Любая технология обогащения россыпных месторождений, как и обогащение любого другого материала, обязательно включает в себя операции, обеспечивающие следующие процессы:
- - отделение ценного компонента от вмещающего материала;
- - подготовка материала к обогащению;
- - непосредственно концентрация ценного компонента.
Особенностью обогащения россыпей является следующее:
- отделение ценного компонента происходит в процессе дезинтеграции и не требует измельчения материала;
- подготовка материала к обогащению, как правило, ограничивается классификацией, т.е. разделением материала на классы крупности (грохочение);
- для концентрации ценного компонента используются процессы гравитационного обогащения.
Дезинтеграция, классификация и гравитационное обогащение, как три кита, являются опорой при построении практически любого промывочного прибора для обогащения россыпей и позволяют обеспечить эффективное выделение ценного компонента в первичный концентрат (шлих) и получение отвальных хвостов (эфелей). Грамотное соотношение технологических параметров и аппаратурное оформление этих трех операций позволяет повысить эффективность отработки месторождений, что актуально при вовлечении в отработку россыпей с постоянно снижающимися содержаниями ценных компонентов.
В настоящее время основная часть специалистов золотодобывающей отрасли, как правило, обсуждает только процессы и оборудование, связанные непосредственно с обогащением, при этом они забывают или не уделяют должного внимания раскрытию ценного компонента и подготовке материала к обогащению!
Предлагаем рассмотреть один из возможных вариантов построения технологических схем с точки зрения увеличения эффективности дезинтеграции и подготовки материала. При этом ничего абсолютно новых открытий не предвидится.
Дезинтеграция
Независимо от содержания глины и промывистости песков наиболее эффективна механическая дезинтеграция. Процесс механической дезинтеграции оптимально проводить при высоком соотношении Т:Ж (50–60 % твердого по массе), в основном используя энергию трения и соударения кусков дезинтегрируемого материала.
Существует мнение, что объединение дезинтеграции, классификации и промывки в одном аппарате проще и выгодней. Возможно, это так, если рассматривать с точки зрения закупа оборудования или организации промывки легкопромывистых песков. В случае промывки средне- и тяжелопромывистого материала объединение этих процессов в одном аппарате — существенная ошибка.
Во-первых, барабанные грохоты — не самые эффективные классифицирующие аппараты, а при уменьшении крупности разделения, необходимой для вывода наибольшего количество материала в отвал, их эффективность падает.
Во-вторых, оптимальная скорость вращения (0,7–0,8 от критической) глухого става скруббер-бутары, необходимая для эффективной дезинтеграции материала, отличается от оптимальной скорости вращения (0,3–0,4 от критической) барабанного грохота (бутары).
Именно по этим двум причинам совмещение процессов дезинтеграции, классификации и промывки в скруббер-бутаре не позволяет эффективно работать на материалах, не относящихся к легкопромывистым, но даже и для легкопромывистых материалов будет высока вероятность потерь ценного компонента с галей за счет эффективности грохочения. Вывод: дезинтеграцию и классификацию необходимо разделить для переработки любого типа сырья.
Применение энергий трения и соударения кусков дезинтегрируемого материала требует обеспечить их подъем. Для этого скруббер должен быть оборудован лифтерами, обеспечивающими подъем материала, и футеровкой, защищающей барабан от ударных воздействий и износа по всей длине барабана. Один из производителей таких скрубберов (рис.1) — компания «Sepro Mineral Systems» (Канада).
Рис. 1. Внутренний вид барабана высокоэффективного скруббера «Sepro Mineral Systems»
При этом наличие некоторого количества гали (рис. 2) в скруббере способствует повышению эффективности дезинтеграции, расход воды при этом находится в пределе 1,0–1,6 (до 2,0) м3 на 1 м3 промываемого материала, а качество дезинтеграции в разы выше, чем при простой размывке материала значительным количеством воды, пусть и под давлением. По сути, это получается мельница без шаров. Промывка глинистых песков при этом происходит весьма эффективно.
Рис. 2. Внутренний вид барабана скруббера «Sepro Mineral Systems» после остановки
В большинстве современных скруббер-бутар (см. рис. 3, 4) в глухом ставе размещают штыри, уголки и прочие приспособления, одна из целей которых — дезинтеграция, но в процессе работы со временем они замазываются глиной и перестают работать так, как это было задумано. Кроме того, наличие сеющего става позволяет глине накатываться обратно в шары (рис. 5). Наличие футеровки и лифтеров существенно увеличивает массу барабана и мощность привода, что в конечном итоге влияет на стоимость оборудования. Однако при этом лифтеры в скруббере по всей длине барабана позволяют практически полностью исключить возможность накатывания шаров с золотинами («яйца Фаберже»).
