Новый метод обогащения промпродукта гравитационного обогащения

Gavin Clarkson, Randy Clarkson

На всех рудниках — больших и малых, рудных и россыпных, использующих методы гравитационного обогащения, — так или иначе производится промпродукт. Вне зависимости от применяемых технологий, оборудования, вкладываемых терпения и труда, на выходе добытчик получает некоторое количество материала со слишком высоким содержанием золота, чтобы его выбросить, и слишком низким, чтобы рентабельно извлечь драгметалл другими методами.  

На крупных промышленных предприятиях промпродукт перерабатывают на мельницах и обогащают с помощью специализированных технологий вроде флотации или цианирования. Недавно, однако, был разработан новый метод эффективного извлечения золота, не предполагающий применения химических реагентов.

В современном контексте золотодобычи методы гравитационного обогащения становятся все более актуальными. После некоторого спада интереса к ним в начале прошлого века, вызванного появлением основанных на использовании химических реагентов для той же флотации и цианирования, примерно в 1970-х годах они вновь начали набирать популярность. Это можно объяснить повышением эффективности технологий гравитационного обогащения, успешными исследованиями в этой области, усугублением экологических проблем. Сегодня, например, испытания на золото, извлекаемое гравитационным методом (gravity recoverable gold, GRG), стали общепризнанной практикой изучения рудных месторождений, а соответствующие подходы начали реализовывать даже на крупных ЗИФ.

Хотя методы гравитационного извлечения на больших промышленных предприятиях применяются не так часто, в мелкомасштабной добыче они «живее всех живых». В россыпном материале часто содержатся частицы золота, уже достаточно высвобожденные и гравитационно-концентрированные естественным образом, что снимает необходимость применения дорогостоящих технологий. При этом самым распространенным оборудованием россыпной золотодобычи, благодаря своей производительности, легкости в использовании, низким эксплуатационным расходам, несопоставимому уровню обогащения (50000:1) и высокому извлечению (>95%), остаются шлюзы [Clarkson, 1996,  p. 59; Poling & Hamilton,  1986,  p. 3].

Общее между крупными рудными месторождениями и небольшими россыпями одно — необходимость дообогащения промпродуктов — концентратов первичного гравитационного обогащения. Промпродукты переработки на шлюзах, отсадочных машинах, приборах Knelson не содержат достаточно золота, чтобы их можно было продать или переплавить; и на них, так сказать, заканчивается любая обогатительная работа. В то же время для доводки, а также на небольших разработках, например, семейных клаймах и на больших карьерах зачастую используется схожее оборудование и решаются схожие проблемы.

При доводке первичного концентрата до получения более-менее товарной продукции используют различные малопроизводительные гравитационные методы. С точки зрения дообогащения и минимизации потерь в одной схеме или по отдельности применяются шлюзы с тонкими рифлями, небольшие отсадочные машины, вибрационные и вращающиеся концентрационные столы, спиральные сепараторы (рис. 1).

Несмотря на эффективность и вне зависимости от количества и типа применяемого оборудования, при обогащении может образовываться очень много промпродукта. Черный песок с тяжелыми пустыми минералами, плотность которых не позволяет производить эффективную сепарацию золота, — проклятие для всех добытчиков. Содержание ценного компонента в таком материале слишком высокое, чтобы его выбросить, и слишком низкое, чтобы продать, поэтому есть два варианта дальнейшей работы с ним: для крупного предприятия — отправить на доизмельчение, для обычного добытчика — складывать в ведерко.

Чтобы найти эффективный способ решения этой проблемы, «Ассоциация добытчиков россыпного золота Клондайка» (Klondike Placer Miners' Association) заказала компании «New Era Engineering» провести специальное исследование и попытаться разработать метод переработки промпродукта с достаточным содержанием драгметалла из огромных отвалов на россыпных месторождениях региона. В идеале решение должно было предполагать отказ от использования реагентов и вписываться в существующие нормы и законы по защите окружающей среды. Более того, подход должен был быть экономичным, эффективным и достаточно простым для широкого распространения среди независимых добытчиков, обладающих техническими знаниями разного уровня.

