Технология золотосодержащих руд

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 
 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 
 
 
В.А. Бочаров 
Д.В. Абрютин 
 
 
 
 
 
Технология 
золотосодержащих руд 
 
Монография 
 
Под редакцией действительного члена  
Академии горных наук,  
профессора В.А. Бочарова 
 
 
 
 
Москва 2011 
1 

УДК 622.7.09 
 
Б86 
 
 Издание осуществлено при финансовой поддержке Российского фонда  
фундаментальных исследований по проекту № 10-05-07102 
Рецензенты:  
акад. РАЕН, проф. А.А. Абрамов; д-р техн. наук, проф. Л.С. Стрижко 
Бочаров, В.А. 
Б86  
Технология золотосодержащих руд : моногр. / В.А. Бочаров, 
Д.В. Абрютин. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2011. – 420 с. 
ISBN 978-5-87623-416-2 
Изложены сведения о сырьевой базе золотосодержащих руд; рассмотрены технологические особенности вещественного состава различных типов 
упорных руд; описаны свойства минеральных образований и ассоциаций золота. Приведена характеристика процессов и аппаратов обогащения руд, основные технологические способы и методы извлечения золота с применением гравитационных, магнитоэлектрических, флотационных, гидрохимических и химико-металлургических методов. Отмечены особенности отечественной и зарубежной практики и схем обогащения золота; приведены примеры гидрохимической технологии золотосодержащих руд и материалов; выделены технологические особенности гидрометаллургической переработки пиритных, пирротиновых, сурьмяных, теллуридных, полиметаллических, медно-цинковых, глинистых, углистых и других руд и материалов. Рассмотрены 
физико-химические способы выщелачивания золота из упорных руд и методы его извлечения из растворов; описана технология плавки золотосодержащих концентратов и продуктов; приведены технологические схемы золотоизвлекательных фабрик российских и зарубежных предприятий. 
Для научных работников, специалистов золотоизвлекательных предприятий, обогатительных фабрик, химико-металлургических цехов, перерабатывающих золотосодержащее сырье, может быть полезна аспирантам, студентам, преподавателям высшей школы, инженерам, бакалаврам, магистрам. 
УДК 622.7.09 
ISBN 978-5-87623-416-2 
© В.А. Бочаров, 
Д.В. Абрютин, 2011 
2 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
Предисловие..............................................................................................6 
1. Характеристика вещественного состава руд......................................9 
1.1. Минеральный состав .....................................................................9 
1.2. Технологическая классификация ...............................................16 
1.3. Развитие технологии извлечения золота ...................................49 
1.4. Применение благородных металлов..........................................54 
1.5. Требования к качеству сырья .....................................................56 
2. Физико-химическая характеристика благородных металлов.........58 
2.1. Особенности вещественного состава руд..................................58 
2.2. Физико-химические свойства золота.........................................65 
2.3. Растворение золота в растворах химических соединений.......79 
2.3.1. Критерии устойчивости золота ...........................................79 
2.3.2. Растворение в кислотах........................................................81 
2.3.3. Растворение золота в растворах хлора,  йода и брома......81 
2.3.4. Тиокарбамидное и тиосульфатное растворение 
золота...............................................................................................83 
2.3.5. Цианирование .......................................................................85 
2.3.6. Восстановление (осаждение) золота из растворов 
выщелачивания ...............................................................................88 
2.3.7. Технологические свойства, определяющие выбор 
способов и аппаратов обогащения золота....................................94 
3. Подготовка минерального сырья  к обогащению............................97 
3.1. Раскрытие золота .........................................................................97 
3.2. Дробление руд..............................................................................98 
3.3. Измельчение руд........................................................................107 
3.4. Рудоподготовка и кондиционирование пульп ........................112 
3.5. Физико-химические способы разделения минералов ............119 
3.6. Характеристика основных технологических процессов 
обогащения золота............................................................................133 
3.6.1. Гравитационные процессы ................................................133 
3.6.2. Магнитоэлектрические методы.........................................184 
3.6.3. Флотация золота .................................................................198 
4. Гравитационно-флотационные схемы извлечения золота............204 
4.1. Основные процессы рудоподготовки ......................................204 
4.2. Практика гравитационно-флотационных схем  
обогащения........................................................................................211 
3 

