Подробнее
2 500 000
метров пробурено за 5 лет
существования компании
Технологии / техника / оборудование

Промприборы КС-1 — эффективный инструмент борьбы с потерями в золотодобыче

Ю.Е. Кацман — к.т.н., профессор, почетный академик РАЕН
В.А. Смирнов — генеральный директор ООО НПП «Московский горный центр»

Одним из важнейших направлений совершенствования технологий золотодобычи является борьба с потерями. По оценкам специалистов старатели теряют от 20 до 50 % добываемого металла, причем основные потери приходятся на тонкое, пластинчатое и пылевидное золото. Применение шлюзов мелкого наполнения и отсадочной технологии позволяет уменьшить потери, но не решает эту проблему, поскольку извлечение мелких классов золота остается довольно низким: -0,025+0,1 — 76 %, -0,1+0,05 — 48 %, -0,05 — 18 %. В этой связи достаточно актуальной задачей для золотодобытчиков является поиск эффективных технологических решений для борьбы с потерями при традиционной золотодобыче и разработке техногенного золота.

К подобным решениям, в частности, относится промприбор КС-1 от ООО НПП «Московский горный центр», который мы представляем в настоящей статье.

Технология обогащения на шлюзах КС-1 — гравитационно-отсадочная. На некоторых моделях устанавливается самородкоулавливатель ШГН. Шлюз классифицирует материал по крупности, отсадка происходит по удельному весу и морфологическому составу.

Данный тип оборудования никакого отношения к понятию «классические шлюзы» — не имеет.

Помышленный промприбор КС-1 прошел испытания в 2001 году. Он предназначен для разработки целиковых и техногенных месторождений золота и платины. В основе его конструкции лежит оригинальная система обогащения, состоящая из трех стадий.

Использование промприбора КС-1 позволило две операции, (промывку песков целиковой россыпи и переработку техногенной россыпи) объединить в одну. Поэтому, после его использования при разработке традиционного месторождения, не образуются техногенная россыпь с высоким содержанием золота и платины.

Нормативные коэффициенты извлечения промприбора КС-1 приведены в табл. 1. Обогатительный шлюз КС-1 представляет собой одномодульную конструкцию, изготавливаемую из стального проката. Обогатительный шлюз КС-1 (рис. 1) состоит из пульповода 1, головного шлюза глубокого наполнения 2, грохотов-классификаторов 3 и 5, шлюзов мелкого наполнения 6, трубы слива концентрата 7. Шлюз КС-1 может быть изготовлен в двух вариантах: с эстакадой на полозьях и без эстакады. Конструктивное исполнение шлюза КС-1, смонтированного на полозьях, позволяет перемещать его не только транспортными средствами, но и тракторными тягачами при перестановке промывочных приборов. Масса шлюза КС-1 с эстакадой около 13 т.

Класс крупности -5+3 -3+1 -1,0+0,5 -0,5+0,25 -0,25+0,1 -0,1+0,05 -0,05+0,04
Извлечение, % 99,9 99,7 99,4 96,3 85,7 75,4 54,6

Табл. 1. Нормативные коэффициенты извлечения промприбора КС-1

Характеристики шлюзов Глубокое наполнение Мелкое наполнение
Количество шлюзов, шт. 1 2 1
Длина шлюзов, м 7 5 5
Ширина шлюзов, м 1 1 1
Суммарная площадь шлюзов, м2 7 15
Максимальный размер обогащаемой фракции, мм 120 5

Табл. 2. Характеристика шлюзов

sluz_smirnova_KS-1_shema_konstrukciyaРисунок 1. Схема обогатительного шлюза КС-1Табл. 2. Характеристика шлюзов

1 — пульповод; 2 — головной шлюз; 3 — грохот-классификатор 1; 4 — делитель; 5 — грохот-классификатор 2; 6 — шлюзы мелкого накопления; 7 — труба спуска концентрата; 8 — эстакада на полозьях.

Принцип работы

sluz_smirnova_KS-1_dva_potoka

Принцип работы шлюза основан на реализации двух потоков движения пульпы — верхнего и нижнего. Фракция меньше 5 мм, проходя по секции за счет веса попадает под круглый классификатор в подгрохотное пространство. Скорость нижнего потока за счет специальных технологических барьеров медленнее и, учитывая давление верхнего потока, даже очень мелкое золото вдавливается в коврики и «рабочую постель» из мелкой тяжелой фракции.

 

Продолжительность съемки концентрата с шлюза КС-1 составляет 15-20 минут, общий объем концентрата — 1 м3. Концентрат подлежит доводке на специальном оборудовании шлихообогатительной фабрики (ШОФ).

