CC BY
38
© И.Ф. Лебедев, А.И. Матвеев, В.Е. Филиппов, 2012
УЛК 622.767.55
И.Ф. Лебедев, А.И. Матвеев, В.Е. Филиппов
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПНЕВМОСЕПАРАТОРА ПОС-2000 В СОСТАВЕ МОДУЛЬНОЙ ПЕРЕДВИЖНОЙ РУДООБОГАТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ (МПРОУ) В УСЛОВИЯХ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР*
Проведены технологические испытания оборудования модульной передвижной установки (МПРОУ), в частности, пневмосепаратора, в условиях отрицательных температур и высокой исходной влажности на месторождении «Сентачан» установлены рациональные температурные диапазоны эффективной работы пневмосепаратора. При этом эффективность пневмосепарации тонкоизмельченного золотосодержащего рудного материала достигается при его влажности не более 20 %.
Ключевые слова: пневмосепаратор, пневматическое обогащение, отрицательная температура.
Опытно-промышленные испытания технологии сухой переработки и обогащения золотосодержащих руд на базе использования дробилки комбинированного ударного действия ДКД-300, центробежного измельчителя ЦМВУ-800, пневмосепаратора ПОС-2000 и винтового пневмосепаратора на золоторудном месторождении «Сентачан» проводились на территории Верхоянского улуса (улусный центр: пос. Бата-гай) Республики Саха (Якутия). Целью проведения исследований на данном этапе является определение рациональных режимов всей технологической линии сухого обогащения руд, включая процессы дробления, измельчения и пневмосепарации после корректировки конструкции пневмосепаратора ПОС-2000, а также продолжение исследований
возможности обогащения мерзлых руд в условиях отрицательных температур и высокой исходной влажности для подбора рационального режима сепарации.
Актуальность работ по исследованию процессов сухого обогащения при высокой влажности (льдистости) продиктована постоянным перемешиванием руды со снегом и льдом во время ее хранения и складирования на складах. Попытки переработки мерзлых руд при отрицательных температурах на серийных дробилках и измельчителях приводят часто к остановке оборудования из-за налипания руды на стенках и рабочих органах.
Полевые работы по испытанию оборудования МПРОУ проводились на опытной партии руды в условиях отрицательных температур на базе се-
* Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 12-05-98536- р_восток_а).
зонной обогатительной фабрики ООО «Сарылах-Сурьма» п. Усть-Нера Оймяконского улуса Республики Саха (Якутия). В период от 2008 до 2011г. Технологическая линия испытаний представлена на рис. 1. Руда для проведения исследований отбиралась с рудного двора фабрики.
Технологическая схема обработки проб предусматривает следующие стадии:
1) Исходные пробы крупностью -200 мм проходят первый цикл дробления на дробилке комбинированного ударного действия ДКД-300;
2) Дробленый материал подвергается грохочению и разделяется на три класса крупностью +5, -5 +2, -2+0 мм;
3) Класс крупностью + 5 мм транспортируется на повторный цикл дробления;
4) Классы крупностью -5 +2 мм подаются на центробежную мельницу встречного удара ЦМВУ-800;
5) Полученные после мельницы продукты измельчения также подвергаются грохочению. Классы крупностью — 5+2 мм транспортируются на повторный цикл измельчения в ЦМВУ-800;
Рис. 1. Схема цепи аппаратов
6) После грохочения класс крупностью — 2 мм подается на обогащение в пневматическом сепараторе ПОС-2000.
В ходе полевых работ по переработке золото-сурьмяных руд месторождения «Сентачан» испытаны дробилка ДКД-300 и центробежный измельчитель ЦМВУ-800 как основное рудоразмольное оборудование и пневмосепаратор ПОС-2000 как обогатительное оборудование. Основными задачами исследований являлись:
• определение рациональных режимов технологической линии сухого обогащения руд, включая процессы дробления, измельчения и пневмосепарации;
• оценка технологических параметров пневмосепаратора ПОС-2000 после корректировки конструкции, продолжение исследований в условиях отрицательных температур при высокой исходной влажности руды;
• изучение вещественного состава продуктов обогащения на пневмосе-параторе и построение кривых обо-гатимости золота.
Дезинтеграция рудных проб проводилась в дробилке комбинированного ударного действия (ДКД-300).