4.3. Особенности гравитационно-флотационных схем извлечения золота......................................................................................254 
5. Гидрометаллургические процессы переработки руд  
и продуктов ...........................................................................................288 
5.1. Кислотное выщелачивание.......................................................288 
5.2. Выщелачивание в растворах хлора, йода, брома....................289 
5.3. Тиокарбамидное, тиосульфатное и сульфитное  
выщелачивание.................................................................................292 
5.4. Растворение золота в сернощелочных растворах...................296 
5.5. Выщелачивание золота щелочными растворами  
цианидов............................................................................................297 
5.6. Выщелачивание просачиванием ..............................................298 
5.7. Кучное выщелачивание ............................................................299 
5.8. Выщелачивание перемешиванием...........................................301 
5.9. Сорбционное выщелачивание..................................................302 
5.10. Автоклавное выщелачивание.................................................303 
5.11. Биохимическое выщелачивание.............................................306 
5.12. Способы осаждения золота из растворов..............................311 
5.13. Практика химического обогащения.......................................320 
5.13.1. Переработка пиритсодержащих руд и продуктов .........320 
5.13.2. Переработка пирротинсодержащих руд  
и продуктов ...................................................................................330 
5.13.3. Переработка сурьмяных продуктов................................331 
5.13.4. Переработка сернистых руд ............................................334 
5.13.5. Обогащение глинистых руд.............................................342 
5.13.6. Обогащение руд черных металлов..................................348 
5.14. Магнитно-электроимпульсная обработка .............................350 
5.15. Электрохимическая обработка...............................................350 
5.16. Обработка энергией ускоренных электронов  
и электромагнитными импульсами с высокой  
напряженностью магнитного поля .................................................352 
6. Пирометаллургические способы переработки концентратов ......354 
6.1. Окислительный обжиг ..............................................................355 
6.2. Хлорирующий обжиг ................................................................363 
6.3. Щелочной и сульфидизирующий обжиг.................................369 
6.4. Вакуумный обжиг......................................................................370 
6.5. Плавка медных концентратов ..................................................371 
6.6. Плавка цинковых концентратов...............................................373 
4 

6.7. Плавка свинцовых концентратов .............................................375 
6.8. Плавка сурьмяных продуктов и сульфидных  
концентратов.....................................................................................379 
6.9. Плавка концентратов на сплав металл Доре...........................381 
6.10. Основы аффинажной переработки золотосодержащих 
материалов.........................................................................................383 
6.11. Хлорирование и электролитическое рафинирование  
золота и серебрянозолотых сплавов ...............................................384 
7. Обезвреживание сточных вод обогащения и растворов  
выщелачивания золота и цветных металлов......................................389 
7.1. Очистка сточных цианистых вод .............................................389 
7.2. Очистка отработанных электролитов и сточных вод.............392 
7.3. Пробоотбор и контроль на предприятиях,  
перерабатывающих золотосодержащие руды................................409 
Библиографический список.................................................................413 
5 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
Технологические схемы переработки золотосодержащих руд в зависимости от особенностей минерального, фазового, химического, 
гранулометрического состава сырья, крупности и геометрической 
формы частиц золота, чистоты поверхности золотин, которые определяют «упорность» минерального сырья, весьма многообразны и 
включают десятки технологических операций, сочетающих обогатительные и химико-металлургические процессы. 
Современные технологии имеют развитые циклы рудоподготовительных операций, основные из которых: рентгенорадиометрическая 
сепарация, само- и полусамоизмельчение; каскады гравитационных 
аппаратов, доводка черновых концентратов, методы магнитоэлектрической и электронной сепарации, флотационные процессы; 
различные способы химического выщелачивания (кучное, чановое, 
автоклавное, сорбционное, бактериальное, «уголь в пульпе»); способы осаждения золота из растворов выщелачивания (сорбционноэкстракционные, электролиз), электролитическое рафинирование и 
многие другие специфичные методы переработки руд, концентратов, 
минеральных материалов; пирометаллургические процессы обработки золотосодержащих руд, концентратов и продуктов цветных металлов. Книга состоит из семи глав. 
В первой главе приведены химико-минералогическая характеристика золотосодержащих руд, генетическая и технологическая классификация; выделены технологические особенности минеральных 
образований золота, рудных, породных и сопутствующих минералов; 
указаны справочные сведения о производстве золота в Российской 
Федерации, зарубежных странах и регионах мира, состояние технологии, характеристика благородных металлов, их применение в экономике. 
Во второй главе рассмотрены особенности химического и минералогического состава руд, физико-химические свойства благородных металлов, их минеральных образований, гранулометрический 
состав минералов и золота; систематизированы химические свойства 
золота, условия растворения его в растворах кислот, щелочей, цианида, тиомочевины, тиосульфатов; способы осаждения золота из растворов. 
6 

