XRT-сортировка как инструмент снижения затрат на переработку золоторудных руд

К.Ю. Хабаров — ведущий технический специалист.

Применение технологий предварительного обогащения направлено, прежде всего, на снижение объемов руды, поступающей на последующие стадии дробления, измельчения и извлечения металла. Это позволяет сократить затраты на энергопотребление, реагенты, водооборот, а также снизить нагрузку на хвостохранилища и транспортную инфраструктуру предприятия. Вместе с тем эффективность таких решений напрямую зависит от минерального состава руды, характера распределения золота и степени контрастности физических свойств полезных и пустых компонентов.

Что такое XRT?

XRT (X-ray Transmission) — это метод рентгеновской сортировки, применяемый для предварительного обогащения кусковой руды на ранних стадиях технологической схемы. Принцип технологии основан на различиях в плотности и эффективном атомном номере минералов, которые по-разному поглощают рентгеновское излучение при его прохождении через кусок руды.

Рис. 1. Комплекс XRT-сепарации

В процессе XRT-сортировки каждый кусок материала просвечивается рентгеновским излучением, после чего по величине поглощения принимается решение о его направлении — в концентрат либо в хвосты. Таким образом, XRT позволяет отделять часть пустой породы и низкоперспективного материала до стадий дробления, измельчения и химического обогащения.

Следует подчеркнуть, что XRT не является универсальным решением для всех типов золоторудного сырья. Эффективность метода определяется контрастностью руды по плотности и минералогическому составу, размером кусков, текстурно-структурными особенностями руд и характером распределения золота. При соблюдении этих условий XRT может быть использован как инструмент снижения нагрузки на последующие переделы и оптимизации общей экономики переработки.

Основные эффекты применения технологии XRT

Снижение объемов транспортировки руды
При традиционной схеме переработки на обогатительную фабрику поступает весь добытый материал, включая значительную долю пустой породы и низкосортных фракций. Применение XRT-сортировки на ранней стадии позволяет отсекать часть такого материала непосредственно вблизи добычного участка.

Рис. 2. Состав и модульная структура комплекса

В результате снижается общий объем руды, направляемой на транспортировку и последующую переработку. Экономический эффект проявляется прежде всего на удалённых месторождениях и при значительных транспортных плечах, где логистика является заметной статьёй затрат. Дополнительно уменьшается нагрузка на инфраструктуру и объем перемещаемых вскрышных и вмещающих пород.

Оптимизация последующих процессов обогащения
Предварительное отсеивание части пустой породы до стадий измельчения и обогащения с использованием химических реагентов позволяет перерабатывать меньший объем материала при сохранении или повышении среднего содержания золота в подаваемой на фабрику руде.

Это может приводить к снижению удельных затрат на реагенты, энергию и износ оборудования, а также к повышению устойчивости технологических режимов. Наибольший эффект достигается в схемах, где XRT корректно интегрирован в общий технологический процесс и применяется к рудам с выраженным контрастом по физическим свойствам.

Снижение водной и экологической нагрузки
За счёт уменьшения массы материала, поступающего на тонкое дробление, измельчение и мокрые процессы, сокращается общее водопотребление и объемы хвостов, подлежащих складированию. Это особенно актуально для регионов с ограниченными водными ресурсами и при ужесточении экологических требований.

Рис. 3. XRT-сепаратор в процессе монтажа и наладки в тестовом цехе ВИМС

Следует учитывать, что XRT не заменяет классические методы обогащения, а дополняет их, снижая нагрузку на водоёмкие и химически интенсивные переделы при условии правильного подбора области применения.

Как работает XRT

Принцип XRT-сортировки основан на различии поглощения рентгеновского излучения при прохождении через кусковой минеральный материал. В зависимости от плотности и состава породы отдельные фрагменты руды по-разному ослабляют рентгеновское излучение, что позволяет разделять поток материала на фракции с различными характеристиками.

В практических условиях метод применяется для предварительного отбора кусков руды, потенциально содержащих промышленно значимую минерализацию, и отделения части пустой или низкоперспективной по роды до этапов тонкого дробления и обогащения.

Эффективность работы XRT определяется:

• минералогическим составом руды;
• формой нахождения золота;
• контрастом плотности между рудной и пустой составляющей;
• корректностью настройки порогов сортировки;
• стабильностью гранулометрического состава подаваемого материала.

Таким образом, XRT является инструментом предварительного обогащения, требующим обязательной предварительной технологической оценки и опытных испытаний перед промышленным внедрением.

Этапы внедрения технологии XRT

Практика показывает, что ключевым фактором успешного применения XRT является корректная предварительная оценка руды и выбор технологических параметров сортировки. Поэтому внедрение технологии, как правило, начинается с лабораторных и опытных испытаний на материале конкретного месторождения, позволяющих определить целесообразность и ожидаемый эффект применения XRT.

