СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РОССЫПЕЙ И/ИЛИ ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЛИНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РОССЫПЕЙ И/ИЛИ ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
METHOD FOR COMPLEX ENRICHMENT OF PLACERS AND/OR TECHNOGENIC FORMATIONS OF PRECIOUS METALS AND LINE FOR COMPLEX ENRICHMENT OF PLACERS AND/OR TECHNOGENIC FORMATIONS OF PRECIOUS METALS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к комплексному обогащению полезных ископаемых, в частности золота, других благородных металлов и попутных минеральных комплексов цветных и редких металлов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ первичного обогащения россыпного золота мелких классов включающий дезинтеграцию, промывку исходного материала в скруббер-бутарах, классификацию промытого материала на виброгрохотах по классу 2 мм. Разделение материала на концентрат и хвосты, отличающийся тем, что с целью упрощения процесса обогащения при увеличении степени извлечения золота мелких классов в концентрат, после классификации на виброгрохотах класс -2 мм обрабатывают в дезинтеграторе роторного типа, а разделение на концентрат и хвосты ведут на винтовых шлюзах (патент РФ на изобретение №2024318).
Недостатками данного способа являются:
1. Неэффективная дезинтеграция и классификация, которая приводит к потере крупных самородковых фракций (+10 мм) и мелких (-0,5 мм) фракций золота.
2. Невозможность получения суперконцентратов и промпродуктов в едином процессе.
3. Использование винтовых шлюзов не позволяет в достаточной мере извлекать тонкое золото в классе (-0,2 мм).
Известен способ извлечения благородных металлов из россыпей и техногенных месторождений полезных ископаемых (варианты) и поточная линия для его осуществления (патент РФ на изобретение №2659910), включающий дезинтеграцию, классификацию, сгущение, основную и перечистную сепарацию на винтовых шлюзах. Концентрат после основной и перечистной винтовых сепараций подвергают магнитной сепарации. Промпродукты винтовой сепарации подвергают перечистке. Хвосты классификации и винтовой сепарации подвергают дополнительному обогащению. Способы осуществляют на поточной линии, содержащей последовательно установленные устройства для дезинтеграции, устройство для классификации, сгуститель, основные и перечистные винтовые сепараторы и концентрационный стол. Линия дополнительно снабжена магнитным сепаратором и шлюзом мелкого наполнения для улавливания крупного золота.
Недостатками данного способа являются:
1. Невозможность комплексного обогащения россыпных объектов с извлечением попутных минеральных комплексов.
2. Неполное извлечение благородных металлов, особенно тонких и самородковых фракций. Излишнее применение перечистных операций.
Наиболее близким по технической сущности является способ извлечения золота и устройство для обогащения золотосодержащего сырья (патент РФ на изобретение №2483807). Устройство включает: приемный бункер, качающийся питатель, конвейер для подачи песков, скруббер-грохот, конвейер для уборки подрешетного продукта (гали), вибрационный гидрогрохот, пульпообразователь, песковый насос, пульподелитель, гидроклассификатор, виброконцентратор, концентрационные столы, вагонетки для уборки продуктов классификации и обогащения, водяной насос, пруд накопитель и отстойник.
Недостатками указанного устройства являются сложность в компоновке оборудования и его низкая эффективность в ключевых операциях (виброконцентратор, гидроклассификатор), неэффективные решения при удалении хвостов обогащения.
Общий недостаток известных способов состоит в том, что степень извлечения золота и минеральных комплексов, особенно, в классах менее 0,5 мм недостаточно высокая. При этом их потери могут доходить до 80%. Сложность схем обогащения в итоге приводит к низкой производительности оборудования и высокой металлоемкости.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С истощением сырьевой базы в золотодобывающей промышленности актуальной становится проблема отработки и переоценки непромышленных россыпных месторождений, техногенных образований, включающих значительные ресурсы тонкого, мелкого золота (ТМЗ).
Для решения этой задачи необходимы рациональные энергосберегающие технологии комплексного извлечении полезных ископаемых (ПИ), новые технологические схемы отработки с экономической и экологической направленностью.
Технический результат состоит в достижении высоких показателей обогащения россыпей и/или техногенных источников, содержащих золото и благородные металлы с возможностью попутного извлечения минеральных комплексов, содержащих W, Sn, Ti, Zr, редкоземельные элементы, Hg.