В третью главу включены способы подготовки минерального сырья к обогащению, условия раскрытия золота и его минеральных 
форм, схемы, режимы рудоподготовки и кондиционирования пульп 
перед разделением минералов по крупности, плотности, растворимости и т.д.; дана краткая характеристика технологических процессов; 
гравитационных методов и аппаратов, особенности применения каскада гравитационных аппаратов, модульных установок, доводки черновых концентратов, магнитоэлектрических методов, флотационных 
способов.  
В четвертой главе подробно рассмотрены гравитационнофлотационные технологии золотосодержащих руд: схемы, режимы и 
показатели обогащения российских и зарубежных золотоизвлекательных фабрик. 
В пятой главе освещены гидрохимические и гидрометаллургические процессы переработки руд и концентратов: выщелачивание с 
использованием кислот, растворов хлора, йода, брома, тиокарбамида, 
тиосульфата, серощелочных и цианидных растворов; способы и аппараты выщелачивания, включая биохимические процессы; приведены примеры гидрохимического выщелачивания золота; описаны способы осаждения золота, схемы химического обогащения руд и концентратов (пиритных, пирротиновых, сурьмяных, серных, глинистых 
и др.); дана практика химического обогащения; описаны магнитоэлектрические способы. 
В шестой главе описаны пирометаллургические процессы переработки концентратов: обжиг, плавка упорных концентратов – медных, 
цинковых, свинцовых, сурьмяных, сульфидных; плавка концентратов 
на металл Доре. 
В седьмой главе даны способы обезвреживания сточных вод обогащения и растворов выщелачивания золота и цветных металлов; 
приведены основы организации пробоотбора и контроля на золотоизвлекательных предприятиях. 
Главы 1 – 4 написаны В.А. Бочаровым, гл. 5, 6 – В.А. Бочаровым 
совместно Д.В. Абрютиным; гл. 7, 8 – Д.В. Абрютиным. Предисловие и заключение написаны В.А. Бочаровым. 
В обобщении материалов по теории и практике переработки золотосодержащих руд, а также консультативную, практическую помощь 
и редакционные рекомендации оказывала доц., канд. техн. наук 
В.А. Игнаткина.  
7 

Авторы благодарны авторам книг по обогащению и металлургии 
благородных и цветных металлов: Ю.А. Котляру, М.А. Меретукову, 
Л.С. Стрижко, В.В. Лодейщикову, М.И. Фазлуллину, А.А. Абрамову, 
Э.В. Адамову, В.П. Небере, В.А. Игнаткиной и другим, а также авторам докладов, тезисов, статей, опубликованных в трудах конференций «Плаксинские чтения», «Неделя горняка», «Конгресс стран 
СНГ», в журналах «Цветные металлы», «Горный журнал», «Обогащение руд», и многим другим ученым и специалистам за ценные материалы и рекомендации. 
8 