Предложенный метод ориентирован на относительную разницу в пластичности золота и пустого материала, а не плотности — свойства, на основе которого и производится гравитационное обогащение. Пластичность золота препятствует переработке в мельнице: металл скатывается, сплющивается, «сваривается», но не измельчается.

Измельчение частиц золота до определенной крупности требует на порядок больше времени, чем других, более хрупких минералов в промпродукте. Теоретически концентрат гравитационного обогащения отправляют на измельчение, крупность пустого материала уменьшается, а частицы золота сохраняют первоначальную форму или сплющиваются. Затем продукт измельчения классифицируется на нескольких ситах, улавливающих крупные золотины и сбрасывающих пустой материал.

На рынке представлен широкий спектр оборудования измельчения, поэтому для разрабатываемого метода было важно подобрать наиболее эффективный прибор. С целью максимального увеличения извлечения золота на ситах способ измельчения должен был предполагать либо сохранение формы золотин, либо их сплющивание в чешуйки с большой площадью поверхности. Именно этот аспект носит наиболее проблематичный характер, так как сплющенные частицы золота зачастую очень сложно извлекаются обычным гравитационным оборудованием, поэтому на рудных месторождениях прилагают большие усилия именно для измельчения, а не сохранения частиц драгметалла.

В качестве наиболее подходящего оборудования измельчения была выбрана стержневая мельница, так как в ней в первую очередь разрушаются крупные частицы материала. Сжимаясь, стержни давят на них, не воздействуя на более мелкие и плоские частицы золота (рис. 2). 

В результате была спроектирована, построена и смонтирована на доработанной стойке от бетономешалки стержневая мельница диаметром 8” (20,3 см), длиной 12” (30,5 см), с соответствующим количеством оборотов в минуту (рис. 3).

Прибор провезли по месторождениям Юкона. Были проведены испытания на концентратах, содержащих большое количество тяжелых минералов, включая касситерит, магнетит, гранат. Степень извлечения золота на сите, даже при работе с наиболее твердыми материалами (гранат), обычно превышал 90 %. При определении подходящего времени измельчения (обычно менее 7 минут на пробу) лишь очень немногие частицы золота переизмельчались и проваливались сквозь отверстия сита. Типичный результат испытаний представлен на рис. 4.

Следует обратить внимание, что полученный результат практически идеален. Извлечение на каждом сите не только превышало 90 %, а зачастую было гораздо выше этого значения. При этом работа велась на концентрате, который в ином случае просто выбросили бы в отвал. Интересно, что содержание золота в некоторых концентратах составляло более 50 000 г/т — довольно много с точки зрения дальнейшего обогащения. Альтернативы предложенному методу — это цианирование или флотация, хотя юконские добытчики использовать их не могут по ряду причин: из-за строгих требований к экологии, высоких расходов, возможного недостатка технических знаний. Измельчение концентратов на небольших приборах — это жизнеспособное решение, требующее сравнительно немногого, кроме использования самой мельницы, сит и воды.

Как и любой другой метод обогащения, предложенный способ имеет свои ограничения. В масштабах проведенных испытаний измельчение наиболее эффективно для извлечения золота из концентрата с высоким содержанием. Получение драгметалла из непереработанного россыпного материала оказалось слишком медленным, трудоемким, поэтому в данном случае не рекомендуется.  Степень и эффективность извлечения снижается при перегрузке мельницы твердыми частицами, мелющими стержнями или плохоотсортированным материалом. С целью повышения однородности материала и сокращения времени измельчения из концентрата должен быть удален крупнозернистый песок. Кроме того, данный метод не очень подходит для извлечения тонких частиц золота крупностью менее 100 меш (0,15 мм), поскольку сита в этом случае быстро забиваются. Тем не менее, предложенный подход позволяет повысить дальнейшее извлечение тонкого золота гравитационными методами, например, с помощью вибрационного концентрационного стола. После получения на ситах крупных частиц золота мелочь легко сепарируется в виде богатого концентрата, крупность которого аналогична крупности неизмельченного материала.

