CC BY
14Выводы
■ Установлено, что в блоке отбитой мёрзлой руды при фильтрации воздуха образуется зона интенсивного льдонакопления, которая имеет нестационарный характер. Зона интенсивного льдонакоп-ления сдвигается в начало фильтрационного пути и льдонасыщенность пустот достигает максимального значения при уменьшении пустотности блока и увеличении естественной влажности отбитой руды.
■ Процесс конденсации влаги на поверхности кусков отбитой руды в блоке при движении через него воздуха носит относительно быстротечный характер. По истечении 120 ч происходит накопление горными породами (в навале) влаги в количестве, вполне достаточном для смерзания (потери сыпучести) отбитой руды.
■ Установлено, что зона интенсивного льдона-копления сдвигается к началу фильтрационного пути при понижении температуры пород, повышении теплоёмкости отбитой руды, уменьшении среднего размера кусков отбитой руды и пустот-ности блока. Интенсивность льдонакопления возрастает с увеличением разности температур рудничного воздуха и поверхности кусков мёрзлой руды, влагосодержания рудничного воздуха и теплоёмкости отбитой руды.
■ Поскольку массообменные процессы происходят даже при небольшой депрессии (разности давлений), для предотвращения смерзаемости отбитой руды должны быть разработаны специальные мероприятия по уравниванию давлений воздуха внизу и вверху блока, чтобы уменьшить интенсивность просачивания воздуха (установка вентиляционных дверей, герметизация поверхности
обрушения, изоляция очистного пространства и т.д.). При нагнетательно-всасывающем способе проветривания, регулируя работу всасывающего и нагнетательного вентиляторов, можно создать в зоне обрушения зону «нулевой депрессии».
• В тех случаях, когда выполнение мероприятий, указанных в предыдущем пункте, невозможно, необходимо предварительное охлаждение воздуха, поступающего в блок до температуры горных пород, чтобы максимально снизить конденсационные процессы, вызывающие их смерзание.
Литература
1. КурилкоA.C., КаймоновМ.В. Экспериментальные исследования прочности смерзшихся сыпучих горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2004. - № 12. - С. 69-71.
2. Хямяляйнен В.А., Понасенко Л.П., Бурков Ю.В.и др. Тампонаж обрушенных пород. - Кемерово: Кузбас. гос. техн. ун-т, 2000. - 107 с.
3. Вахрамеев И.И. Теоретические основы тампонажа горных пород. - М.: Недра, 1968. - 291 с.
4. Тихонов A.M., Самарский A.A. Уравнения математической физики. - М.: Наука, 1977. - 736 с.
5. ИсаченкоВ.П., ОсиповаВ.А., СукомелA.C. Теплопередача. - М.: Энергия, 1981. - 416 с.
6. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. -М.: Атомиздат, 1979. - 416 с.
7. Лариков H.H. Теплотехника. - М.: Стройиздат, 1985. - 432 с.
8. Юдаев Б.Н. Теплопередача. - М.: Высш. школа, 1973. - 360 с.
9. Ушаков К.З., Бурчаков A.C., Пучков ЛЛ., Медведев И.И. Аэрология горных предприятий. - М.: Недра, 1987. - 421 с.
10. Самарский A.A. Теория разностных схем. - М.: Наука, 1983. - 616 с.
УДК 622.342:622.7
Возможности технологической кластеризации золотосодержащего россыпного месторождения реки Б. Куранах по содержанию металла
В.Р. Ларионов, А.И. Матвеев, Ф.М. Федоров, А.М. Бураков, С.А. Ермаков, Л.Н. Горохова
Россыпное месторождение золота Б. Куранах характеризуется высокой контрастностью запасов металла и резким изменением его содержания. Это приводит к значительным колебаниям объёмов добычи металла. Такие же колебания характерны и для технологических показателей процесса обогащения. По критерию раздельной разработки проведена технологическая кластеризация месторождения. Для выделенных технологических кластеров определена последовательность обогащения, включая применение отдельных схем обогащения.
ЛАРИОНОВ Владимир Романович - к.х.н., с.н.с. ИГДС СО РАН, 39-00-73; МАТВЕЕВ Андрей Иннокентьевич - д.т.н., зав. лаб. ИГДС СО РАН, 39-00-55, а.1.ша1уееу@ igds.ysn.ru; ФЕДОРОВв Фома Михайлович - д.ф.-м.н., г.н.с. НИИ математики ЯГУ 33-66-50; БУРАКОВ Алек-
сандр Михайлович - к.т.н., с.н.с. ИГДС СО РАН, 39-0051, a.m.burakov@igds.ysn.ru; ЕРМАКОВ Сергей Александрович - к.т.н., зав. лаб. ИГДС СО РАН, 39-00-50, s.a.ermakov@igds.ysn.ru; ГОРОХОВА Лилия Николаевна, аспирант ИГДС СО РАН, 39-00-76.
Ключевые слова: обогащение, контрастность, извлечение, технологические кластеры, критерии.
B. Kuranah placer deposit of gold is characterized by high contrast range of metal reserves and sharp change of its content. It is caused to the significant fluctuations of the gold mining. These fluctuations are also typical for the technological parameters of the dressing. The technological clasterization of the deposit has been carried outfor the criteria of partition mining extraction. The sequence of dressing, including the use of separate dressing diagram, has been determined for the technological clasters.
Key words: beneficíate, contrastion, estraction, technological clasters, criterions.
Россыпное месторождение р. Б. Куранах характеризуется высокой контрастностью распределения запасов (в одной пятой объема песков содержится примерно половина запасов металла) и резким (в несколько раз) изменением содержания полезного компонента на локальных участках месторождения.
Такие характеристики распределения полезного компонента - золота при традиционном порядке отработки указанного месторождения и применении стандартных наборов обогатительного оборудования (дражная разработка и обогащение на БОФ) не обеспечивают достаточно устойчивого количественного и качественного извлечения полезного компонента. Наблюдаются резкие изменения суточных, декадных, месячных и даже сезонных объемов добываемого металла [1].
Таким временным колебаниям подвержены и технологические показатели процесса обогащения: уровни извлечения, степень концентрации и эффективность обогащения. В этих условиях существенно затрудняется контроль технологического процесса, что приводит к увеличению технологических и эксплуатационных потерь.
Горно-технологические условия россыпного месторождения р. Б. Куранах: большие геометрические размеры, обводнённость месторождения в совокупности со сложным количественным и качественным распределением запасов не позволяют вести эффективную отработку каким-либо одним набором горнодобычного и обогатительного оборудования.
Наиболее актуальной задачей с точки зрения повышения эффективности отработки месторождения и обогащения песков в условиях резкой контрастности минерального сырья является необходимость технико-экономической оценки отдельных выемочных блоков, участков месторождения на основе дифференцированных кондиций.
Такая оценка, прежде всего, требует выделения в массиве месторождения участков, различающихся по содержанию полезного компонента, или, другими словами, определения структуры месторождения по запасам.
На основе геологических данных по содержанию золота по совокупности полос 40-го сечения (разрез 132) определена структура месторождения по запасам (рис. 1).
Границы зон с разным содержанием золота определялись и располагались последовательно возрастанию содержания полезного компонента (мг/ м3), а контуры указанных блоков составлены с приведенным содержанием металла в значении площади сечения как мг/м2.
Суть технологической кластеризации месторождения в данной работе сводится к апробированию критерия раздельной разработки, описанного в работе [2] к условиям конкретного месторождения. Критерии раздельного обогащения нами ранее были предложены для выделения отдельных технологических кластеров, учитывающих обогатимость и содержание полезных компонентов в естественных скоплениях полезного компонента (блоке месторождения), с тем, чтобы предопределить их порядок в последовательной цепи обогащения, включая применение отдельных схем обогащения.
Расчеты проводились на основе исходных данных по схемам переработки песков, характеризующимся гравитационным извлечением е1 (д. ед.), обогатимостью и выходом концентрата у (д. ед.).
По аналогии со степенью обогащения
вводится расчет степени обеднения
l = -
l = £-Y
1 -£
1 -Y
Обозначим за а. содержание металла в исходном сырье до цикла обогащения, а а.+1 - его содержание по возрастанию во всех последующих оконтуренных объемах песков, разрабатываемых и обогащаемых блоках месторождения.
По степени обеднения, согласно неравенству
О. <. 11
а
расчетным путем определялось соответ-
ствие двух прилегающих участков по содержанию золота в песках к образованию технологического кластера (табл. 1) по стандартной технологии полного цикла обогащения двух 250 л драг (№73, 79) и береговой обогатительной фабрики (БОФ).
Предложенный критерий показывает является ли исследуемый участок по содержанию и уровню извлечения золота в концентрат обогатимым одной и той же принятой схемой обогащения по отношению к участку с более высоким фиксированным содержанием золота или целесообразно
Отметки глубины, и 365|
Je*
в 50 100 15« 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950
Ширина, м
Рис. 1. Структура запасов россыпи Б. Куранах по содержанию золота: I, II, III, IV, V, VI, VII - зоны с разным содержанием золота
совместно перерабатывать данные два участка одной схемой добычи и обогащения с образованием технологического кластера.
