CC BY
63
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
B.В. Кармазин, проф., д.т.н., . Р.И. Исаков, С.И. Черных, проф., д.т.н.,
C.А. Кравцов, к.т.н., В.М Валиков, Гинцветмет.
В.А. Малахов, асп, Ю.А. Эсаулов,
МГГУ ПГОК
Промышленные испытания модульной передвижной обогатительной фабрики для комплексного извлечения золота из отвальных продуктов Полярнинского ГОКа
В промышленности России за два века золотодобычи сложилась и сохранилась тенденция преобладающей разработки россыпных месторождений. В последние десятилетия 85 % золота добывалось из россыпных месторождений и только 15 % из коренных [1]. Недавно принят курс на реструктуризацию золотодобычи в сторону увеличения объемов добычи рудного золота, но реализуется она медленно.
Технология переработки (по сути промывки) золотосодержащих песков за это столетие изменилась мало, хотя сырьевая база изменилась коренным образом. Можно даже сказать, в прошлом веке на долбленных из стволов деревьев колодах, деревянных шлюзах, устланных меховыми шкурами или плетеными ковриками, благодаря меньшей скорости, золото извлекалась лучше, чем на современных гидрошлюзах типа ПГШ-50 или ПГШ-75 со стальными трафаретами и резиновыми ковриками. Положение ухудшается как резким снижением содержания золота в разработанных россыпях, так и уменьшение крупности золота в питании.
Снижение содержания золота в исходном за последние 50 лет в десятки и сотни раз, требует для поддержания или увеличения уровня добычи золота соответственного увеличения производительности по объему перерабатываемой пульпы, а последнее резко увеличивает потери мелкого и тонкого золота в эфельных хвостах.
К мелким классам условно относят золотины менее - 0,2 мм, а к тонким - 0,05 мм. Самые совер-
шенные гравитационные аппараты - сепараторы Кнельсона и Фаль-коне, шламовые концентрационные столы при небольшой производительности способны извлекать частицы крупности не менее 0,025 мм (25 микрон). Еще недавно при оценке запасов разведываемых месторождений геологи вообще не учитывали тонкое золото, как не извлекаемое в применяемой технологии. К сожалению, положение усложняется и тем, что тонкое золото часто бывает в сростках с силикатами, сульфидами, арсенидами и др., т.е. принципиально не может извлекаться гравитационными методами, как свободное золото.
В связи с изложенным в регионах золотодобычи: Колыма, Чукотка, Камчатка, Читинская и Амурская области, Хабаровского и Приморского края и др. некоторые месторождения отрабатываются повторно иногда по 3-4 раза и все равно остаются техногенными месторождениями с промышленным содержанием золота, иногда мало отличающимся по запасам от первоначальных. Некоторые шламохранилища или илоот-стойники содержат десятки тонн золота в крупности -50 мкм. В силу их сложного состава выщелачивание дает очень низкое извлечение, что нерентабельно, особенно при учете экологических проблем, возникающих при работе с цианидами.
НТЦ«Г орно-обогатительные модульные установки» предложена комбинированная модульная фабрика для извлечения тонкого золота из илов и шламовых отвалов отработанных россыпных место-Рис. 1
рождений. Она была спроектирована научно-техническим центром
МГГУ при участии ЭКТО Гин-цветмета, который по заказу НТЦ исследовал режимы флотации и выдал соответствующие данные для проектирования.
Фабрика состоит из двух передвижных модулей. Первый включает в себя оборудование для подачи и подготовки обогащаемого материала, выделения гравитационного по крупности золота в пески классификатора и его обогащение на шлюзе мелкого наполнения. Второй модуль включает в себя флотационное обогащение тонких классов - слива классификатора.
Технологическая схема подготовительного и основного модулей МОФ-1 показана на рис. 2. Схема цепи аппаратов модульной обогатительной фабрики (МОФ-1) представлена на рис. 3. Исходные илы подаются из илоотстойника скрепером 1 в бункер 2, установленный с каланчей скреперной лебедки на вершине эфельного отвала. Размываемый в бункере материал самотеком поступает в скруббер -бутару 3, где происходит промывка, дезинтеграция и отделение материала крупнее 20 мм. Подре-шетный материал бутары самотеком подается в спиральный клас-
сификатор 4, где происходит его классификация по классу 0,15 мм (а при необходимости по классу 0,3 мм). Пески классификатора самотеком направляются на шлюз мелкого наполнения 12. Слив классификатора самотеком направляется во флотационный модуль, расположенный у подножья эфель-ного отвала. Сначала он поступает в контактный чан 5, где происходит его агитация с флотационными реагентами, подающимися в чан из реагент-ных питателей 14. Из контактного чана пульпа насосом 6 подается в бак 7, откуда материал самотеком направляется во флотоколонну основной флотации 8. Для оттирки поверхности частиц материала и стабильности подачи питания во флото-колонну, в баке 7 поддерживается определенный уровень пульпы, большой излишек которой сливается в контактный чан в режиме байпаса. Пенный продукт флотоколонны основной флотации самотеком
поступает на перечистку во флото-колонну 9, хвосты которой аэролифтом транспортируются в контактный чан, для последующей подачи на дообогащение, а пенный продукт самотеком разгружается в приемные баки для флото-концентрата 10, где накапливается для передачи в модульдоводки флотоконцентрата.
