CC BY
73
© А.И. Романчук, A.B. Тихвинский, В.В. Жарков, B.A. Богомолов, 2013
УДК 622.7:622.341
A.И. Романчук, А.В. Тихвинский, В.В. Жарков,
B.А. Богомолов
ФОТОМЕТРИЧЕСКАЯ СЕПАРАЦИЯ РУД ЗОЛОТА РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
Приведены результаты исследований по обогащению руд золота различных типов методом фотометрической сепарации с получением концентратов и отвальных хвостов. Ключевые слова: руды золота, фотометрическая сепарация, концентрат, хвосты.
В настоящее время более 80 % запасов золота резервных месторождений сосредоточено в рудах с низким его содержанием - менее 3,5 г/т.
Соответственно, перспективы увеличения золотодобычи в России связаны с необходимостью вовлечения в эксплуатацию объектов с низким содержанием драгоценных металлов, в частности, Сухой Лог и Наталкинское. Для эффективного освоения таких объектов требуется применение новых инновационных технологий на всех стадиях добычи и переработки руды.
Радикальное улучшение технико-экономических показателей переработки руд возможно на основе применения предварительного крупнокускового обогащения, что позволит отделить от общей массы добытых руд до 70 % хвостов с отвальным содержанием золота. Соответственно снижается количество поступающей на глубокое обогащение руды и затраты на её переработку. Кроме того, существенно уменьшается объём складируемых в хвостохранилища продуктов обогащения и их негативное воздействие на окружающую среду.
В последние годы благодаря достижениям в области микропроцессорной
техники и компьютерных технологий созданы современные промышленные фотометрические сепараторы, обеспечивающие разделение минерального сырья крупностью от 250 мм до 5 мм по цветовым признакам, форме и симметрии. Сепараторы имеют производительность до 350 т/час и способны решать задачи крупнокускового обогащения руд при промышленной отработке крупных месторождений.
Фотометрическая сепарация уже применяется и положительно зарекомендовала себя на горных предприятиях Финляндии, ЮАР, Австралии, США, Канады.
В основе метода лежит теория распознавания образцов. Поток руды сканируется высокоскоростной камерой. Компьютерная программа обработки изображения оценивает куски руды по нескольким параметрам: размеру, форме, площади, положению в пространстве, соотношению площадей различных цветовых характеристик на поверхности куска и даёт команду на выделение кусков заданных параметров из общего потока руды. Для этой цели установки фотометрической сепарации оборудованы форсунками с быстродействующими воздушными клапанами.
На фотометрическую сепарацию поступают машинные классы руды крупностью -250 + 5 или -250 + 10 мм. Отсев (крупностью -5 или 10 мм) объединяется с концентратом ФМС с получением обогашённого продукта, для последуюшего глубокого обога-шения.
С применением фотометрической установки вет81аг 600 в ЦНИГРИ выполнены исследования по крупнокусковой фотометрической сепарации руд золота различных типов, подтвердившие её эффективность.
1. Углеродистые сланцы с вкрапленной прожилковой кварц-пиритовой минерализацией (рис. 1. а). Главным рудным минералом и основным концентратором золота является пирит, в котором золото присутствует в виде включений различной крупности, преимушественно в виде частиц размером 20—400 мкм. Основная часть пирита представлена разнозер-нистыми кристаллическими сростками и агрегативными скоплениями с размером зёрен от первых десятых долей до 5—7 мм. Наиболее золотоносными являются относительно крупные (0,7—2 см) кварц-пиритовые прожилки, которые по цветовым характеристикам резко отличаются от вмешаю-ших пород и хорошо диагностируются фотометрическим методом. Использование цветовых характеристики пирита в качестве признака разделения материала позволило выделить из руды с содержанием золота 0,64 г/т концентрат, содержаший 2,25 г/т золота, и хвосты с отвальным содержанием золота — 0,22 г/т при выходе 69,12 % от массы руды (табл. 1). Извлечение золота в обогашённый продукт ФМС составило 76,27 % от содержания в исходной руде.