Гарантийный срок работы обогатительного шлюза КС-1 составляет 5 лет, при этом трафареты-грохоты подлежат замене после промывки 250-300 тыс. м3 горной массы; замена трафаретов-грохотов производится в течение одной смены.

Шлюз КС-1 может эффективно использоваться:

  1. Как дополнительный обогатительный аппарат для извлечения золота из хвостов промывки песков шлюзовыми одностадиальными (ПГШ, ППГ и др.) и двухстадиальными (МПД, ПКС, ПГБ и др.) промывочными приборами. В этом случае шлюз КС-1 может использоваться с укороченным головным шлюзом при работе с приборами ПГШ, ППГ и др. или без головного шлюза при работе с приборами МПД, ПКС, ПГБ и др;
  2. В качестве единственного (основного) промывочного прибора. В этом случае оснащение шлюза КС-1 головным шлюзом глубокого наполнения длиной до 9 м обязательно.

Конструктивное исполнение промприбора позволяет перемещать его в разобранном состоянии к месту монтажа, а при перестановках на полигоне перемещение производится тракторными тягачами.

Промприборы КС-1 успешно прошли промышленные испытания и по настоящее время работают на золотодобывающих предприятиях Амурской области, Республики САХА (Якутия), на острове Большевик, архипелага Северная Земля.

Один из первых промышленных образцов шлюза КС-1 прошел испытания в старательской артели «Лес-Индастри» в Амурской области в 2001 году и сразу же показал высокие результаты: при промывке 11 тыс. м3 техногенных песков эфельного отвала, по определению содержащих только золото, которое не было извлечено обычным промывочным прибором, с шлюза КС-1 было снято 4,7 тыс. г золота.

За период с 2001 по 2005 гг. было изготовлено 7 обогатительных шлюзов серии КС-1, которые использовались в старательских артелях на территории Амурской области и Республики Саха (Якутия) и подтвердили высокую эффективность их применения при разработке целиковых и техногенных россыпей золота.

Принципиальное отличие КС-1 от других обогатительных установок

Обогатительный промприбор КС-1, имеет трехстадиальную систему обогащения и состоит:

  1. Шлюз глубокого наполнения, длина и ширина, которого зависит от перерабатываемого материала и устанавливается только при разработке целиковой россыпи.
  2. Секции грохотов-классификаторов, количество которых зависит от крупности извлекаемого металла.
  3. В некоторых случаях (при переработке целиковой россыпи) устанавливаются шлюзы мелкого наполнения.

Секции грохотов-классификаторов выполняют одновременно функции:

  • грохочения перерабатываемого материала;
  • классификации перерабатываемого материала;
  • обогащения (извлечения в подгрохотном пространстве металлов с удельным весом от 3,5).

Это единственная обогатительная установка, которая выполняет все эти функции одновременно и с высоким коэффициентом извлечения.

Необходимо понимать, что система подгрохотного обогащения применяется и изготовляется для каждого месторождения индивидуально, поэтому копирование ни к чему хорошему не приводит.

На сегодняшний день существует 5 основных марок обогатительных установок:

  • для разработки целиковых россыпных месторождений;
  • для разработки техногенных месторождений золота и платины;
  • для разработки отходов угледобычи;
  • для разработки золошлаковых отвалов;
  • для извлечения драгметаллов из текущих и лежалых хвостов обогатительных фабрик по обогащению руд черных и цветных металлов.

На ближайшие 25-30 лет обогатительные установки КС-1 займут свое место в золотодобывающей отрасли.

Наибольший интерес представляют результаты использования шлюзов КС-1-Д (КС-1-Д — секция грохотов-классификаторов шлюза КС-1) в старательской артели «Пламя», работающей в Республике Саха (Якутия). В 2004 году в указанной артели находились в работе 2 обогатительных шлюза КС-1-Д, один из которых был пристыкован к концу шлюза промывочного прибора ПГШ-50, а другой — к концу шлюза промывочного прибора ППГ-25. Фактически шлюзами КС-1-Д обогащались хвосты промывки приборов ПГШ и ППГ.

Основные показатели работы промывочных приборов и шлюзов КС-1-Д приведены в табл. 3.