Указанная задача решена благодаря тому, что в соответствии с предлагаемым способом комплексного обогащения россыпей и/или техногенных образований благородных металлов:
осуществляют двухстадиальное грохочение с получением крупной, средней и мелкой фракций,
подвергают упомянутую мелкую фракцию магнитной сепарации, затем классифицируют и концентрируют на высокочастотной отсадочной машине,
подрешетный продукт упомянутой отсадочной машины классифицируют и обесшламливают посредством эрлифтных классификаторов, после чего раздельно обогащают на столах для выделения «золотой головки», промпродуктов и отвальных хвостов.
Предпочтительно, когда вышеупомянутой двхстадиальное грохочение осуществляют посредством скруббер-грохота.
Вышеупомянутый скруббер-грохот может быть выполнен с возможностью разделения на фракции крупностью +12, (-12+3) и -3.
В одном из вариантов осуществления способа вышеупомянутой электродинамической сепарации подвергают предварительно высушенную фракцию крупностью (-12+3).
Вышеупомянутая отсадочная машина, в одном из вариантов осуществления способа, может быть выполнена с возможностью получения надрешетной фракции крупностью (-3+1).
Концентрации в вышеупомянутой отсадочной машине, в одном из вариантов осуществления способа, может быть подвергнута фракция крупностью (-3+1).
Упомянутую среднюю фракцию крупностью (-12+3), содержащую самородки и сростки золота, в одном из вариантов осуществления способа, могут дополнительно обрабатывать электродинамическим сепаратором.
Надрешетный продукт вышеупомянутой отсадочной машины и концентрат контрольного шлюза перед классификацией и обогащением на вышеупомянутых концентрационных столах, в одном из вариантов осуществления способа, могут дополнительно обрабатывать в шаровой мельнице.
Промпродукты с вышеупоямнутых концентрационных столов, в одном из вариантов осуществления способа, могут подвергать сушке, окислительному обжигу с последующей оттиркой, концентрацией на столах для получения «золотой головки», концентрата и отвальных хвостов.
Подрешетный продукт вышеупомянутой отсадочной машины, в одном из вариантов осуществления способа, могут дополнительно перекачивать в пульпообразователь эрлифтного классификатора, а крупную фракцию могут дополнительно разделять на концентрационных столах.
Шламистую фракцию эрлифтного классификатора крупностью (-0,04), в одном из вариантов осуществления способа, могут дополнительно направлять в отстойник и далее, по мере накопления, обогащают на концентрационном столе.
Указанная задача также решена благодаря тому, что предлагаемая линия комплексного обогащения россыпей и/или техногенных образований благородных металлов, содержит:
концентрационный стол для обогащения песковой фракции,
концентрационный стол для обогащения мелкопесковой фракции,
эрлифтный классификатор, выполненный с возможностью отделения песковой и мелкопесковой фракций, и их подачи на концентрационные столы для обогащения песковой и мелкопесковой фракции, соответственно,
вибрационный грохот, выполненный с возможностью разделения сырья на фракции и подачи фракций на упомянутые концентрационные столы для песковой и мелкопесковой фракций,
шаровую мельницу, выполненную с возможностью подачи измельченного продукта на упомянутый вибрационный грохот,
высокочастотную отсадочную машину, выполненную с возможностью подачи надрешетного продукта в шаровую мельницу, а подрешетного продукта в пульпообразователь эрлифтного классификатора,
магнитный сепаратор, выход которого для немагнитной фракции соединен со входом высокочастотной отсадочной машины,
электродинамический сепаратор, выполненный с возможностью отделения фракции, содержащей металлические самородки,
скруббер-грохот, выполненный с возможностью измельчения и классификации сырья с получением мелкой, средней и крупной фракции, выход которого для мелкой фракции соединен с упомянутым магнитным сепаратором, а выход для средней фракции - с электродинамическим сепаратором.
По предлагаемому способу (Фиг. 1) исходный материал (-50) поступает в двухстадиальный скруббер-грохот (СГ) 2, разделяющий материал на 3 фракции: (+12); (-12+3); (-3). Продукт (-3) после магнитной сепарации направляют на высокочастотную отсадочную машину (ВОМ) 3, подрешетный продукт которой в классе (-1) поступает в эрлифтные классификаторы (ЭК) 4. Песковые и шламистые продукты ЭК раздельно обрабатывают на песковом и шламовом концентрационных столах (СКО) б.
