Его Величество Шлюз! Конструкция и основные типы

Антонов А. для сайта zolotodb.ru

Большинство золота в мире добыто с помощью шлюзов. Поэтому, наверное, справедливо считать это устройство королем золотодобычи.

 

К настоящему времени известно множество разновидностей шлюзов, в том числе качающиеся, вибрирующие, магнитные, гидроактивные, расширяющиеся, сужающиеся, угловые, с непрерывной разгрузкой концентрата, с подвижными трафаретами, подвижными ковриками, многодечные, опрокидывающиеся и т.п. Однако в практике россыпной золотодобычи сложные конструкции долго не живут и в работе остаются простые варианты прямых шлюзов в виде желоба, на дне которого постелены коврики, прижатые трафаретами. 

Может быть, самый большой недостаток этого замечательного устройства в том, что оно при всей своей простоте исключительно дуракоупорное. Как бы плохо не был сделан шлюз, как бы криво его не поставили, сколько бы не подавали воды и материала, как бы редко не делали сполоск, — все равно золото на шлюзе останется и добытчик не будет с пустыми руками.  

 

Поговорим немного об этих простых уникальных устройствах.

 

Шлюзы представляют собой металлические или деревянные (из строганых или нестроганых досок) желоба. На дно шлюзов для улавливания золота укладываются ловушки самых разнообразных конструкций. Они состоят из ковриков и трафаретов.

 

Коврики стелются на дно желоба. Это мягкие гибкие листы из самого разного материала: резины, ткани, пластика, различной толщины и структуры. Именно на них в конечном итоге остается золото.

 

Рис.1,2

Коврики из кордероевых матов считались лучшими в 30-х годах прошлого века

 


Современный резиновый коврик с золотом

 

 

Трафареты — грубые решетки (дере­вянные или железные), которые кладутся сверху ковриков. Они крепятся к стенкам шлюза, чтобы крепко держались под ударом камней. На трафаретах накапливается «постель» из частиц породы, как галька в русле реки.  Движение потока в его нижней части за счет трения о дно тормозится и замедляется. Это способствует осаждению золота.

В старину применяли трафареты из деревянных брусков, их называли "венгерскими". На больших шлюзах в виде трафаретов иногда укладывали отрезки рельсов. В настоящее время общепринятыми являются металлические летничные трафареты. На дражных шлюзах в виде трафаретов над ковриками ставят штампованные сита (иногда их называют «овсянка»).

 

«Канадский мох» в нижней части шлюза

Металлические лестничные трафареты сейчас стали практически обещепринятыми (слева на крышке шлюза виден коврик типа «Канадский мох»)

 

Шлюзы устанавливаются с уклоном (10–12 см на метр) и на них подают воду. В поток воды в верхней части шлюза подается порода. Воды должно быть достаточно, чтобы смывать самые крупные камни, которые попадают на шлюз. Тяжелые минералы (в том числе золото) при этом задерживаются постелью шлюза.   

 

Размеры шлюзов — самые разные, в зависимости от необходимых объемов промывки. Обычно длина шлюза примерно в 10 раз больше его ширины, то есть шлюз шириной 0,25 м имеет длину 2,5 м, а шлюз шириной 1 м имеет длину 10–15 м. Хотя бывают отклонения в широком диапазоне. Стандартов нет, нередко шлюзы делают сами, кому-то нравятся короткие и широкие, другим — длинные и узкие. 

Маленькие шлюзы (шириной 0,25–0,30 м) используют, например, при промывке разведочных проб. На них промывают до 0,5 м3 породы в час. Крупные шлюзы на промывочных приборах могут пропускать 50 м3 породы в час и более.

  

За сотни лет применения шлюзов придумано большое число их названий. Из российских названий 1930-х годов  использовались:

1. Колоды, американки, кулибины, бутары. Промывка золотосодержащего материала на них в одних случаях сопровождается грубой класси­фикацией материала (отделение крупной гали на неподвижных грохотах, устанавливаемых или в голове, или в середине прибора) или производится без классификации. Эти приборы отличались друг от друга некоторыми деталями и рас­положением грохотов.

