u_lectures

Обогащение золотосодержащих песков на шлюзах

Улавливающие покрытия шлюзов подразделяются на жесткие и мягкие. Жесткие покрытия — это коврики и трафареты, мягкие — коврики. На шлюзах с мягким покрытием обогащаются пески с максимальной крупностью не более 1—2 мм. В качестве ковриков в отечественной промышленности применяются рифленая резина, реже сукно. За рубежом, кроме резиновых, применяются плетеные каламовые и коврики из травы. В последние годы находят широкое применение коврики из губчатого натурального каучука (линатекса).

Резиновые коврики изготавливаются с различными нарифлениями и глубиной ячеек.

По вопросу о наиболее рациональной и эффективной форме трафаретов существуют различные мнения. На предприятиях Северовостока применяются в большинстве случаев трафареты лестничного типа (на шлюзах глубокого наполнения), на предприятиях Урала, Сибири — цельнотянутые металлические трафареты. Объясняется это тем, что в первом случае обогащаются крупные пески, содержащие весьма крупное золото, во втором — более мелкое золото.

Извлечение золота на шлюзах зависит от ряда факторов, основными из которых являются: удельная нагрузка по твердому, определяемая в расчете на 1 м ширины шлюза или на 1 м2 улавливающей площади; скорость и глубина потока пульпы на шлюзах, зависящие, также от разжижения пульпы и уклона шлюзов; характер улавливающего покрытия; содержание тяжелых минералов и гранулометрический состав золота в обогащаемых песках.

Практика показывает, что оптимальный поток на шлюзах для улавливания золота из песков максимальной крупности 16—20 мм достигается при удельной нагрузке по твердому 3,5—4 м3/ч на 1 м ширины при Ж:Т в питании равном (12—15) :1 (по объему) и уклоне шлюзов 6— 8°. При колебании, нагрузки (по отдельным шлюзам) от 2 до 10 м3/ч на 1 м ширины в результате неравномерного распределения песков и при сполоске концентратов через 15—20 ч извлечение золота значительно снижается. Длина шлюзов существенно влияет на извлечение золота. Так, если основная масса крупного и среднего золота улавливается на первых двух метрах по длине шлюзов мелкого наполнения, то для эффективного извлечения мелкого золота необходима длина шлюзов не менее 5—6 м. На шлюзах глубокого наполнения достаточно полное извлечение золота достигается при длине 15—20 м. Иногда применяются шлюзы глубокого наполнения длиной в несколько сотен метров.

301

Исследования процесса обогащения на шлюзах показывают, что факторами, снижающими потери золота мелких классов, являются: более частая замена улавливающего покрытия (3—4 раза в сутки вместо обычного один раз); снижение скорости потока пульпы до 0,6—0,8 м/с при уменьшении максимальной крупности питания.

Обогащение золотосодержащих песков на отсадочных машинах

Отсадочные машины широко применяются при обогащении песков россыпных месторождений. Наибольшее распространение получили диафрагмовые отсадочные машины.

Успешное применение отсадки при обогащении песков объясняется более высоким извлечением полезных компонентов из мелких классов и более высокой удельной производительностью по сравнению со шлюзами. Кроме того, шлюзы при временной перегрузке обычно заиливаются, а это ведет к сносу тяжелых ценных минералов в хвосты, тогда как отсадочные машины даже при значительной перегрузке их обеспечивают удовлетворительные технологические показатели.

Оптимальный расход воды при отсадке составляет 1—4 м3/т, из которых 20% поступает с питанием, 50% подается под решето первой и 30% —под решето второй камеры. При обогащении золотосодержащих песков на отсадочных машинах обычно применяется искусственная постель толщиной до 30—40 мм из стальной дроби диаметром 4—6 мм или из искусственно приготовленных тел (металлической стружки, ферросилиция и других материалов на цементном растворе). В качестве постели иногда используются крупные фракции шлиховых минералов — пирита, магнетита, лимонита и т. д. Толщина постели зависит от крупности, плотности и формы зерен, слагающих постель.

Параметры постели при принятом числе пульсаций должны обеспечить свободное проникновение к решету ценных зерен и препятствовать проникновению зерен породы.

Большое влияние на технологические показатели отсадки оказывают характер обогащаемого материала, прежде всего содержание глины в обогащаемых песках. Необходимым условием успешной отсадки является предварительное обезыливание и обезвоживание исходного материала.

Исследованиями Иргиредмета установлено, что предварительное обезвоживание песков, содержащих до 30—40% мелкого золота, позволяет повысить извлечение его на 8—10% от операции.

Опыт эксплуатации 250-л драг показал, что применение в схемах

302

обогащения отсадочных машин в настоящее время технологически и экономически целесообразно при разработке россыпей, содержащих более 10—15% золота в классе —0,25 мм при общем содержании золота в песках не менее 250—300 мг/м3.

