Способ извлечения благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых (варианты) и поточная линия для его осуществления Российский патент 2018 года по МПК B03B9/00 B03B5/52 B03C1/02 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности извлечению благородных металлов, например золота, и может использоваться для переработки как россыпных, так и техногенных месторождений.

Проблема переработки россыпных и техногенных месторождений стоит очень остро в настоящее время в связи с истощением природных запасов россыпного золота и большим количеством образовавшихся с прошлого века техногенных месторождений, размеры запасов золота в которых оцениваются до 5 тысяч тонн. Золото в техногенных месторождениях, в основном, относится к мелким классам по крупности, поэтому для его переработки необходимо разрабатывать новые технологии и оборудование для извлечения мелкого золота.

Известна поточная линия (патент РФ № 2098190, МПК В03В 9/00, В03В 7/00, опубл. 10.12.1997), которая включает устройство для дезинтеграции и классификации по крупности, комплекс гравитационных аппаратов, комплекс для улавливания мелких зерен ценного компонента, комплекс магнитных сепараторов со слабым и сильным магнитным полем, электростатический, магнитогидростатический и магнитогидродинамический сепараторы, последовательно сообщенные друг с другом и установленные между устройством для дезинтеграции и классификации, комплекс плавки, установленный после комплекса гравитационных аппаратов. Недостатком этой поточной линии является ограниченность ее по производительности, потери мелкого золота при использовании магнитогидростатической сепарации, сложность схемы обогащения, необходимости введения дополнительных операций по сушке обогащаемого материала, что увеличивает затраты на обогащение.

Известен способ извлечения частиц благородных металлов из металлоносных песков и поточная линия для его осуществления (патент РФ № 2427431, МПК В03В 7/00, опубл. 27.08.2011), включающий дезинтеграцию, грохочение, отделение магнитной фракции, после чего для оставшегося продукта производят классификацию по крупности +0,5 мм и -0,5 мм, пески крупностью +0,5 мм подвергают гравитационному обогащению, а пески крупностью -0,5 мм и хвосты гравитационного обогащения сначала сушат, а потом подвергают электродинамической сепарации импульсным бегущим магнитным полем высокой напряженности и градиента и только после этого концентраты (основной и после электродинамической сепарации) подвергают плавке. Основным недостатком данного способа извлечения ценного компонента из песков является невозможность эффективного извлечения мелкого золота со сростками сильномагнитных и слабомагнитных минералов из-за их потерь с магнитной фракцией в сильных магнитных полях. Введение операции сушки хвостов гравитационного обогащения усложняет процесс обогащения и увеличивает эксплуатационные затраты на обогащение. Известен способ первичного обогащения россыпного золота мелких классов (патент РФ 2024318, МПК В03В 7/00, опубл. 15.12.1994), в данном способе проводится дезинтеграция и промывка исходного материала в скруббере-бутаре, классификация на виброгрохотах на классы +2 и -2 мм, затем обработка материала - 2 мм проводится в дезинтеграторе роторного типа, где происходит измельчение породы до размерности -0,15 мм (85%) и изометризация золота, после чего материал поступает на винтовые шлюзы, концентрат идет на доводку, а промпродукт и хвосты идут на перечистку на винтовые шлюзы, с которых концентрат идет на доводку, а хвосты в отвал.

Недостатками данного способа являются:

- измельчение породы в дезинтеграторе роторного типа, что приведет к переизмельчению золота мелких классов крупности и перевод его в класс крупности менее 0.02 мм, неизвлекаемый винтовыми шлюзами. Изометризация золота при дезинтеграции приведет к потерям золота с хвостами винтового шлюза, т.к. известно, что на винтовых шлюзах лучше извлекаются золотины уплощенных форм из-за особенностей водного потока на винтовых поверхностях;

- перечистка хвостов основной винтовой сепарации нецелесообразна из-за высокой эффективности процесса в основном цикле;

- применение трех стадий обогащения на винтовых шлюзах, имеющих низкую удельную производительность и, следовательно, большое количество и занимаемые площади, нецелесообразно на россыпных объектах, где требуется мобильность и простота эксплуатации;

- дезинтеграция и измельчение материала - 2 мм в роторном дезинтеграторе значительно осложняет и удорожает процесс, а также приводит к повышенному шламообразованию, что отрицательно сказывается на гравитационном обогащении;

- отказ от обесшламливания и доводочных операций на концентрационном столе ухудшает технологический потенциал данного способа и ограничивает область применения на россыпях с высоким содержанием мелкого золота.

