29 сентября 2022, Четверг07:25 МСК
Курсы на 29.09.2022
60,24 -0,66
Au 1 809 +0,17%
Ag 20,61 -0,46%
61,52 -0,88
Pt 940,30 -0,28%
Pd 2 201 -1,11%
Вход/Регистрация

Предварительное обогащение руды золотокварцевого типа рентген-абсорбционным методом на сепараторе «Mogensen»

Представлены результаты испытаний обогащения руды золотокварцевого типа рентген–абсорбционным (РАМ), (англ. — рентген-трансмиссионным, XRT) методом покусковой сепарации. Выявлены геохимические, минералогические и физические особенности руды, позволяющие применить XRT-метод для предварительного обогащения. Описана физика процесса сепарации. Показано, что при сепарации руды в концентрат выделяется кварц. Приведены достигнутые показатели обогащения руды различного качества.

Йенс-Конрад Ольшлегель.jpgЙенс-Конрад Ольшлегель —ALLGAIER Process Technology GmbH/ MOGENSEN




В.А. Рассулов.jpgВ.А. Рассулов —старший научный сотрудник, к.г.-м.н., ФГУП «ВИМС» 




Е.В. Нерущенко.jpgЕ.В. Нерущенко —Генеральный директор ООО «ГеоТехСорт»




Освоение месторождений с низким содержанием золота и сложными горно-геологическими условиями отработки является актуальной задачей для горно-добывающих предприятий. 

Перерабатывать традиционными методами бедные руды, в т.ч. накопленные в многочисленных забалансовых отвалах, убыточно или, в лучшем случае, невыгодно из-за высокой себестоимости традиционных методов переработки. 

Повысить рентабельность освоения месторождений такого типа возможно за счет увеличения содержания полезного компонента и стабилизации качественного состава товарной руды, поступающей на переработку. Это может быть достигнуто путем внедрения на предприятии низкозатратной технологии предварительного обогащения руды методом покусковой сепарации.

Описание метода

Одним из таких методов является метод рентгеновской абсорбции (РАМ), в международной классификации СИ X-Ray Transmission (XRT). Данный метод является проникающим и позволяет распознавать скрытую минерализацию в куске.

Примером эффективного применения данного метода являются сканирующие системы, используемые службами безопасности при досмотре багажа в аэропортах. 

С точки зрения эксплуатации метод имеет ряд преимуществ: он не требует особой подготовки сырья в виде промывки и очистки поверхности кусков от грязи, пыли, шламовых плёнок, льда. 

Принцип работы сепаратора c XRT-методом показан на рисунке 1: исходная горно-рудная масса подается на вибропитатель-раскладчик, где формируется «монослой» потока кусков (1), далее куски с помощью круто наклонного лотка поступают в зону облучения и регистрации (2). Зарегистрированный сигнал обрабатывается и на пневматические форсунки (3) подается команда. С помощью воздушного импульса сжатого воздуха кусок выделяется из траектории движения общего потока в отдельную приемную точку.

Рис. 1. Принцип работы аппарата.jpg

Рис. 1. Принцип работы аппарата

Сложность применения данной технологии связана с уникальностью каждого месторождения. Для конкретного объекта необходимо подбирать набор информативных признаков, путем проведения прямых исследований, которые должны включать изучение геохимических, физических, минералогических особенностей кусковой руды, контрастность (неоднородность) распределения полезного компонента в руде. 

На сегодняшний день технологическая эффективность XRT-метода уже доказана на ряде объектов как для рудного сырья цветных, черных, благородных, редкоземельных и драгоценных металлов, так и для нерудного минерального сырья — магнезита, кварца, угля и глины.

В 2016 г. в тестовом центре компании «Mogensen» (Германия) совместно с ООО «ГеоТехСорт» проведены научно-исследовательские работы по изучению возможности применения XRT-метода для обогащения кусковой руды одного из месторождений золото-кварцевого типа. 

Объект исследований

Руда относится к малосульфидному золотокварцевому типу. В кварце в свободном состоянии находится 85 % золота. Золото тонкозернистое. Содержание кремнезема прямо пропорционально содержанию золота. Рудные тела представлены столбообразными штокверками. Рудовмещающими породами являются кварцевые диориты, в экзоконтактовой зоне которых сосредоточена основная масса обогащенных руд. Содержание кварца в рудах в среднем составляет 35–40 %. На рисунке 2 представлены образцы кусков руды.

Рис. 2. Внешний вид кусков.jpg

Рис. 2. Внешний вид кусков руды золотокварцевого типа

Описание эксперимента

По данным геологического опробования, были отобраны три технологические пробы, представляющие богатую, рядовую и убогую по содержанию золота руду. Для детальных исследований из каждого типа была отобрана представительная выборка кусков. Каждый кусок был измерен XRT-методом, проанализирован на содержание золота и элементный состав. 