Использование небольшой мельницы чрезвычайно выгодно с точки зрения обогащения и доводки. Этот прибор способен извлекать из промпродукта золото крупностью до +100 меш за несколько минут на пробу. Полученная в результате мелочь лучше подходит для гравитационного обогащения.

Хотя большая часть испытаний была проведена на россыпных месторождениях, принадлежащих независимым добытчикам, метод можно использовать на любом руднике с циклом гравитационного обогащения для переработки промпродукта.

 

Использованная литература

 Clarkson, R. (1996). An evaluation of the gold recovery of sluice boxes using nuclear tracers. Randol Gold Forum, (pp. 59–62). Squaw Creek, California.

 Poling, G., & Hamilton, J. (1986). Fine gold recovery of selected sluice box configurations. University of British Columbia, Prepared for Canada/Yukon Economic Development Agreement.

 Wills, B., & Napier-Munn, T. (2006). Wills\\' mineral processing technology: An introduction to the practical aspects of ore treatment and mineral recovery. Elsevier.


-0+2
Просмотров статьи: 7437, комментариев: 43       
Концентрационный стол

Комментарии, отзывы, предложения

hakas, 14.11.16 05:32:12 — Влад

вибрационная конусная мельница-дробилка ВКМД 6 + самодельная стержневая мельница, концентрационный стол с магнитной сепарацией (вибростол) RP-4 (ST-1), концентратор центробежный вибрационный ЦКП-02М, хвосты и промежуточный продукт перечищали на Пугачеве 2 раза, по плавке концентрата все вопросы к нашему другу металлургу Олегу Владимировичу

Лавров был прав, 14.11.16 09:21:07 — hakas

И почему вы не в Иргиредмете, хотя бы как внештатный сотрудник. ;)

СНС, 14.11.16 09:59:42 — Лавров был прав, 11.11.16

Вы задали вопрос: «Я правильно вас понимаю, что после мельницы у вас 100% извлечение золота в головку???

Нет, конечно, вы поняли неправильно. Извлечение золота понятие не только техническое, но и экономическое. Извлечь 100% в принципе можно, но тогда золото получается неприемлемо дорогим, дороже, чем его можно купить на бирже. Из-за этого некоторая доля золота остается в хвостах даже после применения сложных технологий с применением лучших центробежных концентраторов и цианирования.

Для предприятия, от которого получен отзыв, измельчение концентрата позволило снизить потери золота и снизить трудозатраты, что и говорится в отзыве: «Использование мельницы позволило перейти к одноразовой переработке промпродукта, в несколько раз снизить потери золота на этой операции, кратно снизить выход промпродукта на спецсклад и отказаться от использования центробежных концентраторов.». Здесь прямо сказано, что промпродукт отправляется на спецсклад. То есть, никто не утверждает, что извлечение составило 100%.

Когда промпродуктов накопится много и у предприятия появится экономически эффективная технология извлечения из них золота, они будут переработаны.

Евгений Воронов, 14.11.16 12:32:28 — СНС, Лавров был прав

Интересное обсуждение.

Если на дополнительное извлечение накидывать все затраты от горы до содержания штата управляющей компании, то конечно это ни когда не будет экономически оправданным. :) Что видимо и показали те кто считали экономику. На ШОФках в хвостах, как правило, достаточно поставить концентратор 1-5 т/ч - это 2-3 кВт установочной мощности и воды 3-5 куб.м/ч. Это сущие копейки скажу я вам. А можно вообще без воды обойтись.

Прелесть доизвлечения из текущих хвостов заключается в том, что вы уменьшаете прямые потери - это то, что уже выкинуто, но еще не упало. Складирование в спец отвал, в будущем, как минимум добавит вам затраты на повторный подъем материала для подачи в технологию.

По этому к человеку с позывными "Лавров был прав" стоит прислушаться.

На сколько мне известно пару лет назад на Глухарях в начале сезона хвосты из спецотвала ШОФ закинули обратно на ШОФ и извлекли приличное количество золота на том же наборе оборудования. Ни чего нового. Уважаемый СНС как вы прокоментируете данную ситуацию?