Нагнетание воздуха в аэраторы флотоколонн производится компрессором 13, при давлении около 0,8 - 1,2 атмосфер. На нижней отметке флотоустановки смонтирован узел подготовки реагентов, включающий в себя баки с реа-гентными насосами.
Пневматические аэраторы, изготовленные из специального эластичного материала вакуумной морозостойкой резины), имеют весьма тонкую перфорацию, что исключает возможность их забивания и создают мелкие пузырьки воздуха заданного размера, а расход воздуха из компрессора определяет их количество.
Подача воды на модуль осуществляется по водопроводу насосной установки 11 из водоема в системе оборотного водоснабжения. Передвижная МОФ была изготовлена и смонтирована на Полярнинском ГОКе силами комбината, под руководством сотрудников НТЦ МГГУ. Все оборудование установки смонтировано но на санях. МОФ была доставлена на илоот-стойник шахты № 292 «Восточная» Полярнинского ГОКа для промышленных испытаний.
После выполнения пусконаладочных работ были проведены испытания модульной фабрики. Массовая доля золота в исходных илах составляла в среднем 0,2 г/т, подаваемая скрепером нагрузка на установку - 15т/ч. Две трети подаваемого материала было представлено классом крупности +0,15 мм, составлявшим пески классификатора, которые подавались на шлюз мелкого наполнения для гравитационного обогащения.
Класс крупности -0,15мм составлял чуть более 35 % от исходного по
выходу уходил в слив классификатора, который подвергался флотационному обогащению.
Гранулометрическая характеристика обогащаемого продукта с
содержанием золота по классам крупности представлена в табл. 1.
Флотацию золота проводили с использованием в качестве собирателя как ксантогената, так и дизельного топлива. Ввиду высокой стоимости и проблем с доставкой на ГОК ксанто-гената, руково-
дством комбината была поставлена задача добиться приемлемых результатов флотации при использовании в качестве основного
реагента - дизельного топлива.
В ходе испытаний получены фло------------- токонцентраты с
массовой долей золота от 15 до 120г/т, при извлечении золота от 1 до 86 %, в зависимости от технологического режима. Показатели обогащения при использова-
I нии в качестве собирателя дизельного топлива были незначительно хуже, чем при работе на ксантогенате.
Длина линии скрепирования ЛС-100 составляла 120 м, проходя через весь илоотстойник. Подача материала на линию скрепирова-ния осуществлялась бульдозером с периодичностью 1 раз в 2-3 дня.
Обслуживающий персонал МОФ состоит из двух человек -скрепериста и машиниста обогатительных аппаратов.
Разработанная НТЦ МГГУ передвижная комбинированная модульная обогатительная фабрика является не сложной в конструктивном исполнении, механически надежной, обеспечивающей непрерывность и стабильность технологического процесса. За период испытаний не было ни одного отказа по механической части. Минимальное содержание золота в концентратах или шлихах, прини-маемых металлургами на до-вод-ку и аффинаж, составляет 50100 г/т. Такие содержания можно получать на испытанной МОФ, однако доставка таких концентратов авиатранспортом не выгодна. Другие виды транспорта, например, морской и железнодорожный (до уральского СУМЗа) могут и не выйти из пределов рентабельности, но значительно удорожают передел, поэтому возникает вопрос о доводке флотоконцентрата Даже первое знакомство с полученными на модульной обогатительной фабрике из лежалых хвостов флотоконцентратами показывает большую сложность их золотосодержаще- го минерального состава. Свободное золото представлено приблизительно третьей частью его общего количества, однако около половины золотин покрыто «железной рубашкой».
Большая часть золота связана с сульфидами, арсенидами и другими минералами в достаточно тонких агрегатах. В соответствии со свойствами этих минералов мож-
но говорить о магнитном, электрическом, флотационном и других методах доводки, включая их комбинации. Так, сепарация в сильном магнитном поле повышает качество флотоконцентрата в 510 раз, электросепарация выделяет свободное золото, магнитная сепарация в слабом поле выделяет золото в «рубашке», флотация -минералов серы, мышьяка, сурьмы и др. (рис. 4).
По этой схеме в концентрат идет и мелкое золото от блока гидроциклона, железный и пир-ротиново-пиритный скрап, содержащий золото, золото в рубашке и свободное золото.
Тем не менее, получение концентратов, содержащих более одного килограмма золота на тонну при извлечении более 50 %, для некоторых проб отвалов сложного состава никакими методами невозможно без дополнительного раскрытия материала. Измельчение флотоконцентрата до крупности 95 % класса -0,074 мм с последующим дообогащением, позволяет значительно повысить его качество без потери извлечения золота и сделать эту технологию универсальной применительно к любому типу илоотстойников ПГОКа.
Учитывая, что выход концентрата МОФ в нашем случае не превышает 0,5 % от исходного, доводочный модуль может находится при ШОФ или ШОУ, где есть возможность дораскрыть материал, высушивать при необходимости промпродукты перед электро-сепарацией для выделения свободного золота и т.д.
В зависимости от вещественного и минералогического состава исходных продуктов и флотокон-центратов измельчение может не потребоваться, но в общем виде доводочный модуль включат в себя следующие операции, показанные на рис. 4.
© В.В. Кармазин, С.А. Кравцов, В.А. Малахов, Р.И. Исаков, В.М Валиков, Ю.А. Эсаулов, С.И. Черных
