СПОСОБ ДОИЗВЛЕЧЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ГАЛЕ-ЭФЕЛЬНЫХ ОТВАЛОВ И ХВОСТОВ ПРОМЫВКИ ПЕСКОВ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Российский патент 2021 года по МПК B03C1/08 B03B5/70 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности, россыпных месторождений золота и может быть использовано для переработки техногенных образований - гале-эфельных отвалов и хвостов промывки песков золотосодержащих россыпей.

Известен способ извлечения ценных компонентов из песков россыпных месторождений, включающий гравитационное разделение дисперсного полиминерального материала в потоке дисперсионной среды на шлюзовых установках (Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. - М.: Недра, 1980. - С. 286-308).

Недостатком данного способа является низкая эффективность обогащения минеральной массы вследствие невозможности выделения из нее «тонких» и пластинчатых частиц ценных минералов, в частности, золота.

Известен способ, реализуемый в обогатительной установке (см. патент РФ №2064844, В03С 1/025, опубл. в БИ № 22, 1996), включающий выделение частиц ценного компонента из дисперсной среды минеральных частиц при синергетическом действии гравитационных и магнитных полей в ее потоке, при этом осаждение крупных частиц осуществляют путем создания гидравлического перепада на трафаретах, установленных в желобообразном корпусе, а более мелкие частицы ценного компонента улавливают плотным слоем магнетита, создаваемого магнитными элементами, расположенными под днищем желобообразного корпуса.

Наиболее близким к заявляемому (принятый за прототип) является способ, включающий осаждение минеральных частиц за счет создания, в общем линейно-волновом потоке водно-минеральной смеси, локальных вихревых потоков, формируемых вертикально ориентированными магнитными завихрителями, обеспечивающими образование на пути перемещения водно-минеральной смеси, по всей высоте ее потока, цилиндрообразных скоплений мелких частиц магнитных минералов, задерживающих «тонкие» и пластинчатые частицы золота и сопутствующих ценных минералов, после чего, на пути перемещения водно-минеральной смеси, по всей высоте ее потока, создают вторичную зону локальных вихревых потоков электрогидроциклонами, на которых, при подаче напряжения, выделяются мелкие газовые пузырьки электролитического водорода, задерживающие «тонкие» частицы золота и обеспечивающие флотационное перемещение в верхние слои основного потока смеси пластинчатых частиц золота, для усиления сцепления которых с поверхностью пузырьков электролитических газов дозированно подают раствор, содержащий флотореагент-собиратель (см. СЕКИСОВ А.Г. и др., «Геотехнологии извлечения дисперсного и тонкого золота из техногенных минеральных образований Забайкальского края», Вестник ЧитГУ, 1(80), 2012, с. 24-42 (см. с. 40-41)).

Недостатком этих способов также является недостаточная эффективность обогащения дисперсного полиминерального материала, приводящая к значительным потерям ценного компонента.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение эффективности обогащения дисперсного полиминерального материала, за счет повышения выделения в концентрат «тонких» и пластинчатых частиц ценных минералов.

Результат достигается тем, что способ доизвлечения золота из гале-эфельных отвалов и хвостов промывки песков россыпных месторождений, включающий осаждение минеральных частиц за счет создания, в общем линейно-волновом потоке водно-минеральной смеси, локальных вихревых потоков, формируемых вертикально ориентированными магнитными заверителями, обеспечивающими образование на пути перемещения водно-минеральной смеси, по всей высоте ее потока, цилиндрообразных скоплений мелких частиц магнитных минералов, задерживающих «тонкие» и пластинчатые частицы золота и сопутствующих ценных минералов, после чего, на пути перемещения водно-минеральной смеси, по всей высоте ее потока, создают вторичную зону локальных вихревых потоков электрогидроциклонами, на которых, при подаче напряжения, выделяются мелкие газовые пузырьки электролитического водорода, задерживающие «тонкие» частицы золота и обеспечивающие флотационное перемещение в верхние слои основного потока смеси пластинчатых частиц золота, для усиления сцепления которых с поверхностью пузырьков электролитических газов дозированно подают раствор, содержащий флотореагент-собиратель, отличается тем, что, в зоне электролитической обработки, формируют вторичные локальные вихревые потоки уменьшенного диаметра, обеспечивая вынос легких частиц жильных минералов и осаждение в ней шлиховых минералов и мелких частиц золота, интенсификациию осаждения или флотации чешуйчатых и пластинчатых частиц золота, при этом флотореагент подают в голову процесса, осажденные «тонкие» частицы ценного компонента периодически извлекают сполоском, а сфлотированные пластинчатые частицы направляют в отделенном верхнем слое потока в улавливающее устройство.

Способ осуществляется следующим образом.