Рис. 3. Внутренний вид барабана скруббер-бутары
Рис. 4. Внутренний вид барабана скруббер-бутары другого производителя
Рис. 5. Галя из скруббер-бутары (отработка песков с высоким содержанием глины)
Грохочение
Применение вибрационных грохотов с системой орошения позволяет повысить качество классификации, а также совместить ее с промывкой уже дезинтегрированного материала. Средний расход воды для мокрого грохочения составляет в пределах 0,8–1,2 м3 воды на 1 м3 промываемого материала.
Необходимо отметить, что вывод в надрешетный продукт пустого материала позволяет не только сократить нагрузку на последующие операции гравитационного обогащения, но также повысить содержание ценного компонента в питании.
Так, выделение материала крупнее 10–12 мм в эфеля позволяет в 1,5–2,0 раза сократить количество материала, поступающего на гравитационное обогащение и, соответственно, во столько же увеличить содержание ценного компонента.
Основной проблемой применения вибрационных грохотов с размерами ячей 10–20 мм и менее было использование проволочных сит, срок службы которых не превышал 1,5–2 недели, а использование резиновых поверхностей существенно уменьшало живое сечение и требовало увеличения размеров грохота. Современные качественные полиуретановые сита лишены этих недостатков, а модульное исполнение просеивающих поверхностей позволяет сократить время, необходимое для замены изношенных панелей.
Кроме того, использование высокочастотных грохотов с малой амплитудой колебаний позволяет не только повысить эффективность грохочения на мелких классах, но и исключить забивание ячеек так называемыми «трудными» зернами. Дело в том, что высокочастотные колебания просеивающей поверхности способны передавать частицам материала ускорения до 15–20g, что способствует самоочистке просеивающей поверхности. Поэтому применение высокочастотных грохотов на классификации мелких классов более предпочтительно, чем обычных инерционных.
Подавляющее большинство промывочных приборов в качестве основного обогатительного аппарата используют шлюзы. Широкое распространение шлюзы получили не только исключительно из-за их простоты и дешевизны в изготовлении и эксплуатации, а также из-за высокой степени концентрации, достигающей значений 1500–2000 и выше. Для организации работ по промывке на шлюзе необходима, по сути, только вода и, разумеется, пески — нет ничего проще! При этом средний расход воды колеблется от 10 до 20 м3 на 1 м3 песка, в зависимости от крупности подаваемого материала. Однако подача на шлюзы частично классифицированного (ограничение верхних классов крупности) или полностью классифицированного (ограничение верхних и нижних классов крупности) материала позволяет не только повысить эффективность извлечения (в том числе и мелких классов) ценных компонентов, но и сократить расход воды, подаваемой на шлюзы вплоть до 5 м3 на 1 м3 песка.
Несмотря на то что эти процессы известны и хорошо изучены с середины прошлого века, к сожалению, сейчас на практике этими знаниями редко пользуются, зачастую продолжая подавать на шлюз неподготовленные пески, осуществляя обогащение и частичную дезинтеграцию непосредственно на шлюзах, что приводит не только к сносу ультратонких частиц драгметалла, но и достаточно крупных, которые в нормальных условиях могли бы остаться в шлихе.
На этом можно сделать паузу, т.к. организация классификации песков по узким классам крупности в голове процесса позволяет не только оптимизировать процесс обогащения на шлюзах, но и использовать иные гравитационные аппараты, в том числе отсадочные машины, винтовые сепараторы, гравитационные концентраторы и т.д.
Заключение
Глядя на фотографии гали при отработке песков с высоким содержанием глины после скруббер-бутары (см. рис. 5) и сочетания скруббера с вибрационным грохотом (рис. 6), на глаз определить, сколько и где золота уходит с галей, тяжело, но очевидно, что на первой фотографии потери будут выше, а ведь мы еще не приступили непосредственно к операции обогащения.