Наиболее близким по технической сущности и применению (прототипом) является способ извлечения мелких частиц благородных металлов из россыпей (патент РФ № 2548272, МПК В03В 7/00, В03В 5/52, опубликован 20.04.2015). В данном способе проводится дезинтеграция и классификации песков в скруббер-бутаре с дальнейшим выделением на виброгрохотах продуктивного класса -2+0 мм, который шламовыми насосами перекачивается в конический сгуститель, где происходит отделение излишков воды и подготовка плотности питания для дальнейшего обогащения на 4-витковых винтовых сепараторах с выводом глинистых фракций на 2-м витке в две стадии: основная винтовая сепарация (ОВС) и перечистная винтовая сепарация. Концентрат перечистной винтовой сепарации поступает на концентрационный стол, на котором в зависимости от концентрации металла в исходном материале происходит отделение богатого концентрата. Данный способ позволяет достаточно полно извлекать мелкие частицы благородных металлов из россыпей, все же его недостатками являются:

- возможность снижения извлечения золота за счет потерь крупного золота с надрешетным продуктом виброгрохота, а также хвостами основной и перечистной винтовой сепарации,

- возможность потерь мелкого золота с хвостами концентрационного стола.

Технический результат предлагаемого способа извлечения благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых заключается:

- в повышении степени извлечения мелкого и тонкого золота за счет более полного извлечения мелких частиц благородных металлов в концентрат,

- в исключении возможности потерь крупного золота,

- в улучшении процесса доводки концентратов основной и перечистной винтовой сепарации путем вывода из процесса магнитных минералов методом мокрой магнитной сепарации.

Технический результат по первому пункту формулы изобретения достигается тем, что при извлечении благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых, включающем дезинтеграцию, классификацию, сгущение, основную и перечистную винтовые сепарации, после основной винтовой сепарации, в отличие от прототипа, выделяют концентрат, промпродукт и хвосты, концентрат после основной и перечистной винтовых сепараций подвергают магнитной сепарации.

Хвосты после классификации и хвосты после гравитационного разделения на основных и перечистных винтовых сепараторах подвергают дополнительному обогащению на шлюзе мелкого наполнения (п.2 формулы).

Технический результат по третьему независимому пункту формулы изобретения достигается тем, что при извлечении благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых, включающем дезинтеграцию, классификацию, сгущение, основную и перечистную винтовые сепарации, после основной винтовой сепарации, в отличие от прототипа, выделяют концентрат, промпродукт и хвосты, концентрат после основной и перечистной винтовых сепараций подвергают магнитной сепарации, а полученный после основной винтовой сепарации промпродукт подвергают перечистной винтовой сепарации.

Технический результат по четвертому независимому пункту формулы изобретения достигается тем, что поточная линия для извлечения благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых, содержащая последовательно установленные устройство для дезинтеграции, устройство для классификации, сгуститель, основные и перечистные винтовые сепараторы и концентрационный стол, дополнительно снабжена магнитным сепаратором, установленным после основных и перечистных винтовых сепараторов.

Дополнительно поточная линия снабжена шлюзом мелкого наполнения для улавливания крупного золота.

Таким образом, сочетание гравитационного метода извлечения благородных металлов из песков и россыпей с последующим методом магнитной сепарации значительно улучшает доводку концентратов на концентрационном столе, что способствует уменьшению потерь мелкого золота, а для снижения потерь крупного золота хвосты после классификации и хвосты после основной и перечистной винтовых сепараций направляют на шлюз мелкого наполнения для дальнейшей переработки, что в конечном итоге позволяет повысит степень извлечения мелкого и тонкого золота за счет вывода из процесса магнитных минералов методом мокрой магнитной сепарации.

На Фиг.1 изображена принципиальная схема извлечения благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых.

На Фиг. 2 изображена схема поточной линии.

Поточная линия для извлечения благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых содержит: устройство для дезинтеграции 1, устройство для классификации 2, шлюз мелкого наполнения 3, насосы 4, сгуститель 5, батарею основных винтовых сепараторов 6, песковые насосы 7, батарею перечистных винтовых сепараторов 8, устройство для мокрой магнитной сепарации 9 (сепаратор), концентрационный стол 10.

Примером применения способа для извлечения золота из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых и осуществления поточной линии по этому способу может служить Нерудинское месторождение россыпного золота в республике Бурятия, которое разрабатывалось, начиная с 70-х годов прошлого века по устаревшим технологиям и на устаревшем оборудовании. Ресурсы мелкого золота в техногенных отвалах этого месторождения достигают 50%, а общее содержание оценивается около 3-х тонн.

Работа поточной линии и реализация способа осуществляется следующим образом.

