз), хлорит, углеродистое вещество, карбонат, | циркон, апатит, рутил, пелит | - |
Таблица 2.5 - Количественный минералогический анализ руды месторождения «Александро-Агеевское»
| Минерал | Содержание, % | Крупность зерен, мм |
| золото | 9,5 (г/т) | ≤0,005-0,6 |
| серебро | 5,5 (г/т) | |
| пирит, пирротин | 0,25 | 0,01-2 |
| арсенопирит | 0,3 | 0,5-1,7 |
| кварц | 0,03-0,08 | |
| полевые шпаты | 6,25 | 0,02-0,04 |
| мусковит | 0,01-0,03 | |
| хлорит | 0,1-0,2 | |
| биотит | 0,05-0,2 | |
| карбонаты | 2,5 | ≤0,1 |
| оксиды титана | 0,5 | 0,03 – 0,2х 0,05 |
| акцессорные | 0,1 | 0,01-0.05 |
| углеродистое вещество | 0,5 | 0,001 – 0,025х0,002 |
| халькопирит | ед. знаки | 0,005-0,08 |
| сфалерит | ед. знаки | 0,01-0,1 |
| галенит | ед. знаки | 0,005-0,05 |
| ильменит | ед. реликты | 0,02-0,05 |
| апатит | ред. знаки | 0,2-0,7 |
| ковеллин | ед. знаки | 0,002 |
| лимонит | 1,4 | 0,002-1,5 |
| оксиды марганца | 0,01 | ≤ 0,05 |
| охры свинца | ≤0,01 | 0,001-0,005 |
| скородит | знаки | пленки 1-3 мкм |
К главным (основным) минералам относятся: нерудные - кварц нескольких генераций, серицит-мусковит, биотит, полевые шпаты; рудные - пирит, пирротин, арсенопирит. Второстепенные минералы жильных и околожильных зон: - карбонаты (анкерит, кальцит), оксиды титана (брукит, анатаз), хлорит, углеродистое вещество, рудные - самородное золото, мельниковит, марказит. Редкие минералы жил и вмещающих пород - халькопирит, ильменит, галенит, сфалерит, магнетит. Гипергенные минералы - гетит, лимонит, гидрогетит, гидрооксиды марганца, охры свинца, скородит.
Золото представлено самородной формой. Макроскопически оно наблюдается практически только в кварце жил и прожилков, имеет размер 2-3 мм, светло-желтое, нередко золотинки покрыты бурой пленкой гидроокислов железа. Минерал чаще всего имеет форму тонких пленок (не толще 0.5-1.0 мм), кайм, прожилков, пластинок, проволочек. Тонкие каймы самородного золота, как правило, окружают гидроокислы или охристые пустоты в кварце. Золото выделяется внутри друзовых полостей в кварце, где совместно с гидроокислами железа обрастает тонкой каймой кристаллики кварца. Кроме того, часто встречается вдоль трещин в кварце или в его межзерновом пространстве. Длина подобных трещинных выделений самородного золота может достигать 3-4 мм и больше. Распространение самородного золота в кварце жил неравномерное, кустовое. Одиночные зерна редки.
Описание золота
Благородный металл в пробах месторождений «Советское» и «Эльдорадо» находится в самородном виде, других форм не обнаружено, основной примесью в золоте являются серебро и медь. Содержание золота составляет 1,8 г/т в пробе месторождения «Советское» и 2,0 г/т в пробе месторождения «Эльдорадо».
Форма драгоценного металла в обеих пробах повторяется, претерпела техногенные изменения и основная масса частиц раскатана в форме лепешек округлой формы, иногда неправильной с разорванными краями.
Объемные комковатые золотинки природной формы с элементами первоначального габитуса и с ответвлениями различной формы встречаются редко, их количество от общей массы золота в пробах составляет 10-15 %. Большинство зерен благородного металла свободные, в пробе месторождения «Советское» отмечаются лишь единичные зерна в сростках с сульфидами и кварцем.
Пробность золота в пробе месторождения «Советское» составляет 911-953, что характеризует его как высокопробное. В пробе месторождения «Эльдорадо» золото имеет пробу ниже 790-833, что соответствует металлу относительно низкопробному, средней пробы.
Гранулометрическая характеристика золота изучалась на продуктах гравитации и представлена в таблице 2.6.
