Самосий Д.А.
Любая технология обогащения россыпных месторождений, как и обогащение любого другого материала, обязательно включают в себя операции, обеспечивающие следующие процессы:
- Отделение ценного компонента от вмещающего материала.
- Подготовка материала к обогащению.
- Непосредственно концентрация ценного компонента.
Особенностью обогащения россыпей является то, что:
- отделение ценного компонента происходит в процессе дезинтеграции и не требует измельчения материала;
- подготовка материала к обогащению, как правило, ограничивается классификацией, т.е. разделением материала на классы крупности (грохочение);
- для концентрации ценного компонента используются процессы гравитационного обогащения.
Дезинтеграция, классификация и гравитационное обогащение, как три кита, являются опорой при построении практически любого промывочного прибора для обогащения россыпей и позволяют обеспечить эффективное выделение ценного компонента в первичный концентрат (шлих) и получение отвальных хвостов (эфелей). Грамотное соотношение технологических параметров и аппаратурное оформление этих трех операций позволяет повысить эффективность отработки месторождений, что актуально при вовлечении в отработку россыпей с постоянно снижающимися содержаниями ценных компонентов.
В настоящее время основная часть специалистов золотодобывающей отрасли, как правило, обсуждают только процессы и оборудование, связанные непосредственно с обогащением, при этом забывают или не уделяют должного внимания раскрытию ценного компонента и подготовке материала к обогащению!
Предлагаем рассмотреть один из возможных вариантов построения технологических схем с точки зрения увеличения эффективности дезинтеграции и подготовки материала. При этом ничего абсолютно нового или внезапных открытий не будет.
Дезинтеграция
Независимо от содержания глины и промывистости песков наиболее эффективна механическая дезинтеграция. Процесс механической дезинтеграции оптимально проводить при высоком соотношении Т:Ж (50–60 % твердого по массе), в основном используя энергию трения и соударения кусков дезинтегрируемого материала.
Существует мнение, что объединение дезинтеграции, классификации и промывки в одном аппарате проще и выгодней. Возможно это так, если рассматривать с точки зрения закупа оборудования или при организации промывки легкопромывистых песков. В случае промывки средне- и тяжелопромывистого материала объединение этих процессов в одном аппарате — существенная ошибка.
Во-первых, барабанные грохоты — не самые эффективные классифицирующие аппараты, а при уменьшении крупности разделения, необходимой для вывода наибольшего количество материала в отвал, их эффективность падает.
Во-вторых, оптимальная скорость вращения (0,7–0,8 от критической) глухого става скруббер-бутары, необходимая для эффективной дезинтеграции материала, отличается от оптимальной скорости вращения (0,3–0,4 от критической) барабанного грохота (бутары).
Именно по этим двум причинам совмещение процессов дезинтеграции, классификации и промывки в скруббер-бутаре не позволяет эффективно работать на материалах, не относящихся к легкопромывистым, но даже и для легкопромывистых материалов будет высока вероятность потерь ценного компонента с галей за счет эффективности грохочения. Вывод: дезинтеграцию и классификацию необходимо разделить для переработки любого типа сырья.
Применение энергий трения и соударения кусков дезинтегрируемого материала требует обеспечить их подъем. Для этого скруббер должен быть оборудован лифтерами, обеспечивающими подъем материала, и футеровкой, защищающей барабан от ударных воздействий и износа по всей длине барабана. Один из производителей таких скрубберов (рис.1) — компания «Sepro Mineral Systems» (Канада).
«Sepro Mineral Systems»
При этом наличие некоторого количества гали (рис. 2) в скруббере способствует повышению эффективности дезинтеграции, расход воды при этом находится в пределе 1,0–1,6 (до 2,0) м3 на 1 м3 промываемого материала, а качество дезинтеграции в разы выше, чем при простой размывке материала значительным количеством воды, пусть и под давлением. По сути, это получается мельница без шаров. Промывка глинистых песков при этом происходит весьма эффективно.
«Sepro Mineral Systems» после остановки
В большинстве современных скруббер-бутар (см. рис. 3, 4) в глухом ставе размещают штыри, уголки и прочие приспособления, одна из целей которых — дезинтеграция, но в процессе работы со временем они замазываются глиной и перестают работать так, как это было задумано. Кроме того, наличие сеющего става позволяет глине накатываться обратно в шары (рис. 5). Наличие футеровки и лифтеров существенно увеличивает массу барабана и мощность привода, что в конечном итоге влияет на стоимость оборудования. Однако при этом лифтеры в скруббере по всей длине барабана позволяют практически полностью исключить возможность накатывания шаров с золотинами («яйца Фаберже»).
