Преимущества сухих рудоподготовительных технологий золотосодержащего сырья с использованием центробежно-ударных измельчителей
Т.В. Башлыкова — ООО «НВП Центр-ЭСТАгео».
На сегодняшний день наиболее распространенными являются комбинированные схемы переработки золотосодержащих руд, когда по сухому способу осуществляется дробление сырья в щековых или конусных дробилках, а по мокрому — помол в шаровых или стержневых мельницах. При этом измельчение кусков материала в них осуществляется с помощью раздавливающих и истирающих усилий соответственно. Такой неселективный способ раскрытия минеральных зерен сопровождается образованием большого количества шламов и сростков полезного компонента различного качества, снижающих эффективность последующего сепарационного процесса. Кроме того, шаровое и стержневое измельчение является самым энергоемким процессом рудоподготовки.
ООО «НВП Центр-ЭСТАгео» (Москва) был проведен технологический аудит нескольких обогатительных фабрик, работающих по комбинированных схемам рудоподготовки с различными измельчительными агрегатами. Его результаты показали идентичность гранулометрических характеристик продукта помола с близкими показателями распределения основных компонентов по классам крупности. При этом доля раскрытого, хорошо сепарируемого материала составляла лишь 11–20 % (максимально до 30 %), а остальное — крупный нераскрытый класс и шлам. Последний налипает на минеральные частицы готового к сепарации продукта и тем самым сокращает активную поверхность его контакта с реагентами, а также оказывает сильное влияние на вязкость разделительной среды, снижая контрастность технологических свойств. Все это в конечном итоге отрицательно сказывается на эффективности извлечения полезного компонента, приводит к увеличению удельных расходов реагентов и эксплуатационных затрат. Поэтому поиски более эффективных и менее энергоемких способов измельчения руды актуальны и в настоящее время.
Особый интерес в этой связи представляют сухие рудоподготовительные технологии. Они являются востребованными и актуальными не только для территорий с дефицитом водных ресурсов, но и с точки зрения повышения извлекаемой ценности перерабатываемых руд.
Сухое измельчение руды может успешно осуществляться в следующих агрегатах ударного действия: молотковых дробилках, мельницах самоизмельчения, а также центробежноударных дробилках и мельницах. Причем последние являются более предпочтительными с точки зрения удельных затрат, эксплуатационных расходов и простоты обслуживания. В центробежно-ударных измельчителях разрушение кусков материала происходит в первую очередь по микротрещинам и граням спайности, т.е. происходит селективное измельчение минералов, обладающих различным сопротивлением удару. Доля сростков и шламов, резко снижающих эффективность последующих процессов обогащения, при этом минимальна.
Рис. 1. Центробежно-ударная дробилка
Современные сухие рудоподготовительные технологии предусматривают измельчение сырья сначала в щековой или конусной дробилке, затем в центробежно-ударной дробилке и далее в центробежно-ударной мельнице с пневмоклассификацией материала, позволяющей разделить продукт помола по крупности, плотности и морфологии, что впоследствии существенно повышает степень извлечения ценного компонента.
Авторами статьи была изучена возможность применения центробежноударных измельчителей с пневмоклассификаторами (рис. 1, рис. 2) совместного производства ОАО «НПО Центр» (Минск) и ЗАО «Урал-Омега» (Магнитогорск) для переработки руд золотосодержащих, черных и цветных металлов. Оценка эффективности внедрения этих агрегатов в рудоподготовительном цикле осуществлялась по степени раскрытия минеральных фаз, выходу новообразованных шламов и эффективности последующего извлечения ценного компонента. В частности, после центробежно-ударного дробления бедной платиносодержащей руды до -10 мм выход готового (раскрытого) флотационного класса (-0,044+0,010 мм) составил 5,84 %; центробежно-ударного измельчения до крупности -0,5 мм — 13,27 %, а до -0,044 мм уже 84,97 % при минимально возможном ошламовании, что позволило достичь высокой степени извлечения платины, палладия и золота при флотационном обогащении.
Рис. 2. Измельчительный комплекс на базе центробежно-ударной мельницы
Наиболее сложными для обогащения являются малосульфидные кварцевые золотосодержащие руды высокой крепости, с низким содержанием золота (до 1,5 г/т), с крупностью выделений золота в диапазоне 4–5 порядков (от субмикроскопического до крупного), со значительной долей нецианируемого золота, приуроченного к сульфидам и кварцу. Сравнительные результаты применения в рудоподготовительном цикле переработки этих руд традиционных аппаратов (щековых дробилок и шаровых мельниц) и центробежноударных дробилок и мельниц показали, что во втором случае извлечение золота по гравитационно-флотационной схеме возросло на 17,11 % абс. Причем на стадии гравитации прирост составил 7,6 %, а на стадии флотации — 9,51 % (рис. 3). При минералогическом мониторинге процесса обогащения была установлена лучшая степень сохранности кристаллов золота и сульфидов по сравнению с вариантом традиционной рудоподготовки. При этом выход шламов сократился в 2–2,5 раза.
Также установлено, что использование центробежно-ударных измельчителей при рудоподготовке золотосодержащей руды перед цианидным кучным выщелачиванием позволяет повысить извлечение золота на 15–18,5 % за счет увеличения природной трещиноватости руд, благодаря чему улучшался доступ выщелачивающего реагента к минеральным зернам ценного компонента. В свою очередь, при биовыщелачивании кучным или чановым способом прирост извлечения ценного компонента составляет более 20 %.
Рис. 3. Сравнительные результаты извлечения золота при традиционном и центробежно-ударном измельчении золотосодержащей руды
В частности, на Навоийском горнообогатительном комбинате в цехе кучного выщелачивания золота из отвалов карьерной добычи руды была внедрена четвертая стадия дробления центробежно-ударными дробилками до крупности -2,3 мм, что позволило достичь извлечения золота более 70 %. Срок окупаемости проекта после выхода на проектную мощность (11 млн тонн в год) составил менее 3-х лет. В свою очередь, при использовании традиционной технологии переработка этих отвалов (среднее содержание золота в руде 0,9 г/т) была признана экономически нецелесообразной.
Сухие рудоподготовительные технологии, многократно использованные ООО «НВП Центр-ЭСТАгео» при оценке обогатимости различных типов руд, подтвердили возможность и целесообразность оптимизации технологических схем за счет использования центробежно-ударных измельчителей с пневмоклассификаторами. Они могут и должны занять достойное место в области переработки рудных материалов.
Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (30)/декабрь 2015 г.