Для изыскания возможности упрощения технологических схем и снижения стоимости обогащения проведены исследования процесса обогащения материала, классифицированного по более широкой шкале (крупность -16+2 мм). Исследованиями процесса отсадки материала крупностью -16 + 2 мм определено, что оптимальный импульс пульсаций должен соответствовать максимальному размеру зерен обогащенной смеси, а оптимальные величина хода диафрагмы и число ходов получены близкие к значениям, установленным для обогащения узкоклассифицированного материала крупностью -16 + 8 мм.

При отсадке грубоклассифицированного материала при оптимальном режиме пульсаций получено достаточно высокое извлечение ценных минералов, но с низкой степенью концентрации. Для определения возможности повышения степени концентрации ценных минералов испытывалась постель из зерен различной формы: шарообразной, цилиндрической и кубической. В результате установлено, что кубическая форма зерен постели обеспечивает самую высокую степень концентрации ценных минералов.

Сравнительные результаты обогащения на отсадочной машине, стационарных и металлических подвижных шлюзах показывают, что извлечение золота на отсадочной машине на 6— 7% выше, чем на ст а- ционарных, и на 2—3% выше, чем на металлических подвижных шлюзах (при трехразовом в сутки сполоске шлюзового концентрата).

Лекция 27

План лекции:

1.Обогащение на винтовых сепараторах [30 с 69] 2.Обогащение на концентрационных столах [30 с 69-71] 3.Новые концентраторы [30 с 72-79] 4.Гидроциклоны и центробежные сепараторы [30 с 71-72] 5.Флотация [30 с 81-85]

Обогащение золотосодержащих песков на винтовых сепараторах

Винтовые сепараторы для обогащения песков получили широкое распространение в США и других странах. В России начали применять сепараторы несколько позднее. Испытания и внедрение винтовых сепа-

303

раторов в отечественной практике начаты Иргиредметом (К. В. Соломин, М. Ф. Аникин и др.)

Процесс обогащения на винтовом сепараторе определяется в основном параметрами желоба: радиусом, профилем поперечного сечения, углом подъема винтовой линии и длиной винтового желоба. Оптимальным профилем поперечного сечения является профиль, близкий к эллипсу, с соотношением осей 2:1.

Преимуществами винтовых сепараторов по сравнению с отсадочными машинами являются: отсутствие движущихся деталей, простота конструкции, незначительная занимаемая площадь, наглядность процесса, простота обслуживания, низкие эксплуатационные расходы. К недостаткам (сравнительно с отсадочными машинами) следует отнести: больший выход концентрата, низкое извлечение золота округлой комковатой формы, значительный перепад пульпы в аппарате, что затрудняет компоновку оборудования на обогатительных установках.

В некоторых случаях винтовые сепараторы имеют явные преимущества перед отсадочными машинами, например при отработке глинистых песков, когда технологическая вода содержит значительное количество взвесей (до 300 г/м3) и регулируемая подача ее под решета отсадочных машин связана с существенными трудностями. При этом, как показывают результаты испытаний, обогащение на винтовых сепараторах можно вести без подачи дополнительной смывной воды на желоба.

Обогащение золотосодержащих песков на концентрационных столах

Столы, как известно, обладают высокой степенью концентрации ценных минералов, но имеют сравнительно не высокую производительность, вследствие чего не могут применяться для основной концентрации бедных материалов. В основном концентрационные столы применяются в перечистных и доводочных операциях.

Следует учитывать, что производительность концентрационных столов зависит от содержания шлиховых минералов в поступающем материале. Так, при содержании шлиховых минералов 35-50 кг/т и менее производительность концентрационного стола СКМ1А составляет 1-1,2 м3/ч, а при содержании 80-100 кг/т и более снижается до 0,6 м3/ч.

Степень концентрации мелкого золота при обогащении на концентрационных столах значительно выше, чем на всех других применяемых гравитационных аппаратах.

В таблице 12.7 приведены данные по извлечению золота при обогащении песков одной из драг на концентрационном столе.

304

Граничный размер зерен золота, извлекаемого на концентрационных столах, на основании исследовании Иргиредмета и ЦНИГРИ составляет 0,05мм.

Извлечение золота округлой формы по сравнению с пластинчатыми и игольчато-губчатыми выше по всем классам крупности. С уменьшением крупности зерен золота влияние их формы на эффективность и извлечение уменьшается.

Многими исследованиями установлена высокая эффективность работы концентрационных столов при доводке золотосодержащих концентратов. Извлечение золота в концентрат при этом достигает 98-99%.

В последнее время в отечественной практике и за рубежом проводятся работы по совершенствованию конструкций и создания новых покрытий столов.