Показатели п/п ПГШ Шлюз КС-1-Д п/п ППГ Шлюз КС-1-Д
Объем промытых песков, м3 80960 76450* 72600 72600
Продолжительность работы, час 1840 1840 1100 1100
Простои из-за поломок, час 2 0
Количество раздельных съемок 92 92 55 55
Продолжительность съемки с шлюза КС-1-Д, мин 20 15
Добыча шлихового золота, гр 44571 4024 8817 1240
Дополнительное извлечение золота шлюзом КС-1, % 8,27 12,89

Табл. 3. Показатели работы промывочных приборов ПГШ (№2), ППГ (№ 11) и шлюзов КС-1-Д в старательской артели «Пламя» в 2004 году * С учетом уменьшения объема песков, поступающих на шлюз ПГШ и КС-1-Д, за счет удаления валунов.

С целью определения характеристик снимаемого золота был выполнен раздельный ситовой анализ по одной из съемок, результаты которого представлены в табл. 4.

Классы крупности золота, мм    Выход золота при съемке 26.06.2004 г., гр Выход золота при съемке 08.07.2004 г., гр
п/п ПГШ Шлюз КС-1-Д п/п ППГ Шлюз КС-1-Д
+2 63 1 2
-2+1 75 2 1 1
-1+0,5 164 11 9 2
-0,5+0,25 221 57 33 7
-0,25+0,125 68 35 23 6
-0,125 7 8 9 2
Всего: 598 114 77 18

Табл. 4. Ситовой состав золота, снятого с промывочных приборов ПГШ, ППГ и шлюзов КС-1-Д.

Наивысшие показатели использования шлюза КС-1-Д получены на предприятии ООО «Артель старателей «Новые технологии» в Амурской области на месторождении Бахмут. Там в период с 29 мая по 10 октября 2005 года шлюз КС-1-Д обогащал слив промывочного прибора ППГ-25, промывавшего эфельный отвал от предыдущих работ. В течение 134 суток установкой ППГ-25 + шлюз КС-1-Д было промыто 46,9 тыс. м3 горной массы и получено 10186 г золота, в том числе с прибора ППГ-25 снято 6107 г и с шлюза КС-1-Д снято 4079 г. Фактически шлюзом КС-1-Д получено дополнительно к металлу, снятому с ППГ-25, 60,7 % золота.Табл. 4. Ситовой состав золота, снятого с промывочных приборов ПГШ, ППГ и шлюзов КС-1-Д.

Такие высокие показатели связаны с преобладанием в обогащаемой горной массе мелкого и тонкого золота (табл. 5).

Классы крупности золота, мм Выход фракции, %
-2+0,8 8
-0,8+0,25 44
-0,25+0,16 27
-0,16 21

Табл. 5. Ситовой анализ золота в горной массе эфельного отвала на месторождении Бахмут.

При указанной ситовой характеристике золота нормативные технологические потери его, рассчитанные на основании «Практического руководства по эксплуатации промывочных установок…» (Магадан, 1990 г.), т.е. при обогащении на обычных шлюзах глубокого наполнения, составляют величины, представленные в табл. 6.

Классы крупности золота, мм Выход фракции, % Коэффициент извлечения Извлечение фракции, % Потери фракции, %
-2+8 8,0 0,94 7,52 0,48
-0,8+0,25 44,0 0,71 31,24 12,76
-0,25+0,16 27,0 0,40 10,8 16,2
-0,16 21,0 0,24 5,04 15,96
ИТОГО: 100 54,6 45,4

Табл. 6. Расчетные показатели извлечения и потерь золота на промывочном приборе ППГ-25.

Из таблицы 6 видно, что нормативные потери золота при обогащении горной массы на обычных шлюзах глубокого наполнения превышают 45,4 %. И потому не удивительно, что шлюз КС-1-Д, созданный специально для повышения извлечения мелкого и тонкого золота, показывает такие высокие результаты.Табл. 6. Расчетные показатели извлечения и потерь золота на промывочном приборе ППГ-25.

16 июля 2010 года НПП «Московский горный центр» изготовил и запустил экспериментальный обогатительный шлюз КС-1-1, предназначенный для получения концентрата тяжелых минералов из текущих отходов обогащения железной руды ДОФ горнообогатительного комбината. Шлюз был установлен в хвостохранилище на расстоянии 5 км (рис. 2). Полученный на обогатительном шлюзе КС-1 концентрат содержит золото крупностью от 20 до 700 микрон, содержание в концентрате составило 3,8 г/т.

sluz_smirnova_KS-1_001Рисунок 2. Шлюз на текущих отходах обогащения железной руды.

По заключению ООО «ЭСТАгео» использование прямоточного шлюза КС-1 для предварительного концентрирования тяжелой фракции из отвальных хвостов обогащения магнетитовых руд является наиболее эффективным технологическим решением.

