16812

ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОРОВ ИТОМАК ДЛЯ ДОБЫЧИ МЕЛКОГО, ТОНКОГО И СВЯЗАННОГО ЗОЛОТА ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ

Научная статья

География, геология и геодезия

ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОРОВ ИТОМАК ДЛЯ ДОБЫЧИ МЕЛКОГО ТОНКОГО И СВЯЗАННОГО ЗОЛОТА ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ С.И. АФАНАСЕНКО А.Н. ЛАЗАРИДИ ЗАО ИТОМАК г. Новосибирск Потери мелкого золота при добыче общеизвестны. Используемые традиционно в технологических проц

Русский

2013-06-25

88.5 KB

20 чел.

ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОРОВ ИТОМАК ДЛЯ ДОБЫЧИ МЕЛКОГО, ТОНКОГО И СВЯЗАННОГО ЗОЛОТА ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ

С.И. АФАНАСЕНКО, А.Н. ЛАЗАРИДИ, ЗАО «ИТОМАК» г. Новосибирск,

Потери мелкого золота при добыче общеизвестны. Используемые традиционно в технологических процессах концентрационные столы, винтовые сепараторы, отсадочные машины и шлюзы не решают проблему извлечения мелкого золота.

Прогресс в развитии техники для гравитационного обогащения золотосодержащего сырья в последние годы связан с развитием центробежной сепарации.

Попытки использовать для улавливания мелкого и тонкого золота возможности центрифугирования предпринимались достаточно давно [2-3], [8]. Достигаемый в центробежном поле эффект «псевдоукрупнения» частиц, может позволить добиваться самых высоких показателей извлечения частиц тонких классов и эффективнее разделять продукты с малой разницей удельного веса.

В последнее десятилетие особенно вырос интерес к созданию аппаратов, использующих центробежное ускорение для разделения минеральных частиц. Созданы, и продолжают совершенствоваться десятки конструкций центробежных концентраторов. Сегодня широко распространены в мире концентраторы фирмы Кнельсон, Фалкон, Голдфилд и Орокон. Известны отечественные концентраторы Брагина, ЦВК производства Тульской горнозаводской компании, концентраторы фирмы «Грант», концентраторы Лейтеса, концентраторы ОКТБ «Ротор», «Полиметалл», и т.д. А также, ЦБК (Центробежно-барботажный концентратор) ИРГИРЕДМЕТ [12], ККГЦ (коротко-конусные обогатительные гидроциклоны) [3], ЦОМ (Центробежная отсадочная машина завода) «Труд» [12].

Центробежные концентраторы имеют ряд очевидных преимуществ, особенно актуальных сегодня. Высокие показатели удельной производительности и эффективности. Низкое энергопотребление, малые габариты и вес. Высокая степень извлечения тяжелых минералов в богатые концентраты, непревзойденные показатели извлечения мелкого, тонкого и плавучего золота. Высокая степень сокращения и малый выход концентрата.

Экологическая чистота (используются только электроэнергия и вода).

Наибольшее распространение и признание нашли концентраторы с так называемым «ожиженным» слоем, в которых действие центробежных сил компенсируется действием гидродинамических сил, создаваемых инжекцией воды в канавки рабочего конуса концентраторов.

Фирма «ИТОМАК» с 1995 года занимается разработкой, изготовлением и внедрением в практику золотодобычи центробежных концентраторов. Если все вышеперечисленные аппараты имеют вертикальную ось вращения, и отличаются друг от друга способами разрыхления обогащаемого материала, скоростью вращения ротора и формой чаши, то отличительной особенностью концентраторов ИТОМАК, является расположение оси вращения рабочего конуса в горизонтальной (или наклонной) плоскости.

Такое расположение оси вращения позволило значительно упростить конструкцию, облегчить разгрузку концентрата, повысить надежность работы и улучшить условия эксплуатации основных узлов концентратора.