Исследования по влиянию влажности (льдистости) и температуры окружающей среды на процесс дробления кварц-антимонитовых руд Сентачан-ского золото-сурьмяного месторождения проводились при отрицательной температуре окружающей среды -15 0С.
В результате проведенных исследований установлено, что при разрушении руды в дробилке комбинированного ударного действия ДКД-300 температура окружающей среды не влияет на эффективность дробления. Снижение качества дробления
происходит при отрицательных температурах с увеличением влажности руды, начиная с 20 %, и характеризуется повышенным выходом класса -10+5 мм.
Проведены исследования по оценке влияния исходной влажности рудного материала на эффективность измельчения в условиях отрицательных температур.
Продукты измельчения проб с разной влажностью подвергались ситовому анализу. При исследовании использовались пробы с естественной 6 % и искусственной (10—50 %) влажностью руды при температуре -15 0С.
При влажности (до 40 %) эффективность работы измельчителя не меняется. При дальнейшем увеличении влажности, эффективность работы начинает резко снижаться, на что указывает ухудшение качества измельченного материала.
В процессе исследований на стадии обогащения как основное обогатительное оборудование использовался пневматический сепаратор ПОС-2000 (рис. 2).
Рис. 2. Пневмосепаратор ПОС-2000
Предыдущие испытания пневмо-сепаратора П0С-2000 в 2010 году в условиях отрицательных температур и высокой исходной влажности материала выявили недостатки в работе данного аппарата, связанные с промерзанием узлов подшипника сухого скольжения, которые потребовали изменения конструкции этого узла пневмосепаратора. Данный подшипник был сделан из текстолитового материала, в процессе работы в него попадает пыль и мерзлый мелкий материал, в связи с чем, из-за трения, образуется конденсат и замерзает, что приводит к остановке оборудования. Для уменьшения трения текстолитовые пластинки заменены на фторопластовые, кроме того изготовлены дополнительные уплотнения для предотвращения попадания мелкого материала и пыли. В 2011 году после модернизации узла сухого скольжения проведены дальнейшие исследования в условиях отрицательных температур и высокой исходной влажности.
Наиболее главным параметром при проведении исследований являлась влажность руды, так как в условиях отрицательных температур в процессе пневмосепарации участвуют снег и лед, привнесенные рудой после её хранения на складе фабрики.
Золото в руде представлено, в основном, на 60 — 70 % в виде отдельных зерен среди антимонита и продуктов его окисления, встречается также в кварце и на границах кварца с сульфидами. Размер вкрапления золота от 0,002 до 0,2 мм, вплоть до эмульсионного вида.
Распределение свободного и ассоциированного золота по классам крупности в измельченной руде представлено в табл. 1.
Таблица 1
Распределение свободного н ассоциированного золота по классам крупности
Степень измельчения Класс крупности, мм Выхол, % Распрелеление золота
своболного ассоциированного
Ло 80 % класс +0,074 19,6 12,0 11,7
крупности - -0,074 80,4 19,4 56,9
0,074 мм
Итого: 100,0 31,4 68,6
Ло 90 % класс +0,074 9,9 10,3 4,1
крупности -0,074 90,1 32,0 53,6
-0,074 мм
Итого: 100,0 42,3 57,7
Таблица 2
Распределение золота по минеральным фракциям
Формы нахожления золота Распрелеление золота, %
в измельченной руле Измельчение ло 80 % -0,074мм Измельчение ло 90 % -0,074мм
Свободные зерна золота Ассоциированные с антимонитом Ассоциированные с нерудными минералами Ассоциированные с окислами сурьмы и прочими минералами Всего: 31.4 20,3 14.5 42,3 9,8 14,9
33,8 100,0 33,0 100,0
Распределение золота по главным минеральным фракциям в измельченной руде представлено в табл. 2.
На предварительной стадии исследований определялся рациональный температурный диапазон эффектив-
Рис. 3. Зависимость степени концентрации от температуры окружающей среды
ной работы пневмосепаратора и результаты исследований анализировались по степени концентрации (отношение содержания золота в концентрате к содержанию золота в исходном). На рис. 3 приведен график зависимости степени концентрации от температуры окружающей среды от -200 до +200.
Из графика видно, что область неэффективной работы пневмосепарато-ра ограничена температурой -9 до 5 0С. В области отрицательных температур наиболее устойчивая работа пневмосе-паратора наблюдается при -150. Поэтому в дальнейшем исследования
влияния влажности руды на эффективность обогащения были проведены при температуре окружающей среды -15 0С.
Для концентрации и анализа продуктов разделения пневмосепа-ратора использовалась отсадочная машина М0Д-02 для обогащения классов +1 мм и концентрационный стол СК0-0,5 для предварительного обогащения классов — 1 мм с выделением в зависимости от условий эксперимента нескольких продуктов разделения.
Определение уровня извлечения золота, в зависимости от количества свободного льда и снега в исходном материале, проводилось при четырех различных уровнях влажности. Опыты проводились при одинаковых технических рабочих параметрах: число оборотов рабочей чаши 60 об/мин, подаваемое давление воздушного потока 130-135 Па, температура окружающей среды -15 0С.
Подготовка руды осуществлялась путем добавления воды для создания необходимой определенной влажности с последующим замораживанием и дезинтеграцией для изучения влияния ее на обогащение в пнев-мосепараторе. В первой серии проб влажность руды составляла 32 %, во второй серии 19,9 %, в третьей 14,6 %. Четвертая проба обрабатывалась с естественной влажностью 5,86 %.
Продукты обогащения пневмосе-паратора (концентрат и хвосты) в дальнейшем перерабатывались на отсадочной машине и концентрационном столе. Определение уровня извлечения золота в концентрате ПОС-2000 производилось расчетом баланса металлов после определения содержания золота во всех продуктах разделения пробирным анализом, выполненным в пробирно-
химической лаборатории ОАО «Са-рылах-Сурьма».
Промывка продуктов пневмосепа-ратора ПОС-2000 на концентрационном столе видимых знаков золота не показала, но химическим анализом выявлено высокое содержание золота в концентрате (40,01 г/т), что еще раз доказывает возможность улавливания мелкого золота пневматической сепарацией. Содержание золота в хвостах — 1,89 г/т.
По расчетному значению извлечения золота в зависимости от исходной влажности пробы построена гистограмма, представленная на рис. 4.
Рис. 4. Извлечение золота в зависимости от исходной влажности руды в пневмосепараторе ПОС-2000
Из результатов испытаний видно, что с увеличением льдистости исходного материала уровень извлечения золота в концентрат увеличивается, но при превышении влажности 20 % происходит резкое снижение уровня извлечения золота.
Наибольший уровень извлечения золота достигается при влажности 19,9 %. При дальнейшем увеличении доли свободной влаги до 32,2 % извлечение золота резко снижается до 40,39 %. Предполагаемой причиной снижения извлечения золота является
то, что при большем увеличении влаги (в виде льда и снега) перечистка золота ухудшается, в связи с тем, что часть золота вместе с легкой воздушно-снежной смесью выносится в хвосты.
Вывоа
Таким образом, проведенными опытно-промышленными испытаниями оборудования модульной передвижной установки (МПРОУ) в част-
ности пневмосепаратора, в условиях отрицательных температур и высокой исходной влажности на месторождении «Сентачан» установлены рациональные температурные диапазоны эффективной работы пневмосепара-тора. При этом эффективность пнев-мосепарации тонкоизмельченного золотосодержащего рудного материала достигается при его влажности не более 20 %. ШШЗ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Лебедев Иван Феликсович — кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Матвеев Андрей Иннокентьевич — доктор технических наук, заведующий лабораторией обогащения полезных ископаемых,
Филиппов Виталий Егорович - доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник,
Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук, e-mail: [email protected].
А
ГОРНАЯ КНИГА-2012
C K MWI.IW ШЛА
РЕСУРСНО ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ IIPObJlEMI.I БОЛЬШИХ ГОРОДОК
(I IIV1H irx РЕШЕНИЯ
Ресурсно-экологические проблемы больших городов и пути их решения
Чмыхалова C.B.
Год: 2012
Страниц: 328
ISBN: 978-5-98672-262-7
UDK: 622:502.3
Проанализированы ресурсные и экологические проблемы крупных городов, возникающие при функционировании производственных, хозяйственных и иных объектов, необходимых людям для удовлетворения их потребностей. Рассмотрено загрязнение окружающей среды и потребление ресурсов при функционировании транспорта, влияние на городскую среду твердых бытовых и производственных отходов. Особое внимание уделено природоохранным и природовосстановительным мероприятиям, необходимым для сохранения состояния окружающей городской среды, близкой к природной, а также правовым аспектам экологической и градостроительной деятельности.