Отсев руды имеет содержания золота на уровне исходного. Учитывая, что выход отсева составляет 12,88 % от массы исходной руды, а концентрата 18 %, в случае их объединения содержание золота в обогашённом продукте снизится до 1,57 г/т, а масса поступаюшей на глубоко обогаше-ние руды увеличится в 1,7 раза. Таким образом, эффект от применения сепарации снижается.
2. Черносланцевые прожилко-вые руды (рис. 1, б). Содержание золота в руде 1,28 г/т, сульфидных минералов не велико — менее 0,5 %. Характерным признаком золотоносности руды являются жилы и прожилки кварца различного размера, которые и использованы в качестве признака разделения. Для этой руды характерно увеличение содержания золота в мелких классах крупности, поэтому разубоживания концентрата ФМС отсевом не велико (табл. 1). В результате сепарации получен обога-шённый продукт с содержанием золота 1,85 г/т и отвальные хвосты. Объём поступаюшего на глубокую переработку материала сократился на 38 %.
3. Жильные кварцевые малосульфидные руды (рис. 1, в). Рудные тела на месторождении представляют собой кварц-адуляровые жилы. В кварце золото присутствует в виде мелких сростков размером от 1 мкм до 72 мкм. Вмешаюшие породы представлены андезитовыми туфами, базальтами, андезито-базальтами. На сепарацию поступала руда крупностью -40+10 мм. В отвальные хвосты с содержанием золота 0,35 г/т выделено более 43% материала. Коэффициент обогашения руды составил 1,75.
4. Жильные золото-кварцевые руды (рис. 1, г). Рудный материал
представлен кварцем, претерпевшим поверхностные изменения под воздействием окислительных процессов (рис. 1в). Кварц с включением пирита и железистых карбонатов приобрел бурый цвет, с арсенопиритом — грязно-зеленый за счет вторичного скородита. Вмешаюшие породы — черные сланцы, мелкозернистые песчаники, мелкозернистые дайковые образования диоритового ряда. В качестве признака
разделения использовали цветовые характеристики белого и окрашенного продуктами окисления золотосодер-жашего кварца. В результате сепарации машинных классов крупности -40+5 мм с содержанием золота 19,72 г/т, получен концентрат, со-держаший 105 г/т золота при его извлечении 96,69 % (табл. 1). В хвосты с содержанием золота 0,8 г/т выделено почти 82 % материала.
Таблица 1
Показатели ФМС сепарации руа золота
Продукты разделения Выход, % Содержание золота, г/т Извлечение Аи, %
от операции от исходного от операции от исходного
1. Углеродистые сланцы с вкрапленной прожилковой кварц-пиритовой минерализацией (-100+0 мм)
Концентрат ФМС 20,66 18,0 2,25 72,81 63,54
Отсев -5 мм — 12,88 0,63 — 12,73
Итого: обогашенный продукт ФМС — 30,88 1,57 — 76,27
Хвосты ФМС 79,34 69,12 0,22 27,19 23,73
Итого: исходная руда — 100,0 0,64 — 100,0
2. Черносланцевые прожилковые руды (-150+0 мм)
Концентрат ФМС 50,08 38,21 1,97 84,52 58,85
Отсев -10 мм - 23,71 1,63 — 30,37
Итого: обогашенный продукт ФМС - 61,92 1,86 — 89,22
Хвосты ФМС 49,92 38,08 0,36 15,48 10,78
Итого: исходная руда - 100,0 1,28 — 100,0
3. Жильные золото-кварц-адуляровые руда (-40+10 мм)
Концентрат ФМС 56,52 56,52 22,27 98,82 98,82
Хвосты ФМС 43,48 43,48 0,35 1,18 1,18
Итого: исходная руда - 100,0 12,74 — 100,0
4. Жильные золото-кварцевые руды (-40+5 мм)
Концентрат ФМС 18,12 18,12 105,21 96,69 96,69
Хвосты ФМС 81,9 81,9 0,80 3,31 3,3,1
Итого: исходная руда - 100,0 19,72 - 100,0
5. Кварцево-сульфидные руды с тонкозернистой сульфидной минерализацией (-40+0 мм)
Концентрат ФМС 42,99 32,16 1,0 56,83 34,65
Отсев -5мм — 25,19 1,43 — 39,02
Итого: обогашенный продукт ФМС — 57,35 1,18 — 73,67
Хвосты ФМС 57,01 42,65 0,57 43,17 23,33
Итого: исходная руда — 100,0 0,92 — 100,0
парации протекал неэффективно. Извлечение золота в концентрат составило только 34,65 %.