Таблица 2.6 - Гранулометрия золота в пробах
| Класс крупности, мм | -2,0 +1,0 | - 1,0 +0,5 | -0,5 +0,25 | -0,25 +0,15 | - 015 +0,10 | -0,10 +0,074 | -0,074 | Итого | |
| мас-совая доля, % | «Совет-ское» | 8,6 | 15,9 | 11,4 | 12,1 | 0,7 | 4,6 | 46,7 | 00,0 |
| «Эльдо-радо» | 8,8 | 8,8 | 12,4 | 10,7 | 0,6 | 3,6 | 5,1 | 00,0 |
Золото в пробах мелкое, средней крупности, основная его масса находится в тонких классах минус 0,074 мм: в пробе месторождения «Советское» – 46,7 %, в пробе месторождения «Эльдорадо» – 55,1 %.
Крупное золото -2,0+0,15 мм в обеих пробах распределяется по классам равномерно и весьма ничтожная доля (менее 1,0 %) благородного металла приходится на класс крупности минус 0,15+0,10 мм. Для определения количества тонкодисперсного золота крупностью менее 25 мкм, на пробах руд выполнен сцинтилляционный анализ, показывающий распределение золотин по классам крупности 25 мкм и менее. В обеих пробах золота такой крупности не обнаружено.
Ситовой анализ золота с распределением золота и серебра по классам крупности из руды месторождения «Александро-Агеевское» крупностью -10 мм , -5 мм, -1 мм представлен соответственно в таблицах 2.7, 2.8, 2.9.
Таблица 2.7 - Ситовой анализ руды месторождения «Александро-Агеевское» крупностью -10 мм с распределением золота и серебра по классам крупности
| Наименование продукта | Массовая доля, % | Содержание Au, г/т | Распределение Au, % | Содержание Ag, г/т | Распределение Ag, % |
| Класс -10+5 | 68,13 | 6,79 | 46,31 | 2,31 | 59,18 |
| Класс -5+2,5 | 9,38 | 12,93 | 12,66 | 2,0 | 6,96 |
| Класс -2,5+1 | 11,51 | 12,72 | 15,14 | 4,39 | 18,76 |
| Класс -1+0,63 | 1,75 | 34,14 | 6,60 | 3,31 | 2,15 |
| Класс -0,63+0,315 | 4,09 | 13,68 | 6,23 | 3,66 | 5,56 |
| Класс -0,315+0,2 | 1,13 | 48,42 | 6,10 | 2,75 | 1,16 |
| Класс -0,2+0,1 | 1,57 | 17,99 | 3,49 | 4,11 | 2,40 |
| Класс -0,1+0,063 | 1,05 | 6,99 | 1,43 | 4,16 | 1,62 |
| Класс -0,063 | 1,39 | 9,62 | 2,04 | 4,29 | 2,21 |
| Итого: | 100,0 | 9,50 | 100,0 | 2,69 | 100,00 |
Таблица 2.8 - Ситовой анализ руды месторождения «Александро-Агеевское» крупностью -5 мм с распределением золота и серебра по классам крупности
| Наименование продукта | Массовая доля, % | Содержание Au, г/т | Распределение Au, % | Содержание Ag, г/т | Распределение Ag, % |
| Класс -5+2,5 | 47,04 | 6,75 | 32,06 | 1,85 | 29,67 |
| Класс -2,5+1 | 30,78 | 8,84 | 27,62 | 4,68 | 49,11 |
| Класс -1+0,63 | 3,31 | 30,47 | 10,74 | 2,30 | 2,60 |
| Класс -0,63+0,315 | 7,97 | 12,04 | 10,25 | 2,18 | 5,92 |
| Класс -0,315+0,2 | 2,74 | 26,72 | 8,02 | 2,81 | 2,62 |
| Класс -0,2+0,1 | 3,44 | 14,55 | 5,73 | 3,64 | 4,27 |
| Класс -0,1+0,063 | 1,09 | 6,99 | 1,55 | 3,86 | 1,43 |
| Класс -0,063 | 3,63 | 9,01 | 4,05 | 3,54 | 4,38 |
| Итого: | 100,00 | 9,50 | 100,0 | 2,93 | 100,0 |
Таблица 2.9 - Ситовой анализ руды месторождения «Александро-Агеевское» крупностью -1 мм с распределением золота и серебра по классам крупности
| Наименование продукта | Массовая доля, % | Содержание Au, г/т | Распределение Au, % | Содержание Ag, г/т | Распределение Ag, % |
| Класс -1+0,63 | 36,96 | 6,63 | 25,20 | 1,65 | 31,33 |
| Класс -0,63+0,315 | 25,82 | 15,09 | 39,45 | 1,5 | 19,90 |
| Класс -0,315+0,2 | 8,86 | 10,34 | 10,09 | 1,07 | 4,87 |
| Класс -0,2+0,1 | 8,61 | 10,03 | 9,58 | 3,58 | 15,84 |
| Класс -0,1+0,063 | 9,11 | 6,63 | 7,02 | 2,88 | 13,48 |
| Класс -0,063 | 10,63 | 7,25 | 8,66 | 2,67 | 14,58 |
| Итого: | 100,0 | 9,51 | 100,0 | 1,94 | 100,00 |
Более 90% золота относится к крупному (по классификации В. И. Зеленова). По классификации Петровской Н. В. золото относится к группе видимого и по крупности - к мелкому и среднему.
