إثراء الخامات المحتوية على الذهب

خامات الذهب

الخامات المحتوية على الذهب هي تشكيلات معدنية طبيعية (خام) تحتوي على الذهب بكميات تجعل استخراج الذهب ممكنًا اقتصاديًا.

الخصائص العامة

يتم التمييز بين الرواسب الأولية (بما في ذلك الأوردة التي تحتوي على نسبة من الذهب تتراوح بين 1...30 جم/طن) والرواسب الغرينية (محتوى من الذهب يتراوح بين 0.5...50 جم/م³). بالإضافة إلى الخامات المحتوية على الذهب، تُعرف خامات النحاس والنيكل والرصاص والزنك والفضة والحديد (الكوارتزيت الحديدي) والمنجنيز المحتوية على الذهب، حيث يعمل الذهب كمنتج ثانوي. تم اكتشاف أكثر من 30 معدنًا ذهبيًا. من الأهمية الصناعية الأساسية الذهب الطبيعي، ومن الأهمية الثانوية الكويستليت (حوالي 10-20٪ من الذهب) والتيلوريدات: كالافيريت - AuTe2 (40-43٪ من الذهب)، كرينيرايت - (Au، Ag)Te2 (40٪ من الذهب)، سيلفانيت - (Au، Ag)Te4، (25-27٪ من الذهب)، بيتزيت Аg3АuТе2 (25٪ من الذهب). المعادن النادرة - كوبروأورايد - AuCu2، روديت - Au, Rh، بوربيسيت - Au, Pd، أوروستيبيت AuSb2، مالدونيت Au2Bi، كبريتيد الذهب أويتينبوغارديت - Ag3AuS2، إلخ. المكونات المرتبطة بخامات الذهب - Ag، Cu، Pb، Zn، Bi، As، Sb، Te، Hg، W، Sn، Co، Ni.

يتم التمييز بين الخامات المحتوية على الذهب الداخلية والخارجية والمتحولة.

خامات الذهب الداخلية

جميع الخامات الحاملة للذهب من أصل حراري مائي. يتراوح محتوى الذهب من 2-3 إلى عدة مئات من جرامات/طن. تشكل هذه الخامات عروقًا ضخمة تشبه الصفيحة، وأجسامًا تشبه الأنابيب، ورواسب من الأوردة والأوراق.

خام الذهب الغني بالكوارتز

تتنوع تركيبة الخامات المحتوية على الذهب (تصل إلى 200 معدن). وتسود خامات الذهب والكبريتيد والكوارتز. كما توجد كربونات الكالسيوم والحديد والباريت والكلوريت والسيريسيت والتورمالين. ويسود البيريت بين معادن الخام، بينما يكون الزرنيخبيريت أقل شيوعًا. ويصاحبها البيروتيت والكبريتيدات وأملاح الكبريت من النحاس والرصاص والزنك والبزموت والفضة وأكاسيد الحديد والفضة الطبيعية والبزموت، وفي بعض الحالات التيلوريدات.

خامات الذهب الخارجية

تتركز خامات الذهب الخارجية في الرواسب الغرينية، ونادرًا ما توجد في مناطق أكسدة رواسب الكبريتيد الحاملة للذهب. يوجد الذهب على شكل حبيبات مستديرة وشبه مستديرة، رقائق (0.5-4 مم في الحجم)، وأحيانًا نتوءات متداخلة مع الكوارتز في الرمل أو المواد الطينية التي تحتوي على الصخور الكبيرة والحصى و(أو) الحجارة المكسرة من الصخور المختلفة. كما توجد كتل صغيرة. يتراوح محتوى الذهب من 100-150 مجم/م³ إلى عشرات الجرام/م³، وتتراوح دقته من 800 إلى 950. في مناطق الأكسدة، يتركز الذهب في الأجزاء السفلية من الخامات المؤكسدة، وخاصة بالاشتراك مع هيدروكسيدات الحديد والمنجنيز، ومع المعادن الفائقة الجين من النحاس والزرنيخ والفضة والكربونات والكاولينيت. يتراوح محتوى الذهب من 2-3 إلى 10 جم/طن. تشكل الخامات الحاملة للذهب رواسب معقدة وعدسات وأعشاش.

خامات الذهب المتحولة

ترتبط الخامات المحتوية على الذهب المتحولة بطبقات من التكتلات المحتوية على الذهب، وأقل شيوعًا الحصى. يوضع الذهب على شكل حبيبات، شبه مستديرة أحيانًا (5-100 ميكرومتر)، في أسمنت الكوارتز-السريسيت-الكلوريت، وأيضًا في شكل عروق رقيقة تتقاطع مع حصى الكوارتز. محتوى الذهب يتراوح بين 3-20 جرامًا/طن، ودرجة نقاوته أعلى من 900.

تعدين الذهب

وبحسب الخبراء فإن إجمالي كمية الذهب المستخرجة من باطن الأرض خلال الفترة التاريخية المرصودة يتجاوز 135 ألف طن. علاوة على ذلك، فإن أكثر من 40% من هذه الكمية تمثل المجوهرات، و30% تتركز في الاحتياطيات الحكومية، ونحو 20% في شكل سبائك وعملات معدنية، و10% فقط تستخدمها الصناعة لأغراض تقنية وتكنولوجية.