Принцип действия, заключается в том, что разделение материала по плотности происходит в результате взаимодействия потока промывочной воды, центробежных сил и силы тяжести, действующих на частицу в горизонтально или наклонно вращающемся роторе. Интенсивность процесса разделения по плотности возрастает благодаря колебаниям минерального слоя, которые обусловлены наклонным или горизонтальным положением ротора. При этом, за счет силы тяжести, колебания минерального слоя, в радиальном и осевом направлении происходят с частотой вращения ротора. Более подробно теоретический анализ проведен в [1] и [10].

Рассматривая основные силы, действующие на частицу, находящуюся в рабочем конусе концентратора, необходимо учитывать следующие:

•  силы, связанные с вращением конуса – центробежная и центростремительная;

•  сила тяжести;

•  сила Архимеда;

•  гидродинамическая сила.

При заданных конструктивных параметрах аппаратов при вертикальном расположении оси вращения единственным управляющим параметром является давление «ожижающей» воды, которое, в свою очередь, определяет величину гидродинамической силы.

При горизонтальном или наклонном расположении оси вращения активное участие в действии на частицу оказывает сила тяжести, вектор направления которой вращается с угловой скоростью, совпадающей с частотой вращения рабочего конуса.

Сегодня ЗАО ИТОМАК выпускает 15 типоразмеров центробежных концентраторов, магнитные и магнитно-жидкостные сепараторы. Благодаря высокому качеству изготовления, предварительным научным разработкам, надежности и доступной цене, оборудование ИТОМАК стало конкурентоспособным на мировом рынке. Ведется работа над автоматизацией концентраторов.

Применение на практике центробежных концентраторов ИТОМАК подтвердило высокую эффективность их работы при улавливании мелкого и тонкого золота [1, 9, 11-12].

Рудные объекты: Предприятия, на которых установлены концентраторы ИТОМАК, простираются от Чукотки (Билибино и Певек) до Швейцарии и Южной Африки (Йоханнесбург, Крюгерсдорп, Велком и Барбитон).

Концентраторы используют, как в основных технологических процессах рудных предприятий, так и, для извлечения золота из отвальных продуктов. В период испытания концентраторов, нами были проведены исследования продуктов ЗИФ и отвалов Рудника «Веселый» (Горный Алтай), Салаирского ГОКа (Кемеровская область), Учалинского ГОКа (Башкирия), рудника «Юрский» и Куранахской ЗИФ (Якутия), «Коммунаровского рудника» и Саралинского рудника, (Республика Хакасия), хвостов Джидинского комбината (Бурятия), хвостов Токурской фабрики (Амурская область), Артемовского и Соврудника (Красноярский край), Каральвеемского рудника на Чукотке Проведенные исследования показали, что применение центробежных концентраторов в большинстве случаев позволит повысить эффективность золотодобычи.

Приведем несколько примеров

«Коммунаровский рудник». В период с 1997 по 2002 год было приобретено 7 концентраторов, производительностью 5 т/час, которые установлены на ЗИФ, и используются для перечистки концентрата отсадочных машин [9]. Причем, первые три из них вертикального исполнения и четыре горизонтального. За одну операцию содержание золота повышается с10-15 г/т до 1000 – 2000 г/т. Оборудование эксплуатируется в условиях фабрики 6 лет. Сравнение эксплуатационных качеств, по мнению специалистов рудника, указывает на преимущество концентраторов с горизонтальной осью вращения. Поэтому в последнее время, в основном процессе используются концентраторы с горизонтальной осью вращения.

На ЗИФ Каральвеемского рудника (Чукотка) в 1999 – 2000 гг. было приобретено 8 концентраторов «ИТОМАК-КГ-20» производительностью 20 т/час по твердому. Концентраторы устанавливали, как в основном процессе, так и на отвальных продуктах. Шесть концентраторов использовали для обогащения лежалых хвостов фабрики. Достигнутая степень извлечения была в пределах от 65 до 85 %, при этом, не все золото находилось в свободном виде, а часть его была ассоциирована с сульфидами. Поэтому задача сводилась к извлечению сульфидов. Содержание золота в концентратах зависит от времени концентрирования и находится в пределах от 200 до 500 г/т. Полученные концентраты обогащали на столе, с целью выделения свободного золота, а хвосты стола подвергали цианированию. Только в сезоне 2000 - 2001 года из лежалых отвалов рудника было добыто не менее 80 килограммов х. ч. золота.

