Флотационные машины SkimAir® — средство получения прибыли в контуре измельчения

А.В. Петров — руководитель технологического отдела ЗАО «Оутотек Санкт-Петербург».

Краткий обзор

Компания OUTOTEC является мировым лидером в разработке технологических решений для процесса флотации. Компанией OUTOTEC наряду с традиционными флотационными машинами, были разработаны флотационные машины скоростной песковой флотации, призванные улучшить технологические показатели и окупаемость устанавливаемого оборудования.

Скоростная песковая флотация широко и с большим успехом применяется при извлечении золота. Концепция скоростной флотации OUTOTEC давно известна как стратегический метод повышения извлечения промышленных минералов при привлекательном коэффициенте окупаемости капиталовложений. Это в особенности применимо к извлечению золота. Потенциальное применение скоростной флотации золота очевидно и не требует объяснений.

Рис. 1. Типовая конфигурация стандартной установки скоростной флотации.

Флотационные машины скоростной песковой флотации SkimAir® широко используются не только для извлечения золота, но и для обогащения руд содержащих платину, палладий, серебро, руд цветных металлов, а также для получения сульфидных коллективных концентратов.

Общим свойством для большинства извлекаемых минералов является их невысокая твердость и склонность к ошламованию.

Флотомашина SkimAir® обеспечивает флотацию свободных крупных частиц из циркуляционной нагрузки цикла измельчения, не приводя к их дальнейшему переизмельчению. Флотомашина SkimAir® позволяет извлекать значительное количество ценных минералов еще в стадии измельчения, в результате чего обеспечивается более стабильное питание традиционного контура флотации. Для повышения общего извлечения на предприятии, возможно получение концентрата более низкого качества с высоким извлечением и его объединение с концентратом SkimAir® более высокого качества.

Наряду с улучшениями во флотации, благодаря контролируемой высокой плотности сгущенного продукта SkimAir®, можно повысить производительность мельницы измельчения. Также благодаря общему снижению количества тонких частиц улучшаются процессы обезвоживания.

Скоростная песковая флотация «Outotec»

В традиционной скоростной песковой флотации главной целью является качество концентрата.

Флотационная машина OUTOTEC SkimAir® используется в качестве независимой камеры на начальной стадии технологического процесса для производства высококачественного концентрата.

Первые разработки камеры скоростной флотации OUTOTEC производились в начале 1980-х годов для извлечения флотоактивного материала из контура измельчения. Первые разработки, появившиеся благодаря результатам исследований, проведенных на обогатительной фабрике компании, были продиктованы стремлением повысить общее извлечение золота с помощью флотации. Было установлено, что благодаря специфике работы гидроциклонов, разделение частиц происходит не только по размеру, но и по их удельному весу. Минералы и металлы с высоким удельным весом, к примеру, такие как золото и платина, даже при очень небольшой крупности частиц, остаются в циркуляционной нагрузке контура измельчения. Содержание этих металлов в циркуляционном продукте возрастает и значительно превышает его содержание в исходной руде. Пески гидроциклона представляют собой идеальный материал для питания флотации. Повышенное качество питания, идеальный размер частиц и низкое содержание шламов, обеспечивают высокую скорость кинетики флотации.

Рис. 2. Установка скоростной основной флотации (Норт Паркс, Австралия).

Установка скоростной флотации OUTOTEC SkimAir® — это флотационная установка специального назначения, предназначенная для обогащения руды при грубом помоле и высокой плотности пульпы в цикле измельчения. Для получения конечного концентрата кондиционного качества при приемлемом уровне извлечения (обычно 40–60% от исходного питания) и небольшом времени флотации, используется высокая скорость кинетики флотации промышленных минералов в сравнение с кинетикой минералов пустой породы.

Поскольку переизмельчение промышленных минералов предотвращается, общее извлечение фабрики увеличивается. Обычно достигается дополнительное извлечение металлов в 2–5%. Дополнительными отмеченными преимуществами являются общее снижение расхода реагентов, увеличение скорости сгущения и фильтрации, снижение влажности кека и более устойчивая эксплуатация флотомашин основной флотации.

На рисунке 1 показана стандартная типовая конфигурация скоростной флотации.

Запуск в эксплуатацию более крупных установок скоростной флотации SkimAir®–500 (производительность 500 т/ч) в 1990 году и SkimAir®–1200 (производительность 1200 т/ч) в 1996 году расширил стандартную технологию скоростной флотации OUTOTEC. Новаторские идеи Dual Outlet (Двойной выход) и Flash Roughing™ (Основная песковая флотация) сделали скоростную флотацию более универсальной для использования в контуре измельчения, что позволило преодолеть такие ограничения, как высокий удельный вес частиц и ограничение по производительности, а также расширить принцип скоростной флотации.

Основная песковая флотация Flash Roughing™ и технология двойного выхода

Для основной песковой флотации важным является извлечение. В SkimAir® используется технология двойного выхода, патент на которую зарегистрирован по всему миру, для производства концентрата низкого качества с высоким извлечением.

Технология Flash Roughing™ может включать две стадии: установка SkimAir® используется для получения основного концентрата, а специально подключенная установка TankCell® в качестве перечистки.

Проба	UC-1, Au г / т	UC-1, % т в	UC-2, Au г / т	UC-2, % т в
500 мм	4,88	17,22	14,2	14,07
750 мм	3,6	17,34	3,27	14,96
1000 мм	2,22	17,75	2,22	15,54
1250 мм	1,97	18,55	1,8	15,35
1500 мм	2,14	18,95	1,88	15,56
1750 мм	1,82	18,41	1,27	17,4
2000 мм	1,78	58	1,27	52,15

Табл. 1. Профили глубины SkimAir®–500 на фабрике Макрей Голд.

Технология двойного выхода позволяет сбалансировать две конкурирующих производительности — флотомашины SkimAir® и шаровой мельницы, а также позволяет флотомашине SkimAir® работать на оптимальной плотности питания и поддерживать высокую плотность питания шаровой мельницы. Также было доказано, что отсутствует негативное влияние на полный водный баланс цикла измельчения вследствие того, что вода, добавленная для разбавления питания флотомашины SkimAir®, возвращается в мельницу через верхний выход.

Появление такой технологии стало возможным, в связи с тем, что SkimAir® работает не только как флотационная машина, но и как классификатор. Этот факт иллюстрируют результаты испытаний, проведенные на фабрике Макрей Голд, представленные в таблице 1.

Заметны значительные изменения плотности пульпы, а также различимы две отчетливые зоны во флотомашине, зона смешивания и сепарации. Размеры зоны сепарации зависят от рабочей плотности пульпы. По мере уменьшения плотности зона сепарации расширяется.

Высокая плотность питания флотомашины и как следствие, небольшая зона сепарации, ограничивают получение достаточного выхода концентрата и снижают общее извлечение при обычной компоновке флотомашины SkimAir®. Поэтому для улучшения кинетики флотации необходимо разбавление питания флотомашины. Это обычно приводит к ситуации, когда нужно найти компромисс между повышением извлечения промышленных минералов и потерей производительности по причине снижения плотности питания мельницы.

Новаторская идея Dual Outlet, обеспечивает улучшение кинетики флотации, сохраняя при этом плотность питания мельницы на том же уровне или увеличивая ее относительно первоначальной.

Область пульпы с пониженной плотностью расположена выше механизма перемешивания. Пульпа пониженной плотности, содержащая тонкие классы, из верхнего отверстия направляется в зумпф мельницы.

Рис. 3. Типовая конфигурация установки скоростной флотации Dual Outlet.

Это позволяет контролировать плотность хвостов флотомашины SkimAir® и предотвращает переизмельчение. Дополнительное питание гидроциклона обеспечивает улучшение классификации. Использование технологии двойного выхода обеспечивает вывод готовых классов крупности, поступление большего количества вновь образованного питания в контур измельчения, что значительно увеличивает окупаемость.

Заключение

Технология флотомашин SkimAir® за последние годы получила стремительное развитие, а новые решения нашли свое применение в промышленности. Более 250 флотомашин SkimAir® установлено на различных предприятиях мира. Технология SkimAir® играет важную роль в максимизации полного извлечения фабрики при переработке сульфидов драгоценных и цветных металлов.

SkimAir® компании Outotec

Скоростная песковая флотация или основная песковая флотация Flash Roughing™ на флотационных машинах SkimAir® используются в контуре измельчения.

— Минимальное переизмельчение
SkimAir® обеспечивает флотацию свободных крупных частиц из циркуляционной нагрузки процесса измельчения. Эти свободные частицы выводятся в концентрат, не подвергаясь дальнейшему измельчению. При этом возникают резервы по производительности, и улучшается управление существующим контуром флотации. Для повышения общего извлечения на предприятии возможно производство концентрата более низкого качества с высоким извлечением и его объединение с концентратом SkimAir® более высокого качества.

— Повышение производительности мельниц
Наряду с улучшениями во флотации, благодаря контролируемой высокой плотности сгущенного продукта SkimAir®, можно повысить производительность мельницы измельчения.

— Улучшение обезвоживания
Обезвоживание улучшается в результате уменьшения содержания тонких частиц в конечном концентрате.

— Повышение общего извлечения
SkimAir® извлекает значительное количество ценных минералов, в результате чего обеспечивается более стабильное питание традиционного контура флотации.

---

ЗАО «Оутотек Санкт-Петербург»
199178 Санкт-Петербург, 7-линия В.О., д. 76, литер А.
Тел. +7 (812) 332-55-72. Факс +7 (812) 332-55-73
E-mail: outotecspb@outotec.com
www.outotec.ru
www.outotec.com

1. «Recent developments in Outokumpu Flotation Technology», 1998, Peter Bourke.
2. «The impact of recent developments in Flash Flotation Technology on both precious metals and basemetals sulfide flotation», 1999, Peter Bourke.
3. Доклад на IV Международном Металлургическом Симпозиуме, Лима, Перу, 7–9 августа 2002 г., Кристиан Куйява, Оутокумпу Технолоджи Инк.
4. Внутренние отчеты по испытаниям и маркетинговые материалы, Оутотек СНГ.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 1 (15)/февраль 2012 г.