Отсадочная машина IPJ3500 /Gekko Systems/ для извлечения самородной меди на предприятии New Afton

Рудник New Afton (рис. 1) принадлежит компании New Gold, находится в Британской Колумбии, в 350 км от Ванкувера, Канада. Объект введен в эксплуатацию в июле 2012 г., производительность горных работ в 2020 г. составила 1,49 млн т, переработки — 1,41 млн т, среднее содержание золота и меди — 0,46 г/т и 0,73% соответственно, извлечение золота и меди — 79 и 81% соответственно, добыто 1,9 т золота и более 26 тыс. т меди.

Большую часть месторождения составляют кристаллические обломочные вулканические породы, относящиеся к Никольской группе триасового периода, и в меньшей степени — монолитические интрузивные брекчии, сосредоточенные в едином вмещающем массиве. Вмещающие породы характеризуются различными типами и интенсивностью изменений. В гипогенных зонах медь присутствует в виде сульфидных минералов, в основном халькопирита; в супергенных — в самородной форме. К юго-западной границе месторождения приурочено крупное пикритовое образование.

Отработка месторождения ведется подземным способом, применяемый метод горных работ (блочное самообрушение) предполагает подсечку и нарушение устойчивости крупного минерализованного массива пород с целью естественного отрыва и обрушения находящегося сверху вертикального рудного столба, что в свою очередь обуславливает сложность контроля рудоподготовки и питания фабрики.

Также на руднике реализован подход Cave-to-Mill (от рудника к фабрике), который позволяет при необходимости увеличивать производительность работ. Модели добычи и переработки руды были подготовлены перед запуском объекта и продолжают постоянно дорабатываться по мере его эксплуатации.

Со временем в переработку на фабрику New Afton стало поступать большое количество самородной меди в составе оксидных (супергенных) и переходных руд, которая неудовлетворительно извлекалась в действующем цикле флотации. По расчетам специалистов предприятия, в сложившихся условиях существовала вероятность снижения извлечения ценного компонента из супергенной руды в среднем на 4,5% и более в зависимости от количества самородной меди в питании.

Согласно технико-экономическому обоснованию, общий уровень извлечения меди в период с октября 2018 г. по октябрь 2021 г. должен был увеличиться на 1,4%, при этом срок окупаемости проекта оценивался в два года.

Возможности перерабатывать партии супергенной руды отдельно от гипогенной у предприятия не было. Минералогический анализ проб супергенного материала методом QEMSCAN принес неоднозначные результаты: было показано, что доля меди в самородной форме колеблется от 11 до 95%. Исследование хвостов вместе с тем показало, что основные потери ценного компонента связаны с присутствием самородной меди в крупных фракциях (>200 мкм).

Извлечение меди из супергенных руд прогнозировалось на уровне чуть более 70%, в то время как из гипогенных и мезогенных — 82–84%. Специалисты New Afton приняли решение изучить различные технологические варианты снижения производственных рисков в связи с присутствием самородной меди. При этом учитывалось возможное положительное влияние выбранной схемы на извлечение золота, хотя данный фактор и не имел приоритетного значения вследствие низкого содержания драгоценного металла в супергенной руде.

Были рассмотрены несколько вариантов, включая вторичное (шаровая мельница) и третичное измельчение, а также доизмельчение. По причине высокой крупности самородной меди и питания в стадии гравитационного обогащения в цикле шарового измельчения (до 10 мм) специалисты остановились на двух возможных схемах.

Первая — тяжелосредная сепарация — была отвергнута из-за чрезмерно высоких капитальных и эксплуатационных расходов и неспособности эффективно работать по фракциям крупностью менее 500 мкм.

Вторая схема предполагала отсадку, центробежную концентрацию или крупнокусковую флотацию. В итоге было решено использовать отсадочную машину InLine Pressure Jig (IPJ) производства Gekko Systems, поскольку она рассчитана на работу с материалом широкого диапазона гранулометрического состава (от

«Отсадочные машины IPJ извлекают самородную медь и золото из цикла, не нарушая исходные расчетные параметры. По завершению оптимизации регулярное вмешательство в их функционирование практически не требуется. Содержание меди и золота в концентрате отсадочных машин выше ожидаемого и соответствует показателю, который позволяет направлять продукт в итоговый концентрат», — отметила главный металлург New Afton Дженнифер Кэтчен (Jennifer Katchen), говоря о преимуществах оборудования Gekko Systems.

Оборудование на предприятие Gekko Systems поставила летом 2018 г., ввод в эксплуатацию произведен в четвертом квартале того же года.

Технологическая схема извлечения самородной меди

Машина первичной отсадки IPJ3500 — основной элемент технологической схемы извлечения самородной меди (рис. 2). Из распределителя на отсадку поступает питание гидроциклонов, которое благодаря низкой доли твердого не требует дополнительного разбавления.

