Rambler's Top100
ООО "Вибротехцентр" - вибрационная техника и технологии
Статьи
 

Оптимизация обогащения золотосодержащих пород

  I. Введение
В настоящее время в мире применяется множество различных технологий обогащения золотосодержащих пород, однако способ выщелачивания стоит на первом месте и лидирует с большим отрывом.
Само по себе выщелачивание может также проводиться с использованием различных реагентов и технологий, таких как цианирование (использование соединений азотистой кислоты), что по-прежнему, несмотря на более чем 100-летнюю историю, является самым широко распространённым методом, амальгамирование, бактериально-химическое извлечение золота и пр.

Общим для всех способов выщелачивания руд является его базовый принцип - перевод металлов (это может быть медь, серебро, золото, уран, кобальт, цинк, никель, платина, палладий и т.д.) из руды в растворимое состояние.

Существуют месторождения, где драгоценные металлы - золото и серебро - находятся в достаточно низких концентрациях и в рудах которых атомы золота и серебра включены в кристаллическую решетку сульфидных минералов - пирита и арсенопирита. Около 75 % запасов золота и серебра в России и СНГ представлено именно такими золотоносными сульфидными рудами. Для извлечения золота из таких руд необходимо, прежде всего, окислить сульфиды железа и мышьяка, чтобы высвободить золото и уже после этого применять традиционные технологии добычи золота, например, цианирования. То же относится к отвалам, не используемым ранее.

В производстве благородных и редких металлов, несмотря на то, что главная часть затрат состоит в добыче руды, основной проблемой является извлечение металлов из породы, т.е., в случае с выщелачиванием, наиболее полное раскрытие руды. Именно этапом раскрытия руды определяется экономическая целесообразность и выгода всего процесса, т.к. здесь определяется степень извлечения благородного металла.
Для успешного проведения процессов выщелачивания необходима подготовка руды, что до сих пор являлось серьёзной проблемой.

  II. Подготовка руды
В упрощённом виде технологическая цепочка рудоподготовки и извлечения металла выглядит следующим образом: добыча руды - последовательное измельчение на ряде дробилок - транспортировка к месту выщелачивания, площадке, где порода обрабатывается реагентом - разделение потоков золотосодержащего раствора и пустой породы - дальнейшие действия с золотосодержащим раствором (концентрация, выпаривание и пр., что не является предметом рассмотрения данной статьи).

Дробление породы на возможно более мелкие куски необходимо для более полного раскрытия руды, что достигается максимально глубоким проникновением выщелачивающего агента в породу. Чем мельче кусок, тем, соответственно, более глубока степень выщелачивания и процент извлечения металла.

На предприятии "Васильковское Золото" (Казахстан), которое использовано здесь в качестве примера, применяется ряд последовательно расположенных конусных дробилок (КСД, КМД и пр.). С одной стороны, применение дробилок совершенно необходимо для измельчения руды. С другой стороны, их использование довольно дорого, что снижает рентабельность всего процесса как за счёт больших энергозатрат, так и за счёт невозможности дробить руду на очень мелкие куски.

При дроблении руды происходит разделение её на неравномерные куски разного размера. Поскольку каждая дробилка настраивается на дробление на куски определённого размера, то поступление мелких кусков вместе в крупными в следующую дробилку снижает её эффективность из-за демпфирования мелкими частицами ударного эффекта дробилки (т.н. "заштыбовывание").

Для устранения этого отрицательного эффекта и повышения рентабельности применяется метод полузакрытого цикла, когда из очередной дробилки руда поступает не на следующую дробилку (или не на площадку, где проводится выщелачивание), а на вибрационный грохот. Применяются грохота типа ГИЛ и ГИС. Вибрационный грохот отделяет более мелкие куски руды от более крупных. Последние возвращаются в ту же самую дробилку, из которой они попали на грохот, а первые либо подаются в следующую дробилку, настроенную на более тонкое дробление, либо, если это последняя дробилка, поступают на площадку для выщелачивания.

