Технология и оборудование для обогащения золотосодержащих руд

Кочнев В. Г., к.т.н., директор
Грушинская О.В., заместитель директора
ООО «ТТД»

На основе полупромышленных испытаний различных золотосодержащих руд, проведенных на непрерывном стенде компании «Техника и Технология Дезинтеграции» (ТТД), была разработана промышленная технология обогащения кварцевой карьерной руды с производительностью 400 т/час. Оптимальная крупность руды, поступающей на фабрику, составляла 900 мм (единичные куски — 1200 мм) со средним содержанием мелкого золота 1,8 г/т. На рис.1 представлена блок-схема технологии, где показано, что первичное дробление-измельчение производится в мельнице самоизмельчения [1], разработанной и изготавливаемой в компании «ТТД», рис. 2.

Предлагаемая мельница существенно отличается от существующих на рынке подобных мельниц, выпускаемых зарубежными и отечественными изготовителями, следующими параметрами:

- отсутствием венцовой и ведущей шестерен;

- использованием подшипников качения вместо подшипников скольжения, работающих на консистентной смазке, соответственно отсутствие маслостанции;

- мельницы не требуют массивных бетонных (как для традиционных мельниц) фундаментов, так как имеют свою несущую раму;

- мельницы имеют массу на 30–35% меньше традиционных и меньшую на 50–55% занимаемую площадь, что способствует наиболее быстрой доставке даже на отдаленное от цивилизации место и быстрому монтажу;

- мельница обеспечена футеровкой и решеткой нашей же разработки, что обеспечивает повышенную производительность и более низкие энергозатраты (иногда в два раза);

- конструкция мельницы позволяет загружать кусок руды крупностью 900–1200 мм;

- конструкция мельницы позволяет изготавливать мельницы диаметром до 20 м при сохранении важного соотношения D:L;

- при соответствующем подборе решетки в нашей мельнице можно получить готовый продукт до 70% класса минус 74 мкм; в этом случае одна мельница заменяет дробилку крупного дробления или несколько дробилок, с учетом тенденции подачи в мельницы полусамоизмельчения куска до 150 мм, а также и шаровую мельницу;

- для нашей мельницы разработана технология предварительного дробления критического класса крупности (минус 60 мм), что позволяет на некоторых рудах получить снижение энергозатрат практически в два раза;

- в нашу мельницу не добавляются шары, как это делается для мельниц полусамоизмельчения, которые более ускоренными темпами выводят из строя футеровку и способствуют неоправданному увеличению энергозатрат.

 

Вернемся к нашей технологии. Разгрузка мельницы самоизмельчения представляет собой пульпу с разжижением 0,5 и крупностью менее 8 мм, в которой содержание класса минус 74 мкм составляет 55–60%. Пульпа поступает в зумпф с насосом и далее в классифицирующий гидроциклон (ГЦ), где идет разделение по 100 мкм. Пески ГЦ поступают на грохот с резонирующими ситами с ячейкой 2 мм; надрешетный продукт грохота направляется в циркуляцию в мельницу самоизмельчения, а подрешетный минус 2 мм — на отсадочные машины.

В нашей схеме отсадочные машины работают по технологии «обратной отсадки», что позволяет гарантированно извлекать золото крупностью + 30 мкм с извлечением 92–96%. Эта технология отработана нами не только на золоте, но и на алмазах крупностью минус 0,5+0,2 мм на геологической фабрике, на разведке месторождений алмазов в Архангельской области. Надо сказать, что на действующих фабриках этот класс вообще не извлекался отсадкой, а только пенной сепарацией. В нашем же случае мы получили извлечение этого сложного класса на уровне 96–98% при выходе концентрата 0,2% и с представительностью по кристаллам несколько тысяч. Протоколы переработки валовых геологических проб массой более тысячи тонн сохранились [2].

 

Последующие испытания технологии «обратной отсадки» были применены на золотосодержащих рудах. Первые данные, полученные нами на крупных (более пяти тонн) пробах, подтвердили уникальность и результативность технологии.

Огромное спасибо разработчику, профессору МИСИС Александру Григорьевичу Лопатину, к сожалению, уже ушедшему от нас.

 

Еще одно чрезвычайно важное достоинство описанной технологии — это возможность сохранения параметров работы отсадки без вмешательства оператора.