Уровни извлечения составляют для драг №73, 79 и БОФ: е= 0,73; 0,8; 0,82 (табл. 1) соответственно. С учетом дополнительных эксплуатационных потерь при дражной отработке по 3% суммарные уровни извлечения соответственно могут составлять: е = 0,70; 0,77 д. ед., а выходы концентратов разные для двух драг: у = 0,0025; 0,015 д. ед. и на БОФ у = 0,00001 д. ед.
С учетом этих показателей вычислены соответствующие степени обеднения 0,2707; 0,203 и 0,18 и критерии раздельного обогащения их соответственно составляют 1,922; 2,22 и 2,357.
Другая картина появляется в случае разбивки технологических схем обогащения драг и БОФ с выделением технологических циклов или модулей. Головная часть всех существующих технологических схем обогащения практически одинакова, она может быть выделена в отдельный автономный технологический модуль, включающий операции дезинтеграции и предварительного обогащения на отсадочных машинах. Хвосты отса-
дочной машины и галечная часть песков в результате предварительной обработки, таким образом, сбрасываются и получаются продуктивные пески с выходом на основную стадию обогащения, технологическая схема которой также может быть составлена по модульному принципу.
Такой принцип подхода практически может привести к тому, что предварительный модуль может располагаться непосредственно по месту добычи песков с выбросом и складированием основной массы пустой породы. В этом смысле традиционные драги могут быть упрощены, увеличены по пропускной способности, а сокращенный до 5 раз золотосодержащий материал может быть направлен на последующий модуль обогащения, например на БОФ.
Наличие последовательных модулей обогащения песков позволит существенно повысить гибкость технологии обогащения в целом с учетом переработки разнокачественных участков (технологических кластеров).
Использование критериев раздельного обогащения с учетом выделения модуля предварительного обогащения на месторождении дает новую кар-
Таблица 1
Оконтуривание россыпи р. Б. Куранах по критерию раздельной разработки
При соблюдении Выделение
№ проб Технологическая схема е, д. ед. У, д. ед. 7=Ь£ 1 -г Последовательное возрастание а;, мг/м3 «¡+1 а равенства а+1 < [Г 7 блоки принадлежат одному кластеру технологических кластеров раздельной разработки
1 Драга 250 л №73 0,73 0,0025 0,2707 1,922
8,0
3,75> -
30,0
5,0> -
150,0
2,0> -
300,0
1,667< +
500,0
3,4> -
1700,0
5,88> -
10000,0
2 Драга 250 л №79 0,8 0,015 0,203 2,22
8,0
3,75> -
30,0
5,0> -
150,0
2,0< +
300,0
1,67< +
500,0
3,4> -
1700,0
5,88> -
10000,0
3 БОФ 0,82 0,00001 0,18 2,357
8,0
3,75> -
30,0
5,0> -
150,0
2,0< +
300,0
1,67< +
500,0
3,4> -
1700,0
5,88> -
10000,0
тину образования технологических кластеров (табл. 2).
Используя данный критерий, можно определить соответствие качества хвостов последовательной схемы полного цикла обогащения песков с богатым содержанием к качеству песков, менее богатых по содержанию золота. С этой целью в табл. 2 приведены выявления технологических кластеров по содержанию полезных компонентов при выделении из полного цикла обогащения драг и БОФ циклов дезинтеграции и предварительного обогащения.
Полученные результаты (табл. 2) выявили совпадение показателей обогащения на двух 250 л драгах с отсадочной технологией обогащения и на БОФ с отсадочной технологией по развитой схеме обогащения между выделенными кластерными блоками 300 и 500 мг/м3 (табл. 1) для полной раздельной кластерной разработки и обогащения. Для драги №79 и на БОФ выявился второй дополнительный кластер между блоками 150 и 300 мг/м3.