2. Гидравлические шлюзы применяются на гидравликах; отлича­ются от прочих типов шлюзов тем, что они ставятся с малыми уклонами (0,03–0,07) и что на них поступает совершенно неклас­сифицированный материал прямо с борта разреза.

3. Плоскони отличаются большой шириной и малой длиной, применяются обычно в виде дополнительного звена других промывочных приборов или самостоятельно для доводки концентра­тов (они называются также вашгерды).

  

Доводка шлюзового концентрата на вашгерде

Доводка шлюзового концентрата на вашгерде. Магадан, 2007 год 

 

4.Подшлюзки применяются при гидравлических шлюзах для дополнительной обработки тонких классов мате­риала, выделяемых из первичных приборов при помощи неподвиж­ных грохотов. Сейчас их называют также шлюзовыми приставками.

Российское оборудование и технологии добычи россыпного золота работают в разных странах мира

 Промывочный прибор со шлюзовой приставкой из шлюзов мелкого наполнения

 

В настоящее время такие названия почти не встречаются, зато выделяют:

- шлюзы глубокого наполнения (ШГН),

- шлюзы среднего наполнения (ШСН),

- шлюзы мелкого наполнения (ШМН).

Названия шлюзов говорят о глубине потока воды, которая течет по шлюзу, и крупности материала, который на него подается. Чем глубже поток, тем крупнее частицы породы он может переносить. Приближенно глубина потока должна быть в 2,0–2,5 раза больше максимальной крупности кусков породы. При этом играет роль также скорость потока, которая определяется уклоном установки шлюза.

 

Шлюзы глубокого наполнения имеют высоту борта около 0,6–0,8 м, глубина потока воды в них — 25–30 см. Ширина шлюза — 0,8–1,0 м, длина — 9–12 м, они обеспечивают промывку 30–50 м3/ч породы. На такие шлюзы подается материал крупностью до 120 мм. Чтобы удерживать удары валунов (более 100 мм), для ШГН делают крепкие металлические трафареты из стали толщиной 8–10 мм. ШГН входят в состав популярных промышленных промывочных приборов типа ПГШ (прибор гидровашгердный шлюзовый).

 

Рис.1. Максимальная величина перфорации используется в гидровашгердных приборах типа ПГШ, ГПП и т.п. Размер отверстий на гидровашгердах этих приборов достигает 100–120 мм

Размер отверстий на гидровашгердах приборов типа ПГШ и ГПП достигает 120 мм. Такая крупность материала требует применения шлюзов глубокого наполнения

 

В настоящее время приборы включающие только ШГН используются все реже из-за опасения потерь золота. Современные промывочные приборы, как правило, комплектуются шлюзами среднего и мелкого наполнения (ШСН, ШМН).

 

Шлюзы среднего наполнения (ШСН) предназначены для промывки материала крупностью 30–50 мм. Глубина потока в них не превышает 10–15 см. Такие шлюзы обычно стоят на бочечных приборах типа ПБШ и ГГМ, ППМ.  У этих приборов грохоты дают крупность подрешетного материала минус 30-50 мм, что требует применения шлюзов с глубиной потока 100-150 мм. Трафареты на ШСН ниже по высоте, несколько тоньше и легче, чем на ШГН. 

 

Промприбор ППМ-5 - позволяет промывать 100 м<sup>3</sup> валунистых песков в час

 Промывочный прибор ППМ-5 имеет пластинчатый грохот со щелями шириной 50 мм. Для такой крупности породы требуется шлюз среднего наполнения с глубиной потока 150 мм

 

 

Шлюзы мелкого наполнения (ШМН) предназначены для промывки песков мельче 20 мм. Такие шлюзы стоят на драгах, на приборах с двухдечными грохотами типа ГИС (ГИТ) и в качестве дополнения (подшлюзков) на промывочных приборах типа ПГШИ и т.п. 

 

Рис. 2. Мобильный промывочный прибор «Шилка-150» на санях с двумя гибкими шлангами для подачи воды

Современный промывочный прибор «Шилка» со шлюзами мелкого наполнения

 

 

Гайанский промывочный прибор со шлюзами мелкого наполнения

За рубежом также широко распространены промывочный прибор со шлюзами мелкого наполнения (Гайана).

 

 

Небольшие промывочные приборы (разведочные и любительские) комплектуются только шлюзами мелкого наполнения. На них подается материал обычно не крупнее 8 мм. В России такие приборы изготавливают самостоятельно. Коврики и трафареты на самодельных шлюзах могут быть самые разные и определяются вкусом и фантазией изготовителей.

 

Минидрага 5109

Шлюз минидраги американского производства

 

Фото 2а. Промывка элювиально-делювиальных отложений на промывочном приборе местного изготовления

Промывка элювиально-делювиальных отложений на промывочном приборе местного изготовления

 

 

Ложка дегтя! 

При добыче золота никогда не обходится без потерь. Некоторая часть золота сносится и со шлюзов, особенно при промышленных работах, когда промывается 1000 м3 породы в сутки и более. Наибольшие потери бывают:

- при промывке на шлюзах плохо оттаявших песков, 

- при промывке глинистых песков,

- при использовании грязной воды,

- из-за неравномерной загрузки шлюза породой,

- при редком сполоске шлюза,

- при неправильной установке (излишне круто, с уклоном по ширине).

 

На ШГН из-за большой глубины и высокой скорости потока почти полностью теряется пластинчатое и чешуйчатое золото. Оно не успевает осесть на постель и задержаться в ней. Теряется также золото в сростках с кварцем. В меньшей мере пластинчатое и чешуйчатое золото теряется и на ШСН и ШМН.

По разным причинам потери на шлюзе иногда достигают 25% и даже 50%. Высокие потери золота служат поводом для весьма распространенного мнения о том, что «шлюзы мелкое золото не ловят». Однако золото при промывке песков теряется чаще всего совсем не мелкое. Об этом свидетельствуют ситовые анализы золота из эфельных отвалов. Потери обычного по крупности золота в хвостах шлюза свидетельствуют о нарушении режима промывки и отсутствии контроля за работой шлюза. С помощью ситового анализа золота, полученного при опробовании эфелей, легко проверить, «то ли шлюз плох, то ли хозяин был лох?».

 

 

 


-0+4
Просмотров статьи: 1328, комментариев: 29       

Комментарии, отзывы, предложения

Хитрый, 13.04.21 14:19:46 — Практик, 12.04.21 17:23:28

Как вы проверите эти потери?

Практик, 13.04.21 15:42:52 — Хитрый, 13.04.21

Это не так уж сложно, займет несколько дней у геолога.

Возьмите пробы из эфелей. Немножко их бульдозером поворошите (верх убрать надо), а потом по свежевспаханному по равномерной сетке лунками, по ендовки с лунки (чтобы мешок был подъемный). Наберите сотню мешков (около 2 м3 будет).

Есть хороший промывальщик? Пусть не торопится моет 2 куба и золото в бутылочку складывает. Все золото, что намоет - на ситовой анализ.

Хвосты плюс 1 мм - в отвал, минус 1 мм - отдельно, в бочку какую-нибудь.

Из хвостов минус 1 мм надо отправить на пробирный анализ - 5-10 проб. Если золото по пробирке стоящее, значит надо часть хвостов минус 1 мм отправить в лабораторию, где смогут выяснить что осталось.

Если есть желание и немного мозгов, то все это сделать несложно.

Хитрый, 14.04.21 05:28:19 — Практик, 13.04.21 15:42:52

Благодарю, но вопросов ещё больше. Для чего "верх убрать надо"? А если разваловку эфелей право-лево делаю? Как далеко от точки боя брать пробы? Если просто ковшом из под прибора набирать пробы?