في نهاية القرن العشرين، أصبح من المربح معالجة الخامات الرديئة والصعبة التخصيب: إدراج الاحتياطيات غير المتوازنة في التشغيل؛ واستئناف تشغيل المحاجر ومكبات النفايات والمناجم والأعمدة التي كانت "متوقفة" سابقًا؛ ومعالجة مكبات النفايات من صنع الإنسان للعديد من مصانع التعدين والمعالجة. حدثت تغييرات أساسية في تكنولوجيا تخصيب الخامات الحاملة للذهب عن طريق الكومة، وكذلك الكومة بالسيانيد والاستخلاص البيولوجي في الأعمدة، وطريقة "الفحم في اللب"، وتحسين طرق المعالجة الحرارية والهيدروميتالورجية الأخرى (على سبيل المثال، تخصيب الخامات المقاومة للحرارة بالأوتوكلاف). أدى هذا إلى زيادة ربحية المعالجة الثانوية للخامات الرديئة و"مخلفات" مصانع التخصيب بمحتوى ذهب يتراوح بين 1.0 و0.3 جم / طن وأقل.

ساهم التحول السريع من التعدين تحت الأرض إلى التعدين المفتوح (من عام 1988 إلى عام 2003، ارتفعت حصة التعدين المفتوح من 30 إلى 70% في جميع أنحاء العالم) والإدخال النشط للمعدات عالية الإنتاجية في عمليات التعدين والنقل ومعالجة الخام في انخفاض حاد في التكاليف المباشرة والخسائر الإجمالية في إنتاج الذهب.

بلغ إنتاج الذهب العالمي في عام 2009 نحو 2572 طنًا. وأكبر المنتجين هم:

• جنوب أفريقيا (220 طنًا (2008))
• الولايات المتحدة الأمريكية (298 طنًا (2002))
• أستراليا (225 طنًا (2009))
• إندونيسيا (90 طنًا (2008)،
• الصين (313.98 طن (2009))
• روسيا (205.2 طن (2009))
• كندا (95 طنًا (2009))
• بيرو (175 طنًا (2008))
• أوزبكستان (85 طنًا (2001))
• غانا (72 مجلدًا (2001).

إثراء الخامات المحتوية على الذهب

إن عملية الإثراء عبارة عن نظام واحد تترابط فيه العناصر الفردية مع بعضها البعض. ولا يمكن تحقيق نتائج عالية إلا من خلال مراعاة النهج النظامي، الذي يأخذ في الاعتبار تفاعل عناصر النظام، أي في هذه الحالة النطاق الكامل للعمليات.

إن التخصيب بالجاذبية هو بلا شك أحد أكثر العمليات شهرة. ويرجع الفضل في كون الذهب أول معدن تعرف عليه البشرية قبل آلاف السنين من عصرنا إلى التاريخ. فقد تولت الطبيعة نفسها هذه المهمة، فحررت حبيبات الذهب من المعادن التي كانت تحتوي عليها في قيعان الأنهار والجداول التي تتدفق عبر الصخور الحاملة للذهب، مما منحها جاذبية لم يستطع أسلافنا البعيدون إلا أن يلاحظوها. وقد بدأ استخراج الذهب بكميات كبيرة من الرواسب الغرينية بأساليب التخصيب بالجاذبية، وبعد ذلك "دخلت" هذه الأساليب بنشاط إلى تكنولوجيا المصانع لمعالجة الخامات من الرواسب الأولية.

تعتمد مخططات وطرق إثراء الخامات المحتوية على الذهب بشكل كبير على تركيبها المعدني، ومدى تدميرها، ووجود أو عدم وجود شوائب تعقد عملية استخراج الذهب، فضلاً عن حجم جزيئات الذهب.

خامات أولية منخفضة الكبريتيد

اعتمادًا على الحجم، يتم استخراج الذهب عادةً من خامات أولية منخفضة الكبريتيد باستخدام مخطط التعويم بالجاذبية بمرحلة واحدة أو مرحلتين مع الملغمة أو السيانيد. إذا كان الخام يحتوي على كمية كبيرة من الذهب، يتم استخدام التخصيب بالجاذبية بعد المرحلة الأولى من التكسير. يسمح هذا المخطط، باستخدام عمليات الجاذبية، باستخراج ما يصل إلى 80٪ من الذهب.

عند معالجة النفايات ذات التركيز الجاذبي بالسيانيد، تزداد نسبة استرداد الذهب إلى 95%. ومع ذلك، فإن السيانيد غير مقبول بالنسبة للخامات المحتوية على مواد كربونية، وكذلك كبريتيدات النحاس والأنتيمون. بالإضافة إلى ذلك، لا يستخرج السيانيد الذهب المنتشر بدقة في معادن الكبريتيد. في هذه الحالة، يُنصح باستخدام تعويم الذهب مع معادن الكبريتيد. مع الكبريتيدات والذهب المنتشر بدقة وغير متساوٍ، يمكن الحصول على أفضل النتائج عن طريق التخصيب باستخدام مخططات التعويم المرحلي. ومع ذلك، في حالة النفايات ذات محتوى الذهب أعلى من المكب، يتم إخضاعها للتخصيب بالجاذبية في الهيدروسيكلونات أو في آلات الجيج مع عودة جزء الرمل أو التركيز إلى بداية العملية أو إلى دورة سيانيد مستقلة.

