20 Января 2021, Среда22:39 МСК
Курсы на 20.01.2021
74,42 +0,83
Au 1 868 +1,50%
Ag 25,90 +2,39%
88,97 -0,30
Pt 1 118,20 +2,06%
Pd 2 394 +1,21%

Повышение извлечения мелкого и тонкого золота на основе применения вибрационно-гравитационного концентратора

В статье приведены результаты исследований по извлечению мелкого и тонкодисперсного золота из продуктов гравитационного обогащения  золотосодержащего сырья на вибрационно-гравитационном  концентраторе.

Ключевые слова: золото мелкое и тонкодисперсное, гравитация, обогащение, шлиходоводка, сегрегация, виброколебания.

М.М. Раджабов —  ведущий специалист технологического отдела ФГБУ «ВИМС», к.т.н
И.А. Чапанов, Х.Х. Местоева, Э.Б. Шадыжева —  аспиранты кафедры Геотехнологии освоения недр НИТУ «МИСиС»

Для извлечения золота мелких и тонких классов крупности в настоящее время предлагается большое количество аппаратов, работающих на различных стадиях переработки золотосодержащего сырья. Основные потери при добыче россыпного и рудного золота связаны с наличием в них мелкого, тонкого, пластинчатого и пылевидного золота с размером частиц от миллиметра до нескольких микрон [1].

В связи с этим существует необходимость совершенствования гравитационных процессов обогащения для снижения себестоимости переработки минерального сырья. При гравитационном обогащении золотосодержащих руд и песков разделение происходит за счет разницы плотностей, а наложение вибрации может обеспечить повышение извлечения мелкого и тонкого золота [1]. 

Эффективность разделения при гравитационном обогащении также непосредственно связано с процессом сегрегации частиц, различающихся по плотности и крупности минералов. Скорость процесса сегрегации можно повысить, изменяя ряд действующих на процесс факторов, уменьшая толщину слоя, увеличивая интенсивность вибрации и разрыхляя материал восходящими потоками воды [1, 2]. Эти факторы являлись основой при разработке нового аппарата гравитационного обогащения (рис. 1).

Рис. 1. Общий вид.jpg

Рис. 1. Общий вид вибрационно-гравитационного концентратора:
1 — цилиндрический корпус; 2 — питатель; 3 — вибратор, передающий вибрации в объем материала посредством упругой мембраны; 4 — система подвода воды; 
5 — узел накопления тяжелой фракции

Принципиальная схема движения материала в рабочей зоне представлена на рисунке 2.


Рис. 2. Схема движения.jpg

Рис. 2. Схема движения материала в рабочей зоне

Материал в виде пульпы поступает через питающую трубу в рабочую зону, на нижней поверхности которой выполнены углубления для сбора и концентрирования тяжелой золотосодержащей фракции. В углублениях имеются перфорации для подачи разрыхляющей воды, восходящий поток которой обеспечивает интенсификацию уноса частиц легкой фракции из разделяемого материала. При входе в рабочую зону поток питающей пульпы расширяется веером на 360°, тем самым образуется тонкий горизонтальный слой движущегося материала. В этот тонкий слой подается вода для его разрыхления и одновременно накладываются колебания (вибрации). Таким образом, в рабочей зоне создаются условия для ускорения процесса их сегрегации.

На начальном этапе исследований была проведена оценка влияния амплитуды колебаний (рис. 3) и длины рабочей зоны (рис. 4) на извлечение ценного компонента [3]. Оценка проводилась на искусственной смеси кварцевого песка крупностью 1 мм с магнетитом крупностью 0,8 мм.

Рис. 3. Зависимость извлечения.jpg

Рис. 3. Зависимость извлечения тяжелой фракции (%) от амплитуды колебаний


Рис. 4. Зависимость извлечения.jpg

Рис. 4. Зависимость извлечения тяжелой фракции от числа циклов концентрации

Оценка влияния амплитуды колебаний показывает, что при увеличении амплитуды отмечается заметный рост извлечения [3, 4]. Для проведения исследований на золотосодержащем материале была принята амплитуда колебаний 0,5 мм.

На рисунке 4 виден рост извлечения тяжелой фракции при увеличении числа циклов концентрации с одного до трех, что позволяет рекомендовать длину рабочей зоны более 45 мм.

При проведении последующих исследований были отобраны 5 проб:
1. И-1 — проба исходного золотосодержащего сырья крупностью -1 мм.
2. ПП-1 — промпродукт концентра-  ПП-1 — промпродукт концентрационного стола крупностью -0,4 мм.
3. ПП-2 — продукт рассева пром-продута концентрационного стола крупностью -0,074+0,044 мм.
4. ПП-3 — продукт рассева пром-продукта концентрационного стола крупностью -0,044+0 мм.
5. Х-1 — хвосты гравитационного обогащения на концентрационном столе. 

Гранулометрический состав пробы золотосодержащего сырья представлен в таблице 1.

