Продолжение, начало в № 165
Сполоск шлюзов
Частота сполосков является одним из важнейших факторов в работе ворсистых шлюзов. Если сполоски производятся слишком редко, то значительную часть времени поверхность их совершенно заилена и улавливание золота происходит плохо. Следует заметить, что улавливание золота происходит и при заиленной поверхности, так как вихреобразные движения потока пульпы, вызываемые ворсом или нарифлениями, постоянно вымывают осевшие частицы породы, задерживают более тяжелые частицы золота. Аналогичное явление происходит и с сульфидами, но благодаря тому, что количество их по отношению к золоту значительно больше, то окончательное заиливание покрова происходит значительно быстрее. Таким образом, чем реже производятся сполоски, тем богаче получается концентрат, но тем ниже извлечение золота. При этом, первый в период работы шлюз улавливает почти полностью как свободное золото, так и частицы сульфидов (за исключением тонкоошламованных), затем улавливание сульфидов почти прекращается, но улавливание свободного золота происходит в течение более или менее длительного времени.
Таким образом, между содержанием золота в концентрате и его извлечением существует известное противоречие. Поэтому частота сполосков должна быть установлена такая, чтобы извлечение золота было близко к максимальному, а содержание золота в концентрате не было слишком низким. Следует заметить, что сокращение интервала между сполосками далее известного предела почти не повышает извлечение золота, но сильно снижает содержание его в концентрате, ибо выход концентрата практически пропорционален числу сполосков. Действительно, опыты показывают, что вес концентрата почти не меняется при различных интервалах между сполосками.
Данные практики показывают, что частота сполосков колеблется в весьма широких пределах, в зависимости от режима, процесса (извлечение свободного золота или сульфидов), нагрузки на шлюзы, характера руды (содержание тяжелых минералов), рода ткани (степень ворсистости). При извлечении лишь свободного золота интервал между сполосками колеблется oт 24 ч до 2 ч, в среднем 6–8 ч. При извлечении золотосодержащих сульфидов интервалы колеблются от 2 до 1/4 ч в зависимости от выхода концентрата. Выход концентрата определяется в зависимости от содержания сульфидов в руде и их извлечения, а также желаемой его чистоты. Обычно концентрат с ворсистых шлюзов содержит от 20 до 60 % сульфидов в зависимости от характера ткани (чем глаже, тем богаче концентрат) и частоты сполосков.
Частота сполосков, выход концентрата и нагрузка на шлюзы связаны между собой следующими уравнениями:
n=10qc/g (2)
и
t=2,4g/qc (3),
где
n — число сполосков в 24 ч,
q — нагрузка на шлюзы в т/м2 в 24 ч. (см. табл. 2, Золотодобыча, № 8 (165)),
с — выход концентрата в %,
g — съём концентрата за один сполоск, кг/м2 (см. табл. 4, Золотод. № 8 (165)),
t — интервал между сполосками в часах.
Обработка концентратов
Если плисовые шлюзы улавливают преимущественно одно свободное золото, то выход концентрата колеблется от 0,01 до 0,5 %, в среднем составляет не более 0,1–0,2 %. Содержание золота в таких концентратах весьма высокое и колеблется в пределах нескольких килограмм золота на тонну. Такие концентраты обычно подвергают непосредственной амальгамации, причем, так как они содержат преимущественно свободное золото, то извлечение золота получается весьма высоким — порядка 98–99%.
Амальгамация концентратов производится чаще всего в амальгамационных бочках. Необходимая степень измельчения концентрата зависит от содержания в нем связанного золота. Если в концентрате находится преимущественно свободное золото, то в бочку кладут лишь несколько шаров и вся операция амальгамации продолжается 1–2 ч. Для упорных сульфидных концентратов применяют тяжелую шаровую нагрузку (в 3–5 раз более веса концентрата) и измельчают его в течение 6–12 ч., причем во избежание пемзования ртути ее загружают в самом конце и в некоторых случаях пускают бочку во время амальгамации с меньшей скоростью (60 % от нормальной).
Кроме бочек также часто применяют чаны-амальгаматоры и чаши Бердана.
При извлечении сульфидов выход концентрата получается значительно больше, обычно порядка 1–5 % (в зависимости от содержания в руде сульфидов). При выходах более 10 % применение обычных ворсистых шлюзов нецелесообразно; в этих случаях лучше устанавливать концентрационные столы или же флотационные машины. Концентраты такого рода подвергать амальгамации нецелесообразно (ввиду большого выхода и плохой амальгамируемости), и их обычно непосредственно вывозят на плавильные заводы или же цианируют на месте. Правда, при этом стараются часть свободного золота выделить в отдельный концентрат путем отдельного сполоска головки шлюза. Для сокращения транспортных расходов первичные концентраты в этих случаях иногда подвергают перечистке на шлюзах особой конструкции (см. ниже) или же на концентрационных столах.
В некоторых случаях доводят также и богатые концентраты. На фабрике «Morro Velho» последовательно доводят концентрат до содержания золота в 25–30 %, который и подвергают непосредственной плавке в тиглях.
Такой метод нельзя считать целесообразным, так как доводка концентрата до такой степени требует значительного времени и исключительного внимания, по сравнению с его амальгамацией.