خامات الذهب والبيريت

في خامات الذهب والبيريت، يرتبط الذهب المشتت بشكل ناعم عادةً بالبيريت، لذلك يتم فصله بالتعويم مع البيريت. للحصول على نفايات تحتوي على محتوى ذهب نفايات، يتم تمديد جبهة التعويم التحكمية مع إنتاج تركيز نهائي في كل عملية تحكم، والتي يتم إرسالها للسيانيد. إذا لم يتم استخراج الذهب المشتت بشكل ناعم في البيريت بالسيانيد، يتم حرق تركيز التعويم قبل السيانيد عند درجة حرارة 650 - 700 درجة مئوية للحصول على حرق مسامي، مما يضمن الكشف عن حبيبات الذهب. في بعض الأحيان، لتقليل خسائر الذهب مع نفايات النفايات، يتم استخدام السيانيد. ومع ذلك، إذا كان هناك ذهب حر في الخام، أثناء الحرق يتم امتصاصه بواسطة مكونات الخام منخفضة الذوبان ولا يتم استخراجه أثناء السيانيد الإضافي. في هذه الحالة، يتم استخدام مخطط يتم فيه سيانيد التركيز بالجاذبية مع إذابة الذهب الحر. يتم إرسال نفايات السيانيد إلى تعويم الكبريتيد مع المزيد من الحرق ومعالجة المركز بالسيانيد.

خامات الذهب والنحاس الكبريتيدية

في خامات الذهب والنحاس الكبريتيدية، لا يكون الذهب في حالة حرة فحسب، بل ينتشر أيضًا بشكل ناعم في الكبريتيدات (خاصة في الكالكوبيريت). بالإضافة إلى كبريتيدات النحاس، تحتوي الخامات عادةً على البيريت والأرسينوبيريت والبيروتيت، والتي تحتوي أيضًا على الذهب، ولكن بكميات أقل من الكالكوبيريت. يتم إرسال هذه الخامات، بعد إزالة الذهب الحر منها بعمليات الجاذبية (التهذيب، والإثراء في المجاري) وطحنها إلى حجم 70٪ فئة - 0.2 مم، إلى التعويم الجماعي الأول، حيث يتم تغذية الزانثات وزيت الصنوبر. بعد طحن نفايات التعويم إلى حجم 95٪ فئة - 0.2 مم، تتم إزالة الذهب الحر منها عن طريق التهذيب، ويذهب تصريف التصنيف إلى التعويم الجماعي الثاني، والذي يتم أيضًا باستخدام الزانثات وزيت الصنوبر.

بعد عمليات التنظيف، يتم إرسال التركيز السائب إلى تعويم النحاس، حيث يتم إجراء تخفيض البيريت بالجير، ولكن بقلوية منخفضة، لأن الذهب ينخفض ​​في بيئة قلوية للغاية. يتم إرسال تركيز الذهب والنحاس الناتج بعد التجفيف إلى مصهر النحاس. تمر المعادن الثمينة أثناء المعالجة الكهربائية للنحاس الخام، والتي يتم إنشاؤها أثناء الصهر، إلى الحمأة الكهربائية، والتي يتم استخراج المعادن الثمينة منها في مصانع خاصة. يتم إرسال تركيز البيريت إلى السيانيد لاستخراج الذهب الموجود فيه. يبلغ إجمالي استخراج الذهب وفقًا لهذا المخطط 90 - 91٪.

خامات الذهب والزرنيخ

تعد خامات الذهب والزرنيخ (الزرنيخ الذهبي) من أصعب خامات الإثراء، لأنها قد تحتوي على ما يصل إلى 10% من الزرنيخ في صورة أرسينوبيريت مع كمية كبيرة من الذهب في شوائب دقيقة تشبه المستحلب. بالإضافة إلى الأرسينوبيريت، تحتوي الخامات عادة على الكالكوبيريت. يصعب إثراء هذه الخامات بسبب وجود الصخور الكربونية (الخامات المقاومة للحرارة).

يتم إثراء خامات الذهب والزرنيخ باستخدام مخطط التعويم بالجاذبية المشترك. بعد الفصل عن الخام الأولي عن طريق الجيج مع التنظيف على طاولات التركيز لمركز الجاذبية، يتم إرسال نفايات دورة الجاذبية إلى التعويم مع فصل المركز الجماعي.

تتمثل الصعوبة الخاصة في تعويم الكبريتيد في المواد الكربونية التي تنتقل إلى التركيز وتزيد من إنتاجه بشكل كبير، ولكنها تقلل من محتوى الذهب. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن معالجة هذه التركيزات بشكل أكبر عن طريق السيانيد، لأن الصخر الزيتي الكربوني عبارة عن مادة ماصة لمجمع الذهب والسيانيد. في هذه الحالة، يتم فصل التركيز الكربوني عن التركيز السائب بإضافة الجير وعامل الرغوة والكيروسين، ويتم فصل نفايات التعويم من الصخر الزيتي الكربوني بإضافة كبريتات النحاس إلى تركيزات الذهب والبيريت والذهب والزرنيخ.

خامات متعددة المعادن

في الخامات المتعددة المعادن، يوجد الذهب عادة في حالة متناثرة بدقة في معادن الكبريتيد، وخاصة في البيريت والكالكوبيريت، وفي حالات أقل في الجالينا والسفاليرايت، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن العثور عليه في حالة حرة.

تتمثل تقنية استخراج الذهب من الخامات المتعددة المعادن في التقاط الذهب الحر في دورة الطحن واستخراجه بشكل أكثر اكتمالاً باستخدام المركزات التي يرتبط بها بالمكونات القيمة الرئيسية.

إثراء الخامات المحتوية على الذهب بالجاذبية

في الوقت الحاضر، يتم استخدام التركيز الجاذبي للذهب على نطاق واسع في مصانع استخلاص الذهب في جميع بلدان العالم، بما في ذلك البلدان التي تعد المنتجين الرئيسيين لهذا المعدن.

وفقاً لطبيعة المواد الخام المعالجة، تنقسم هذه المصانع إلى 3 مجموعات:

• الكوارتز وخامات الكوارتز الكبريتيدية التي تحتوي على معادن ثمينة بشكل أساسي في صورة قابلة للذوبان في السيانيد.
• خامات البيريت والبيريت الزرنيخ مع الذهب المنتشر بدقة في الكبريتيدات المقاومة للسيانيد، بالإضافة إلى الخامات التي تحتوي على مادة كربونية نشطة الامتصاص.
• خامات معقدة تحتوي، إلى جانب الذهب والفضة، على معادن غير حديدية ثقيلة (النحاس والرصاص والزنك والانتيمون)، بالإضافة إلى اليورانيوم.

داخل كل مجموعة، يتم تحديد عدد الشركات التي تستخدم عمليات الجاذبية والإثراء بالتعويم والسيانيد (الجداول 1، 2).

الجدول 1. مقياس تطبيق الجاذبية والتعويم والسيانيد

الجدول 2. إثراء الخامات بالجاذبية

تمارس عملية التخصيب بالجاذبية من قبل أكثر من ثلث المؤسسات، ومع ذلك فإن عملية التخصيب بالجاذبية دون الجمع مع عمليات أخرى لا يتم استخدامها تقريبًا أبدًا.

في السنوات الأخيرة، تم تحقيق تقدم كبير في تكنولوجيا إثراء خام الذهب بالجاذبية. ويتجلى هذا، أولاً وقبل كل شيء، في إنشاء أجهزة جديدة قادرة على استخراج ليس فقط جزيئات كبيرة ولكن أيضًا جزيئات صغيرة جدًا من الذهب المعدني المنطلقة أثناء عملية طحن الخام، مثل أجهزة التركيز الطرد المركزي وآلات الطرد المركزي، حيث تزداد شدة فصل جزيئات الذهب والمعادن الأخرى ذات كثافة الحبوب المنخفضة عدة مرات.

في الغالبية العظمى من الحالات، يتم استخدام الجاذبية بالاشتراك مع السيانيد أو التعويم أو كليهما. بالنسبة للخامات البسيطة، فإن المخططات الأكثر شيوعًا هي الجاذبية وإثراء التعويم بالجاذبية مع السيانيد لمخلفات التعويم، وفي بعض الحالات، تركيزات الجاذبية. الغرض الرئيسي من الجاذبية في هذه المتغيرات هو إزالة الذهب الحر الكبير من الخام إلى منتجات (مركزات) تتم معالجتها في دورة معدنية منفصلة عن الكتلة الرئيسية للخام.

وبالإضافة إلى زيادة (عادة بنسبة 2-4%) إجمالي استعادة الذهب، فإن هذا يساعد على منع أو على الأقل تقليل تراكم الذهب في معدات الطحن والخلط بشكل كبير.

التعويم، مثل التخصيب بالجاذبية، هو طريقة تخصيب ميكانيكية، حيث يتم تركيز وفصل المكونات المعدنية دون الإضرار ببنيتها البلورية وتركيبها الكيميائي. قد تشمل هذه الطرق أيضًا الفصل المغناطيسي والكهربائي والإشعاعي (بما في ذلك الفرز الضوئي)، وفصل المعادن حسب شكل وحجم الجسيمات، والالتصاق الانتقائي (الالتقاط بواسطة الأسطح اللاصقة) وبعض العمليات الأخرى. ومع ذلك، على عكس الطرق المذكورة أعلاه، بما في ذلك الجاذبية، يعتمد التعويم على استخدام الكواشف الكيميائية التي تؤدي مجموعة متنوعة من الوظائف.

تعتمد عملية التخصيب بالتعويم، والتي تتم عادة في بيئة مائية، على مبدأ منح خصائص كارهة للماء لحبيبات المكون المستخرج، والتي بسببها لا يتم تبليلها بالماء ويتم "دفعها" إلى حدود الطور السائل والغازي، حتى لو كانت كثافة هذه الحبيبات أكبر بعدة مرات من كثافة الماء.

يتم نقل كراهية الماء للحبيبات المعدنية من خلال الكواشف-المجمعات (المجمعات)، التي يتم إدخالها في التعليق وتثبيتها على سطح الجسيمات المستخرجة، على سبيل المثال، الكبريتيدات. يتم تكثيف عملية فصل الأخير عن بقية كتلة الخام (مخلفات التعويم) عن طريق تهوية اللب بالهواء، باستخدام مخففات وكواشف خاصة تثبط تعويم معادن الصخور النفايات، وكذلك عن طريق تنظيم مؤشر الهيدروجين (pH)، أي إنشاء بيئة لب حمضية أو قلوية أو محايدة.

بفضل النطاق الواسع للغاية من كواشف التعويم، والتي يبلغ عددها الإجمالي حوالي 6-8 آلاف، تم إنشاء إمكانيات تركيز أي معادن تقريبًا عن طريق التعويم. وعلى نفس الأساس، تم تطوير مبادئ وطرق فصل (اختيار) مخاليط معدنية مختلفة للحصول على منتجات فردية (مركزات) تلبي متطلبات السوق وشروط استخدامها اللاحق أو المعالجة الكيميائية المعدنية. في هذا الصدد، فإن التعويم، كطريقة للإثراء الميكانيكي للمواد الخام المعدنية، يتمتع بقدرات كبيرة جدًا، مما يحدد استخدامه الواسع في مختلف الصناعات، بما في ذلك المعادن غير الحديدية والحديدية، وصناعة الفحم، في إنتاج الماس والفوسفور والجرافيت والباريت والمغنيسيوم وطين الكاولين النقي ومنتجات معدنية أخرى. في الوقت الحاضر، تعالج عملية التعويم أكثر من 2 مليار طن من المعادن سنويًا، وهذه هي أفضل سمة لهذه العملية التكنولوجية.

تلعب عملية التعويم دورًا مهمًا إلى حد ما في إثراء المواد الخام لخام الذهب. ومع ذلك، يتم أخذ ظرف مهم واحد في الاعتبار، والذي يميز قدرات التعويم للخامات المحتوية على الذهب عن معظم خامات المعادن غير الحديدية. تتميز الأخيرة بفصل واضح للمراحل التكنولوجية الرئيسية: إثراء الخام والمعالجة المعدنية للمركزات. يتم تنفيذ هذه المراحل في مؤسسات منفصلة (مصانع الإثراء، والمصانع المعدنية)، والتي غالبًا ما تكون جزءًا من جمعيات إنتاج مختلفة. في الوقت نفسه، تعمل الغالبية العظمى من مصانع استعادة الذهب وفقًا لمخططات بدورة كاملة لمعالجة الخام إلى المنتج النهائي القابل للتسويق - سبائك الذهب (سبائك دوريه). لهذا السبب، تتم معالجة الخام في مؤسسات تعدين الذهب، كقاعدة عامة، وفقًا لمخططات مشتركة تجمع بين عمليات إثراء التعويم بالجاذبية مع السيانيد وغيرها من العمليات الكيميائية المعدنية (الصهر، التحميص، الأوتوكلاف أو الأكسدة الكيميائية الحيوية، إلخ).

إثراء الخامات بالتعويم في مصانع استخلاص الذهب

وفقا لنشاط التعويم في الخامات، يمكن ترتيب المعادن الحاملة للذهب بالترتيب التالي (بترتيب تنازلي):

• تجمعات الذهب المعدني مع كبريتيدات الحديد (البيريت، الزرنيخبيريت) وكبريتيدات المعادن غير الحديدية الثقيلة (الكالكوبيريت، الجالينا، إلخ)؛
• الكبريتيدات المحتوية على الذهب، والتي يتواجد فيها الذهب في شكل شوائب معدنية رقيقة؛
• حبيبات الذهب الحرة وسبائك الذهب والفضة الطبيعية (الإلكتروم، الكويستليت، إلخ.)

إن أعظم تأثير لاستخدام التعويم مضمون عند استخراج الذهب من الخامات التي تحتوي على معدن الكبريتيد بشكل أساسي. ونادرًا ما يستخدم التعويم للخامات المؤكسدة المحتوية على الذهب، لأنه لا يوفر مؤشرات مرضية لاستخراج المعدن إلى تركيزات، حيث يكون أدنى بكثير في هذا الصدد من عملية السيانيد المباشر للخام. ومع ذلك، فإن استخدام التعويم مفيد جدًا في عملية الدراسات المعدنية لاستخراج حبيبات دقيقة من الذهب الحر من الخامات المؤكسدة لفحصها المجهري اللاحق من أجل تحديد حجم وشكل حبيبات الذهب. وكقاعدة عامة، يتم إجراء عملية تعويم الخامات المحتوية على الذهب في بيئة قلوية قليلاً (درجة الحموضة = 7-9). لإنشاء مثل هذه البيئة، يتم استخدام الصودا أو الجير (يتم استخدام الأخير بشكل أقل، لأنه يتمتع بخاصية اكتئاب ضعيفة التعبير عنها فيما يتعلق بالبيريت الحامل للذهب، وإلى حد ما بالذهب الأصلي).

تُستخدم زانثات الإيثيل أو البوتيل كمجمعات. وعادةً ما يُستخدم زيت الصنوبر أو الكريسول كعوامل رغوية. وتُضاف كبريتات النحاس إلى اللب (أثناء الطحن) لتنشيط البيريت.

يتم تقليص المعادن العالقة، بما في ذلك الطين، باستخدام السيليكات و(بشكل أقل شيوعًا) كبريتيد الصوديوم. يستخدم الأخير أيضًا في كبريتيد سطح الجسيمات المعدنية المؤكسدة (الملاكيت، والأزوريت، والسيروسيت، والأنغليسيت، والسميثسونيت، وما إلى ذلك) من أجل إضفاء نشاط التعويم عليها.

لتعويم الخامات المحتوية على الذهب والفضة، اعتمادًا على تركيبها المادي، يتم استخدام مجموعة متنوعة من الأجهزة: آلات التعويم الميكانيكية متعددة الغرف، والميكانيكية الهوائية، والهوائية، وكذلك آلات التعويم ذات الحجم الكبير (الحوض). في السنوات الأخيرة، تم تطوير أعمدة التعويم وهي تعمل بنجاح في عدد من مؤسسات تعدين الذهب، المصممة لتخصيب الخامات المطحونة بدقة واللزجة لتركيز الذهب الطبيعي والكبريتيدات المحتوية على الذهب الخشن في دورات طحن الخام. يعتبر التعويم السريع بديلاً لطرق الجاذبية لاستخراج الذهب من الخامات "المطحونة حديثًا" ويستخدم بشكل فعال في المصانع.

إن استخدام التعويم كعملية تكنولوجية وحيدة نادر للغاية. وهذه هي في الأساس المؤسسات التي تعالج الخامات المعقدة، والتي تحتوي، إلى جانب الذهب والفضة، على معادن غير حديدية أخرى (النحاس والرصاص والزنك والأنتيمون) بتركيزات وأشكال معدنية تسمح بإمكانية وجدوى اقتصادية لاستخراج هذه المعادن المرتبطة بها إلى منتجات سائلة قابلة للتسويق. إن تنفيذ التعويم في وضع كاشف خاص يسمح باستخراج تركيزات النحاس والرصاص والزنك والأنتيمون ذات التركيبة المقبولة من الخامات المحتوية على الذهب، والتي يتم إرسالها للمعالجة اللاحقة في مصانع المعادن المتخصصة. أثناء التعويم، ينتقل أيضًا جزء كبير من المعادن النبيلة الموجودة في المواد الخام الأصلية إلى هذه التركيزات. يتم تحديد إمكانيات استخراجها لاحقًا من خلال تكنولوجيا الإنتاج المعدني الرئيسي.

تتمثل الاستراتيجية الرئيسية لشركات تعدين الذهب العاملة في المعالجة المعقدة للخامات المتعددة المعادن، بالإضافة إلى الحصول على تركيزات مشروطة من المعادن غير الحديدية أثناء التعويم، في ضمان أقصى قدر ممكن من استخراج الذهب في الموقع باستخدام عمليات تكنولوجية أخرى، وخاصة التخصيب بالجاذبية والسيانيد. تمارس معظم الشركات هذا النوع من تقنية الجاذبية والتعويم والسيانيد المدمجة في معالجة الخامات المعقدة.

الأشياء المفضلة لاستخدام التعويم هي الخامات المقاومة للحرارة من الناحية التكنولوجية، حيث يرتبط الذهب ارتباطًا وثيقًا بكبريتيدات الحديد ولا يمكن استخراجه بالسيانيد دون استخدام عمليات تحضيرية معقدة ومكلفة إلى حد ما: التحميص التأكسدي، أو الأوتوكلاف أو الأكسدة الكيميائية الحيوية للكبريتيدات.

يسمح التعويم ليس فقط بتركيز الكبريتيدات المحتوية على الذهب (البيريت والأرسينوبيريت) في حجم صغير من المركز المرسل للمعالجة المعدنية، ولكن أيضًا لفصل هذه الكبريتيدات، على سبيل المثال البيريت والأرسينوبيريت أو البيريت من أجيال مختلفة، تختلف في محتوى الذهب.

أحد الخيارات لتخصيب خامات الذهب منخفضة الدرجة (2.2 جرام/طن من الذهب) هو تقنية التعويم بالجاذبية المدمجة. يتم استخدام منشط خاص للذهب المعدني ونمو الذهب المتداخل مع البيريت في عملية التعويم. بالاشتراك مع زانتات أميل البوتاسيوم (جامع البيريت) وكربونات الصودا التي يتم إدخالها في اللب للحفاظ على درجة حموضة مثالية تتراوح بين 8.4 و8.6، يسمح الكاشف باستخراج 85٪ من الذهب في التركيز مع الحفاظ على حوالي 75٪ من البيريت في مخلفات التعويم، والتي تمثلها بشكل أساسي الكسور التي لا تحتوي على الذهب. مع مراعاة الجاذبية، فإن إجمالي استخراج الذهب في التركيزات في المصنع يزيد عن 90٪ - مع إنتاج تركيز يبلغ 1.9٪ فقط من الخام.

عند معالجة خامات الكبريتيد الكربوني، يتم تحسين الجودة وتقليل إنتاج التركيزات المحتوية على الذهب عن طريق إزالة التعويم الأولي لكسور الفحم المهدرة من حيث محتوى الذهب من الخام أو عن طريق التعويم المتسلسل للكربون والكبريتيدات مع الاختيار الدقيق لنظام الكاشف في كل مرحلة.

في حالة وجود ذهب مقاوم للحرارة (في الكبريتيدات) وسهل السيانيد في الخامات في نفس الوقت، يتم استكمال عملية التخصيب بالتعويم بعملية السيانيد، حيث يتم إخضاع الخامات الأولية قبل التعويم أو مخلفات التخصيب بالتعويم. كما تتم معالجة تركيزات البيريت والأرسينوبيريت التي يتم الحصول عليها أثناء التعويم في الموقع بطريقة السيانيد، ولكن فقط بعد الفتح الكيميائي أو الحراري أو الكيميائي الحيوي الأولي للكبريتيدات الحاملة للذهب.

في المؤسسات التي تقوم بمعالجة الخامات البسيطة التي تحتوي على ذهب قابل للسيانيد بسهولة نسبيًا، يتم استخدام التعويم فقط إذا كان يضمن إنتاج مخلفات غنية بالذهب وإذا كان هذا يقلل بشكل كبير من تكاليف المعالجة المعدنية المائية، حيث لا تخضع الكتلة الكاملة من الخام للسيانيد، ولكن فقط تركيزات التعويم.

لقد أصبحت عملية التعويم عملية متنوعة للغاية من حيث الكواشف المستخدمة والمعدات المستخدمة، مما يسمح باستخدامها على نطاق أوسع بكثير من ذي قبل، بما في ذلك على الخامات الفقيرة والمعقدة. وبفضل التعويم، من الممكن زيادة استخراج الذهب وضمان الربحية المقبولة لتطوير الودائع. في الوقت نفسه، تتطلب تعدد التباينات في العملية دراسات معملية وتكنولوجية شاملة ودقيقة للخامات، فضلاً عن الخبرة والمعرفة الواسعة من أجل العثور على الخيار الذي سيوفر أفضل تأثير لظروف محددة.