Одним из возможных вариантов создания технологических схем обогащения модульного типа
Таблица 2
Образование технологических кластеров при выделении циклов дезинтеграции и предварительного обогащения
При соблюдении Выделение
№№ проб Технологическая схема е, д. ед. Y, д. ед. l= 1-Y Последовательное возрастание а;, мг/м3 а+1 а равенства а1Л ¡1 1 блоки принадлежат одному кластеру технологических кластеров раздельной разработки
1 Драга 250 л №73 0,78 0,25 0,293 1,85
цикл промывки и 8,0
предварительного 3,75> -
обогащения 30,0
5,0> -
150,0
2,0> -
300,0
1,667< +
500,0
3,4> -
1700,0
5,88> -
10000,0
2 Драга 250 л №79 0,826 0,2 0,2175 2,144
цикл промывки и 8,0
предварительного 3,75> -
обогащения 30,0
5,0> -
150,0
2,0< +
300,0
1,67< +
500,0
3,4> -
1700,0
5,88> -
10000,0
3 БОФ 0,84 0,2 0,2 2,236
цикл промывки и 8,0
предварительного 3,75> -
обогащения 30,0
5,0> -
150,0
2,0< +
300,0
1,67< +
500,0
3,4> -
1700,0
5,88> -
10000,0
с учетом эффективной разработки разнокачественных блоков и участков месторождения, таким образом, является выделение в автономную схему переработки песков модуля предварительного обогащения, включающего циклы грохочения, дезинтеграции и предварительного обогащения отсадкой, которая показана на рис. 2-4 пунктиром.
Создание автономного модуля позволит существенно поднять рациональность всех процессов промывки и обогащения песков. Бедные по содержанию золота блоки (8, 30, 150, 300 и 500 мг/м3) подвергаются обогащению по всем последователь-
ным стадиям обогащения, а блоки с высоким содержанием металла (1700 и 10000 мг/м3) разрабатываются только дезинтеграцией, грохочением и предварительной отсадкой и при этом получаемые высококачественные концентраты могут быть направлены на соответствующие модули обогащения в зависимости от объема материала, возможно, прямо на шлихобрабатывающую установку, минуя основную стадию обогащения.
Приведенный анализ и обоснование возможности создания технологических модулей открывают широкую перспективу для рациональной раз-
возможности технологической кластеризации золотосодержащего месторождения
Валовая дезинтеграция
I I I I
Раздельная разработка и обогащение
Валовая разработка и обогащение
46,4т. м3/100 306,6т. м3/100 454,5т. м3/ 100 1372,0т. м3/100 2041,7т. м3/100 808,3т. м3/100 759,6т. м3/ 100
3338,13 мг/м3, 1359,1 мг/м3, 440 мг/м3, 500 221,0 мг/м3, 300 146,6 мг/м3, 150 24 мг/м3, 30 5,1343 мг/м3, 8
10000 мг/м2 1700 мг/м2 мг/м2 мг/м2 мг/м2 мг/м2 мг/м2
-16 эфель 115.2/60 Е-94.0 Е1-93.0
28.8/25% Е-8_5.0 „I, Е1-78.0 I
I
Дезинтег
I I I I
рац:
в= 10415x11600м в=42404х7650и"
28.6/99.8
Е-99.9
Е!-77.9
4.29/15%
Е-97.5
Е!-75.4
0.429/10
Е-99.4
Е!-74.8
0.03/7
Е-99.5
Е1-74.3
0.002/0.25 Е-98.7
Е1-73.0 -►
в бункер-наКопиТель
-Г
I
4-
в = 6453,2 х 34300м
а= 89,37мг / м\
3609600м3
исходные пеdКи 200/100 Е-100
192/96
[я и грохочение
Просыпь
Грохочение 2 стад.
-20 эфеля
Предварительная отсадка мод-3
обезвожш
основная о
I Перечистная
I
4.4/55 Е-99.0
+20 3.6/45 Е-1 галя
76.8/40 Е-6 Е1-7
+16 галя
.86.4/75%.
Е-15
Е!-22
ание гц-360
1
0.2/0.2 Е-0.1 Е1-22.1
садка мод-3
1
24.31/85
Е-2.5
Е[-24.6
отсадка мод-2
Перекачка II Перечистн^я 1
-1-
I
Пр63/22.5 отсадка мод-2
3.86/90 Е-0.6 Е[-25.2
I
конце нтрация ско-2
1
0.8 м3/сут
0.399/93 Е-0.5 Е[-25.7
I
в = 26097 Х90240М
п.п
0.24/30
0.558/69.75
Е-1.3
в = 6453х 34300м3
ШоФ в оборот
Рис. 2. Качественно-количественная схема драги №73
Е[-27.0
к-т
к-т
к-т
к-т
к-т
хв.