В 2011 году были проведены промышленные испытания обогатительного шлюза КС-1-1 на месторождении р. Щучья (рис. 3). На шлюзе КС-1-1 был получен концентрат тяжелых минералов, с высоким содержанием платины. Была достигнута степень сокращения объема материала — 1150.

sluz_smirnova_KS-1_reka_shyuchyaРисунок 3. Обогатительный шлюз КС-1-1 на месторождении р. Щучья.

Достигнута степень концентрации платины 13,27 в классе крупности — 0,02 мм, характеризуемом как «трудногравитируемый» для основных технологических аппаратов.

Установленная с помощью оптикогеометрического анализа крупность свободной платины от 15 до 200 микрон, крупность включений платины в извлеченных сростках от 5 до 10 микрон.

По результатам испытаний установлено, что с увеличением содержания мелких фракций золота в песках или в хвостах (сливах) серийных промывочных приборов эффективность применения шлюза КС-1 возрастает. В целом, как показали проведенные исследования, цена шлюза за счет более полного извлечения мелкого золота окупается менее чем за 1 месяц.

sluz_smirnova_KS-1_dve_sekcii

Наш коллектив имеет возможность предоставить недропользователю секцию шлюза КС-1 — БЕСПЛАТНО, для определения потерь и оценки эффективности работы прибора. Шлюз КС-1 устанавливается в конце промывочной линии. Уже после первой съемки недропользователь увидит результат и сможет оценить свои потери. В дальнейшем, учитывая объемы потерь и особенности имеющейся промывочной линии, мы изготовим финальный вариант шлюза, с помощью которого, предприятие существенно сократит потери драгоценного металла.

На время пока изготавливается новый шлюз, по договоренности, секция КС-1 может продолжать работу на хвостах на правах аренды. E-mail: bsv@zolteh.ru Тел.: +7 909-913-75-07

Экспертное мнение

Bashlikova_T_V_2

Башлыкова Татьяна Викторовна

Директор центра экспертных систем технологического аудита и сертификации минерального сырья, член ЦКР Роснедра, эксперт ГКЗ, член Совета Общества экспертов России по недропользованию (ОЭРН).

  1. При испытании опытно-промышленной модели шлюза КС-1 на текущих хвостах мокрой магнитной сепарации магнетитовых кварцитов достигнута степень сокращения объема материла — 1000. При гравитационно-магнитной доводке тяжелой фракции шлюза КС-1 можно получить концентрат различного по содержанию золота качества: от 64,11 до 613,0 г/т с извлечением на уровне 76,4 % (от продуктивной фракции -1,0 мм). Установлена возможность возврата в основной цикл обогащения на ОФ целевого компонента — магнетита.
  2. Минералого-технологические исследования тяжелой фракции шлюза КС-1, полученной при испытаниях опытно-промышленной модели на лежалых хвостах флотационного обогащения медно-никелевых руд в смеси с техногенными и природными материалами различного происхождения, показали возможность ее гравитационной доводки до концентрата с суммарным содержанием БМ (платины, палладия и золота) более 700 г/т и извлечением от операции 93,69 % платины; 88,78 % палладия и 75,65 % золота.
  3. Изучение тяжелой фракции с разных по высоте секций шлюза позволило сделать следующие выводы:
  4. Обогатительный шлюз КС-1 работает по отсадочному принципу с разделением материала текущих и лежалых хвостов обогащения на фракции, характеризующиеся различной совокупностью физических свойств. Для эффективной работы шлюза необходимо образование естественной постели из минералов промежуточной плотности.
  5. Шлюз КС-1 может быть использован в качестве системы гравитационного контроля (СГК) на сливе текущих хвостов гравитационного, флотационного и магнитного обогащения действующих ОФ, перерабатывающих руды черных, цветных и благородных металлов.

Добавить комментарий

Ещё из этого раздела
Гравитационный центробежный концентратор нового типа
Редакция журнала «Золото и технологии» представляет вашему...
Современное состояние технологий BIOX®, ASTER™ и HiTeCC
Ян ван Никерк — Outotec (RSA) Proprietary Limited, Центурион, ЮАР Валдемар Оливиер...
Мобильные вахтовые посёлки под ключ.
Каждый современный руководитель-промышленник в полной мере...
Снижение затрат на геологоразведочные работы путем использования мобильных лабораторий и участков пробоподготовки
Геолого-разведочные работы в нашей стране достаточно часто...
Правовые вопросы
Регионы
^ Наверх