Практик, 14.04.21 09:09:30 — Хитрый, 14.04.21

Верх убрать 10-20 см - на всякий случай. Если отвал старый, то сверху что-то могло уплыть. Если где-то глубже копнете, тоже не беда. Из разных мест по сетке статистика надежнее получится.

Ковшом из под промприбора - плохая проба. Сегодня хорошо работали - потерь мало, а вчера, может, много было. Так что лучше по сетке из разных мест.

Журавлев, 14.04.21 12:56:43

Раньше опробование проводили ВНИИ-1 и Иргиредмет. А сейчас не видно, чтобы кто-то предлагал. Самим наверняка проще.

Брат, 14.04.21 13:20:22

И не только ВНИИ-1 и Иргиредмет; до середины 70-х на карьерах госдобычи существовали опробщики-хвостовики. И главные обогатители были на приисках, и методички по опробованию хвостов существовали.

Магадан, 15.04.21 02:01:37

А сейчас потери определяют теоретически на стадии проектирования по какой-то смешной Инструкции по нормированию технологических потерь золота. Сколько теряется на самом деле, по-моему, никого не интересует.

Толидед, 15.04.21 04:43:57 — Магадан

Один Амур выносит в океан 10-20т металла в год. И кому хуже от этого? Золото не дым, не потеряется. Также, с потерями при добыче: извлекают столько, сколько позволяет технология. Остальное - полежит.

Техрук, 17.04.21 07:03:43

Шлюз и в Африке шлюз и в Америке и у нас. С умом его надо ставить и везде можно работать.

Простой, 17.04.21 14:01:55

Тут у вас не соскучишься. Недавно доктор наук Пятаков доказал, что шлюзы прошлый век, а проборы с отсадочными машинами дают увеличение прибыли. А тут оказалось, "что не шлюз плох, а хозяин лох". Сколько веков работаете и не можете толком разобраться где шлюз, а где не шлюз. Прямо дефектив какой-то.

СНС, 18.04.21 11:08:22 — Простой, 17.04.21

Спасибо за критику. Но в науке все не так плохо. Известно, что шлюз для многих россыпей обеспечивает хорошие экономические показатели промывки песков и низкие потери золота. Таких россыпей много.

Но есть также условия, где шлюз проигрывает по экономическим показателям промывки песков и (или) по извлечению золота. Например, шлюзу нужно много воды. Если вода дорогая (качать за 2 км), промывка песков обойдется дорого. Выгоднее поставить отсадку или винтовой сепаратор, у которых потребление воды меньше. Если золото чешуйчатое, то на шлюзе оно не держится и возрастают потери. И т.д. и т.п.

В практике не на всех предприятиях есть специалисты, чтобы учитывать условия. А пригласить независимого консультанта - денег жалко. Консалтинговые услуги у нас не развиты. Кто в этом виноват?

Iman, 18.04.21 16:04:52 — Всем

По поводу шустрых продаванов осадок и сепараторов согласен на все сто. Науки и практической пользы минимум. У нас соседи выстраивали грядку осадок после шмн, сбо160. Каждый переезд целая история. Так на одной из стоянок и бросили все это добро. Я за мобильность прибора. В прошлом сезоне построил отличный аналог мпк150, или аналог шилки. Статью написать руки не доходят. Снос конечно тоже был. Но экономические показатели отличные.

Лаборант, 21.04.21 11:29:27 — ...

Колесо придумали несколько тысяч лет назад и сегодня оно остается колесом. Колесо и в Африке колесо – любимые цитаты умников приравнивающих эту историю к шлюзу.

В действительности колесо колесу рознь, как и шлюз шлюзу рознь. Первое колесо было изготовлено из камня, потом из дерева, из дерева с металлической обивкой, железное колесо, железное с резиновой покрышкой зимней/летней/для бездорожья, из специальных сплавов с автоматической подкачкой шин и т.д. Сегодня не найдется умников которые готовы поставить каменное или деревянное колесо на автомобиль – это же наивно. Со шлюзом все тоже самое, шлюз также прошел множество модернизаций и сегодня это отсадочная машина. Главное в шлюзе не условия, а технологические возможности.