Новые концентраторы и сепараторы

Гидроциклоны и центробежные концентраторы для извлечения золота за последние годы стали одним из основных классифицирующих и обесшламливающих аппаратов(рис.12.9 – 12.16 ). Однако возможные области их использования раскрыты еще не полностью.

Известно, что в обычных классифицирующих гидроциклонах (угол конусности 20° и менее) плотность зерен мало сказывается на разделении их смеси по крупности. Исследования ЦНИГРИ установлено, что с увеличением угла конусности начинает все больше сказываться разница в плотности разделяемых минералов.

При значениях угла конусности 90° и более в гидроциклоне разделение происходит не по крупности, а по плотности. Таким образом, из классифицирующего гидроциклон превращается в обогатительный аппарат. Степень обогащения в нем регулируется соотношением диамет-

305

ров сливной и песковой насадок , а также изменением угла конической части гидроциклона. Гидроциклоны с большим углом конусности получили название короткоконусных или гидроциклонов со сложным профилем конуса (если образующая его имеет изломы).

Рис. 12.9. Концентратор – центрифуга: 1 – рама; 2 – электродвигатель; 3

– шкив; 4 – подшипник; 5 – чаша; 6 – футеровка; 7 – крышка.

Рис. 12.10. Концентратор «Орокон»: 1 – конус-ротор; 2 – рыхлители; 3 – труба (питающая); 4 – консоли; 5 – сливной желоб; 6 – редуктор; 7 – электродвигатель; 8 – винтовая пробка; 9 – кольцевые перегородки; 10 – кольцевые карманы

306

Рис. 12.11. Схема центробежного концентратора Кнельсон: 1 – ротор; 2 – коль-

цевые перегородки; 3 – кольцевые карманы; 4 – отверстия; 5 – емкость для промывной воды; 6 – питающая труба

Рис. 12.12. Схема центробежной отсадочной машины «Campbell»: 1 – вращающаяся часть; 2 – неподвижная часть

307

Рис. 12.13. Изолинии распределения в короткоконусном гидроциклоне: а –

тяжелые частицы (ферросилиция); б – частицы средней крупности; в – плотность пульпы (процент твердой фазы)

Эти аппараты предназначены для обогащения мелкозернистых смесей. В короткоконусном гидроциклоне одновременно имеются благоприятные для гравитации факторы:

-наличие центробежных сил, превосходящих силы тяжести в десятки и сотни раз, в результате чего достигается весьма быстрое расслаивание материала;

-наличие подвижной (в определенной мере разрыхленной) и вращающейся в циклоне постели, состоящей из зерен обогащаемого материала, способствующей сегрегации зерен постели. В результате эффективно обогащается материал при высокой производительности. Результаты испытаний короткоконусных гидроциклонов на рассыпном золотосодержащем материале показывают, что по эффективности извлечения золота эти аппараты не уступают отсадочным машинам и даже концентрационным столам

При обогащении песков крупностью -1мм, содержащих золото крупностью: -1+0,25мм - 50,9%;-0,25+0,1мм - 41,8% и -0,1мм - 7,3%, в

гидроциклоне диаметром 75мм с углом конусности 120° получено извлечение золота около 90%.

Успешно протекает обогащение в короткоконусном гидроциклоне сливов обезвоживающих устройств, т.е. весьма тонкозернистого материала.

308

При обогащении тонких глинистых сливов обезвоживания эфелей, содержащих как самое мелкое, так и средней крупности золото, на одном из промывочных приборов Урала извлечено 99% золота в пески .

309

Рис. 12.16. Типы конусов центробежного концентратора «Трикон»

12.3.5.2.Флотация

Метод извлечения золота флотацией в рудной практике является одним из основных. Флотация как метод для извлечения свободного золота из песков привлекает внимание исследователей с 30-ых годов. Принципиальная возможность применения ее для извлечения золота из песков показана работами А.В. Фаренвольда, Г.П. Славнина и другими исследователями, но экономически этот процесс оказался очень дорогим для переработки такого бедного сырья, каким являются пески россыпных месторождений золота. Поэтому промышленного применения для переработки золотосодержащих песков флотация не получила.

С развитием технологии флотационного процесса в последние годы появилась возможность удешевления флотационного процесса при одновременном повышении эффективности его. Это определяется усовершенствованием способов подготовки материала к флотации (тонкое грохочение и обесшламливание), освоением новых флотационных машин с менее интенсивным перемешиванием, применением новых эффективных реагентных режимов флотации, а также принципиально новым аппаратурным оформлением процесса (пенная и адгезионная сепарации). Однако наличие в россыпях большого количества илов ухудшает результаты флотации. Они остаются в суспензированном состоянии по-

310