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕЩЕСТВЕННОГО 
СОСТАВА РУД 
1.1. Минеральный состав 
Понятие «вещественный состав» включает в себя информацию о 
минералогическом, химическом, фазовом, гранулометрическом составе, текстурно-структурных характеристиках, физико-химических 
и технологических свойствах рудного сырья. Параметры вещественного состава определяются при технологическом опробовании, геолого-технологическом картировании, геолого-технологическом моделировании, которые осуществляются на всех стадиях геологических работ, технологической оценки и промышленной переработки 
руд. При этом решаются следующие задачи: 
– изучение минералогического и химического состава, минеральных форм рудных и породных компонентов; 
– исследование технологических свойств минералов и руд с целью определения оптимальных методов их разделения; 
– исследование возможных способов повышения контрастности 
свойств разделяемых полезных и породных компонентов; 
– определение текстурно-структурных признаков во взаимосвязи 
с технологическими свойствами и показателями обогащения; 
– выделение технологических типов и сортов руд разных тел, 
блоков, горизонтов с определением прогнозируемых показателей 
обогащения по исследованным технологическим схемам; 
– определение комплекса критериев, характеризующих вещественный состав типов руд по основным технологическим параметрам, 
на основе которых формируются технологические свойства руд и 
минералов, определяющие направления в разработке оптимальных 
схем обогащения; 
– классификация и изучение вещественного состава техногенных 
месторождений с определением экономической оценки утилизации 
минеральных складированных материалов с извлечением ценных 
компонентов. 
Технологические свойства минералов и выбор методов обогащения определяются типоморфно-генетичекими особенностями формирования рудопроявлений золота и других благородных металлов. 
Различным генетическим типам месторождения (в основу которых 
9 

положена классификация Бетехтина) присущи строго конкретные 
ассоциации минералов и рудных элементов (табл. 1.1). 
Таблица 1.1. 
Распределение компонентов в некоторых генетических типах месторождений 
Полезные и рудные компоненты 
Генетические типы 
месторождений 
Основные 
Попутные 
Магматический титаномагнетитовый 
Железо, титан, ванадий, апатит 
Хром, платиноиды, медь, цирконий, золото, серебро, титан, 
ниобий, редкие земли, галлий, 
скандий 
Магматический 
медно-никелевый  
Никель, медь, кобальт, платиноиды 
Селен, теллур, серебро, золото, 
пирротин, таллий, галлий 
Пегматитовый 
редкометальный  
Литий, бериллий, 
тантал, ниобий 
Олово, уран, торий, рубидий, 
титан, скандий, иттрий, цезий, 
церий, редкие земли, ювелирные 
камни, кварц-полевошпатовые, 
керамическое сырье 
Карбонатитовый 
редкометальный  
Ниобий, тантал, цирконий, редкие земли 
Уран, торий, стронций, барий, 
скандий, цементное сырье 
Скарновый 
магнетитовый 
Железо 
Кобальт, ванадий, никель, бор, 
висмут, селен, теллур, серебро, 
редкие земли, скандий, бериллий, цирконий, платина 
Гидротермальный 
медно-молибденовый 
Молибден, медь 
Вольфрам, рений, германий, 
висмут, селен, теллур, золото, 
серебро 
Гидротермальный 
молибденвольфрамовый 
Молибден, вольфрам 
Олово, бериллий, висмут, скандий, теллур, селен, серебро, 
золото 
Гидротермальный 
касситеритсульфидный  
Олово, свинец, цинк 
Индий, медь, кобальт, кадмий, 
германий, селен, теллур, серебро, 
золото, висмут, галлий, таллий, 
бериллий, скандий, редкие земли 
Гидротермальный и 
стратиформный 
Свинец, цинк 
Серебро, кадмий, германий, 
кобальт, висмут, индий, галлий, 
медь, селен, теллур, олово, таллий, сурьма, бериллий, золото, 
барит 
Колчеданный медноцинковый 
Медь, пирит, цинк 
Кадмий, германий, серебро, 
золото, кобальт, висмут, свинец, индий, галлий, ртуть, 
сурьма, мышьяк, таллий, селен, 
платиноиды 
Стратиформный, медистые песчаники и 
сланцы 
Медь 
Свинец, цинк, кобальт, серебро, 
золото, рений, селен, платиноиды 
10