Несмотря на высокую степень извлечение отсадкой, часть мелкого золота средней крупности 18–25 мкм попадает в хвосты, которые дополнительно отправляются на обогащение в короткоконусные гидроциклоны, где это золото и извлекается. Иногда при отсутствии в руде тонкого золота хвосты отсадки сразу же отправляются в хвостохранилище, поскольку они не содержат золота. Такова специфика работы технологии «обратной отсадки». На диаграммах, представленных на рис. 4, хорошо видно, как и какую крупность извлекает отсадка, а какую извлекают короткоконусные гидроциклоны (ККГЦ). Также хорошо видно, что практически все золото до 20 мкм извлечено [3] этими двумя процессами.

Достоверность графиков подтверждается, во-первых, Гаусовским распределением золотин, во-вторых, их представительным количеством — всего при анализе участвовало более 10 тысяч зерен.

 

Доводка гравитационного концентрата (отсадки и ККГЦ) осуществляется на основе селективного метода с использованием планетарных мельниц нашей конструкции.

Метод селективного измельчения (обогащения) испытывается в компании ТТД более 18 лет. Сначала он применялся для доводки концентратов, полученных на пилотной установке, затем при переработке керновых проб и, наконец, на исходном сырье. Наиболее интересные испытания были проведены на валовой пробе с содержанием золота 1,7 г/т месторождения Наталка. Испытания были проведены в непрерывном режиме с планетарной мельницей МП-0. При достижении эффективности измельчения 99,9 % класса менее 40 мкм был получен концентрат 460 г/т и хвосты 0,15 г/т. Последующая доводка концентрата, также с помощью планетарной мельницы, позволила получить продукт с массовой долей золота 42%, причем в классе +100 мкм — 92 % [4].

 

Вернемся вновь к нашей технологии. Концентраты, указанные выше, содержат 600–800 г/т золота. Это практически традиционные для нас содержания, полученные при первичном обогащении, что резко отличает их от существующих технологий, где содержания характеризуются цифрами 30–90 г/т.

Последующая доводка концентратов с использованием планетарных мельниц и мокрых магнитных сепараторов обеспечивает нам содержание в конечном продукте 35–45% золота, что позволяет такой продукт сдавать на аффинаж, минуя плавку.

Для получения полусухих отвальных хвостов и оборотной воды в технологии используется осадительная центрифуга. Этот класс оборудования широко применяется в мире для различных нужд, однако для обезвоживания хвостов используется редко. Нами была проведена большая работа по полупромышленным испытаниям текущих хвостов на одной из действующей алмазодобывающей фабрике. Проблема возникла еще при геологической разведке, когда оседание твердых частиц в хвостохранилище происходила крайне медленно — 1 см в месяц. То же самое было и на промышленном ГОКе. Какие-либо решения, связанные с использованием реагентов, помогали весьма слабо, да и ГОК находится в зоне нерестилища ценных пород рыб, в том числе и семги. Длительная эксплуатация полупромышленной установки с центрифугой, смонтированной нами на пляже хвостохранилища, наглядно показало реальную возможность получения полусухих хвостов и оборотной воды.

Таким образом, описание технологии обогащения на фабрике производительностью 400 т/час практически завершено, осталось лишь в краткой форме оценить ее преимущество перед существующими и проектируемыми схемами.

 

Технико-экономические показатели фабрики

Производительность, т/час

400

Установленная мощность, кВт

6 400

Расход эл.энергии, кВт-ч/т

16

Содержание золота в руде, г/т

1,80

Получено золота в час, г

720

Количество часов работы в год

8 000

Получено золота в год, г

5 760 000

Получено золота в год при извлечении 98%, г

5 644 800

Стоимость 1 г, $

57,90

Доход в год, $

326 833 920

Капитальные затраты, $

6 720 070

Эксплуатационные затраты, $/год, в.т.ч.:

4 927 330

     - стоимость энергозатрат, $

3 413 330

     - затраты на содержание обслуживающего персонала (26 чел.)

924 000

     - затраты на запасные части и расходные материалы

590 000

ИТОГО затраты по фабрике, $/год

11 647 400

Себестоимость по фабрике, $/г

2,1

Себестоимость по фабрике, $/унция

65,3

 

Основные преимущества технологии:

 

1. Высокое стабильное извлечение золота до крупности 20 мкм.

2. Отсутствие каких-либо реагентов, в том числе цианидов.

3. Высокое содержание золота в конечном концентрате (35–45%) обусловлено, прежде всего, весьма эффективной технологией доводки, что позволяет получать и сдавать на аффинаж порошковый богатый материал, минуя дорогостоящую плавку.

4. Низкие капитальные и эксплуатационные затраты, следовательно, низкая себестоимость получения одного грамма золота (при содержании золота в исходной руде 1,0–2,0 г/т себестоимость одного грамма составляет 2,0–3,0 долл., при содержании 3 г/т — 1,8–2.0 долл.) — недосягаемая в современных технологических решениях, даже там, где применяется полное цианирование.

5. На фабрике отсутствуют тяжелые бетонные фундаменты; все оборудование (даже тяжелое типа ММС) имеет свои несущие рамы, поэтому монтаж фабрики не занимает более одного месяца.

6. Хвостохранилище не имеет дорогих ограждающих дамб. Хвосты складируются практически в обезвоженном состоянии и могут быть использованы для строительных работ.

7. Фабрика принимает с карьера крупный кусок 900 мм, единичные куски — 1200 мм, что позволяет обходиться без предварительного дробления и относительно дешево вести буровзрывные работы без оглядки на негабариты.

8. На фабрике отсутствуют шары крупнее 12 мм. Действующие фабрики используют шары крупностью 70–150 мм как расходный материал на фабрике, колоссальным образом влияющий на повышение себестоимости конечной продукции. В нашей же технологии используются шары крупностью 2–12 мм, изготовленные из стали ШХ15, в основном как мелющие тела для планетарных мельниц и как пастель для отсадочных машин.

9. Технология обладает дополнительным потенциалом по снижению энергозатрат приблизительно в два раза (здесь не показано) за счет внедрения преддодрабливания критического класса крупности (минус 60 мм) из исходной руды и замены металлических шаров в цикле измельчения на керамические.

10. Технология позволяет извлекать с помощью селективного измельчения (обогащения) золото крупностью 5–10 мкм даже из упорных руд;

11. Технология после несложных преобразований может работать в сухом варианте также эффективно, как и в мокром.

 

Литература:

1. Кочнев В. Г. Новые барабанные мельницы консольного типа, «Золотодобывающая промышленность», №6, 2004.

2. Кочнев В.Г. Минимизация капитальных и эксплуатационных затрат, «Золотодобывающая промышленность», №5, 2004.

3. Баранов В.Ф. Обзор мировых достижений и проектов рудоподготовки новейших зарубежных фабрик, «Обогащение руд» №1, 2008.

4. Кочнев В.Г. Мельницы для тонкого и сверхтонкого помола, информационно-рекламный бюллетень «Золотодобыча» №88, 2006.


-0+0
Просмотров статьи: 713, комментариев: 34       

Комментарии, отзывы, предложения

Инженер, 05.06.21 16:19:53 — Автору

Так это обычные машины типа МОД-3, МОД-2, только настройка режима другая?

Владимир Кочнев, 06.06.21 08:41:52 — инженер

Да, это обычные машины. Надо только правильно рассчитать пропускную способность машины, но для этого нужна только характеристика материала.

ПО, 06.06.21 15:19:17 — Владимир Кочнев

Я правильно понимаю, что речь идет о заикливании промпродукта (концентрата второй камеры) в процессе?

Владимир Кочнев, 07.06.21 09:27:04 — ПО

Совершенно верно, однако, повторюсь. надо рассчитывать потоки, иначе можно захлебнуться. При грамотном использовании получаем стабильно богатый концентрат (400-800 г/т), тоже богатую циркуляцию и пустые хвосты. Иногда надо снимать золото из циркуляции, но это редко - видно хорошо когда циркуляция идет с высоким содержанием, тогда пора снимать.

Владимир, 07.06.21 09:50:25 — Автору

Что у вас за схема на рис.1? В ней полно неясностей.

Посмотрите измельчение. Поступает минус 8 мм. - 2 + 0,1 пошло на отсадочную машину, а куда +2 делось? Куда оно пошло, где это на схеме?

Дальше. У вам по схеме "Селективное обогащение в планетарных мельницах". Мельница - это измельчительный аппарат, в него сколько загрузили, столько и извлекли, только измельчили. Откуда в мельнице обогащение?

А где у вас в схеме выход продукта? У вас с схеме на выходе только "Твердая фракция в хвостохранилище" и "вода в оборот".

Схема составлена на неуд.

Владимир Кочнев, 07.06.21 10:56:50 — Владимир

Согласен, схема составлена упрощенно, что бы показать только принцип. Если не показал, попробую еще раз.

Первое - головная дезинтеграция осуществляется в мельнице самоизмельчения консольного типа , нашей конструкции. Если интересно, вышлю статью.

Второе - селективное измельчение в планетарной мельнице нашей конструкции. Имеется ввиду до 99,99 % менее 40 мкм, далее обесшламливание, в крупном (+20-30 мкм) продукте концентрация золота (мин.12 %). Таким образом селективное измельчение в совокупности с дешламацией дает обогатительный эффект. Поэтому планетарную мельницу мы называем обогатительным аппаратом, имея ввиду еще и дешламацию.

Третье - "обратная отсадка" дает прекрасный, богатый концентрат и пустые хвосты.

Четвертое - доводка концентратов, на основе селективного измельчения дает возможность, совместно с магнитной сепарацией. получить аффинажный продукт.

Пятое - применение центрифуги позволяет получить обезвоженные хвосты для складирования. Уфф!!!

Иннокентич, 07.06.21 11:39:40 — Владимиру

Вы правы... Тут странный набор действительных смыслов и удивительных бессмыслиц. Это - не лечится... Я - не осмелился сюда втягиваться... Вспомнил и я профессора - Преображенского...

Владимир Кочнев, 07.06.21 12:49:00 — Иннокентич

Иннокентич, Вы чего проф. Преображенского то сюда притянули? Неужели английской водки махнули или газет начитались до обеда, или он у вас вырезал кое-чего. Вам может медицинская тематика больше нравится, так Вы не в тот журнал заглянули. И правильно, что Вы сюда не втягиваетесь.

Со специалистом Владимиром мы уж найдем общий язык, а Вы, около специалистов и рядом не стояли похоже, поэтому Вам и не с чем втягиваться.

Иннокентич, 07.06.21 14:38:04 — Владимир Кочнев

Нормально! Как говорил Горбачёв: "обменялись"... Успехов, тем не менее, Вам!

Журавлев, 07.06.21 15:06:13 — В.Кочневу

Ваша схема обогащения не упрощенная, а фантастическая. Насколько я понял, вы механик, и ваша фирма производит мельницы. Но называть планетарную мельницу обогатительным аппаратом - это даже для механика недопустимо.

В вашей схеме "обогатительной фабрики" из обогатительного оборудования есть только отсадочная машина.

Когда-то была мода на гравитационные ЗИФ. Такие ЗИФ были с центробежными концентраторами Нельсона, но они не прижились не только в России, но и в мире. А у вас появилась ЗИФ с отсадочной машиной! Это ерунда.

Зря вы в обогащение заблудились.

Владимир Кочнев, 07.06.21 16:19:15 — Журавлев

Обогатитель я, обогатитель с тех пор как закончил Лен. Горный Институт, кафедра обогащение полезных ископаемых. С 1972 по 1990 г работал в алмазодобывающей промышленности и главное все время по обогащению, сначала в институте Якутнипроалмаз, потом в ЦНИГРИ. С 1991-го года по золоту много чего сделал, в частности приспособил планетарную мельницу для извлечения золота, получилось уникально. Планетарная мельница, работающая на золотосодержащем , алмазосодержащем, хромосодержащем продуктах и др., с классификатором (вибросито, воздушный классификатор при сухом обогащении, гидроциклон и тд) называется ОБОГАТИТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ . Такой аппарат характеризуется главным - получением концентрата ( в нашем случае 10 до 35 % золота) и пустых хвостов, а это значит что?. Это значит планетарная мельница с классификатором является обогатительной техникой. Да, я часто опускаю слово "классификатор". Громите меня за это, закапывайте куда-нибудь. Больше не буду. Приятно было с Вами общаться. Будет скоро еще более интересная информация по центробежной технике(обогатительной) - не то что Вы думаете.

ПО, 07.06.21 16:51:08 — Владимир Кочнев

Идея с зацикливанием промпродукта в процессе интересная. Пробовали подобное на винтовой сепарации с 2001 г. Позволяет в разы увеличить содержание в концентрате. Избирательное измельчение тоже вполне себе рабочий обогатительный процесс. Буду прзнателен, если бросите ссылки на статьи.

Владимир Кочнев, 07.06.21 17:14:49 — ПО

Да. конечно. Отправьте мне, пожалуйста, СМС со своим емайлом на номер +7 921 930-87-11. Владимир Георгиевич.

Интересная информация по винтовым сепараторам. Мы сейчас точно также работаем на короткоконусных гидроциклонах (два в схеме). Результаты супер.

Думаю Вам будут интересны диаграммы в статье.