В декабре 2001 года два концентратора «ИТОМАК-КГМ2-20».были доставлены авиатранспортом из Новосибирска в и установлены на ЗИФ шахты « MEGAMORE “ (г. Велком, ЮАР ). Концентраторы были установлены под слив гидроциклона, работающего в замкнутом цикле с шаровой мельницей. Обогащаемый материал это измельченная кварцевая руда (– 100 мкм), содержащая свободное тонкое золото и, золото ассоциированное с пиритом. Аппараты устанавливали, как последовательно, так и параллельно. В другом варианте, подавали материал крупностью - 3 мм. Без оптимизации в первом случае было показано извлечение золота 83% (размеры свободных золотин преимущественно меньше 40 мкм). Во втором случае несколько меньшее извлечение, около 63 %, было обусловлено нераскрытостью золота при измельчении. При последовательной схеме установки аппаратов на первом продукте извлечение было близко к 93%. Концентраты перечищали на столах.

В ноябре 2002 года в ЮАР на фабрике Mogale Gold (г. Крюгерсдорп) и были установлены два концентратора ИТОМАК-КГ-30М. Была поставлена задача, найти режим и добиться максимального извлечения золота из лежалых рудных отвалов – 0,5 мм, содержащих 1% сульфидов. Практически все золото ассоциировано с пиритом. Исходное содержание 0,3 - 0,6 г/т. При последовательной схеме установки аппаратов для концентрирования удалось добиться извлечения 60 - 70% в концентраты 5-10 г/т, что вполне устраивало заказчика.

В 2002 году проводились промышленные испытания концентраторов «ИТОМАК-КГ-20» на двух золотоизвлекающих фабриках: Куронахской, АК «Алданзолото» (приобретено 6 аппаратов) и Салаирского ГОКа. Результаты представлены в таблице.

Таблица 1

Параметры

Куронахская ЗИФ

ЗИФ Салаирского ГОКа

Принятая на фабрике технология

Цианидная

Гравитационно-флотационная

Обогащаемый продукт

Зернистая часть отвальных хвостов

Хвосты сульфидной флотации

Крупность, мм

- 1

- 0,2

Содержание золота в исходном, г/т

0,15 – 0,20

0,25 - 0,40

Извлечение, %

12,5 - 28

26 - 40

Извлечение, мг/т

25 - 40

100 - 170

Выход концентрата, %

0.3 - 0.5

1,8 – 2.2

Времы концентрирования

7 -10

10 - 15

* в таблице специально приведены данные по наиболее сложным рудам, которые практически не содержат свободного золота и «обременены» тяжелыми минералами.

Полученные результаты свидетельствуют о возможности дополнительного извлечения золота из отвальных и циркулирующих продуктов обогатительных фабрик. На рудных предприятиях, для проведения этой операции не требуется дополнительной подготовки исходного материала. Капитальные затраты связаны только с приобретением цетробежных» концентраторов и их монтажем. В ходе испытаний определено оптимальное время накопления концентрата. Для организации стабильной работы оборудования принято решение оснастить концентраторы системой автоматического сполоска концентрата.

В Таблице 2 приведены результаты сравнительных испытаний концентратора ИТОМАК и других обогатительных приборов. По данным исследований проведенных фирмой GMRS в ЮАР. Исходным материалом была руда измельченная до 150 микрометров (90%).