Рациональный анализ золота
Рациональный анализ золота в рудах месторождений «Советское» и «Эльдорадо» представлен в таблице 2.10
Таблица 2.10- Результаты рационального анализа на золото руд месторождений «Советское» и «Эльдорадо»
| Формы нахождения золота и характер его связи с рудными компонентами | Наименование месторождения | |||
| Советское | Эльдорадо | |||
| Содержание Au, г/т | Распределение Au, % | Содержание Au, г/т | Распределение Au, % | |
| Свободное (извлекаемое амальгамацией) | 1,85 | 69,8 | 2,1 | 76,9 |
| В виде сростков с рудными компонентами (цианируемое) | 0,45 | 17,0 | 0,33 | 12,0 |
| Всего в цианируемой форме | 2,3 | 86,8 | 2,43 | 88,9 |
| Связанное с гидроксидами железа | 0,1 | 3,8 | 0,1 | 3,7 |
| Связанное с сульфидами | 0,15 | 5,6 | 0,1 | 3,7 |
| Связанное с породообразующими минералами | 0,1 | 3,8 | 0,1 | 3,7 |
| Итого: в исходной руде (по балансу) | 2,65 | 100,0 | 2,73 | 100,0 |
На долю самородного золота приходится 76,8 и 69,8%, сростки золота с рудными компонентами составляют 12 и 17%.
По данным рационального анализа прямым цианированием в пробе месторождения «Советское» извлекается 86,8 %, в пробе месторождения «Эльдорадо» – золота в цианируемой форме 88,9%. В пробе месторождения «Советское» свободного золота на 7% меньше, чем в пробе месторождения «Эльдорадо». Остальное золото в незначительных количествах связано с гидроксидами железа, сульфидами и породообразующими минералами.
Рациональный анализ золота руды месторождения «Александро-Агеевское» приведен в таблица 2.11.
Таблица 2.11 - Рациональный анализ золота руды месторождения «Александро-Агеевское»
| Форма нахождения золота | Крупность руды -1,0 мм | Крупность руды -0,1мм | ||
| Содержа-ние Au, г/т | Распределение Au, % | Содержа-ние Au, г/т | Распределе-ние Au, % | |
| Свободное (извлекаемое амальгамацией) | 1,49 | 62,1 | 1,74 | 71,9 |
| В виде сростков с рудными компонентами (цианируемое) | 0,72 | 30,0 | 0,66 | 27,3 |
| Связанное с сульфидами | 0,03 | 1,2 | 0,01 | 0,4 |
| Связанное с породообразующими минералами | 0,16 | 6,7 | 0,01 | 0,4 |
| Итого: в исходной руде (по балансу) | 2,4 | 2,42 |
По результатам рационального анализа руды месторождения «Александро-Агеевское» при крупности помола -1 мм 52% золота является свободным, около 36% находится в сростках, 6% - в рубашке и более 5% относится к упорному. При крупности помола -0,1мм повышается содержание свободного золота до 57% и золота в сростках до 39%, а содержание упорного золота снижается до 1,5%.