  III. Проблемы рудоподготовки с использованием традиционных грохотов
При применении традиционных вибрационных грохотов в процессе обогащения руд ценных металлов, пользователи сталкиваются со следующими проблемами:
  • низкая эффективность грохочения;
  • невозможность перейти на достаточно тонкие фракции разделения;
  • постоянное забивание сеток;
  • необходимость обслуживания грохотов и ручной очистки сеток;
  • короткий срок службы сеток.
Всё это приводит к недостаточно тонкому измельчению руды, что, в свою очередь, приводит к неполному её раскрытию и недостаточному извлечению благородных металлов, и, в конце концов, к низкой рентабельности процесса.

  IV. Применение многочастотных виброгрохотов "Ultimate Screener™" (ULS™) для рудоподготовки
Грохота ULS™ являются уникальными многочастотными вибрационными машинами, единственными в мире вибрационными аппаратами, принципиально отличающимися от сотен тысяч других вибрационных грохотов. Материал на сетке грохота ULS™ находится под воздействием ускорений в сотни и даже тысячи g (где g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с^2), в отличие от обычных грохотов, ускорения на которых не превышают 4 - 5 g. Импульсы, поступающие на сетку настолько сильны, что разрушают практически любые агломераты, а возбуждение в широком спектре частот одновременно (т.е., многочастотное возбуждение, в отличие от одночастотного на любых других грохотах) приводит к тому, что все частицы породы попадают под воздействие свой собственной резонансной частоты возбуждения, "путешествуют" по собственной уникальной траектории, что обуславливает исключительно высокую эффективность процесса. При таком характере возбуждения забивание сеток невозможно. Наряду с этим, применение новых просеивающих поверхностей, разработанных фирмой KROOSH Technologies и являющихся частью многочастотной вибрационной системы Kroosher®, позволяет вообще отказаться от применения сеток, при том, что просеивающая поверхность необычайно устойчива к износу, представляя из себя нейлон Tecamid 66 10-миллиметровой толщины.

  V. Эффект применения грохотов Ultimate Screener™
Применение грохота ULS™ приносит следующие преимущества:
  • исключительно высокая эффективность грохочения;
  • прекращение ненужных затрат на работу дробилок, перемалывающих вновь и вновь уже измельчённый материал;
  • отсутствие переизмельчённого продукта;
  • возможность уменьшения размеров кусков руды, поступающих на выщелачивание, что, соответственно, приводит к увеличению процента извлечения благородных металлов;
  • возможность перехода на принципиально более мелкие фракции разделения (с 20 мм до 5 мм или даже до 3 мм);
  • отсутствие забивания сеток, что делает обслуживание грохотов редким, дешёвым и простым;
  • очень долгий срок службы просеивающих поверхностей при их низкой стоимости.
Так, на предприятии "Васильковское Золото" при помощи грохотов ULS™ будет осуществлён переход с кусков размерами 20 мм, поступающих на выщелачивание, до 10 мм (на первом этапе) и до 5 мм (на втором этапе). В настоящее время процент извлечения на "Васильковском Золоте" составляет около 50%. Применение грохотов ULS™ приведёт к извлечению ещё 30 - 40%.