Таблица 2

Тип оборудования

Фракция

Выход, %

Содержание золота, г/т

Извлечение, %

Концентрационный столик Дейстер

Концентрат

3,1

3 585,00

75,01

 

Хвосты

96,9

38,20

24,99

Система Паут

Концентрат

26,4

393,20

69,36

 

Хвосты

73.6

62.30

30,64

ИТОМАК

Концентрат

2,7

4 334,10

78.88

   

Хвосты

97,3

32,2

21,12

Мультигравити сепаратор Мозли

Концентрат

1.2

6 552,00

53,13

 

Хвосты

98,8

70,20

46,87

Отсадочная машина

Концентрат

22.3

400,00

59.45

 

Хвосты

77,7

78,3

40.55

Исходное содержание

 

 

147,5

 

Этими примерами охвачены далеко не все существующие сегодня объекты применения концентраторов ИТОМАК на рудном золоте.

Россыпные месторождения: Опробование текущих и лежалых хвостов множества предприятий россыпной золотодобычи показало, что из них (хвостов), центробежными концентраторами извлекается от 200 до 1500 мг/м 3 . Практически все потерянное золото – свободное.

Предпринимались попытки установить концентраторы непосредственно в действующих технологических схемах после промывочных шлюзов на драгах и на участках раздельной добычи. Особо следует отметить, создание отдельных участков, для крупно-объемного опробования из отвалов или добычи золота из отвалов. Рассмотрим их подробнее.

Работы по извлечению тонкого и мелкого золота из дражных эфелей проводились на полигонах ЗАО «Хэргу» (Амурская область) в течение 1999 - 2000 года. Были приобретены концентраторы ИТОМАК-КГ-20 и оборудование для дезинтеграции и классификации (Бункер – питатель, виброгрохот с оросителем, ленточные конвейеры и насосы). Из названного оборудования были смонтированы автономные участки для крупно-объемного опробования и добычи золота из дражных эфелей. На концентраторы подавали материал класса – 5 и – 2 мм. Степень извлечения в полевых условиях контролировали с помощью концентрационного стола типа 30 аКЦ, прогоняя хвосты и концентрат ИТОМАКов в контрольных опытах и текущей работе. Из 12000 м 3 песков было извлечено 4,5 килограмма х.ч. золота.

Степень извлечения в контрольных опытах была не менее 97%, учитывая, что золото пластинчатое, пылевидное размером до 30 микрометров. В процессе производства степень извлечения была не менее 90%.

Летом 2002 года проводились работы в ООО «Нирунган», г. Нерюнгри. Из отзыва «…о результатах опытно-промышленной эксплуатации концентраторов ИТОМАК-КГ-30». Установка работала на промывке эфелього отвала месторождения «Юрский». Среднее содержание золота в эфелях -0,52 г/м 3 , грансостав золота представлен в таблице.

Таблица

Размер золотин

-3 + 2

- 2 + 1

- 1 + 0,5

-0,5 +0,25

-0,5 +0,125

-0,125+0,063

- 0,063

Доля, %

0,1

1,7

9,9

28,1

37

22,2

0,9

Золото, в основном, пластинчатое. Чистое время работы установки -350 часов. Промыто 16000 м 3 эфелей, добыто 7,04 кг х.ч. золота. При часовом цикле концентрирования извлечение – 85 - 90 %. Концентраторы ИТОМАК за время промывки показали устойчивую работу, простоев по механической части не было. Для сокращения времени затрачиваемого на сполоск необходима автоматизация этой операции.»

Схема была аналогична, применявшейся в «Хэргу» Бункер – питатель, ленточный конвейер, Виброгрохот с орошением сит. Шпальтовое сито с размером щели 2-3 мм. Подрешетный продукт грохота подавался на два концентратора ИТОМАК.

Попытки использовать концентраторы ИТОМАК на драгах СО «Монголросцветмет» в Монголии и ЗАО «Хэргу» для извлечения из текущих хвостов мелкого и тонкого золота, пока не дали результатов. Концентраторы работали на воде из дражного разреза, которая содержала до 160 г/л твердого осадка. Несмотря на то, что аппараты показывали удовлетворительное извлечение, их приходилось слишком часто останавливать для чистки от осадка, и реально работать было невозможно. Для стабильной работы концентраторов требуется более глубокая очистка воды и дорогостоящая система классификации и обезвоживания, включающая грохочение и гидроциклонирование с использованием песковых насосов. В настоящее время, все же, предпринимаются попытки разработки технологии центробежной сепарации для драг.