ГП
Способ комплексного обогащения россыпей, как проиллюстрировано в разделе «Осуществление изобретения» может быть реализован на полупромышленной и промышленной линиях (отличающиеся исключительно по геометрическому подобию, где К=2,5).
В соответствии со способом по изобретению получают:
1. Гравийно-галечный материал (-12+3), содержащий самородковую фракцию извлекаемую электродинамическим (ЭДМ) сепаратором 9.
2. Надрешетный продукт (ВОМ) класса (-3+1), представленный крупным золотом, сростками и комплексом тяжелых минералов, обрабатываемый в шаровой мельнице (ШМ) 8 с последующей классификацией на вибрационном грохоте 7 и концентрацией на столах 6.
3. Подрешетный продукт (ВОМ) 3 после классификации и обесшламливания на (ЭК) 4 обрабатывают на (СКО) 6 с получением золотой головки, промпродуктов и хвостов.
По мере накопления промпродуктов происходит их перечистка для получения «золотой головки» и концентрата.
«Золотую головку» после окислительного обжига и обработки азотной кислотой подвергают тигельной плавке на лигатурное золото.
Богатый концентрат подвергают окислительному обжигу, оттирке, концентрации на столе для выделения «золотой головки», сушке и накопительной плавке.
Таким образом, по предложенному способу решают проблему комплексного обогащения россыпей и техногенных образований благородных металлов, с попутным извлечением минеральных комплексов, имеющих специализацию на W, Sn, Ti, Zr, редкоземельные элементы, Hg и другие сопутствующие компоненты представляющие промышленный интерес.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
3
На Фиг. 1 изображена схема цепи аппаратов обогащения ОМ 0,2-2 с оптимальной производительностью в исходной массе 0,2 и 2 М/час по черновым концентратам и исходным пескам (хвостам обогащения) соответственно. Стационарный полупромышленный вариант. Позициями обозначены следующие элементы: 1 - кран-балка с тельферной лебедкой, 2 - скруббер-грохот, 3 - высокочастотная отсадочная машина, 4 - эрлифтный классификатор, 5 - отстойник, 6 - концентрационные столы, 7 - вибрационные сита, 8 - шаровая мельница, 9 - электродинамический сепаратор, 10 - барабанная сушилка, 11 - магнитный сепаратор.
3
На Фиг. 2 изображена схема цепи аппаратов обогащения (мобильный промышленный вариант) ОМ 3-30 с оптимальной производительностью в исходной массе 3 и 30 М/час по черновым концентратам и исходным пескам (хвостам обогащения) соответственно. Позициями обозначены следующие элементы: 21 - вибрационный гидрогрохот, 22 - скруббер-грохот, 23 - высокочастотная отсадочная машина, 24 - эрлифтный классификатор, 25 - отстойник, 26 - концентрационные столы, 27 - вибрационные сита, 28 - шаровая мельница, 29 - электродинамический сепаратор, 210 - барабанная сушилка, 211 - магнитный сепаратор.
На Фиг. 3 изображена общая схема обогащения для стационарного (ОМ 0,2-2) и мобильного (ОМ 3-30) модулей.
На Фиг. 4 показан логарифмический график распределения гранулометрического состава золота по крупности в зависимости от исследуемого материала и способа обогащения. Соответствует таблице 1.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
3
Способ комплексного обогащения россыпей, техногенных образований включает 2 технологические линии (ТЛ) производительностью (0,2-2), (3-30) м/час, где первая цифра в скобках - производительность по концентратам, вторая, исходным пескам и хвостам обогащения (техногенным комплексам).
ГП
Размеры основных аппаратов ТЛ различаются по геометрическому подобию, где К=2,5.
Первую технологическую линию ОМ 0,2-2 (Фиг. 1) используют для:
1. Обработки крупнообъемных геологических и технологических проб.
2. Доводки концентратов и перечистки промпродуктов второй линии обогащения (ОМ 3-30).
3. Доводки шлюзовых концентратов действующих обогатительных установок.
4. Переоснащения и модернизации действующих предприятий. Вторая технологическая линия ОМ 3-30 (Фиг. 2)
предназначена, для:
1. Обогащения песков россыпей.