Первый недостаток шлюза был в конструкции трафаретов которые рассчитываются графическим способом из грансостава песков максимальной и медианной крупности, где точки пересечения кривых линий выносятся на оси абсцисс и получаются цифры: высота, наклон и шаг рифель для образования турбулентных завихрений в рифлях разрыхляющих концентрат и притягивающих мелкое и крупное золото в ячейки резиновых ковриков. Шлюза с такими трафаретами не забиваются, не спрессовываются и не заиливаются. Большинство технологов предприятий стряпают трафареты – тяп ляп на глаз и так сойдет, отсюда следуют плачевные результаты – снос золота в хвосты. Еще 20-30 лет назад методики расчета трафаретов стали не актуальны, все силы советских ученых были брошены на изучение возможностей новых технологий – отсадочной машины, у которой концентрат в трафаретах всегда разрыхленный и незаиленный.

Второй недостаток шлюза был в ограничении накопления концентрата – трафареты забились шлихами/тяжелыми минералами и золоту уже некуда было накапливаться, оно прямиком направлялось в хвосты. Так начали проводить сполоск на промприборах по 2 и 3 раза в сутки, изобретать шлюза с непрерывной разгрузкой концентрата и т.д. После множества модернизаций шлюза появилась отсадочная машина, которая спаласкивает концентрат с мелким золотом несколько раз в секунду.

Третий недостаток шлюза был в отсутствии механических воздействий на пески увеличивающих гравитационную силу/механическое притягивание золота к шлюзу. Так начали разрабатывать трафареты с подвижными рифлями, качающиеся и вибрирующиеся. После множества модернизаций появилась отсадочная машина, которая механически втягивает все тяжелое в концентрат и выдавливает все легкое в хвосты.

Именно так обычный шлюз превратился в обычную отсадочную машину.

Лаборант, 21.04.21 17:45:51 — ...

Весь текст не влез в одно сообщение, только что увидел....

Продолжать перечислять причины модернизации шлюза в отсадку пальцев не хватит.

Как обычный шлюз превратился в обычную отсадку, на шлюз поставили: двигатель, шкивные ремни, редуктор с передачами, подвижные механизмы, диафрагмы, задвижки с обратными клапанами, сита с обратными конусами, трафареты, пороги разных высот и концентрационные насадки разных диаметров. Шлюз стал роботом технологическим трансформером.

Аналогично сравниваются колеса. Каменное с деревянной обивкой заклёпанной металлом и/или из высокопрочного сплава с бескамерной резиной и автоматической балансировкой с подкачкой давления шин

Черемнов, 22.04.21 02:34:19 — Лаборант

"Как обычный шлюз превратился в обычную отсадку, на шлюз поставили: двигатель, шкивные ремни, редуктор с передачами, подвижные механизмы, диафрагмы, задвижки с обратными клапанами, сита с обратными конусами, трафареты, пороги разных высот и концентрационные насадки разных диаметров."- И теперь с таким набором "превращений" надо как-то это все доставить на полигон, все установить и отрегулировать, обеспечить энергией и попытаться заставить работать. А потом всю конструкцию раз двадцать за сезон перевезти на новую стоянку или организовать транспортную доставку песков и уборку хвостов промывки, надо помнить- транспорт это дополнительные техника и затраты на ее содержание. При этом питание отсадочной машины должно быть отдозировано откалиброванным по размеру материалом- ни в коем случае нельзя допустить перегруз и подачу крупоразмерных (выше + 20 мм) песков, иначе весь этот "технологический трансформер" из обогатительного оборудования превращается в короткий транспортный лоток с потерями золота порядка 90 %. Так же надо учитывать, что обслуживание отсадки требует квалифицированного обслуживания и регулировок параметров работы машины. С квалифицированными, да и просто с кадрами, проблема сейчас у многих. При этом, установленные отсадочные машины на хвостах промывки грамотно подобранных и грамотно же установленных шлюзов, дают прирост золота максимум в еденицы процента. А вот усложнение, удоражание конструкции промприбора с отсадочной технологией и изменение,соответственно, технологии добычи на дорогую транспортную, приводит в одинаковых условиях, кроме увеличения себястоимости, к снижению производительности, а стало быть, и добычи металла, минимум на десятки процентов. Задумаешься стоит ли заменять шлюза на отсадку в условиях отличных от институтской лаборатории... По моему мнению- заменить можно, но в крайне редких случаях конкретного месторождения.