Рис. 6. Вид гали после скруббера и вибрационного грохота (отработка песков с высоким содержанием глины)
Конечно, экономическую выгоду от грамотного построения схемы подготовки материала перед обогащением увидеть сложно — на данной стадии мы ничего не извлекаем, а только готовимся к этой операции. Поэтому увеличение количества оборудования и капитальных вложений многие рассматривают как недостаток, хотя экономия на стоимости оборудования дезинтеграции и классификации в конечном итоге обходится дороже в процессе эксплуатации за счет постоянных потерь металла с эфелями, бесполезных затрат на перекачку воды и транспортировку ценного компонента, который даже не попадает в процесс обогащения.
Но один раз вложенные деньги в правильно подобранное оборудование подготовки материала позволяют увеличить доход в период всего срока эксплуатации этого оборудования.
-1+29
Комментарии, отзывы, предложения
Технолог, 14.03.16 17:24:43 — Данила
По поводу подготовки материала к обогащению все правильно.
По поводу центробежки на россыпях в смысле классики - большие сомнения. Механизм разделения не изучен. Нет теории разделения и нет перспективы развития. Приемлемые результаты можно получать в лабораторных условиях на чистой воде, с минимальной производительностью. На промышленных аппаратах с высокой производительностью не будет мелочь извлекаться. Извините, Данила, это не в укор Вам, это объективные технологические возможности конкретного гравитационного метода.
Данила, 15.03.16 10:14:58
Информация по Falcon SB и обсуждение здесь http://zolotodb.ru/articles/metallurgy/separation/11399
Добро пожаловать!
Пятаков Сергей, 15.03.16 12:11:20 — Даниле, всем.
Реклама удалена.
Пятаков Сергей, 16.03.16 09:28:31 — Админу
Вы удалили мой комментарий, что несколько странно.
Я описал ряд технических решений, без какой либо рекламы. Наоборот поделился с аудиторией нашими наработками ....
Прошу разъяснить , дабы в дальнейшем не повторять ошибок.
Админ, 16.03.16 09:45:20 — Пятаков Сергей, 16.03.16
Перед каждым комментарием написано: Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Подходы специалистов «ПРО Евразия» к подготовке песков к обогащению». Ваш комментарий был не в тему, в нем говорилось о ВАШЕМ решении проблемы. Это называется скрытой рекламой.
Старатель, 16.03.16 11:36:41 — Данилу
Глинистая фракция всегда менее 0,1 мм. А 20-30% глины (фракции крупностью менее 0,1 мм) - это немного с тем количеством, что присутствует в россыпях вовлекаемых в отработку в настоящее время. Барабанные грохоты достаточно эффективно работают и при содержании глины в 40% и более. А для весьма глинистых песков давным давно придуманы корытные мойки.
Данила, 16.03.16 14:38:04 — Админ, Пятаков Сергей
Ну, если не говорить о других, в том числе и чужих, решениях, то разговор вообще может не получиться....
Не бывает только белого и черного. Возможно в каком то контексте это и реклама, но призывов к приобретению ни кто не делал.
Как по мне, так все было в разумных пределах.
.
Сергей, к сожалению, ваше предыдущее сообщение глянул мельком.
Вы писали, что эффективность дезинтеграции повышаете за счет подачи воды в скруббер через трубу и установки сопел с коническими насадками на этой трубе (п.2), при этом для повышения скорости струй вы использовали дополнительный насос (п.3)(пишу по памяти).
Допускаю что дезинтеграция у вас и пошла в какой-то мере лучше, но при этом возросли "бесполезные" энергозатраты.
Пара очевидных моментов:
1. Создание высокоскоростных струй подразумевает как минимум увеличение расхода. С увеличением расхода растут гидравлические потери (величина потерь зависит от квадрата скорости потока), что требует увеличения напора на насосе. Потребляемая мощность насоса прямо пропорциональна произведению напора и расхода.
2. Струя бьет в одну точку, не зависимо от того есть или нет там материал, дезинтегрирован он или нет. Что бы увеличить вероятность "попадания в цель", необходимо увеличить количество струй, что требует увеличить расход...
.
Возможно, решение оправдано, в связи с этим вопросы:
- Какие расход и напор воды на насосе?
- Мощность двигателя на насосе?
Опять же, если вы хотите использовать не только шлюзы, а развитую технологию, то излишнее добавление воды в голове процесса - вред, т.к. каждый аппарат работает на своем оптимальном Т:Ж.
Данила, 16.03.16 16:43:04 — Старатель
Конструкция барабанных грохотов очень проста – "перфорированная бочка".
Вам не кажется странным, что кроме как на россыпях барабанные грохота в качестве классифицирующего аппарата не применяют, особенно если учесть, что они «эффективно работают и при содержании глины в 40% и более».
.
Корытная мойка вещь отличная, эффективность дезинтеграции, думаю, максимальная среди всех аппаратов которые есть, дезинтегрирует даже "пластилин". Правда есть пара нюансов, которые не позволяют их применять повсеместно:
1. Эксплуатационные расходы (за счет абразивного износа рабочих органов) выше чем у скрубберов;
2. Максимальная крупность в питании 70-80 мм (если неошибаюсь).
Руслан, 17.03.16 04:14:03 — Всем, Даниле
Энергию воды не стоит недооценивать, при увеличении давления иногда эффективность дезинтеграции возрастает вдвое.
Если посмотреть на энергоемкость процесса затрачиваемую на вращения скруббер-бутары или скруббера то эта цифра составит 10-20 кВт, при этом насос используемый для подачи воды (для шлюзовой технологии), будет иметь иметь мощность 40-70 кВт. Даже откинув потери напора на перекачку, подъем в сухом остатке при напоре в форсунке 20-30 метров энергия приложенная струями воды составит как минимум 30 кВт, + энергия вращения, что более чем вдвое превышает мощность затрачиваемую скруббером без орошения на дезинтеграцию.
Форсунок в скруббер-бутаре 20-30 шт, да бьют они и в одну точку (в ту точку где постоянно есть порода), но она постоянно перекатывается, поэтому их эффективность не такая уж низкая.
Тут в комментариях много говорилось, что нельзя совместимость дезинтеграцию и рассев в одном приборе я про скруббер бутары из за разности скоростей, но это скорее относится к проблеме забивания металлических и снижению их эффективности при рассеве, Если на 2-3 метрах сит (полиуретановых, резиновых) обеспечивается в бочке 100% эффективность рассева, зачем добавлять ГИЛ.
Виброгрохот вещь хорошая, самый распространенный способ рассева в мире,
но старатели исходят из того, что это дополнительная единица оборудования, и ее при каждой перестановке нужно перетащить, выставить и подключить, плюс ко всему увеличение высоты, соответственно рост дальности транспортирования песков, а на потери смотрят в последнюю очередь.
Данила, 17.03.16 09:08:53 — Руслану
Водой можно резать камень... ни кто не спорит.
.
Но не стоит сильно переоценивать дезинтеграцию под действием струй воды, особенно в сочетании с другими процессами. Добавление воды и уменьшение Т:Ж на нет сводит механическую дезинтеграцию материала. Опитмальное содержание твердого в пульпе в районе 50-60%.
.
Я уверен, что если провести эксперимент и создать две линии с производительностью под 50 м3/ч каждая, в котором одна линия дезинтеграции - скруббер Sepro + грохот 5-10 мм, вторая - барабанный грохот по 5-10 мм + система дезинтеграции под действием струй воды, то с энергетической точки зрения, эффективности и при этом производительности - первая выйдет на первое место по всем параметрам.
.
Форсунки бьют в одну точку и не факт что туда куда надо. Гидромонитор на гидровашгерде в этом случае будет более эффективен с точки зрения дезинтеграции, хотя бы по тому, что гидромониторщик будет направлять струи в точку там где это необходимо.
.
Удивлен. Относительно 100 % эффективности грохочения за 2-3 метра в барабанном грохоте, если только речь не идет о грохочении по крупным классам в операциях предварительного грохочения.
Необходимость использования вибрационных грохотов связана хотя бы с тем, что обогащение с более узким классом крупности на тех же шлюзах выше чем при подаче чохом. И это не говоря о возможности использования другого оборудования, а не только шлюза. В статье об этом сказано.
Руслан, 17.03.16 13:56:57 — Даниле
Я привел пример 2-3 метра при грохочении по классу крупности 10-12 мм, при производительности 50 м куб. час.
Данила, 17.03.16 15:07:57 — Руслан
Как замеряли эффективность? или на глазок?
Руслан, 17.03.16 15:54:05 — Даниле
Вручную отбирали галю и расссеивали по классу 10 мм при разной производительности прибора, а иногда и и на глаз.
Станиславский, 22.03.16 09:44:44 — Руслан, 17.03.16 13:56:57
Не верю... Для расчетов отобрали не представительную пробу, или ошиблись в арифметике.
