Брагина В.И., Брагин В.И. Технология обогащения полезных ископаемых

Подождите немного. Документ загружается.

301

Обогащение золотосодержащих песков на шлюзах

Улавливающие покрытия шлюзов подразделяются на жесткие и

мягкие. Жесткие покрытия — это коврики и трафареты, мягкие — ков-

рики. На шлюзах с мягким покрытием обогащаются пески с максималь-

ной крупностью не более 1—2 мм. В качестве ковриков в отечественной

промышленности применяются рифленая резина, реже сукно. За рубе-

жом, кроме резиновых, применяются плетеные каламовые и коврики из

травы. В последние годы находят широкое применение коврики из губ-

чатого натурального каучука (линатекса).

Резиновые коврики изготавливаются с различными нарифлениями

и глубиной ячеек.

По вопросу о наиболее рациональной и эффективной форме тра-

фаретов существуют различные мнения. На предприятиях Северо-

востока применяются в большинстве случаев трафареты лестничного

типа (на шлюзах глубокого наполнения), на предприятиях Урала, Сиби-

ри — цельнотянутые металлические трафареты. Объясняется это тем,

что в первом случае обогащаются крупные пески, содержащие весьма

крупное золото, во втором — более мелкое золото.

Извлечение золота на шлюзах зависит от ряда факторов, основ-

ными из которых являются: удельная нагрузка по твердому, определяе-

мая в расчете на 1 м ширины шлюза или на 1 м

улавливающей площади;

скорость и глубина потока пульпы на шлюзах, зависящие, также от раз-

жижения пульпы и уклона шлюзов; характер улавливающего покрытия;

содержание тяжелых минералов и гранулометрический состав золота в

обогащаемых песках.

Практика показывает, что оптимальный поток на шлюзах для

улавливания золота из песков максимальной крупности 16—20 мм дос-

тигается при удельной нагрузке по твердому 3,5—4 м

/ч на 1 м ширины

при Ж:Т в питании равном (12—15) :1 (по объему) и уклоне шлюзов 6—

8°. При колебании, нагрузки (по отдельным шлюзам) от 2 до 10 м

/ч на 1

м ширины в результате неравномерного распределения песков и при

сполоске концентратов через 15—20 ч извлечение золота значительно

снижается. Длина шлюзов существенно влияет на извлечение золота.

Так, если основная масса крупного и среднего золота улавливается на

первых двух метрах по длине шлюзов мелкого наполнения, то для эф-

фективного извлечения мелкого золота необходима длина шлюзов не

менее 5—6 м. На шлюзах глубокого наполнения достаточно полное из-

влечение золота достигается при длине 15—20 м. Иногда применяются

шлюзы глубокого наполнения длиной в несколько сотен метров.

302

Исследования процесса обогащения на шлюзах показывают, что

факторами, снижающими потери золота мелких классов, являются: бо-

лее частая замена улавливающего покрытия (3—4 раза в сутки вместо

обычного один раз); снижение скорости потока пульпы до 0,6—0,8 м/с

при уменьшении максимальной крупности питания.

Обогащение золотосодержащих песков на отсадоч-

ных машинах

Отсадочные машины широко применяются при обогащении пес-

ков россыпных месторождений. Наибольшее распространение получили

диафрагмовые отсадочные машины.

Успешное применение отсадки при обогащении песков объясня-

ется более высоким извлечением полезных компонентов из мелких клас-

сов и более высокой удельной производительностью по сравнению со

шлюзами. Кроме того, шлюзы при временной перегрузке обычно заили-

ваются, а это ведет к сносу тяжелых ценных минералов в хвосты, тогда

как отсадочные машины даже при значительной перегрузке их обеспе-

чивают удовлетворительные технологические показатели.