По результатам такой оценки принимается решение о целесообразности опытно-промышленных испытаний и интеграции XRT в существующую технологическую схему, таким образом мы действуем по следующей схеме:

1. Предварительная оценка применимости XRT — малая технологическая проба 300–500 кг для первичной проверки разделяемости материала и выбора базовых настроек.
2. Опытные исследования — малая промышленная проба 1–1,5 тыс. кг для уточнения параметров сортировки и оценки ожидаемого эффекта по выходам и качеству продуктов.
3. Опытно-промышленные испытания на месторождении — испытания в составе мобильного комплекса на объёме от 1 тыс. т и выше для проверки работы технологии в реальных условиях добычи и логистики.
4. Подготовка технологического решения для объекта — разработка технологической схемы и технических параметров применения XRT с учётом особенностей руды, крупности, производительности и места в общей цепочке переработки.
5. Сервисное сопровождение — обеспечение запасными частями (склад в г. Новосибирск) и техническая поддержка 24/7.

Результаты предварительных XRTиспытаний на отдельных типах золотосодержащих руд приведены в таблице 1. Приведённые данные носят ориентировочный характер. Фактические показатели XRT-сортировки зависят от минералогического состава руды, формы нахождения золота, гранулометрического состава, степени контраста плотностей и параметров настройки оборудования. Для каждого объекта требуется предварительная технологическая оценка и опытные испытания.

Тип руды	Размер куска, мм	Содержание золота, г/т			Выход концентрата, %
		Руда	Концентрат	Хвосты
Магматические и осадочные полиметаллические руды	+15-60	2,0	3,16	1,24	39,2
Метаморфические окисленные и сульфидные руды	+15-80	2,47	5,12	0,7	40,2
Коренные руды золотосодержащие	+10-60	1,31	1,82	0,34	65,4

Табл. 1. Технологические данные работ на золотосодержащих рудах РФ

Компоновка, транспортировка и организация работы XRT-комплекса

Практическая реализация XRTсортировки на конкретном объекте требует не только корректного технологического подбора, но и адаптации оборудования к условиям площадки, логистике и режиму эксплуатации. В этой связи важным элементом внедрения является модульное исполнение сортировочного комплекса, позволяющее обеспечить мобильность, автономность и минимальные требования к инфраструктуре на месте установки.

Рис. 4. Технологическая схема потока материала для XRT-сортировки

Перевозка данного комплекса осуществляется с помощью автомобильного транспорта. Конструктивные решения позволяют перевозить оборудование на любые расстояния с использованием стандартной логистики.

Монтаж комплекса осуществляется в сжатые сроки и не требует устройства фундаментов или капитальных строительных конструкций. Комплекс рассчитан на работу в полевых условиях и обладает высокой степенью автономности, что делает возможным его применение на удалённых и временных производственных площадках.

Накопленный нашей командой опыт внедрения XRT-сортировки на различных типах золоторудного сырья позволяет выполнять не только подбор оборудования, но и адаптацию компоновки комплекса под конкретные горно-геологические и производственные условия объекта — от опытных испытаний до опытно-промышленной эксплуатации.

Состав и модульная структура комплекса

Комплекс выполнен в виде трёх сборно-разборных модулей каркасного типа контейнерного исполнения (рис. 2):
1. Модуль приёмно-подающий — включает приёмный бункер, вибрационный питатель и подающий ленточный конвейер. Обеспечивает приём дроблёной руды и формирование стабильного и равномерного потока материала для последующей сортировки.
2. Модуль сортировочный — содержит сортировочную установку с применением XRT-технологии. В данном модуле осуществляется рентгено-трансмиссионный анализ кускового материала и его разделение по заданным технологическим параметрам.
3. Модуль компрессорный и управляющий — включает компрессорное оборудование, систему пневматического отбора и помещение оператора с пультом управления. Обеспечивает работу исполнительных механизмов и контроль технологического процесса.

Дополнительно в состав комплекса входят разгрузочные конвейеры для раздельного вывода концентрата и хвостов, а также грохот-питатель для отсева мелких фракций, не предназначенных для XRT-сортировки.

Технологическая схема потока материала для XRT-сортировки

На технологической схеме потока материала для XRT-сортировки показана типовая компоновка узла предварительной сортировки кусковой руды с использованием XRT-сепаратора (рис. 4).

Рис. 5. Установка XRT-сортировки в составе мобильного модульного комплекса в полевых условиях

Подача дробленой руды осуществляется экскаватором и затем подаётся в приёмный бункер. Из бункера материал через весовой дозатор поступает на ленточный конвейер, обеспечивающий равномерную подачу на сортировочный узел. Перед сепарацией используется вибрационный питатель, формирующий разреженный однослойный поток кусков, необходимый для корректной работы XRTсистемы. Основной элемент линии — XRT-сепаратор (КК108-12), в котором осуществляется разделение материала по плотностным характеристикам кусков. Разделение продуктов после сепаратора, материал распределяется на два потока:

• разгрузочный конвейер № 1 — хвосты (отсортированная пустая или низкоперспективная порода);
• разгрузочный конвейер № 2 — концентрат, направляемый на дальнейшую переработку.

Комплексный подход к внедрению XRTсортировки на Вашем месторождении

Автор и его команда имеет существенный  опыт выполнения полного цикла работ по внедрению XRT-сортировки — от первичной технологической оценки и проведения пробных и опытно-промышленных испытаний на материале конкретного месторождения до подготовки и поставки мобильного комплекса, его монтажа и запуска в эксплуатацию. Такой по этапный подход позволяет на ранних стадиях получить объективное понимание технологической применимости XRT, оценить ожидаемый экономический эффект и принять взвешенное решение о целесообразности промышленного внедрения технологии с минимальными технологическими и инвестиционными рисками.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (70)/декабрь 2025 г.