Испытания в Брединской Золоторудной Компании в 2001 году. Разработка технологической схемы с применением ИТОМАКов и запуск её в эксппуатацию проводили специалисты ИРГИРЕДМЕТ. Исходный продукт - сланцы. Содержание. 300 – 800 мг/ куб. метр. 90 % золота меньше 100 микрометров. С вашгерта пески подавались на ГЦР-500. Далее, слив на ЦБК. Пески ГЦР подавались на инерционный грохот. После грохочения фракция – 3 мм подавалась на ИТОМАК-КГ-20 в объеме 16-18 куб.м. с Ж:Т 4-6:1. Съемка концентрата производилась через каждые 20 - 30 минут. Концентрат накапливали в емкости. Извлечение при этом было не менее 80 %. Полученный продукт ситовали по классу – 2 мм, и обогащали на ИТОМАК-КН-1,0 (извлечение было не ниже 90 %). Далее концентрат ИТОМАК-КН-1,0 после ситовки по классу - 1 мм, и обогащали на ИТОМАК-КН-0,1 (извлечение не менее 97 %). После этого продукт подвергали плавке.

Бийский песчанно-гравийный карьер. Алтайский край, 2001-2002 г. Может послужить ярким примером возможностей, которые дает центробежная сепарация для извлечения попутного золота. Фирмой «ПАКС» аппараты были установлены на хвостохранилище карьера.. Исходный материал, с помощью скреперной лебедки, подавали на контрольный гидрогрохот, и размывая водой, подавали в концентраторы ИТОМАК-КГ-20. Исходные пески представляли собой слив классификатора крупностью – 0,5 мм. Основная часть золота, содержащаяся в песках, представлена сростками и плоскими золотинами размером не более 0,05 мм. Содержание в исходных песках были от 50 до 150 мг/т. Разгрузку концентрата производили через 20-30 минут. Средние содержания золота в полученных концентратах были от 100 до 300 г/т. Полученные концентраты подвергали перечистке на ИТОМАК-КГ-20, или на меньшем типоразмере ИТОМАК-КН-1,0. После перечистки, по анализам Красцветмета, были получены содержания 2000 – 3000 г/т и выше до 50 000 г/т. После чего концентрат отправляли на металлургическую переработку.

Таким образом, сегодня, имеется реальный опыт рентабельной эксплуатации мобильных автономных участков для добычи мелкого золота из отвалов россыпной золотодобычи на основе центробежных концентраторов ИТОМАК.

С другой стороны, необходимость удешевления операций очистки воды, классификации и обезвоживания для обеспечения питания центробежных концентраторов, на драгах и объектах раздельной добычи ждет своего решения в ближайшем будущем.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:

•  Афанасенко С.И., Лазариди А.Н., Орлов Ю.А., Использование эффекта псевдоутяжеления частиц в центробежном поле при создании принципиально новых аппаратов для гравитационного обогащения. « Динамика сплошной среды.» 2001. Выпуск 117, Акустика неоднородных сред, Сибирское отделение РАН. Институт гидродинамики, с.89-93.

•  Поваров А.И. Гидроциклоны на обогатительных фабриках, М., Недра, 1978, 320 с.

•  Лопатин А.Г. Центробежное обогащение руд и песков, М., Недра, 1987, 224 с.

•  Богданович А.В. Разделение минеральных зерен в центробежных полях – обогатительная технология будущего, «Обогащение руд», 1997, №2, с. 24-26.

•  Богданович А.В. Интенсификация процессов гравитационного обогащения в центробежных полях, «Обогащение руд», 1999, № 1-2, с.30 – 32.