إن أساس التكنولوجيا الحديثة لاستخراج الذهب والفضة من خامات الرواسب الأولية هو السيانيد، والذي يتكون من الاستخلاص الانتقائي للمعادن الثمينة بمحاليل مائية من السيانيد القلوي: الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم. ثم يتم فصل المعادن المذابة عن المحاليل بطرق مختلفة، وفي النهاية يتم الحصول على منتجات تجارية عالية الجودة - سبائك معدنية (معادن دوريه)، يتم إرسالها إلى مصانع التكرير. في بعض الحالات، يتم تنقية الذهب والفضة مباشرة في الموقع، أي في ظروف مؤسسة تعدين الذهب.

تجدر الإشارة إلى أنه في الماضي، كان يُنظر إلى معالجة تركيزات الجاذبية المحتوية على جزيئات كبيرة من الذهب والمعادن الثقيلة الأخرى (خاصة الكبريتيدات) باستخدام السيانيد في أجهزة على شكل خزان (محركات ميكانيكية وميكانيكية هوائية) على أنها غير مقبولة بسبب انخفاض معدل إذابة الذهب وصعوبة الحفاظ على التعليق في حالة معلقة، مما أدى إلى ترسيب الكسور الثقيلة في قاع الأجهزة. في الوقت الحاضر، يتم حل هذه المشاكل باستخدام خلاطات الأسطوانة الأفقية، بالإضافة إلى الأجهزة ذات الدورة القسرية لمحاليل السيانيد والمفاعلات المخروطية. تتيح هذه الأجهزة معالجة تركيزات الجاذبية المحتوية على الذهب بأي خصائص حبيبية تقريبًا عن طريق السيانيد. وهكذا، يتم استكمال التكنولوجيا التقليدية لتركيز الذهب بالجاذبية مع التشطيب العميق للمركزات الأولية إلى "رؤوس ذهبية" غنية مناسبة للصهر في سبيكة ذهب وفضة (معدن دوريه) بطريقة بديلة للمعالجة المعدنية المائية للمركزات ذات المحتوى المعدني المعتدل، بعد إعادة تنظيفها مرة واحدة أو مرتين على طاولات التركيز أو أجهزة التشطيب الأخرى.

تزداد كفاءة هذا الخيار بشكل أكبر إذا لم يتم إخضاع تركيزات الجاذبية فقط ولكن أيضًا مخلفات التخصيب بالجاذبية للخام (باستخدام وضع الاستخلاص "الأكثر ليونة") للسيانيد، لأنه في هذه الحالة من الممكن توجيه البقايا الصلبة لدورة "المركز" إلى عملية الهيدروميتالورجية العامة، والحصول في النهاية على منتج تجاري واحد.

من المرجح أن تاريخ صناعة التعدين والمعادن العالمية لا يعرف أمثلة أخرى لمثل هذا التطور الديناميكي وتطور العمليات التكنولوجية مثل استخلاص الذهب بالسيانيد. ويتضح ذلك، على سبيل المثال، من خلال الأرقام التالية. تم تسجيل براءة اختراع عملية استخلاص السيانيد في أكتوبر 1887. في العام التالي، 1888، تم إنشاء منشأة شبه صناعية توضيحية، وفي عام 1889، تم بناء أول مصنع في العالم لاستخلاص السيانيد من خامات الذهب. بعد عام، تم تشغيل منشأة استخلاص السيانيد الصناعية الثانية، حيث زاد إنتاج الذهب في 4 سنوات من 9 كجم (1890) إلى 9 أطنان (1893)، أي ألف مرة. أدى التطور السريع اللاحق لتكنولوجيا الاستخلاص بالسيانيد إلى أن تحتل العملية بسرعة كبيرة مكانة رائدة في الإنتاج العالمي الإجمالي للذهب من خامات الخام، والتي زادت من 200 إلى 2500 طن سنويًا على مدى 110 عامًا (1890-2000). على مدى السنوات العشرين الماضية، تم الحصول على 92٪ من الذهب في العالم باستخدام السيانيد من خامات الرواسب الأولية (الـ 8٪ المتبقية هي من المعدن المستخرج بشكل عرضي من خامات المعادن غير الحديدية الثقيلة: النحاس والرصاص والأنتيمون، وما إلى ذلك).

تتمثل المزايا التكنولوجية لعملية السيانيد التي يتم إجراؤها باستخدام محاليل ذات تركيز سيانيد منخفض للغاية (0.3-1 جم / لتر وأقل) في المقام الأول في أنها تتم في بيئة قلوية قليلاً (درجة الحموضة = 9.5 ~ 11.5) عند درجة حرارة الغرفة العادية والضغط الجوي ، مما يحدد الكفاءة الاقتصادية العالية لعملية السيانيد لخامات الذهب.

لقد لعبت التطورات التي قام بها مكتب المناجم الأمريكي (US BM) دورًا مهمًا في استخراج الذهب عن طريق الامتزاز من وسائط السيانيد باستخدام الكربون المنشط الحبيبي (1952) واستخلاص السيانيد من كومة من الخامات الكبيرة ومكبات الخام (1969).

تم إنشاء أول مشروع تجاري لاستخراج الذهب من الكومات باستخدام امتصاص الكربون في عام 1974 لمكبات النفايات الصخرية التي تحتوي على أقل من 2.5 جرام / طن من الذهب، مما جعل معالجتها بتكنولوجيا المصنع التقليدية غير مربحة في ذلك الوقت. في الثمانينيات من القرن الماضي، كانت عملية KB منتشرة على نطاق واسع في صناعة تعدين الذهب في الولايات المتحدة، ثم في بلدان أخرى. وقد تم تسهيل ذلك من خلال التطوير التالي لـ USBM للتكتل الأولي للخامات المسحوقة واللزجة قبل KB (1979). في روسيا على مدى السنوات العشر الماضية، تم إنشاء حوالي 20 مؤسسة صناعية تقوم باستخراج المواد الخام من خام الذهب من الكومات، بإجمالي حجم معالجة يزيد عن 5 ملايين طن سنويًا.