Дезинтеграция, грохочение Раздельная разработка Валовая разработка и основная отсадка на МрД-3_и обогащение __и обогащение
46,4т. м3/100 306,6т. м3/100 454,5т. м3/ 100 1372,0т. м3/100 2041,7т. м3/100 808,3т. м3/100 759,6т. м3/ 100
3338,13 мг/м3, 1359,1 мг/м3, 440 мг/м3, 500 221,0 мг/м3, 300 146,6 мг/м3, 150 24 мг/м3, 30 5,1343 мг/м3, 8
10000 мг/м2 1700 мг/м2 мг/м2 мг/м2 мг/м2 мг/м2 мг/м2
эфаЛь 5
-16 126.2 /5 Е=93.6 Е*=92.6
25/20
Е=90.0
Е*=82.6
в = 1315
ЗСК
5,4 х2780м: в = 557
I-
230/97 Е=99.0
{исходные прски 237/106
1-;-г
ДезинтеграЦия и грохочение
I
п
¡ка МС
Основная отсадка МОД-3 (12 шт.)
ПросЫ
2,3 х 61,32 м3
I
3.75/15 Е=99.5 Е*=82.1
0.38/10 Е=99.3 Е*=81.4
0.06/15 Е=99.6 Е*=81.0
60 л/5
Е=99.4 Е*=80.4
3 л/1.5 % Е=99.6
Е*=80.0
ЗСК
Обезвоживание ГЦР
Перечистная отсадка МОД-3 (2 шт.)
"1-!-
\
п
адка МОД-1
Перечистная отсадка МОД-1 (1 шт.)
ЗСК
ЗСК
Сокращение СКО-7.5 (1 шт.)
Бункер-накопитель | 0.06^х 20=120 л
КонцентраЦия СКО-2 (1 шт.)
ЗСК
ТТТОф
Перечистка СКО-2
ЗСК в = 1 2345 х 68175м3 • п.п
♦ 1 1
! в= 11786,2 х 20580м3 ?
т_: г в = 78 [8,3 X 30625,5мт
пь 3% Е=1
104/45 Е=6.4
+16 галя
хв. 101/80 Е=10
21.25/85 Е=0.5
3.37/90 Е=0.7
0.32/85 Е=0.4
1140 л/95 Е=0.6
6 л/10
Е=0.4
в = 792,57X 23518,5м3
ШОФ В оборот~51 л / 88.5 %
Рис. 3. Качественно-количественная схема обогащения драги №79
хв.
Дезинтеграция, грохочение и основная отсадка на МОД-3
Раздельная разработка и обогащение
Валовая разработка и обогащение
46,4т. м3/100 306,6т. м3/100 454,5т. м3/ 100 1372,0т. м3/100 2041,7т. м3/100 808,3т. м3/100 759,6т. м3/ 100
3338,13 мг/м3, 1359,1 мг/м3, 440 мг/м3, 500 221,0 мг/м3, 300 146,6 мг/м3, 150 24 мг/м3, 30 5,1343 мг/м3, 8
10000 мг/м2 1700 мг/м2 мг/м2 мг/м2 мг/м2 мг/м2 мг/м2
V =
1567900м:
I
120/40%
I I
36/20% Е=89.0 Е*=84.С I I I
-*.
-16
эфель
4—J
исходные пУсКи "300/100 "
Дезинтеграция и грохочение
_I_
180/60% Е=95%
Основная отсадка МОД-3М1 (12 шт.)
в = 14020 х 11,676м3 в = 5708,2 р 61,320 м 3Узел|
144/80%
перекачки ГЦР 360
реречистка на МОД-3М1 (3 шт.)
3.6/10% Е=99.5% Е*=83.5%
Концентраций на СКО-7.5
0.036/1 Е=99.5
п.п
%
Е*=83.0 %
1000 л/сут. Г
1/0.001% Е=99.0%
Е*=82.0% -►
Концентрация
в = 36000,4 х 4,5 м3 тв =
17900,3 х 13,72 м:
3,564/99
на СКО-2
300/30%
32.4 / 90%
+ 16
п.п. II
699.999/70% -►
в = 11874 х 20,417 м
3+
в = 1486000 х 15,68 м ^
ШОФ
Е=99.0% Е*=81.0%
Рис. 4. Качественно-количественная схема БОФ
работки и обогащения разнокачественных месторождений.
Литература
1. Бураков A.M. Оценка и анализ распределения полезного компонента в россыпном месторождении реки Б. Куранах [Текст] / А.М. Бураков, С.А. Ермаков, В.И.
Филимонова // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - № 6. - С. 285-289.
2. Матвеев А.И. Раздельная разработка месторождений минерального сырья с использованием передвижных модульных обогатительных установок [Текст] / Ф.М. Федоров, В.Р Ларионов. - ЯкУтск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2002. - С. 241.
к-т
к-т
к-т
п.п