Пятаков Сергей "Технопарк, 23.03.16 12:49:23 — Даниле
Спасибо за взвешенную оценку моего удаленного поста.
Все наши мысли и обсуждения преследуют одну цель: максимально дезинтегрировать пески.
В случае использования скруббера без применения системы орошения, действительно требуется соотношение Т/Ж 50-60 %. В таких аппаратах в основном работает механическое истирание кусков породы друг о друга и излишняя вода вредна.
Однако применение скоростных струй имеет свои преимущества. Форсунки мы ставим на вращающейся трубе, угол можно менять. Так же применялся вариант установки форсунок на куски резиновых дюритов (35-40 см).
Дополнительные энергозатраты легко окупаются более высоким извлечением.
Доп. насос врезался прямо перед скруббером. Расход воды практически не менялся, т.к. общее сечение отверстий уменьшалось, а скорость истечения увеличивалась.
Планируем испытать систему орошения с применением воздушного компрессора. Подавать сжатый воздух прямо в трубу орошения.
На россыпях обычно применяют шлюзы, соответственно соотношение Т/Ж 1/12-14, в таком случае вся доп. вода идет в дело.
Если применять отсадку, то пульпу можно подготовить сгустителем с регулировкой выхода шланговой задвижкой. Подобное решение мы неоднократно применяли на разветвленных схемах.
Юрич, 04.06.16 18:43:28 — Пятаков С
Здравствуйте, ну не мог промолчать про "применение скоростных струй" размыв она же дезинтеграция, здесь весь секрет в давление (оно же напор), мы с группой товарищей опробовали прибор состоящий из вашгерта (как первая ступень подготовки к обогащению) камера с тем самым "напором" (вторая ступень) ну и шлюза по всем правилам, работаем на 80% глины!, прибор прост как яйцо ломаться практически не чему, пробы с эфелей показывают потери до 10%
Ну и самое главное , при напоре 100 метров давление составляет всего 10 атмосфер и наверно многие из вас бывали на автомойках там давление из моечного аппарата 100 - 200 атмосфер вот и дезинтеграция
Руслан, 05.06.16 17:09:13 — Юричу
А, что вы за глину принимаете, какую фракцию ?
Что то не верится чтоб при 80 % обычный элеватор справлялся с глиной так хорошо, или остальные 40-50 % потерь у вас в гале?
Данила, 06.06.16 12:04:04 — Юрич
Водой под давлением можно металл и камни резать, что уж говорить о дезинтеграции глины.
.
Мойки с давлением 100-200 бар - вещь хорошая, но где вы планируете брать "чистую" воду? - это основной вопрос от специалистов на местах. Требования к воде для насосов высокого давления намного выше чем у тех же концентраторов использующих ожижающую воду, иначе насос будет как расходник. А для концентраторов качество воды - один из любимых аргументов специалистов против внедрения.
.
Мое личное мнение - такая схема дезинтеграции возможна. Воду всегда можно очистить от мех.примесей (было бы желание), тем более что расход воды при высоких давлениях будет существенно ниже. Вопрос в энергетике процесса и на сколько это будет выгодно.
.
Идея не нова, у Итомаков есть дезинтегратор с водой под давлением 200 атм. на 0,1 м3/ч.
VeronaCar, 07.10.16 05:16:13
Спасибо, статья интересная.
Данила, 14.03.16 09:59:29
Мы, и я в том числе, занимаемся не только центробежными концентраторами... Смысл данной статьи был в том, что бы перенести фокус внимания специалистов россыпников с операций и оборудования непосредственно обогащения, на операции и оборудование подготовки к обогащению. Т.к. именно подготовка не зависимо от процесса закладывает как минимум 50% успеха.
.
Немного не по теме.
К концентраторам сейчас на россыпях очень предвзятое отношение, особенно на россыпях. Тому есть масса причин... Основная причина, как мне кажется, в том, что внедрение и применение состоялось лишь в конце прошлого века.
Давайте посмотрим на классику:
1797 г. - изобретение механического стола;
1867 г. - первая механическая отсадочная машина;
1892 г. - безпоршневая отсадочная машина;
1896 г. - появление качающегося стола;
1940 г. (???) - появление первых винтовых сепараторов;
А первые рабочие центробежные концентраторы с ожижающей водой появились только в начале 80-х годов прошлого столетия!
.
Лет через двадцать, наверное, центробежка также станет классикой на россыпях....