وكقاعدة عامة، تُستخدم عملية الاستخلاص بالاستخلاص من الأكوام لاستخراج خامات منجمية مفتوحة تحتوي على نسبة من الذهب تتراوح بين 0.5 إلى 1.5 جرام/طن، حيث يُستخرج منها ما بين 50 إلى 80% من المعدن عن طريق السيانيد. وهذا يضمن التشغيل المربح للمؤسسات ذات الأحجام المختلفة: من 0.5 إلى 15 مليون طن من الخام سنويًا. وفي بعض الأحيان تُستخدم عمليات الاستخلاص بالأكوام والاستخلاص من السد.

يخضع الجزء الأكبر من الخام لعملية الاستخلاص بالاستخلاص من الكومة بعد التكسير الأولي حتى عمق 65 مم وتكتل الخام المسحوق بمحلول الجير والسيانيد. تتم معالجة الخامات الرديئة (الذهب أقل من 0.5 جم / طن) بدون سحق أو تكتل بطريقة الاستخلاص بالسد. تبلغ نسبة استرداد الذهب في المحاليل 70٪، بما في ذلك 80٪ باستخدام الاستخلاص بالكومة و 65٪ باستخدام الاستخلاص بالسد.

هناك اتجاه آخر لزيادة كفاءة عملية الهيدروميتالورجية وهو دمج عمليات الاستخلاص من الكومة والسدود مع تكنولوجيا السيانيد في المصنع.

تتم عملية الاستخلاص من السد على خام بحجم "الوجه" دون سحق أولي. يتم استخراج الذهب من المحاليل في وحدة منفصلة. يتم دمج الفحم المشبع بالذهب من كلتا دورتي الاستخلاص وإخراجه باستخدام التكنولوجيا القياسية. يبلغ إجمالي استرداد الذهب 90٪، بما في ذلك 95٪ في دورة تكنولوجيا المصنع و 73٪ في الاستخلاص من السد.

تؤكد ممارسة الشركات التي تقوم باستخراج الذهب الإضافي من مخلفات التخصيب القديمة للسنوات السابقة إمكانية المعالجة المربحة لمواد خام الذهب منخفضة الجودة عن طريق السيانيد. هذه القضية، نظرًا لأهميتها (بما في ذلك لصناعة تعدين الذهب الروسية)، تستحق دراسة خاصة في منشور منفصل. هنا يجب ملاحظة أنه نظرًا للتكاليف الضئيلة لتطوير هذا النوع من رواسب الذهب "التكنولوجية" وإعداد المخلفات القديمة للمعالجة المعدنية المائية اللاحقة (السيانيد باستخدام تكنولوجيا المصنع)، فإن ربحية العملية مضمونة باستخراج الذهب بمستوى 0.4-0.5 جرام / طن من المادة الخام الأصلية.

لا تقتصر أهداف تطبيق السيانيد على المواد الفقيرة فحسب، بل تشمل أيضًا المواد الغنية إلى حد ما المحتوية على الذهب، وخاصة المركزات الناتجة عن التعويم والإثراء بالجاذبية الأرضية للخامات.

أما بالنسبة للمركزات المحتوية على الذهب بفعل الجاذبية، فقد كانت الطريقة الوحيدة المقبولة لمعالجتها حتى وقت قريب هي التشطيب العميق (إعادة التنظيف) مع صهر "رؤوس الذهب" الناتجة وتحويلها إلى سبائك معدنية. ومع ذلك، فقد تم الآن إنشاء أجهزة خاصة تسمح باستخراج حبيبات كبيرة من الذهب المعدني باستخدام محاليل السيانيد.

إن أحد المجالات المهمة لاستخدام عملية السيانيد هو معالجة الخامات والمركزات المقاومة للحرارة. وتشمل هذه المواد التي تحتوي على شوائب متناثرة من الذهب في حبيبات كثيفة وغير قابلة للذوبان في السيانيد من كبريتيدات الحديد: البيريت والأرسينوبيريت. وقد تمت دراسة إمكانية معالجة مثل هذه المواد بطرق هيدروميتالورجية أو حرارية "خالية من السيانيد" لفترة طويلة. ومع ذلك، لم يتم الحصول على نتائج إيجابية، من وجهة نظر اقتصادية. لذلك، فإن جميع شركات تعدين الذهب العاملة حاليًا تقريبًا تستخرج الذهب من خامات البيريت والأرسينوبيريت المقاومة للحرارة (المركزات) بنفس عملية السيانيد، ولكن فقط بعد فتح ميكانيكي إضافي (طحن ناعم وفائق الدقة)، أو كيميائي (أكسدة الأوتوكلاف)، أو كيميائي حراري (تحميص) أو كيميائي حيوي للكبريتيدات المحتوية على الذهب. وكقاعدة عامة، تكون هذه العمليات التحضيرية أكثر تكلفة بكثير من السيانيد نفسه. ومع ذلك، فإنها مجتمعة تضمن استخراجًا عاليًا للذهب في المنتج التجاري النهائي والكفاءة الاقتصادية الإجمالية للعملية التكنولوجية.

وتلعب عملية السيانيد أيضًا دورًا مهمًا في معالجة خامات الذهب المعقدة التي تحتوي على النحاس والرصاص والأنتيمون والزنك وغيرها من المعادن غير الحديدية الثقيلة، ويبدو استخراجها المرتبط بها ممكنًا من الناحية التكنولوجية ومجديًا اقتصاديًا.