18 февраля 2025, Вторник
ТЕХНОЛОГИИ / ОБОРУДОВАНИЕ
arrow_right_black
30 июня 2011

Испытание центробежного концентратора «Шихан» — гравитационного аппарата нового типа

messages_black
0
eye_black
209
like_black
0
dislike_black
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.

гравитация.jpg

Рис. 1.

Внедрение в практику золотодобычи четверть века назад центробежных концентраторов фирмы «Knelson» сделало возможным перейти к обогащению более тонких классов сырья и способствовало оживлению интереса к развитию технологии гравитационного обогащения. Конструкция и принцип разрыхления постели (флюидизация) этих концентраторов хорошо известны специалистам. Эти аппараты успешно работают во многих странах мира.

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 %
Табл. 1.

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)

гравитация2.jpg

Рис. 2.

Концентраторы с флюидизацией не способны эффективно улавливать сырье флотационного класса крупности в силу того, что в этих аппаратах, в том месте, где свойственно накапливаться самым мелким тяжелым частицам сырья, происходит подача разрыхляющей воды. Процесс взвешивания частиц золота крупностью менее 50 микрон в потоке воды происходит при скорости потока несоизмеримо ниже скорости струи флюидизирующей воды даже в поле центробежных сил 50g. Поэтому местоположение пылевидного золота в каждой рифле чаши весьма неопределенно и не имеет устойчивого значения, эти частицы склонны к вымыванию.

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
Табл. 2. 

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).

гравитация3.jpg

Рис. 3.

Производители почти всех центробежных концентраторов в технических показателях своих аппаратов указывают нижний предел не 30, а 5 мкм при извлечении от 60 до 90%. Однако убедительных подтверждений этим заявлениям в практике золотодобычи нет. Причины при этом указываются разные: наличие большого количества сростков, недостаточная дезинтеграция и т.д.

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.

гравитация4.jpg

Рис. 4.

Известны сообщения (Л.А. Нехорошев. Золото и кварц. «Золото и технологии» №1(8) февраль 2010 г.) о создании центробежного концентратора, в котором для разрыхления постели, чаше концентратора придается переменное тангенциальное ускорение. Однако результаты работы такого концентратора носят отрывочный характер.

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.
Тестирование проведено по методике приближенной к методике, разработанной и используемой в «МеханобрИнжиниринг» д.т.н. Богдановичем А.В. (см. А.В. Богданович, С.В. Петров, Сравнительные испытания концентраторов различного типа).

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%.
Крупность вводимого ферросилиция контролировалась путем просеивания.

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»)

гравитация5.jpg

Рис. 5.

Испытания велись на концентраторе со следующими техническими параметрами (рис. 1):
  • 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.
Кроме отбора исходного сырья по классу минус 1 мм, подготовка материала заключалась в дезинтеграции путем трехминутной циркуляции в центробежном насосе в замкнутом режиме.

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
Табл. 3.

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
Табл. 4.

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.
При этом аппарат дает устойчивые результаты при изменении режима работы и прост в управлении.

по заявкам.jpg

Авторы выражают благодарность Башлыковой Т.В и Пахомовой Г.А., а также их коллегам — сотрудникам ООО «НВП Центр-ЭСТАгео» за ряд снимков, выполненных на аппарате Mineral-7, три из которых представлены в данной статье.


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.
13.01.25
Импортозамещение концентраторов большой производительности от ЗАО «ИТОМАК» (КН-250/400» — аналог Knelson QS 48)
13.01.25
Крупнейшему мировому производителю мельничной футеровки — компании «PT Growth Asia» исполняется 35 лет
13.01.25
Технологические модульные установки для переработки насыщенных углей
25.12.24
Обзор современных технологий предварительного обогащения для золотосодержащих руд и россыпей ООО «ЭРГА»
24.12.24
Геомембрана ООО «Кредо-Пласт» в горнодобывающей промышленности
24.12.24
Современные решения в горной индустрии: увидеть невидимоe
19.11.24
ЗАО «ИТОМАК»: мы возвращаем доверие к российскому качеству
19.11.24
Химия создает будущее планеты
28.10.24
Мал золотник, да дорог: как разработка завода «Тульские машины» позволяет добывать больше 95% золота из упорной руды
08.08.24
Изменение камеры дробления повышает производительность ДСК
02.07.24
ТД «Кварц» повышает КИО мельниц и снижает массы узлов
02.07.24
Исключая риски: где достать запчасти на шламовые насосы FLS?
02.07.24
Новая высокоэффективная технология извлечения золота и других химических элементов из техногенных минеральных образований
18.06.24
Всё из ничего: решения для золотодобытчиков от НПО «РИВС»
11.06.24
Инновации: к экономии через испытания
04.04.24
Поиск возможности повышения технологических показателей процессов CIP и CIL
04.04.24
Поиск технологии «под руду» — комплексное изучение руды месторождения Самолазовское
04.04.24
Российские центробежные концентраторы ИТОМАК
04.04.24
Буровые установки для разведки россыпей
04.04.24
Импортозамещение комплектующих для оборудования FLSmidth и Falcon от компании «Инжиниринг ПолиЛайн»
Смотреть все arrow_right_black



Яндекс.Метрика