Оптимальный расход воды при отсадке составляет 1—4 м

/т, из

которых 20% поступает с питанием, 50% подается под решето первой и

30% —под решето второй камеры. При обогащении золотосодержащих

песков на отсадочных машинах обычно применяется искусственная по-

стель толщиной до 30—40 мм из стальной дроби диаметром 4—6 мм или

из искусственно приготовленных тел (металлической стружки, ферроси-

лиция и других материалов на цементном растворе). В качестве постели

иногда используются крупные фракции шлиховых минералов — пирита,

магнетита, лимонита и т. д. Толщина постели зависит от крупности,

плотности и формы зерен, слагающих постель.

Параметры постели при принятом числе пульсаций должны обес-

печить свободное проникновение к решету ценных зерен и препятство-

вать проникновению зерен породы.

Большое влияние на технологические показатели отсадки ока-

зывают характер обогащаемого материала, прежде всего содержание

глины в обогащаемых песках. Необходимым условием успешной отсад-

ки является предварительное обезыливание и обезвоживание исходного

материала.

Исследованиями Иргиредмета установлено, что предварительное

обезвоживание песков, содержащих до 30—40% мелкого золота, позво-

ляет повысить извлечение его на 8—10% от операции.

Опыт эксплуатации 250-л драг показал, что применение в схемах

303

обогащения отсадочных машин в настоящее время технологически и

экономически целесообразно при разработке россыпей, содержащих бо-

лее 10—15% золота в классе —0,25 мм при общем содержании золота в

песках не менее 250—300 мг/м

Для изыскания возможности упрощения технологических схем и

снижения стоимости обогащения проведены исследования процесса обо-

гащения материала, классифицированного по более широкой шкале

(крупность -16+2 мм). Исследованиями процесса отсадки материала

крупностью -16 + 2 мм определено, что оптимальный импульс пульса-

ций должен соответствовать максимальному размеру зерен обогащенной

смеси, а оптимальные величина хода диафрагмы и число ходов получе-

ны близкие к значениям, установленным для обогащения узкоклассифи-

цированного материала крупностью -16 + 8 мм.

При отсадке грубоклассифицированного материала при опти-

мальном режиме пульсаций получено достаточно высокое извлечение

ценных минералов, но с низкой степенью концентрации. Для определе-

ния возможности повышения степени концентрации ценных минералов

испытывалась постель из зерен различной формы: шарообразной, ци-

линдрической и кубической. В результате установлено, что кубическая

форма зерен постели обеспечивает самую высокую степень концентра-

ции ценных минералов.

Сравнительные результаты обогащения на отсадочной машине,

стационарных и металлических подвижных шлюзах показывают, что

извлечение золота на отсадочной машине на 6— 7% выше, чем на ста-

ционарных, и на 2—3% выше, чем на металлических подвижных шлю-

зах (при трехразовом в сутки сполоске шлюзового концентрата).

Лекция 27

План лекции:

1.Обогащение на винтовых сепараторах [30 с 69]

2.Обогащение на концентрационных столах [30 с 69-71]

3.Новые концентраторы [30 с 72-79]

4.Гидроциклоны и центробежные сепараторы [30 с 71-72]

5.Флотация [30 с 81-85]

Обогащение золотосодержащих песков на винтовых сепа-

раторах

Винтовые сепараторы для обогащения песков получили широкое

распространение в США и других странах. В России начали применять

сепараторы несколько позднее. Испытания и внедрение винтовых сепа-

304

раторов в отечественной практике начаты Иргиредметом (К. В. Соло-

мин, М. Ф. Аникин и др.)

Процесс обогащения на винтовом сепараторе определяется в

основном параметрами желоба: радиусом, профилем поперечного сече-

ния, углом подъема винтовой линии и длиной винтового желоба. Опти-

мальным профилем поперечного сечения является профиль, близкий к

эллипсу, с соотношением осей 2:1.

Преимуществами винтовых сепараторов по сравнению с отсадоч-

ными машинами являются: отсутствие движущихся деталей, простота

конструкции, незначительная занимаемая площадь, наглядность процес-

са, простота обслуживания, низкие эксплуатационные расходы. К недос-

таткам (сравнительно с отсадочными машинами) следует отнести: боль-

ший выход концентрата, низкое извлечение золота округлой комковатой

формы, значительный перепад пульпы в аппарате, что затрудняет ком-

поновку оборудования на обогатительных установках.