2. Обогащения техногенных комплексов, включающих эфельные отвалы россыпей и хвосты шлихообогатительных, рудообогатительных фабрик.
Задачи настоящего изобретения состоят в:
1. Снижении энергоемкости и металлоемкости обогатительного оборудования без ущерба для эффективного извлечения ТМЗ и попутных минеральных комплексов.
2. Включении в схему обогащения аппаратов с наиболее оптимальными технологическими параметрами: эрлифтного классификатора 4; высокочастотной отсадочной машины 3; электродинамического (ЭДМ) сепаратора 9; шаровой мельницы 8; облегченных концентрационных столов б.
Схема обогащения технологических линий (Фиг. 3) отличается только размером исходного материала в начале процесса грохочения и дезинтеграции, а также компоновкой и количеством аппаратов.
Предлагаемый способ комплексного обогащения россыпей, техногенных образований благородных металлов апробирован на месторождении россыпного золота в Адычанском золотоносном районе в Республике Саха (Якутия), которое разрабатывалось в начале 70-х годов прошлого века. Затем с 2017 года на месторождении вновь возобновили добычные работы. Обогащение песков производят скрубберными шлюзовыми промприборами с прямой или конвейерной загрузкой песков. Ранее доводку и сокращение концентрата осуществляли непосредственно на шлюзе с последующей ручной доводкой на шлихообогательной установке (ШОУ).
Полупромышленный обогатительный модуль ОМ 0,2-2 используют на отрабатываемой россыпи для решения следующих задач:
1. Обогащение и изучение валовых проб по исходным пескам, хвостам обогащения текущей промывки.
2. Обработка хвостов обогащения после доводки шлюзовых концентратов.
3. Разработка технологического регламента предлагаемого изобретения.
Работу обогатительного модуля осуществляют следующим образом.
3
Шлюзовой концентрат при помощи кран-балки и тельфера 1(Фиг. 1) из контейнера (V-0.2m) подают в скруббер-грохот 2 для дезинтеграции и грохочения по классам:
+12 (галечный отвал);
-12+3 (сушка) 10;
-3 (магнитная сепарация).
После сушки фракцию (-12+3) направляют на электродинамическую сепарацию или ручную разборку для выделения самородков и сростков, с последующей обработкой их в HF (плавиковой кислоте).
Фракцию (-3) после магнитного сепаратора подают в высокочастотную отсадочную машину 3, армированную сеткой с апертурой 1,0 мм.
Надрешетный продукт отсадочной машины в виде тяжелой фракции с крупным золотом (-3+1) периодически загружают в шаровую мельницу 8, а хвосты через контрольный шлюз удаляют в отвал.
Концентрат контрольного шлюза также загружают в шаровую мельницу.
Подрешетный продукт (-1) отсадочной машины перекачивают в пульпообразователь эрлифтного классификатора 4.
Шламистые продукты по классу (-0,04) через отстойник 5 сливают в гидроотвал.
Песковую, мелкопесковую и шламистую фракции эрлифтного классификатора и отстойника раздельно обрабатывают на концентрационных столах 6 (СКО-1,3).
Измельченный материал шаровых мельниц после классификации на вибрационных ситах 7 также обогащают на столах с получением трех продуктов:
1. Золотой головки, пригодной к тигельной плавке.
2. Промпродукта на перечистку для дальнейшего окислительного обжига и обогащения огарка.
3. Отвальных хвостов.
Схему обогащения на полупромышленной установке (показанную на (Фиг. 3) используют на россыпных месторождениях района с 2011 года.
Результаты обогащения, полученные на нескольких россыпных объектах близки по своим показателям (см. Фиг. 4 и Таблицу 1).
После перечистки золотой головки и промпродуктов концентрационных столов получают коллективный концентрат, содержащий помимо ТМЗ, комплекс минералов представляющих промышленный интерес (Таблица 2).
Применение предлагаемого способа в схеме обработки шлюзовых концентратов позволяет увеличить извлечение золота примерно на 10%.
В таблице 1 показаны особенности распределения золота по гранулометрическому составу в зависимости от материала и способов его обогащения.
В таблице 2 показаны содержания и концентрации основных элементов в промпродуктах концентрационных столов представляющих промышленный интерес на данном месторождении.