•  Маньков В.М., Тарасова Т.Б. Применение центробежно-гравитационного метода для извлечения мелкого золота из россыпей, «Обогащение руд», 1999, №6, с.3-8.

•  Федотов К.В. и др. Расчет скоростей гидродинамических потоков в центробежном концентраторе, «Горный журнал», 1998, № 5, с. 23-25.

•  Брагин П.А. Теоретические основы центробежно-вибрационного разделения минеральных смесей, «Колыма», 1993, № 8, с.27-30.

•  Орлов Ю.А., Афанасенко С.И., Лазариди А.Н. Рациональное использование центробежных концентраторов при обогащении золоторудного сырья, «Горный журнал», 1997, № 11, с.57-60.

10. Патент РФ на изобретение № 2196004, приоритет от 21.03.2001, Бюлл. 2002 г.

авторы: Афанасенко С.И., Лазариди А.Н., Орлов Ю.А.

•  Capture the finest fractions, Mining Mirror/ № 1, 2003, 37

12. “ Золотодобыча », № 29, апр ель 2001, ИРГИРЕДМЕТ, с.11.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84674. Здоров’я – найцінніший скарб 87 KB
  Мета: узагальнити знання учнів про здоров’я, формувати бажання вести здоровий спосіб життя, поглибити знання учнів про шкідливі звички та їх вплив на здоров’я, виховувати почуття відповідальності за збереження свого здоров’я.
84675. В гости к пернатым друзьям. Экологическая викторина 413 KB
  Оформление: заголовок мероприятия фотографии и рисунки птиц цитата: Покормите птиц зимой Пусть со всех концов К вам слетятся как домой Стайки на крыльцо. Покормите птиц. Оборудование: чёрный ящик диск Птицы средней полосы России.
84676. Образи повісті Ольги Кобилянської «Земля». Духовні орієнтири твору 99.5 KB
  Мета: навчальна: розкрити образи повісті, удосконалювати вміння на основі аналізу твору характеризувати героїв, усвідомити майстерність письменниці в розкритті різних психологічних типів людей, у порушенні «вічних проблем» і спробі їх вирішити.
84677. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕЛА 72.11 KB
  Способствовать овладению основными способами мыслительной деятельности учащихся анализ сравнение умение делать выводы работать по алгоритму доказывать объяснять понятия. Способствовать развитию речи учащихся развивать пространственные представления учащихся; содействовать формированию у обучающихся...
84678. Воспитательное мероприятие «Угадай мелодию» 27.08 KB
  Введение: Игра «угадай мелодию» взята примером с экрана телевидения и пришла в учебно-воспитательные учреждения, стала популярной среди молодежи. Она немного изменена и не совсем повторяет телевизионный вариант. Цель: игра призвана содействовать развитию музыкального вкуса, слуха...
84679. Разработка по курсу: Окружающий мир 4.03 MB
  Дидактический материал для использования на уроках окружающего мира в 1 классе. Авторский медиапродукт: дидактический материал, разработанный с помощью программного обеспечения SMART Notebook 11 для интерактивной доски SMART Board.
84680. Знатоки естественных наук 161.65 KB
  Ведущий: Добрый день Мы начинаем мероприятие Знатоки естественных наук и к нам в гости пришли две команды желающие принять участие в игре. 2 Ведущий: Сегодня мы узнаем кто же из участников игры обладает солидным багажом знаний. 1 Ведущий: На протяжении всего конкурса вас будет оценивать компетентное жюри.
84681. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА 60.78 KB
  Образовательная: познакомить с основными этапами развития информационного общества, углубить понятие информационная культура; познакомить с этапами развития технических средств и информационных ресурсов; ввести понятие информационного ресурса, познакомить с видами информационных ресурсов.
84682. Приём вычислений вида 36 –2 36 – 20 96 KB
  Дидактическая цель: Создать условия для активизации познавательной деятельности учащихся через использование цифровых образовательных ресурсов. Предметные задачи урока: показать с помощью знаково-символического моделирования новые приёмы вычислений.