Указанные условия было необходимо соблюсти, чтобы сохранить водно-шламовый баланс цикла измельчения и не нарушить рабочий режим машины скоростной флотации. Скорость питания отсадки составляет около 200 м³/ч, массовая доля твердого — 50%, степень концентрации в первичной отсадочной машине — 3–5 раз (относительно исходного содержания ценного компонента).

Неожиданным результатом реализации схемы стало повышенное извлечение золота (степень концентрации в первичной отсадочной машине — 4 раза). Минералогический анализ показал, что 96% Au присутствует в самородной форме, крупность – минус 300 мкм.

Концентрат IPJ3500 совмещается с концентратом центробежной стадии цикла третичного измельчения и поступает на вторичную отсадочную машину IPJ2400 (производства Gekko Systems), что обеспечивает существенное повышение содержания меди (до 46% в среднем) и золота (48 г/т в среднем). Как было отмечено выше, столь высокое извлечение драгоценного металла оказалось достаточно неожиданным и позволило повысить стоимость концентрата.

При помощи магнитного сепаратора MagScreen 1000 MK2 (производства Gekko Systems) осуществляется извлечение магнетита из концентрата вторичной отсадки в машине IPJ2400 (рис. 3(а)). Затем грохочением отделяется продукт с высоким содержанием металлической меди (95%). Тем самым сокращаются колебания содержания Cu в концентрате коллективной флотации, который реализуется отдельно (рис. 3(б)).

Стоит заметить, что New Afton — первое горнодобывающее предприятие в мире, где используется отсадочная машина IPJ3500 номинальной производительностью от 200 до 250 т/ч, в зависимости от конкретной сферы применения (рис. 4).

IPJ3500 — это последняя разработка Gekko Systems, рассчитанная на предприятия по добыче цветных металлов и фабрики с большими объемами производства.

Оптимизация отсадки

С целью обеспечения контроля выхода продукта, расхода воды и водно-шламового баланса специалистами New Afton и Gekko Systems была выполнена оптимизация цикла. Вследствие высокой крупности питания периодически возникали сложности, обусловленные износом трубопроводов, входных или выходных отверстий технологического потока с керамическими и вольфрамовыми вкладышами, расположенных на наиболее загруженных участках.

Был реализован новаторский подход сокращения выхода продукта путем уменьшения открытой площади грохочения, который обеспечил устойчивое функционирование цикла с минимальным вмешательством персонала и получением высококачественного концентрата.

Рабочие показатели цикла в целом превышают расчетные значения, установленные в процессе испытаний и проектирования, снижены соответствующие риски, поддерживается высокий уровень извлечения даже при высоком содержании самородной меди.

Важные проектно-эксплуатационные соображения

С целью надлежащего вывода в эксплуатацию и оптимизации отсадочных машин IPJ3500 в процессе проектирования цикла необходимо обратить внимание на следующие факторы:

- Насосное оборудование. Для перекачивания крупного концентрата IPJ3500 рекомендуется использовать горизонтальный насос. Как показывает практика, в случае использования уже имевшегося вертикального насоса возникали определенные сложности при эксплуатации и установке.

- Трубопровод. Высокая крупность питания отсадочной машины, хвостов и концентрата повышает скорость износа трубопровода. Характер руды на месторождении New Afton обуславливает необходимость использования труб на участке отсадки с керамической футеровкой, стандартных для многих других секций фабрики, например, гидроциклонирования.

- Ввод в эксплуатацию. Для облегчения ввода отсадочной машины в эксплуатацию рекомендуется иметь набор износостойких диафрагм (трубопроводная арматура) различного размер. Опыт оптимизации демонстрирует, что диафрагмы из мягкой стали изнашиваются слишком быстро. Также непосредственно перед диафрагмами рекомендуется установить изолирующие клапаны для быстрого запора в случае износа или забивания разгрузочного трубопровода.

Преимущества IPJ3500

В соответствии с проектом показатель роста уровня извлечения при присутствии в руде самородной меди на конец первого квартала 2021 г. оценивался в 1,4%. Использование IPJ3500 позволило не только увеличить расчетное значение почти до 9%, но и повысить общее извлечение металла на фабрике New Afton.

В данный момент извлечение самородной меди с цикла гравитационного обогащения составляет около 50%.

В дополнение к этому была уменьшена циркулирующая загрузка цикла измельчения, снижено количество самородной меди (>200 мкм), поступающей на третичный цикл и далее на флотацию. Также отсадка позволяет получать высококачественный продукт, содержащий и медь, и золото, который поступает напрямую в итоговый концентрат.

К числу прочих преимуществ можно отнести: дополнительный доход за счет повышения уровня извлечения золота; снижение расхода воды; оптимизацию водно-шламового баланса; низкую стоимость обогащения в IPJ3500 в расчете на тонну материала.

При подготовке статьи была использована информация с сайтов Gekko Systems (www.gekkos.com) и New Gold (www.newgold.com).

 ---------------------------- 

Обсудить возможность применения оборудования в российских условиях можно с представителем Gekko Systems в Москве Павлом Смирновым:

pavels@gekkos.com

-0+2

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница