Испытание центробежного концентратора «Шихан» — гравитационного аппарата нового типа
0
209
0
0
В.М. Лепехин, М.П. Алексеев, А.В. Пухов — ООО «Гиромашины»
Гравитационные процессы обогащения руд и россыпей до настоящего времени занимают ведущее положение. Это обусловлено высокой производительностью аппаратов, относительно низкими материальными, трудовыми и энергетическими затратами. При этом гравитационное обогащение, наряду с магнитной сепарацией, является наиболее экологически безопасной технологией.
Табл. 1.
Табл. 2.
Наряду с конструкциями фирм «Итомак», «Falcon», аппараты которых работают с тем же принципом разрыхления постели, появились концентраторы ЦВК (ОАО «Грант»), ЦКПП (МНПО «Полиметалл») и др. Здесь разрыхление постели осуществляется либо наложением высокочастотных колебаний на чашу концентратора, либо наложением деформаций. Это аппараты относят к аппаратам сегрегационного типа.
Было показано (Богданович А.В. Интенсификация процессов гравитационного обогащения в центробежных полях.Обогащение руд,1999, №1–2, с. 33–35), что центробежные концентраторы сегрегационного типа обеспечивают более эффективное улавливание тонкого самородного золота (крупностью менее 50 мкм), чем концентраторы, в которых разрыхление постели осуществляется вводимой в рифли чаши водой.
Однако известные концентраторы второго, сегрегационного типа не получили широкого распространения в обогатительной промышленности ввиду своих механических особенностей, не позволяющих создавать надежные аппараты большой единичной производительности.
В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований работы центробежного гравитационного концентратора сегрегационного типа, разрыхление постели в котором происходит за счет наложения на равномерное вращение чаши крутильных колебаний.
Концентратор содержит чашу с гладкими стенками и кольцевым порогом на краю слива. Наличие порога обеспечивает создание пристенной постели во вращающейся чаше и накопление в ней тяжелой фракции. В рабочем режиме пульпа подается на дно чаши, отбрасывается центробежными силами на стенки, движется вверх, легкая фракциясливается через кольцевой порог, а тяжелая накапливается в чаше. При движении пульпы в чаше на частицы сырья, кроме центробежных сил, действует знакопеременный тангенциальный сдвиг. Разработано несколько модификаций концентратора под общим названием «ШИХАН». Устройство запатентовано в России и ряде зарубежных стран.
Первый цикл экспериментов проводился на искусственных смесях. (табл.1.) Задачей проведения экспериментов являлась проверка эффективности работы концентратора при переработке тонких классов в широком диапазоне рабочих параметров.
Испытания велись на концентраторе со следующими техническими параметрами:
При этом необходимо отметить следующие моменты:
Второй задачей проведения экспериментов была попытка оценить извлечение золота класса минус 50 мкм при обогащении глинистых руд.
В качестве исходного сырья было взято сырье Тамбовского месторождения — глинистые коры выветривания с золотом преимущественно тонких классов. По данным специалистов института «Иргиредмет» доля илисто-глинистой фракции крупностью менее 0,1 мм достигает 70%, в том числе фракции гидравлической крупности минус 0,030 мм — около 66%. (Сырье получено через специалистов ООО «Алмазинтех» от ООО «Брединская золоторудная компания»)
На рис. 1 — фотография концентратора в сборе. На рис. 2 — приведена схема и результаты эксперимента. На рис. 3 — фотография концентрата полученного в первой стадии обогащения. На рис. 4 — фотография рассева группы зерен золота. На рис. 5 — размер 270 наугад взятых зерен золота.
Из рисунка 5 видно, что основная часть золота находится в классе менее 50 мкм. Первые две стадии обогащения дают извлечение около 78%.
Третья задача проведения экспериментов состояла в проверке работы концентратора по обогащению сырья с высоким содержанием тяжелой фракции. Обогащение хвостов ШОФ месторождения «Кондер».
Взято 10,8 кг. Хвосты более чем на 50% содержали ферромагнитную фракцию. Отсеяно 5 кг по классу минус 0,7 мм.
Процесс проводился на концентраторе с внутренним диаметром чаши 100мм в режиме аналогичном предыдущему. Выход концентрата составил 33 грамма.
Результаты анализов на содержание золота, палладия и платины в исходном продукте и в концентрате представлены в табл. 2. Хвосты обогащения не анализировались.
Везде, в том числе и в таблицах 2, 3 и 4 приведены цифры, полученные в результате пробирного анализа. Они могут не всегда точно соответствовать балансу содержаний металла во фракциях.
Обогащение хвостов Норильской обогатительной фабрики НОФ-1 (юго-восточная часть хвостохранилища).
Табл. 3.
Процесс проводился на концентраторе с внутренним диаметром чаши 100мм в режиме аналогичном предыдущему. Результаты анализа полученных продуктов представлены в табл. 3
После этого из полученных хвостов было взято 3,5 кг и истерто до класса крупности минус 0,074 мм.
Полученный продукт подвергся обогащению в режиме первой стадии.
Результаты анализа полученных продуктов приведены в табл. 4.
Табл. 4.
По результатам проведенных экспериментов видно, что испытанный центробежный концентратор сегрегационного типа с разрыхлением постели путем наложения на вращение чаши крутильных колебаний имеет следующие достоинства:
ООО «Гиромашины»
123308, г. Москва, ул. Демьяна Бедного, д.2, к.5, пом. 27
Тел. / факс. +7(499)196-6095
Моб. +7(916)375-7293
Web: www.gold-recovery.ru
Email: info@gold-recovery.ru
Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 2 (12)/июнь 2011 г.
Гравитационные процессы обогащения руд и россыпей до настоящего времени занимают ведущее положение. Это обусловлено высокой производительностью аппаратов, относительно низкими материальными, трудовыми и энергетическими затратами. При этом гравитационное обогащение, наряду с магнитной сепарацией, является наиболее экологически безопасной технологией.
Рис. 1.
Вид смеси |
Крупность ферросилиция |
Выход концентрата |
Содержание тяжелого в концентрате |
Извлечение тяжелой фракции в концентрат |
Кварцевый песок крупностью -0,14 мм (87%) с добавкой ферросилиция до 1% |
-0, 063 мм | 2,5 % | от 6 до 30 % | 90,1–93,5 % |
То же самое | -0, 012 мм | 2,5 % | от 1,6 до 24 % | 90,4–91 % |
Однако, как показывает практика, при своих явных достоинствах эти аппараты обладают рядом недостатков. Центробежные концентраторы с флюидизацией постели, во-первых, весьма чувствительны к колебанию расхода разрыхляющей воды, во-вторых, степень извлечения таких аппаратов по мнению ряда специалистов резко падает при увеличении содержания в исходном продукте тяжелых минералов и глинистых частиц. (Сурнин А.А., Иванов П.О. Технология опытно-промышленной отработки косовых месторождений россыпного золота. ЗОЛОТОДОБЫЧА №119, октябрь 2008)
Рис. 2.
Технологический продукт | Выход % |
Содержание Au г/т |
Содержание Pt г/т |
Содержание Pd г/т |
Извлечение Au % |
Извлечение Pt % |
Извлечение Pd % |
Продукт ШОФ | 100 | 0,085 | 7,19 | 0,041 | 100 | 100 | 100 |
Концентрат | 0,66 | 2,3 | 1197 | 5,5 | 17,8 | Около 100 | 88,5 |
Хвосты | 99,34 | н/д | н/д | н/д | н/д | н/д | н/д |
Данные по извлечению пылевидного и тонкодисперсного золота в настоящее время весьма противоречивы. Есть утверждения, что «30 мкм можно считать теоретически возможным нижним пределом крупности частиц золота, извлекаемых гравитационными методами» (Т.Н.Александрова. Проблемы извлечения тонкодисперсного золота из песков техногенных россыпей и некоторые пути их решения. ЗОЛОТОДОБЫЧА, август 2010).
Рис. 3.
Наряду с конструкциями фирм «Итомак», «Falcon», аппараты которых работают с тем же принципом разрыхления постели, появились концентраторы ЦВК (ОАО «Грант»), ЦКПП (МНПО «Полиметалл») и др. Здесь разрыхление постели осуществляется либо наложением высокочастотных колебаний на чашу концентратора, либо наложением деформаций. Это аппараты относят к аппаратам сегрегационного типа.
Было показано (Богданович А.В. Интенсификация процессов гравитационного обогащения в центробежных полях.Обогащение руд,1999, №1–2, с. 33–35), что центробежные концентраторы сегрегационного типа обеспечивают более эффективное улавливание тонкого самородного золота (крупностью менее 50 мкм), чем концентраторы, в которых разрыхление постели осуществляется вводимой в рифли чаши водой.
Однако известные концентраторы второго, сегрегационного типа не получили широкого распространения в обогатительной промышленности ввиду своих механических особенностей, не позволяющих создавать надежные аппараты большой единичной производительности.
Рис. 4.
В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований работы центробежного гравитационного концентратора сегрегационного типа, разрыхление постели в котором происходит за счет наложения на равномерное вращение чаши крутильных колебаний.
Концентратор содержит чашу с гладкими стенками и кольцевым порогом на краю слива. Наличие порога обеспечивает создание пристенной постели во вращающейся чаше и накопление в ней тяжелой фракции. В рабочем режиме пульпа подается на дно чаши, отбрасывается центробежными силами на стенки, движется вверх, легкая фракциясливается через кольцевой порог, а тяжелая накапливается в чаше. При движении пульпы в чаше на частицы сырья, кроме центробежных сил, действует знакопеременный тангенциальный сдвиг. Разработано несколько модификаций концентратора под общим названием «ШИХАН». Устройство запатентовано в России и ряде зарубежных стран.
Первый цикл экспериментов проводился на искусственных смесях. (табл.1.) Задачей проведения экспериментов являлась проверка эффективности работы концентратора при переработке тонких классов в широком диапазоне рабочих параметров.
Испытания велись на концентраторе со следующими техническими параметрами:
- внутренний диаметр чаши — 65 мм;
- среднее значение центробежного ускорения — 48 g;
- максимальное значение тангенциального ускорения — 40 g;
- амплитуда крутильных колебаний на радиусе 35 мм — около 7 мм;
- производительность — 60 кг/час на всем цикле.
При этом необходимо отметить следующие моменты:
- изменение Т/Жв питании в диапазоне от 1/1до 1/4 практически не влияло на извлечение ферросилиция в концентрат;
- изменениев процессе экспериментов центробежного ускорения чаши от 45 g до 60 g также не несло существенных изменений в показатели извлечения;
- при изменении массы вводимого ферросилиция в исходное питание от 0,2% до 1%, извлечение тяжелого в концентрат не выходило из диапазона 90,1–93,5 % и начинало снижаться только при содержании ферросилиция в концентрате более 33%.
Второй задачей проведения экспериментов была попытка оценить извлечение золота класса минус 50 мкм при обогащении глинистых руд.
В качестве исходного сырья было взято сырье Тамбовского месторождения — глинистые коры выветривания с золотом преимущественно тонких классов. По данным специалистов института «Иргиредмет» доля илисто-глинистой фракции крупностью менее 0,1 мм достигает 70%, в том числе фракции гидравлической крупности минус 0,030 мм — около 66%. (Сырье получено через специалистов ООО «Алмазинтех» от ООО «Брединская золоторудная компания»)
Рис. 5.
- внутренний диаметр чаши — 100 мм;
- среднее значение центробежного ускорения в процессе работы — 48 g;
- максимальное значение тангенциального ускорения — 30 g;
- амплитуда крутильных колебаний около — 8 мм;
- производительность — 100 кг/час.
На рис. 1 — фотография концентратора в сборе. На рис. 2 — приведена схема и результаты эксперимента. На рис. 3 — фотография концентрата полученного в первой стадии обогащения. На рис. 4 — фотография рассева группы зерен золота. На рис. 5 — размер 270 наугад взятых зерен золота.
Из рисунка 5 видно, что основная часть золота находится в классе менее 50 мкм. Первые две стадии обогащения дают извлечение около 78%.
Третья задача проведения экспериментов состояла в проверке работы концентратора по обогащению сырья с высоким содержанием тяжелой фракции. Обогащение хвостов ШОФ месторождения «Кондер».
Взято 10,8 кг. Хвосты более чем на 50% содержали ферромагнитную фракцию. Отсеяно 5 кг по классу минус 0,7 мм.
Процесс проводился на концентраторе с внутренним диаметром чаши 100мм в режиме аналогичном предыдущему. Выход концентрата составил 33 грамма.
Результаты анализов на содержание золота, палладия и платины в исходном продукте и в концентрате представлены в табл. 2. Хвосты обогащения не анализировались.
Везде, в том числе и в таблицах 2, 3 и 4 приведены цифры, полученные в результате пробирного анализа. Они могут не всегда точно соответствовать балансу содержаний металла во фракциях.
Обогащение хвостов Норильской обогатительной фабрики НОФ-1 (юго-восточная часть хвостохранилища).
Технологический продукт | Выход % |
Содержание Pt г/т |
Содержание Pd г/т |
Извлечение Pt % |
Извлечение Pd % |
Продукт 1-НОФ | 100 | 1,04 | 2,63 | 100 | 100 |
Концентрат | 2,23 | 33,3 | 14,7 | 71,4 | 12,4 |
Хвосты | 97,77 | н/д | н/д | н/д | н/д |
Исходный продукт весом 4800 г класса крупности минус 1мм, содержание ферромагнитной фракции около 10%. Продукт не подвергался никакой предварительной обработке.
Процесс проводился на концентраторе с внутренним диаметром чаши 100мм в режиме аналогичном предыдущему. Результаты анализа полученных продуктов представлены в табл. 3
После этого из полученных хвостов было взято 3,5 кг и истерто до класса крупности минус 0,074 мм.
Полученный продукт подвергся обогащению в режиме первой стадии.
Результаты анализа полученных продуктов приведены в табл. 4.
Технологический продукт | Выход % |
Содержание Pt г/т |
Содержание Pd г/т |
Извлечение Pt % |
Извлечение Pd % |
Истертые хвосты | 100 | н/д | н/д | н/д | н/д |
Концентрат | 2,45 | 5,88 | 16,04 | 31 | 22 |
Хвосты | 97,55 | 0,31 | 1,38 | 69 | 78 |
Итого, общее извлечение платины составило около 80%, а палладия — около 31%. По данным специалистов ГМК — это максимально возможные результаты для гравитационного способа.
По результатам проведенных экспериментов видно, что испытанный центробежный концентратор сегрегационного типа с разрыхлением постели путем наложения на вращение чаши крутильных колебаний имеет следующие достоинства:
- способность работать с минимальным расходом воды при содержании твердого до 50% без снижения показателей извлечения;
- способность перерабатывать как глинистое сырье, так и сырье с высоким содержанием черных минералов;
- способность извлекать пылевидное золото;
- способность накапливать концентрат с высоким содержанием благородных металлов.
ООО «Гиромашины»
123308, г. Москва, ул. Демьяна Бедного, д.2, к.5, пом. 27
Тел. / факс. +7(499)196-6095
Моб. +7(916)375-7293
Web: www.gold-recovery.ru
Email: info@gold-recovery.ru
Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 2 (12)/июнь 2011 г.