Простой, 22.04.21 12:11:12 — Черемнову

Браво!

СНС, 22.04.21 16:43:24

Комментарии Лаборанта и Черемнова отличные по содержанию и хорошо отражают преимущества и недостатки каждого устройства. Интересно читать аргументы и точки зрения специалистов высокого уровня. Спасибо.

Однако мне хочется примирить позиции и еще раз сказать, что россыпи разные. Есть россыпи на которых шлюз не работает. Это россыпи с чешуйчатым золотом и с большим количеством тяжелых минералов. На таких россыпях, если хочешь добыть золото, то придется отказаться от шлюза и применять отсадку или винтовой сепаратор, хоть они сложнее шлюза.

Отсадочные машины хорошо работают в стационарных условиях. Их много установлено в ЗПК предприятий для обработки больших объемов шлюзовых концентратов. Это, наверное, правильно в большинстве случаев.

Не КТН, не СНС, не Лаборант, 25.04.21 07:45:28

Ох уж эти сказочки. Ох уж эти сказочники.

Отсадочные машины это чушь созданная для загрузки работой машиностроительные заводы и финансирования научные группы.

Отсадочные машины довольно сильно ограничены по реальной эффективности разделения. Эффективность извлечения на прямом протоке без циркуляции не превышает 30-40%. Высокая эффективность извлечения золота достигается только в замкнутых схемах, когда искусственно увеличивается количество отсадочных машин по линии хвостов, как , например, замкнутый цикл измельчения. В замкнутых циклах даже 30% эффективности даёт кратно больший результат, чем на открытом потоке.

Немного упрощенно, но, допустим, имеем эффективность перехода золота в концентрат 30%:

1 стадия: поступает 100, в концентрат 30, в хвосты 70, итого в концентрат 30.

2 стадия: поступает 70, в концентрат 21, в хвосты 49, итого в концентрат 51.

3 стадия: поступает 49, в концентрат 14,7, в хвосты 34,3, итого в концентрат 65,7

4 стадия: поступает 34,3, в концентрат 10,29, в хвосты 24,01, итого в концентрат 75,99.

и так далее.

Что бы малоэффективным оборудованием эффективно извлекать золото, нужно организовывать циркуляцию. Что в принципе и происходит на фабриках в замкнутых циклах измельчения. Гидроциклон или классификатор возвращают золото на отсадочную машину снова и снова. Поэтому на фабриках отсадочные машины работают. И если бы гидроциклоны и классификаторы делали возврат золота со 100% эффективностью, то и общая эффективность извлечения из циркуляции была бы 100%. И так дело обстоит не только с отсадочными машинами, но и центробежныи кастрюлями разного цвета и объема, и закрученными в штопор желобами (очередная новомодная шляпа).

На россыпях нет циркулирующего золота, поэтому и эффективность всех этих новомодных аппаратов не выше их реальной эффективности!

Поэтому правы те, кто отказывается отказываться от шлюзов на россыпях.

Оberbergmann, 25.04.21 15:51:00 — Простой

Комментарий удален. Следите за темой: Его Величество Шлюз! Конструкция и основные типы

Борисыч, 28.04.21 02:50:43 — Черемнов

Аплодирую стоя!

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Его Величество Шлюз! Конструкция и основные типы»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "четыре прибавить 9":