В некоторых случаях винтовые сепараторы имеют явные пре-

имущества перед отсадочными машинами, например при отработке гли-

нистых песков, когда технологическая вода содержит значительное ко-

личество взвесей (до 300 г/м

) и регулируемая подача ее под решета от-

садочных машин связана с существенными трудностями. При этом, как

показывают результаты испытаний, обогащение на винтовых сепарато-

рах можно вести без подачи дополнительной смывной воды на желоба.

Обогащение золотосодержащих песков на концентра-

ционных столах

Столы, как известно, обладают высокой степенью концентрации

ценных минералов, но имеют сравнительно не высокую производитель-

ность, вследствие чего не могут применяться для основной концентра-

ции бедных материалов. В основном концентрационные столы приме-

няются в перечистных и доводочных операциях.

Следует учитывать, что производительность концентрационных

столов зависит от содержания шлиховых минералов в поступающем ма-

териале. Так, при содержании шлиховых минералов 35-50 кг/т и менее

производительность концентрационного стола СКМ- 1А составляет 1-1,2

/ч, а при содержании 80-100 кг/т и более снижается до 0,6 м

/ч.

Степень концентрации мелкого золота при обогащении на кон-

центрационных столах значительно выше, чем на всех других приме-

няемых гравитационных аппаратах.

В таблице 12.7 приведены данные по извлечению золота при обо-

гащении песков одной из драг на концентрационном столе.

305

Таблица 12.7

Распределение золота различной крупности по продуктам обога-

щения на концентрационном столе.

Продукт

Крупность золота, мм

Распре-

деление

золота, %

+0,5

-0,5

+0,25

-0,25

+0,15

-0,15

+0,1

-0,1

Концентрат

100

91,5

84,6

89,2

65,0

88,6-96,4

Промпродукт

7,4

12,0

8,5

18,0

9-1

Хвосты

1,1

3,4

2,3

17,0

2-3

Питание 9,1 54,2 14,1 17,7 4,9 100

Граничный размер зерен золота, извлекаемого на концентраци-

онных столах, на основании исследовании Иргиредмета и ЦНИГРИ со-

ставляет 0,05мм.

Извлечение золота округлой формы по сравнению с пластинча-

тыми и игольчато-губчатыми выше по всем классам крупности. С

уменьшением крупности зерен золота влияние их формы на эффектив-

ность и извлечение уменьшается.

Многими исследованиями установлена высокая эффективность

работы концентрационных столов при доводке золотосодержащих кон-

центратов. Извлечение золота в концентрат при этом достигает 98-99%.

В последнее время в отечественной практике и за рубежом про-

водятся работы по совершенствованию конструкций и создания новых

покрытий столов.

Новые концентраторы и сепараторы

Гидроциклоны и центробежные концентраторы для извлечения

золота за последние годы стали одним из основных классифицирующих

и обесшламливающих аппаратов(рис.12.9 – 12.16 ). Однако возможные

области их использования раскрыты еще не полностью.

Известно, что в обычных классифицирующих гидроциклонах

(угол конусности 20° и менее) плотность зерен мало сказывается на раз-

делении их смеси по крупности. Исследования ЦНИГРИ установлено,

что с увеличением угла конусности начинает все больше сказываться

разница в плотности разделяемых минералов.

При значениях угла конусности 90° и более в гидроциклоне раз-

деление происходит не по крупности, а по плотности. Таким образом, из

классифицирующего гидроциклон превращается в обогатительный ап-

парат. Степень обогащения в нем регулируется соотношением диамет-

306

ров сливной и песковой насадок , а также изменением угла конической

части гидроциклона. Гидроциклоны с большим углом конусности полу-

чили название короткоконусных или гидроциклонов со сложным профи-

лем конуса (если образующая его имеет изломы).