Хвосты после амальгамации концентратов с ворсистых шлюзов все еще содержат достаточное количество золота (благодаря начальному весьма высокому содержанию). Эти хвосты обычно также отправляют на плавильные заводы или же цианируют на месте. Следует заметить, что направление этих хвостов в 'общий цикл цианирования руды на фабрике не рекомендуется ввиду значительного содержания в них тонко измельченного железа (улавливаемого ворсистыми шлюзами, а также получающегося при амальгамации в бочке), а также продуктов разрушения сульфидов. Поэтому хвосты от амальгамации богатых концентратов, так же как и более бедные сырые концентраты, лучше цианировать в отдельной установке. Для этой цели наиболее подходят периодические установки типа фирмы Денвера производительностью 1–5 т в сутки.
Конструкции ворсистых шлюзов
Различные конструкции шлюзов определяются методом их сполоска. Таким образом, все ворсистые шлюзы можно классифицировать на следующие группы:
1. Неподвижные шлюзы со съемной тканью.
2. Неподвижные шлюзы с закрепленной тканью.
3. Опрокидывающиеся шлюзы (с 1, 2 и 3 деками).
4. Ленточные шлюзы.
1. Неподвижные шлюзы со съемной тканью применяются наиболее часто для извлечения свободного золота, а также и для извлечения сульфидов, при небольшом выходе концентрата и небольшой производительности предприятия. В этих случаях сполоск производится обычно не чаще одного раза в смену путем снимания ткани и промывки ее в специальном бачке.
При частых сполосках (чаще, чем через 1–2 ч) и при большом количестве шлюзов сполоск вручную становится весьма затруднительным и, кроме того, ведет к весьма быстрому износу ткани. Таким образом, этот тип шлюза применим обычно при выходе концентрата менее 0,5 %.
Неподвижный шлюз со съемным покровом подобен обычному амальгамационному шлюзу и состоит из наклонного стола, сделанного из досок, скрепленных продольными и поперечными связями. Для водонепроницаемости поверхность стола покрыта линолеумом, листовым железом, или же тонким слоем (5–6 мм) железненого жирного бетона (1 часть цемента и 2 части песка), армированного дранкой или рогожей. Стол поддерживается на 2–3 деревянных опорах. Уклон шлюза регулируется клиньями или же телескопическим устройством стоек. Все узлы соединений рамы, стоек и стола скрепляются железными стяжками и скобами. На поверхность стола кладется улавливающая золото ткань, которая закрепляется с помощью полос железа или деревянных планок так, чтобы операции сполоска требовали минимум времени.
В зависимости от ширины шлюза и ширины ткани стол по ширине может быть разбит на 2–3 части. По длине отдельные куски ткани для удобства сполоска не должны быть более 1–1,5 м. Равномерное распределение пульпы по шлюзу достигается с помощью распределительной коробки с отверстиями в передней стенке, находящейся в голове шлюза. Для выпуска хвостов в нижней части шлюза устроен поперечный желоб с отверстием в середине днища, к которому и подводится отводящий желоб.
Неподвижный шлюз такой конструкции, спроектированный Гипрозолото (фиг. 1), имеет следующие основные данные: рабочий размер — 2,0 × 3,5 м, рабочая площадь — 7 м2; производительность — 70–140 т/24 ч; габаритные размеры: ширина — 2,2 м, длина — 4,2 м, высота — 1,5 м.
2. Неподвижные шлюзы с закрепленной тканью преимущественно применяются для выделения золота и сульфидов из отвальных хвостов фабрик. Сполоск таких шлюзов производится с помощью поочередного выключения отдельных секций и смыва концентрата струей воды в специальный, перекрываемый при обычной работе, сборный желоб.
Такая конструкция наиболее проста и дешева как по капитальным затратам, так и по эксплуатации, но работает несколько хуже других конструкций, так как при сполоске всегда происходят известные потери концентрата. Вследствие этого применение этой конструкции на богатых материалах, дающих богатые концентраты, нецелесообразно.
На фабрике «Morro Velho» такие шлюзы применяются для извлечения золото-мышьякового концентрата из хвостов после цианирования. Шлюзы имеют 84 секции длиной по 6 м и общей площадью в 470 м2 (на 630 т/24 ч). Их сполоск производится с помощью шланга через каждые ½ ч., на этой работе задолжен всего 1 под-росток. За сутки получают около 8–9 т концентрата. Все шлюзы расположены непосредственно под открытым небом (фабрика находится в Бразилии).
На фабрике «Britania», обрабатывающей флотацией медно-цинковую руду с небольшим содержанием золота, аналогичные шлюзы применяются для извлечения остатков золота из отвальных хвостов. Шлюзы расположены в отдельной низкой пристройке (фабрика расположена в Британской Колумбии). Общая площадь шлюзов около 400 м2 (на 4000 т хвостов в 24 ч), они разбиты на отдельные секции шириной в 750 мм. Сполоск производится с помощью шланга одним человеком в смену. Для этой же цели такие шлюзы применяются на фабрике «Noranda».
Неподвижные шлюзы с закрепленной тканью обычно делаются в виде одного сплошного деревянного настила, разбитого перегородками на ряд секций; распределение пульпы производится с помощью желоба, проходящего поверх головки шлюза. Снизу шлюза имеются два желоба — хвостовой и для концентрата. Пульпа нормально поступает в хвостовой желоб, а при сполоске переключается на концентратный — или путем перекрытия конца шлюза и открытия отверстия в дне его для отвода концентрата, или же путем перекрытия хвостового желоба специальным щитком, по которому концентрат смывается в желоб для концентрата. Очень часто шлюз делается из двух частей с уклоном в разные стороны (от центра), а посредине прокладывают распределительный желоб.