Пески россыпных или техногенных месторождений подают в загрузочный бункер-питатель, откуда равномерным слоем они поступают на дезинтеграцию, например, в скруббер-бутару 1 и/или виброгрохот (1) с размером отверстий сетки 10- 20 мм для дезинтеграции и грохочения по классу -10 (-20) мм, туда же подают воду для создания необходимой плотности пульпы в пределах 1:1-4. Угол наклона скруббер-бутары, если она используется, и число оборотов регулируют и устанавливают в зависимости от характеристики песков. Надрешетный продукт (+10 (+20) мм) сбрасывают в отвал, подрешетный (- 10 (20) мм) самотеком направляют на классификацию 2, это может быть, например, неподвижный наклонный грохот (2), в том числе дуговой, с сеткой 2 мм, или это может быть вибрационный грохот. Надрешетный продукт (+2 мм) из наклонного грохота (виброгрохота) самотеком направляют на шлюз мелкого наполнения 3 (ШМН) для улавливания крупного золота, а подрешетный (-2 мм) песковыми насосами 4 подают в сгуститель 5, например, конический сгуститель, где производится сгущение пульпы для последующего гравитационного обогащения. Слив сгустителя направляют в отвал, а пески с соотношением Ж:Т = 3:1 самотеком поступают через пульподелитель на батарею основных винтовых сепараторов 6 (ОВС). На ОВС получают 3 продукта – концентрат, промпродукт и хвосты. Промпродукт песковыми насосами 7 подают на батарею перечистных винтовых сепараторов 8 (ПВС) с получением двух продуктов – концентрата и хвостов. Хвосты ОВС и ПВС самотеком поступают на ШМН 3 для контроля потерь крупного золота. Концентраты ОВС и ПВС самотеком поступают на магнитную сепарацию (ММС), например, в мокрый магнитный сепаратор 9 с целью снижения объема концентрата за счет вывода из процесса магнитных минералов. В результате магнитные минералы уже, практически, не влияют на эффективность гравитационного разделения полученной немагнитной фракции минералов. Магнитную фракцию из ММС выводят в отвал, а немагнитная поступает на доводку на концентрационные столы 10 с получением трех продуктов: 1) – «золотой головки», пригодной к плавке в руднотермических печах; 2) – богатого золотосодержащего концентрата, пригодного для переработки методами гидрометаллургии; и 3) – отвальных хвостов.

Предложенная группа изобретений относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к извлечению благородных металлов, например, золота, и может использоваться при переработке как россыпных, так и техногенных месторождений полезных ископаемых. Способ извлечения благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых включает дезинтеграцию, классификацию, сгущение, основную и перечистную винтовые сепарации. После основной винтовой сепарации выделяют концентрат, промпродукт и хвосты. Концентрат после основной и перечистной винтовых сепараций подвергают магнитной сепарации. Полученный после основной винтовой сепарации промпродукт подвергают перечистной сепарации. Хвосты после классификации и хвосты после основной и перечистной винтовых сепараций подвергают дополнительному обогащению. Способы осуществляют на поточной линии, содержащей последовательно установленные устройство для дезинтеграции, устройство для классификации, сгуститель, основные и перечистные винтовые сепараторы и концентрационный стол. Линия дополнительно снабжена магнитным сепаратором, установленным после основных и перечистных винтовых сепараторов. Также линия дополнительно снабжена шлюзом мелкого наполнения для улавливания крупного золота. Технический результат – повышение степени извлечения мелкого и тонкого золота без потерь крупного золота, а также улучшение процесса доводки концентратов. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ извлечения благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых, включающий дезинтеграцию, классификацию, сгущение, основную и перечистную винтовые сепарации, отличающийся тем, что после основной винтовой сепарации выделяют концентрат, промпродукт и хвосты, а концентрат после основной и перечистной винтовых сепараций подвергают магнитной сепарации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что хвосты после классификации и хвосты после основной и перечистной винтовых сепараций подвергают дополнительному обогащению.

3. Способ извлечения благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных исклопаемых, включающий дезинтеграцию, классификацию, сгущение, основную и перечистную винтовые сепарации, отличающийся тем, что после основной винтовой сепарации выделяют концентрат, промпродукт и хвосты, концентрат после основной и перечистной винтовых сепараций подвергают магнитной сепарации, а полученный после основной винтовой сепарации промпродукт подвергают перечистной сепарации.

4. Поточная линия для извлечения благородных металлов из россыпных и техногенных месторождений полезных ископаемых, содержащая последовательно установленные устройство для дезинтеграции, устройство для классификации, сгуститель, основные и перечистные винтовые сепараторы и концентрационный стол, отличающаяся тем, что линия дополнительно снабжена магнитным сепаратором, установленным после основных и перечистных винтовых сепараторов.

5. Поточная линия по п.4, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена шлюзом мелкого наполнения для улавливания крупного золота.