  VI. Перспективное изменение технологии извлечения золота при помощи многочастотных вибрационных машин KROOSH Technologies
Для примера можно привести мексиканский опыт.
На россыпном месторождении El Boludo в Мексике фирма Mineria Secotec для извлечения золота применила воздушную сепарацию.
Материал, главным образом гравий с прослойкой селитры "каличе", добывается экскаватором и сразу ссыпается на колосниковый грохот, где отделяются куски размером +200мм. После стадийного грохочения подрешётного продукта получают материал крупностью 90% класса -14мм. Этот материал поступает на несколько стадий воздушной сепарации.
Воздушный концентратор типа RAC имеет цилиндрическую камеру с вращающимися лопастями, которые распределяют материал, поступающий в центр камеры, ровным слоем. Частицы материала затем проваливаются через отверстия в кольцевой стенке в камеру сепарации, где установлены колосниковые решетки со щелью 2мм, покрытые сверху тонким слоем стальной дроби. Воздух под низким давлением подается снизу на решетку в виде кратковременных импульсов и распределяется по площади решетки. Под действием импульсов воздуха частицы дроби и материала поднимаются вверх, а затем падают, как в процессе отсадки. При этом более тяжелые частицы поднимаются на меньшую высоту и падают быстрее, чем более легкие, так что тяжелые минералы (главным образом золото) попадают в отверстия решета и собираются под ним в специальные сборники. Более легкие материалы не проходят через решетку и смещаются к периферии камеры, откуда удаляются в качестве хвостов. Концентрат I стадии воздушной сепарации перечищается на сепараторе II стадии.
Концентрат воздушной сепарации доводится мокрым методом, а затем золото извлекается амальгамацией.
Применение грохотов ULS™ позволяет достичь того же, и даже намного большего, но значительно более дешёвым и простым способом.
Во-первых, последовательное стадийное грохочение для получения фракции материала -14 мм может быть осуществлено грохотами ULS™ со значительно большим эффектом при меньших затратах. Однако, это не главное. Как видно из опыта Mineria Secotec, в Мексике пытаются путём использования громоздкого, дорогого, неудобного и, в общем, слабого пневматического оборудования, подающего сжатый воздух в пульсационном режиме, достичь эффекта, который намного легче и дешевле, и при этом с намного большей мощностью, реализуется механической многочастотной вибросистемой Kroosher®.
Этот эффект уже применён KROOSH Technologies в машине Ultimate Dewaterer™, разработанной для обезвоживания угля. В случае с золотосодержащей рудой применим тот же принцип - многочастотная вибрация создаёт толстый вибровзвешенный слой (вибровзвешенную постель), где каждая частица руды движется по своей собственной траектории, не слипается с окружающими частицами и полностью, со всех сторон, обтекается выщелачивающим реагентом.
Многочастотная вибрация, кроме того, сама по себе способствует значительному ускорению процесса выщелачивания, обеспечивая максимальный контакт куска породы с выщелачивающим реагентом. Вполне возможно создание машины по типу реактора, где одновременно будут происходить разделение и извлечение благородных металлов с высокой производительность и эффективностью.

  VII. Применение многочастотных вибромашин с системой Kroosher® для других руд, содержащих благородные и редкие металлы
Грохота ULS™ могут успешно применяться для обогащения вольфрамовых, кобальтовых, платиновых, медных руд. Так, например, южноафриканский институт горнодобывающей и металлургической промышленности MINTEK провёл сравнительное исследование эффективности использования традиционного грохота фирмы SWECO и грохота ULS™ в обогащении платиносодержащей руды. При этом использовался уже устаревший грохот ULS™ второго поколения (на предприятие "Васильковское Золото", например, поставляются грохота ULS™ шестого и седьмого поколений). Тем не менее, результаты говорят сами за себя:

Цитата из отчёта MINTEK: "Опыты в институте MINTEK на сухом просеивании платиносодержащей руды показали, что производительность грохота ULS™ при максимальной эффективности классификации возросла более чем на 400% по сравнению с традиционным грохотом. При приведении результатов традиционного грохота и грохота ULS™ к единому знаменателю (100% эффективность), результаты становятся ещё более потрясающими - увеличение производительности более чем на 800%".

  VIII. Выводы
Применение уже существующих грохотов ULS™ в обогащении золотосодержащих руд, как и других руд, содержащих благородные и редкие металлы, позволяет значительно увеличить доходность (экономическую эффективность) путём резкого увеличения процента извлечения металла из породы при одновременном сокращении затрат на электроэнергию, оборудование и его обслуживание.
Разработка специальной машины для выщелачивания металлов в вибровзвешенном слое технически выполнима в приемлемые сроки и может привести к принципиальному изменению технологии извлечения золота, как это уже произошло при помощи многочастотных вибромашин KROOSH Technologies, например, в угольной промышленности и на части химических предприятий.
   
Тел./Факс: +7 (495) 231-49-65; Тел.: +7 (495) 771-08-67; E-mail:
 
Rambler's Top100