(отработка песков с высоким содержанием глины)
Грохочение
Применение вибрационных грохотов с системой орошения позволяет повысить качество классификации, а также совместить ее с промывкой уже дезинтегрированного материала. Средний расход воды для мокрого грохочения составляет в пределах 0,8–1,2 м3 воды на 1 м3 промываемого материала.
Необходимо отметить, что вывод в надрешетный продукт пустого материала позволяет не только сократить нагрузку на последующие операции гравитационного обогащения, но также повысить содержание ценного компонента в питании.
Так, выделение материала крупнее 10–12 мм в эфеля позволяет в 1,5–2,0 раза сократить количество материала, поступающего на гравитационное обогащение и соответственно во столько же увеличить содержание ценного компонента.
Основной проблемой применения вибрационных грохотов с размерами ячей 10–20 мм и менее было использование проволочных сит, срок службы которых не превышал 1,5–2 недели, а использование резиновых поверхностей существенно уменьшало живое сечение и требовало увеличения размеров грохота. Современные качественные полиуретановые сита лишены этих недостатков, а модульное исполнение просеивающих поверхностей позволяет сократить время, необходимое для замены изношенных панелей.
Кроме того, использование высокочастотных грохотов с малой амплитудой колебаний позволяет не только повысить эффективность грохочения на мелких классах, но и исключить забивание ячеек так называемыми «трудными» зернами. Дело в том, что высокочастотные колебания просеивающей поверхности способны передавать частицам материала ускорения до 15–20g, что способствует самоочистке просеивающей поверхности. Поэтому применение высокочастотных грохотов на классификации мелких классов более предпочтительно, чем обычных инерционных.
Подавляющее большинство промывочных приборов в качестве основного обогатительного аппарата используют шлюзы. Широкое распространение шлюзы получили не только исключительно из-за их простоты и дешевизны в изготовлении и эксплуатации, а также из-за высокой степени концентрации, достигающей значений 1500–2000 и выше. Для организации работ по промывке на шлюзе необходима, по сути, только вода и, разумеется, пески — нет ничего проще! При этом средний расход воды колеблется от 10 до 20 м3 на 1 м3 песка, в зависимости от крупности подаваемого материала. Однако подача на шлюзы частично классифицированного (ограничение верхних классов крупности) или полностью классифицированного (ограничение верхних и нижних классов крупности) материала позволяет не только повысить эффективность извлечения (в том числе и мелких классов) ценных компонентов, но и сократить расход воды, подаваемой на шлюзы вплоть до 5 м3 на 1 м3 песка.
Несмотря на то что эти процессы известны и хорошо изучены с середины прошлого века, к сожалению сейчас на практике этими знаниями редко пользуются, зачастую продолжая подавать на шлюз неподготовленные пески, осуществляя обогащение и частичную дезинтеграцию непосредственно на шлюзах, что приводит не только к сносу ультратонких частиц драгметалла, но и достаточно крупных, которые в нормальных условиях могли бы остаться в шлихе.
На этом можно сделать паузу, т.к. организация классификации песков по узким классам крупности в голове процесса позволяет не только оптимизировать процесс обогащения на шлюзах, но и использовать иные гравитационные аппараты, в том числе отсадочные машины, винтовые сепараторы, гравитационные концентраторы и т.д.
Заключение
Глядя на фотографии гали при отработке песков с высоким содержанием глины после скруббер-бутары (см. рис. 5) и сочетания скруббера с вибрационным грохотом (рис. 6), на глаз определить, сколько и где золота уходит с галей, тяжело, но очевидно, что на первой фотографии потери будут выше, а ведь мы еще не приступили непосредственно к операции обогащения.
(отработка песков с высоким содержанием глины)
Конечно, экономическую выгоду от грамотного построения схемы подготовки материала перед обогащением увидеть сложно — на данной стадии мы ничего не извлекаем, а только готовимся к этой операции. Поэтому увеличение количества оборудования и капитальных вложений многие рассматривают как недостаток, хотя экономия на стоимости оборудования дезинтеграции и классификации в конечном итоге обходится дороже в процессе эксплуатации за счет постоянных потерь металла с эфелями, бесполезных затрат на перекачку воды и транспортировку ценного компонента, который даже не попадает в процесс обогащения.
Но один раз вложенные деньги в правильно подобранное оборудование подготовки материала позволяют увеличить доход в период всего срока эксплуатации этого оборудования.
По всем вопросам, связанным с разработкой технологий и поставки оборудования для подготовки песков и их обогащения, вы можете обратиться в компанию «ПРО Евразия».
«ПРО Евразия» является официальным представителем компании «Sepro Mineral Systems» — мирового лидера в разработке технологий, оборудования и установок для переработки минерального сырья.
эл. почта: Info.moscow@proeurasia.ru