6. Кварцево-сульфид-ная золото-медная руда с прожилково-вкраплен-ной пирротин-халькопирит-пиритовой минерализацией (рис. 1, е).
Основными полезными компонентами руды являются медь и золото при низких содержаниях — 0,204 % и 0,382 г/т, соответственно, причём основная часть золота ассоциирована с халькопиритом. Вмещающие породы кварц-биотит-хлоритовые сланцы. метабазальты, метагаббро. В результате сепарации более 29 % материала выделено в хвосты с отвальным содержанием меди — 0,082 % и золота — 0,062 г/т (табл. 2). Содержание золота в обогащённом продукте ФМС увеличилось на 24,6 % на 17,1 %.
Потери золота с хвостами ФМС В связи с тонким рассеянием пи- составили 3,71 %, меди — 9,5 %. Из рита по всей массе руды процесс се- обогащённого продукта ФМС при по-
Таблица 2
Показатели фотомтрической сепарации кварцево-сульфидной золото-медной руды с прожилково-вкрапленной
пирротин-халькопирит-пиритовой минерализацией (класс крупности -40 мм)
Рис. 1. Образцы руд золота различных типов
5. Кварцево-сульфидные руды с тонкозернистой сульфидной минерализацией, в которой золото находится в тесной ассоциации с тон-ковкрапленным во вмещающие породы пиритом (рис. 1л).
Продукты разделения Выход, % Содержание Извлечение, %
от операции от исходного Аи, г/т Си, % Аи Си
от опер. от исх. от опер. от исх.
Концентрат ФМС 71,61 57,35 0,449 0,239 94,78 67,41 87,63 67,30
Отсев -10 мм — 19,91 0,554 0,238 — 28,88 — 23,20
Итого: обогащенный продукт ФМС — 77,26 0,476 0,239 — 96,29 — 90,50
Хвосты ФМС 29,39 22,74 0,062 0,082 5,22 3,71 12,37 9,50
Итого: исходная руда — 100,0 0,382 0,204 — 100,0 — 100,0
следующей флотации получен кондиционный по меди и золоту сульфидный концентрат. Содержание полезных компонентов в хвостах флотации и фотометрической сепарации было практически одинаковым.
Полученные результаты позволяют сделать заключение об эффективности метода полихромной фотометрической сепарации для крупнокускового обогащения минерального сырья. Показатели сепарации определяются минеральным составам руд и характером присутствия в них полезных компонентов. Наиболее высокие показатели достигаются для жильных золото-кварцевых
руд и руд, в которых золото концентрируется в относительно крупных гнёздах и прожилках пирита. В связи с тем, что отсев (не машинные классы крупности руды) объединяется с концентратом ФМС, на итоговые показатели крупнокускового обогащения значительное влияние оказывает его выход и содержание золота.
Решение о целесообразности применения предварительного крупнокускового обогащения в технологии переработки руд конкретных объектов должно приниматься на основании соответствующих технико-экономических расчётов, гтттт?
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Романчук А.И. — кандидат технических наук, заведующий отделом обогащения минерального сырья,
Жарков В.В. — старший научный сотрудник, Богомолов В.А. — младший научный сотрудник,
Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов,
Тихвинский А.В. — генеральный директор Aliud GmbH, hamburg@aliud-int.com
А
- РУКОПИСИ,
ДЕПОНИРОВАННЫЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ «ГОРНАЯ КНИГА»
ТОЧКА РАВНОВЕСИЯ ВЗРЫВА
(№ 945/02-13 от 04.12.12, 13 с.)
Григорьев Сергей Иванович — государственный инспектор Департамента по чрезвычайным ситуациям Восточно-Казахстанской области, grisi@mail.ru
THE POINT OF EQUILIBRIUM OF THE EXPLOSION
Grigoryev Sergey Ivanovich