Рис. 12.9. Концентратор – центрифуга: 1 – рама; 2 – электродвигатель; 3

– шкив; 4 – подшипник; 5 – чаша; 6 – футеровка; 7 – крышка.

Рис. 12.10. Концентратор «Орокон»:

– конус-ротор;

– рыхлители;

– труба

(питающая); 4 – консоли; 5 – сливной желоб; 6 – редуктор; 7 – электродвигатель;

8 – винтовая пробка; 9 – кольцевые перегородки; 10 – кольцевые карманы

307

Рис. 12.11. Схема центробежного концентратора Кнельсон: 1 – ротор; 2 – коль-

цевые перегородки; 3 – кольцевые карманы; 4 – отверстия; 5 – емкость для про-

мывной воды; 6 – питающая труба

Рис. 12.12. Схема центробежной отсадочной машины «Campbell»: 1 – вращаю-

щаяся часть; 2 – неподвижная часть

308

Рис. 12.13. Изолинии распределения в короткоконусном гидроциклоне: а –

тяжелые частицы (ферросилиция); б – частицы средней крупности; в –

плотность пульпы (процент твердой фазы)

Эти аппараты предназначены для обогащения мелкозернистых

смесей. В короткоконусном гидроциклоне одновременно имеются бла-

гоприятные для гравитации факторы:

-наличие центробежных сил, превосходящих силы тяжести в де-

сятки и сотни раз, в результате чего достигается весьма быстрое рас-

слаивание материала;

-наличие подвижной (в определенной мере разрыхленной) и вра-

щающейся в циклоне постели, состоящей из зерен обогащаемого мате-

риала, способствующей сегрегации зерен постели. В результате эффек-

тивно обогащается материал при высокой производительности. Резуль-

таты испытаний короткоконусных гидроциклонов на рассыпном золото-

содержащем материале показывают, что по эффективности извлечения

золота эти аппараты не уступают отсадочным машинам и даже концен-

трационным столам

При обогащении песков крупностью -1мм, содержащих золото

крупностью: -1+0,25мм - 50,9%;-0,25+0,1мм - 41,8% и -0,1мм - 7,3%, в

гидроциклоне диаметром 75мм с углом конусности 120° получено из-

влечение золота около 90%.

Успешно протекает обогащение в короткоконусном гидроциклоне

сливов обезвоживающих устройств, т.е. весьма тонкозернистого мате-

риала.

309

При обогащении тонких глинистых сливов обезвоживания эфе-

лей, содержащих как самое мелкое, так и средней крупности золото, на

одном из промывочных приборов Урала извлечено 99% золота в пески .

Рис. 12.14. Схема пото-

ков и изменение скорости

жидкости в ККГЦ

Рис. 12.15. Схематическая

структура взвесенесущего по-

тока в цилиндре гидроциклона

310

Рис. 12.16. Типы конусов центробежного концентратора «Трикон»

12.3.5.2.Флотация

Метод извлечения золота флотацией в рудной практике является

одним из основных. Флотация как метод для извлечения свободного зо-

лота из песков привлекает внимание исследователей с 30-ых годов.

Принципиальная возможность применения ее для извлечения золота из

песков показана работами А.В. Фаренвольда, Г.П. Славнина и другими

исследователями, но экономически этот процесс оказался очень дорогим

для переработки такого бедного сырья, каким являются пески россып-

ных месторождений золота. Поэтому промышленного применения для

переработки золотосодержащих песков флотация не получила.

С развитием технологии флотационного процесса в последние го-

ды появилась возможность удешевления флотационного процесса при

одновременном повышении эффективности его. Это определяется усо-

вершенствованием способов подготовки материала к флотации (тонкое

грохочение и обесшламливание), освоением новых флотационных ма-

шин с менее интенсивным перемешиванием, применением новых эф-

фективных реагентных режимов флотации, а также принципиально но-

вым аппаратурным оформлением процесса (пенная и адгезионная сепа-

рации). Однако наличие в россыпях большого количества илов ухудшает

результаты флотации. Они остаются в суспензированном состоянии по-