По степени неоднородности распределения золота в кусках руда исследуемого месторождения относится к категории особоконтрастной, что определяет возможность получения высоких показателей обогащения руды при сепарации.

В таблице 1 приведены теоретические, предельно достижимые показатели обогащения кусковой руды по содержанию золота.

Тип руды α Au в исходном, г/т Граница разделения по Au, г/т Теоретические, предельно достижимые показатели обогащения
Отвальный продукт Концентрат
γ выход, % β содержание Au, г/т ε потери мет., % γ выход, % β содержание Au, г/т ε извлечение Au, % κ коэффициент об.-я, о.е.
Убогая 0,45 1 95,3 0,09 19,8 4,7 7,61 80,2 16,91
Рядовая 3,6 1 59,6 0,33 5,5 40,4 8,42 94,5 2,34
Убогая + Рядовая 2,17 1 75,8 0,2 6,8 24,2 8,35 93,2 3,85
Богатая 32,55 1 10,8 0,44 0,1 89,2 36,43 99,9 1,12
Итого для всех типов 6,85 1 65,8 0,2 1,9 34,2 19,62 98,1 2,86

Табл. 1. Теоретические, предельно достижимые показатели обогащения кусковой руды при сепарации по содержанию золота

Из таблицы видно, что в убогой и рядовой руде 24,2 % кусков содержат 93,2 % золота и удаление пустой породы теоретически может позволить обогатить руду в 3,85 раза. Оптимальные показатели обогащение можно ожидать при сепарации убогих и рядовых руд. 

На следующем этапе, выполнена оценка геолого-минералогических особенностей руды, в ходе которой было подтверждено, что 90–95 % золота находится в кварцсодержащих кусках. 

Задача дальнейших исследований сводилась к поиску информационного геохимического критерия выделения кварцсодержащего продукта. Поскольку кремний является основным элементом минеральной матрицы, входящим в состав большинства рудных и породных минералов исследуемой руды, проанализирован характер распределения остальных химических элементов, входящих в состав руды. Для этого все куски были разбиты на группы по классам содержания золота. Для каждой группы были рассчитаны средневзвешенные содержания обнаруженных в руде химических элементов. Выделились две группы геохимических комплексов, имеющих положительную корреляционную связь с золотом: Bi, Cr, As, Mo и Ag и отрицательную связь: Al, Ba, Be, Ca, Co, Fe, Ga, K, La, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Sc, Ti, V, Zn. 

Для оценки вклада от каждого элемента его содержание умножили на удельную атомную массу данного элемента. Элементы, имеющие положительную корреляцию и отрицательную корреляцию, с учетом «коэффициента удельной атомной массы, просуммированы для каждого класса содержания золота, получены расчетные показатели KAu+ , KAu- и их суммы 
КAu = Σ(KAu+; KAu-) для всех значимых химических элементов, обнаруженных в руде.

Результаты расчёта геохимических комплексов положительно и отрицательно коррелирующих с золотом и их сумма представлены на рисунках 3 и 4.

Рис. 3. График зависимости содержания.jpg

Рис. 3. График зависимости содержания Au и показателя КAu+ и КAu-

Рис. 4. График зависимости.jpg

Рис. 4. График зависимости содержания Au и показателя КAu= σ(КAu+ ; КAu-)

Из графиков видно, что комплекс эле-ментов, отрицательно коррелирующий с золотом, вносит существенно более высокий вклад в формирование удельной атомной плотности минеральной матрицы по сравнению с положительно коррелирующим комплексом. Отсюда суммарный геохимический комплекс, определяющий наряду с кремнием атомную плотность минеральной матрицы куска, имеет тенденцию к уменьшению с повышением содержания золота. Существенное влияние отрицательно коррелирующего комплекса обусловлено в первую очередь высоким содержанием Са, K, Fe, Ti, Mn, P, удельная атомная плотность которых выше чем у Si. 

Полученные результаты позволили сформулировать следующее правило выделения золотоносных кусков в обогащенный продукт:
1. Мономинерал кварц в виде отдельных кусков жильного кварца, прожилков, гнезд, включений различных форм является золотоносным.
2. Геохимическим признаком выделения кварцсодержащих кусков в концентрат является пониженное содержание в них комплекса породообразующих и акцессорных химических элементов, имеющих атомную плотность выше, чем у кремния.