Обогатитель, 08.06.21 00:31:55 — Владимир Кочнев

Коллега, бросьте Вы это дело !

То, что Вы пишите, полный бред ! Займитесь лучше чем-нибудь другим. Например, выращивайте помидоры...

Магадан, 08.06.21 02:17:35 — Журавлеву

Гравитационные фабрики сейчас очень распространены в Африке. Там они простые, шлюзовые. Руду дробят на щековой дробилке, промывают на шлюзе, потом амальгамируют.

Но, если измельчить руду в мельнице Кочнева до 99,99 минус 40 мкм, то золото тоже измельчится. Тогда его на шлюзе и на отсадке не удержишь, все уплывет в хвосты. С отсадкой странная идея, по моему, на крупности минус 40 мкм.

Владимир Кочнев, 08.06.21 07:02:32 — Обогатитель

Ну какой Вы мне коллега. если не смогли разобраться в простейшей технологии.

Я думаю для Вас и выращивание помидор будет не подъемным. Даже не знаю что посоветовать.

Журавлев, 13.06.21 16:20:49 — Магадан

40 мкм - это почти сверхтонкое измельчение. После него идет выщелачивание. Я тоже считаю, что отсадка здесь не к месту. Однако мельница с такими показателями была бы интересна, если она где-то работает.

Иннокентич, 14.06.21 15:26:34

Объективности ради:

1) Обогащение на отсадках авторы производят после МЕЛЬНИЦЫ САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ. Крупность измельчёния, по авторам: "Разгрузка мельницы самоизмельчения ... содержание класса минус 74 мкм составляет 55–60%."

2) Доводку концентрата отсадки авторы проводят после МЕЛЬНИЦЫ ПЛАНЕТАРНОЙ. Крупность измельчёния, по авторам: "При достижении эффективности измельчения 99,9 % класса менее 40 мкм".

Немного предположений:

1) При этом подразумевается, что после мельницы самоизмельчения пластичное золото сохраняет природные МАССЫ отдельных золотин, поскольку в МС руда измельчает руду, а не стальные шары измельчают руду. При этом: измельчение исходной руды до, практически, ФЛОТАЦИОННОЙ крупности для целей исключительно ГРАВИАЦИОННОГО обогащения – задано как конструкцией мельницы с решёткой, так и соображениями авторов, видимо. Да и руда этого просит…

2) При этом подразумевается, что в мельнице планетарной пластичное золото чернового концентрата раскатывается в "сусальное" и только частицы минеральные, породные измельчаются менее 40 мкм. Принцип работы МП позволяет это, действительно. Это и названо тут "селективным измельчением", видимо.

Немного сомнений:

Для воспроизведения авторских результатов в промышленном обогащении:

1) надо ли иметь руду, представленную преимущественно кварцем, золотом и немного магнетитом?

2) надо ли иметь 40-80 машин МОД-2(3) для заявленной переработки в 400 т/час. Поскольку эффективность обогащения будет требовать снижения производительности машины до 10-5 т/час.

Немного об упорных рудах:

= Из текста данной статьи:

«Технология позволяет извлекать с помощью селективного измельчения (обогащения) золото крупностью 5–10 мкм ДАЖЕ ИЗ УПОРНЫХ РУД».

= Из текста статьи в «Амурская Правда»:

«Пионер перешел на УПОРНОЕ ЗОЛОТО: на руднике заработал флотационный комбинат».

«На месторождении Пионер в Зейском районе Амурской области произведен технологический запуск флотационного комбината. … На сегодняшний день флотационные комбинаты Пионера и Маломыра могут перерабатывать по 3,6 миллиона тонн УПОРНОЙ РУДЫ ежегодно. … Запасы окисленного золота, которое извлекается по традиционным технологиям, иссякают. … Таким образом, перейти на флотацию смогут все действующие рудники группы «Петропавловск».

Журавлев, 14.06.21 16:54:34 — Иннокентич, 14.06.21

Вы правы, я ответил Магадану не вникнув в суть дела. На отсадку идет не 40 мкм, а более крупный материал: + 0,1 -2 мм.

Иннокентич, 19.06.21 06:19:29

Если рассматривать действительные смыслы этой статьи (не акцентируя внимания на прочем... ), то интересна свежая статья, в которой говорится о месторождениях с "не упорным" золотом: "Золото-кварц-турмалиновое оруденение в протерозойских зеленокаменных поясах", https://zolotodb.ru/article/12569

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Технология и оборудование для обогащения золотосодержащих руд»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "три прибавить 3":