Брат, 14.11.16 13:44:21 — Евгений Воронов, 14.11.16

Вы правы, никакой новизны в перечистке хвостов ШОФ на том же наборе оборудования нет. У нас это делалось следующим образом: приказом по прииску создавалось из главных специалистов прииска (геолог, маркшейдер, механик...) звено и в течение пары выходных дней врукопашную через небольшой загрузочный бункерок хвосты возвращались на перечистку. Металл приходовался располагавшейся здесь же приисковой ЗПК по ценам вольного приноса. Тогда был обычай отмечать "золотой урожай"; вот на эти деньги и накрывалась поляна. Это середина 70-х.

Руслан, 14.11.16 15:18:52 — Евгению Воронову

Согласен с вами, что лучшее враг хорошего. Если нет поблизости более менее большой мельницы, то покупать новую, что бы переработать 1500-2000 кубов хвостов шоу наверное и не стоит. Здесь разумнее поставить в цепь на перечистку текущих хвостов небольшой концентратор который позволит извлечь большую часть смахиваемого со стола щеткой золота. Как пример при обработке 500-1500 г золота на шоу, на центробежном концентраторе на текущих хвостах доизвлекалось 2-8 г в день металла. Окупаемость 1-2 месяца, вполне неплохо. При этом магнитный сепаратор в цепи шоу на себя с магнетитом тоже золота затягивает 250 г/м куб. единственное хорошо - выход магнетита небольшой и его впоследствии можно перечистить.

На ШОУ как правило содержание золота в хвостах колеблются в пределах 1-4 г/м куб., но иногда бывают и больше, но это все ровно меньше чем потери на промприборах.

СНС, 14.11.16 16:18:50 — Евгений Воронов, 14.11.16

Я считаю, что каждое предприятие вправе само принимать решение, что ему делать с промпродуктами: то ли сложить их в спецотвал, то ли пригласить знатоков для разработки технологии извлечения золота, заказать оборудование, а пока оно идет, остановить работу и подождать. Можно, конечно, и несколько раз прогнать промпродукт на имеющимся оборудовании, зимой время есть. Что выбрать, решает руководство предприятия.

Напомню, что в обсуждаемой статье говориться о том, что промпродукт стоит измельчить на мельнице, тогда из него можно извлечь дополнительное золото. Имеющиеся у нас данные и отзыв предприятия это подтверждают. Но статья не исключает другие методы. Присылайте ваши статьи, пусть их тоже обсудят здесь на сайте.

Чугунов Ю.Д., 16.11.16 01:15:47 — снс

Вопрос переработки хвостов ШОУ решалось с измельчением этих хвостов на роторной мельнице и последующей обработкой измельченного продукта на воздушном сепараторе, с доочисткой концентрата на магнитном сепараторе. Содержание золота в хвостах шоу колебалось от 45 до 123 грамм на тонну. При этом, если пропускать хвосты на сепараторе, без измельчения, то количество извлекаемого золота сокращалось до 2 - 3 грамм на тонну. Золото в хвостах ШОУ находилось в сростках. в сульфидах и гематите. По этому необходим "рудный" вариант, а не переливать из пустого в порожнее. Кроме этого роторная мельница не только извлекает золото из минералов, но и окатывает в виде сфер, что позволяет их проще и качественнее извлечь из сыпучего продукта.

СНС, 16.11.16 09:37:18 — Чугунов Ю.Д., 16.11.16

Интересная у вас технология и нестандартное оборудование. О том, что роторная мельница окатывает частицы золота в сферы, я не читал. Хорошее у вас наблюдение. И у нас редко применяются воздушные сепараторы, разве что при обработке рудных проб - сепаратор Журавлева? Спасибо.

Студент, 18.11.16 12:14:39 — Чугунов Ю.Д., 16.11.16

Напишите, пожалуйста, что у вас за воздушный сепаратор? Российский или зарубежный? Я таких не видел.

Чугунов Ю.Д., 18.11.16 16:44:53 — Студенту

Воздушный сепаратор разработал сам. Особенность работы сепаратора, перед сепарациея сыпучий продукт разделяют по классу крупности, т.е. использую систему грохотов. Отличие работы грохотов заключается в создании вибратором частоту колебаний от 50 до 200 герц. Ешё одна особенность это придание воздушному потоку в камере сепаратора равномерную скорость по всему периметру разделяющего потока на "легкую" и "тяжелую" фракцию. В легкую часть могут попасть пластинчатые частицы золота, но их количество, обычно не превышает 0,5%.

Евгений Воронов, 19.11.16 08:58:27 — Чугунов Ю.Д.

Сушить материал надо? С какой максимальной влажностью можно подавать материал на ваш воздушный концентратор? Какя максимальная производительность?

Чугунов Ю.Д., 19.11.16 10:32:02 — Евгению Воронову

Подаваемый материал должен быть сухим. Допустимая влажность не более 2% для фракции 0,200 мм и более, и не более 0,5% для фракции 0,040 мм. Максимальная производительность сепарации до 1 тонны в час на 1,0 м ширины рабочей камеры.

Инженер, 19.11.16 13:35:25 — Чугунов Ю.Д., 19.11.16

Какое преимущество у воздушного сепаратора перед концентрационным столом? Там где нет воды - понятно, а когда вода есть?

Чугунов Ю.Д., 19.11.16 17:16:41 — Инженеру

Я считаю, что если человек привык к работе на концентрационном столе, то он может качественно разделять сыпучие продукты на тяжелые и легкие, так же и мне проще разделить эти продукты на воздушном сепараторе. без использования воды. Работая с тонким продуктом, возникает небольшая запыленность, с концентратором таких проблем не возникает. Кроме этого на воздушном сепараторе можно качественно разделять минеральные частицы с размерами менее 0,070 м. На концентрационном столе это может быть проблематично. по моему разумению.

slitak, 20.11.16 14:39:34 — Чугунов Ю.Д.,

Наверно, Ваш концентратор работает на принцип "псевдокипящий слой" а потом сепарации идут как сепарации водной парьІ в цилиндричной жидкост уловител.

Мне интересно если я прав как у Вас проводит процес подготовку материала да 2% 0,5% и можно сочетатся двух процесов.

Извините меня за плохой руский язьІк ,надеюсь Админ изправить ошибкой.

Чугунов Ю.Д., 20.11.16 23:15:19 — slitak

Весь обогатительный процесс, в том числе и удаление влаги, производят для раскрытия минеральных зерен в роторной мельнице, где процесс обогащения включает не только селективное разрушение минеральных зерен, но и разделение продукта на легкий пылевидный и тяжелый и более крепкий. В итоге, на сепарацию поступает около 30% обогащенного продукта, при этом сухого. Обеспыленный продукт разделяют по классу крупности минеральных зерен и подают в сепараторы.

slitak, 21.11.16 23:40:53 — Чугунов Ю.Д

Обеспыленный продукт разделяют по классу крупности минеральных зерен и подают в сепараторы.

Можно уточнить вида сепараторьІ. /сухие или мокрие/Иногда все понял.

Болшое спасибо за ответь.Если конструкция Ваш воздушной концентратор не торговская тайна я очень любопитньІй.

Поздравляю

slavchev_t@abv.bg

Василий, 03.12.16 17:11:47

У нас гора хвостов ШОУ, выходит их можно измельчить и снова из них извлечь золото, не обязательно цианирование ставить?

Чугунов Ю.Д., 04.12.16 16:01:16 — Василию

Опыт исследования хвостов ШОУ показал о высоком содержании золота (от 40 до 150 грамм на тонну). При этом более 98% этого металла находится в сульфидах, кварце. Даже для цианирования эти хвосты необходимо раскрыть. тем более для гравитационного метода извлечения. При этом размер золотин попадался мне довольно крупными частицами, более 0,100 мм, но и тонкое золото также может встречаться( Юрское месторождение песков, Нерюнгринский район). Я считаю, что цианидами можно извлекать золото с размерами частиц менее 0,020 мм.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Новый метод обогащения промпродукта гравитационного обогащения»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "два прибавить 8":