На следующем этапе для каждого куска была рассчитана величина, характеризующая степень ослабления первичного рентгеновского излучения, которая и является информационным критерием XRT-метода (KXRT от 1 до 100 %). Полученная в результате сканирования рентгенограмма куска представляет собой совокупность пятен (теней) различной яркости (плотности почернения) от отдельных частиц породы. Поскольку линейный коэффициент ослабления излучения для кварца меньше, чем у породы, то очевидно, что изображение породы будет иметь большую плотность почернения на рентгенограмме. 

Пример рентгенограмм кварцевых кусков и кусков пустой породы представлены на рисунке 5.

Рис. 5. Рентгенограммы кусков.jpg

Рис. 5. Рентгенограммы кусков

Для моделирования процесса сепарации произведено фракционирование выборки кусков, представляющих различные типы руд. В таблице 2 представлены прогнозные показатели обогащения руды различного типа XRT-методом при границе сортировки KXRT = 60 %.

Тип руды α Au в исходном, г/т Граница разделения по KXRT, % Прогнозные показатели обогащения
Отвальный продукт Концентрат
γ выход, % β содержание Au, г/т ε потери мет., % γ выход, % β содержание Au, г/т ε извлечение Au, % κ коэффициент об.-я, о.е.
Убогая 0,45 60 63,2 0,12 17 36,8 1,02 83 2,26
Рядовая 3,6 60 40,5 0,78 8,7 59,5 5,52 91,3 1,53
Убогая + Рядовая 2,17 60 50,8 0,41 9,5 49,2 3,99 90,5 1,84
Богатая 32,55 60 9,8 1,97 0,6 90,2 35,89 99,4 1,1
Итого для всех типов 6,85 60 44,5 0,46 3 55,5 11,97 97 1,75

Табл. 2.  Прогнозные показатели обогащения кусковой руды при сепарации XRT-методом

Из таблицы видно, что сепарация убогой и рядовой руды с исходным содержанием золота 2,17 г/т может удалить до 50,8 % практически пустой породы, и обогатить руду 1,84 раза. Оптимальные показатели обогащения ожидаются при сепарации убогой и рядовой руды. 

На основании ранее проведенных исследований установлено, что при уменьшении класса крупности наблюдается более полное раскрытие кварца, с другой стороны, выход мелкого класса менее 20–25 мм резко возрастает (до 40–50 %) при накоплении низкосортной руды в складах. 

Для оценки эффективности работы сепаратора на мелком классе крупности, менее 25 мм, проведены испытания руды в поточном режиме. Результаты представлены в таблице 3.

Продукты сепарации Выход, % Содержание Au, г/т Извлечение Au, % К. об., о.е.
Богатая руда
Концентрат 54 5,01 82,5 1,53
Хвосты 46 1,25 17,5  
Итого 100 3,28 100  
Рядовая руда
Концентрат 44,2 4,89 83,9 1,9
Хвосты 55,8 0,75 16,1  
Итого 100 2,58 100  
Бедная руда
Концентрат 34 4,71 86,4 2,54
Хвосты 66 0,38 13,6  
Итого 100 1,85 100  

Табл. 3. Результаты сепарации XRT-методом руды крупностью -25+15 мм на сепараторе «Mogensen»

Выводы

Внедрение технологии предварительного обогащения руды на базе XRT-метода для предприятий перерабатывающих руду золотокварцевого типа может позволить вовлечь в рентабельную переработку низкосортные и забалансовые руды текущей добычи и накопленные в складах за предыдущие периоды переработки, а также повысить экономическую эффективность и обеспечить рациональное и комплексное освоение недр. 


ALLGAIER Process Technology GmbH/ Mogensen
Тел. +49 7161 301-906
E-mail: jens-konrad.oehlschlaegel@allgaier.de

ООО «ГеоТехСорт»
Тел. +7 (917) 530-09-12
E-mail: nevkimi@yandex.ru

Опубликовано в журнале «Золото и технологии» , № 2 (36)/июнь 2017 г.



Правовое регулирование экспорта аффинированного драгоценного металла или сырья, содержащего драгоценные металлы, из Таможенного союза ЕАЭС
Изменения в порядке досрочного прекращения, ограничения, приостановления права пользования недрами с 1 января 2022 года
Календарь экологической отчетности от компании «Хорошая-Экология»
Судебная практика по оспариванию предписаний и постановлений органов Росприроднадзора о привлечении к ответственности за нарушение условий, установленных лицензиями или техническими проектами
Заказать журнал
ФИО
Телефон *
Это поле обязательно для заполнения
Электронный адрес
Введён некорректный e-mail
Текст сообщения *
Это поле обязательно для заполнения
Введите символы, изображённые на картинке: *
Введён неправильный защитный код.

Отправляя форму вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

X