Класс крупности, мм Выход, % Содержание Au, г/т
-0,15 3,81 268
-0,15 51,51 432
-0,026 23,42 860
0,326 14,47 973
-0,044 6,79 697
Итого 100 622

Табл. 1. Гранулометрический состав промпродукта концентрационного стола

Масса пробы И-1 составляла 1,5 кг, а масса остальных проб (ПП-1, ПП-2, ПП-3 и Х-1) составляла 2,5 кг каждая, частота вибраций — 100 Гц, амплитуда колебаний — 0,5 мм, расход воды составил 6–8 л за один цикл концентрации, который по времени составлял 15–20 мин.

Исследования проводились на вибрационно-гравитационном концентраторе (ВГК). Схема проведения исследований приведена на рисунке 5. Полученные результаты проведенных испытаний приведены в таблице 2.

Рис. 5. Схема проведения.jpg

Рис. 5. Схема проведения исследований


Результаты обогащения исходного золотосодержащего сырья крупностью -1 мм (проба И-1) на ВГК
Наименование продукта Выход, % Содержание, г/т Извлечение, %
Концентрат 1,7 168 95,2
Хвосты 98,3 0,25 4,8
Итого 100 3 100
Результаты обогащения промпродукта концентрационного стола (проба ПП-1) на ВГК
Концентрат 3,9 12637 79,2
Хвосты 96,1 135 20,8
Итого 100 622 100
Результаты обогащения промпродукта концентрационного стола крупностью -0,074+0,040 мм (проба ПП-2) на ВГК
Концентрат 3,71 15009 57,25
Промпродукт 16,27 1624 27,17
Хвосты 80,02 189 15,58
Итого 100 973 100
Результаты обогащения промпродукта концентрационного стола крупностью -0,040+0 мм (проба ПП-3) на ВГК
Концентрат 2,59 14236 52,88
Промпродукт 13,46 1463 28,23
Хвосты 83,95 157 18,89
Итого 100 697 100
Результаты обогащения хвостов концентрационного стола (проба Х-1) на ВГК
Концентрат 3,9 102 79,6
Хвосты 96,1 1 20,4
Итого 100 5 100

Табл. 2. Результаты проведенных испытаний

Полученные результаты на песках пробы И-1 крупностью -1 мм свидетельствуют о высокой эффективности сепарации и высокой степени концентрирования ценного компонента.

При проведении исследований на пробах ПП-1, ПП-2 и ПП-3 были получены три продукта обогащения (концентрат, промпродукт и хвосты). Проведенные лабораторные исследования показали эффективность использования концентратора для разных диапазонов крупности материала золотосодержащего сырья. 

При переработке исходных золото-содержащих песков материала класса крупности –1+0 мм с содержанием золота 3 г/т получен концентрат с содержанием золота 168 г/т, при этом  извлечение Au составило 95,2 %. Содержание золота в хвостах составило 0,25 г/т.

При переработке промпродуктов гравитационного обогащения: 
  • для исходного материала крупностью -0,4+0 мм с исходным содержанием золота 622 г/т был получен концентрат с содержанием золота 12637 г/т, при извлечении 79,20 %.   
  • для класса крупностью -0,071+ 0,040 мм с исходным содержанием золота 973 г/т был получен концентрат с содержанием золота до 15000 г/т, извлечение составило 57,25 %, извлечение в промпродукт составило 27,17 %.
  • для класса крупностью -0,040+0 мм с исходным содержанием золота 697 г/т был получен концентрат с содержанием золота до 14236 г/т, извлечение составило 52,88 %, извлечение в промпродукт составило 28,23 %.
Также высокие показатели были получены при переработке хвостов гравитационного обогащения на концентрационном столе крупностью -0,4+0 мм с содержанием золота 5 г/т, получен концентрат с содержанием золота 102 г/т; извлечение Au составило 79,6 %.

Таким образом полученные результаты исследований позволяют сделать вывод о том, что использование предлагаемого способа в промышленных условиях при обогащении золотосодержащих руд позволит повысить экономические показатели действующих предприятий за счет доизвлечения мелкого и тонкого золота, а также расширить минерально-сырьевую базу предприятий за счет вовлечения в переработку техногенного сырья.

книга.png1. Кармазин В.В., Раджабов М.М., Измалков В.А. Исследование процесса расслаивания минеральных частиц различной плотности в гравитационно-сегрегационном концентраторе // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2013. —№ 7. — C. 73–78.
2. Раджабов М.М. Исследование процесса сегрегации частиц разной плотности и крупности на вибрационно-гравитационном концентраторе // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 1. C. 333–3392.
3. Раджабов М.М. Технологические испытания вибрационно-гравитационного концентратора на золотосодержащем сырье // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2013. — № 9. — С. 114–119.
4. Кармазин В.В., Раджабов М.М. Экспериментальное исследование процесса вибрационно-гравитационной концентрации для извлечения тонкого золота // Золото и технологии. — 2013. — № 3. — С. 70.

Опубликовано в журнале "Золото и технологии" № 2/июнь 2020 г.




Особенности приобретения права пользования недрами
Судебные споры, связанные с предоставлением права пользования недрами
Досрочное прекращение, приостановление, ограничение права пользования недрами и связанная с этим судебная практика
Картель в недропользовании
^ Наверх