Согласно предлагаемому способу, извлечение основной части тонкого золота из песков россыпей и техногенного минерального сырья осуществляется в результате потери скорости золотин в зоне магнитных завихрителей, при формировании локальных вихревых потоков и сцепления частиц золота с частицами магнетита и титаномагнетита, постепенно формирующих цилиндрообразные скопления мелких частиц магнитных минералов вокруг магнитных стержней, извлечение из потока плавучего чешуйчатого золота осуществляется за счет потери их скорости при контакте с пузырьками электролитического водорода, выделяющимися на поверхности электрогидроциклонов, а также за счет флотационного эффекта при сцеплении их с отделившимися от электродов пузырьками водорода и кислорода, с последующим отделением верхнего слоя потока.

На фиг. 1 изображен шлюз специальной конструкции, на фиг. 2 фото секций шлюза после окончания промывки.

На фиг. 1: 1 - грохот, 2 - бункер, 3 - корпус шлюза, 4 - рифли с магнитными стержнями, 5 - рифли с электродами, 6 - коврик, 7 - насос-дозатор с баком для пенообразователя, 8 - блок питания, 9 - отсекатель пенного продукта, 10 - отводные трубы для пенного продукта, 11 - уловитель с угольным накопителем, 12 - сливной подшлюзок.

Осуществляется способ следующим образом.

Первичная водно-минеральная смесь подается на грохот 1, а затем, после отсечения верхней, непродуктивной фракции - в загрузочный бункер 2 на шлюз, состоящий из магистрального корпуса 3 и рифлей 4, 5 в головную часть желоба. Внутри загрузочного бункера 2 установлена сетка для отсеивания крупнофракционного материала. Корпус шлюза выполнен в виде желоба с ковриком 6, покрытым ворсистой пластиковой поверхностью на днище. Пульпа, после выхода из бункера, первоначально проходит через ближние системы рифлей, в которые вмонтированы съемные вертикальные магнитные завихрители. При этом в перемещающейся линейно пульпе возникают локальные вихревые потоки, а мелкие частицы магнитных минералов ее твердой фазы сцепляются за счет магнитных взаимодействий с поверхностью завихрителей и между собой, формируя вокруг магнитных стержней цилиндрообразные скопления мелких частиц магнитных минералов, что обеспечивает захват ими «тонких» индивидуальных частиц золота, а также частиц, имеющих включения магнетита или находящегося с ним в сростках. Вертикальные магнитные завихрители установлены на рифлях 4 таким образом, чтобы они не создавали в потоке пульпы эффектов перекрытия внешних слоев вихревых потоков и гидравлической «тени» между смежными рядами и выполнены в виде трубок из немагнитного абразивностойкого материала, заполненных съемными магнитами.

Далее, после прохождения зоны рифлей с магнитными завихрителями, пульпа перемещается в зону рифлей 5, оборудованных системой электрогидроциклонов, установленных на рифлях в виде стержневых катодов и плоских анодов, вмонтированных в поверхность рифлей между катодами, записываемых источником электрического тока 8, через изолированные провода, вмонтированные в рифли 5. Катодные электрогидроциклоны выполнены в виде встроенных в рифли через изоляторы стержней из нержавеющей стали, аноды - из коррозионно-стойких пластин титана, покрытых оксидом рутения. Напряжение на электрогидроциклонах составляет 8-12В, сила тока порядка 0.1-0.3А, что необходимо и достаточно для осуществления электролитического разложения слабоминерализованной воды на водород и кислород. На катодах происходит обильное выделение пузырьков водорода, поверхность которых, за счет гидрофобных свойств мелких золотин, обеспечивает их торможение в зоне завихрения, а соответственно, и осаждение на ворсистую поверхность 6. Диаметр электрогидроциклонов принимается меньшим диаметра магнитных завихрителей в 1.5-3 раза в зависимости от характеристик минеральной массы для формирования зон мелких кольцевых потоков, в которых чешуйчатое и пластинчатое золото либо начинает тонуть, оседая в придонном осадке, либо, при условии сцепления с пузырьком электролитического газа, переместится в верхний слой потока водно-минеральной смеси. Пластинчатое и чешуйчатое золото в предлагаемом способе относительно прочно сцепляется с отделяющимися от поверхности электродов пузырьками водорода и кислорода за счет сорбированного на их поверхности флотореагента-собирателя, впрыскиваемого насосом-дозатором 7. Связанные с пузырьками газов частицы золота формируют пенный продукт в верхней части потока, который отсекается с помощью пластины 9 на выходе из желоба. Верхний пенный продукт через трубы 10 проходит через уловитель 11 со специально обработанным гранулированным углем, на котором оседает пластинчатое и чешуйчатое золото. Обеззолоченные хвосты через сливной подшлюзок 12 направляются в прудки-отстойники.

Пример осуществления способа

Испытания шлюза предложенной конструкции (фото, фиг. 2) проводились на реке Кручина с использованием эфельно-песковой фракции лежалых отвалов, сформированных за десятилетия предшествующей разработки одноименной долинной россыпи (всего пропущено через шлюз порядка 800 кг минеральной массы). При проведении испытаний было установлено, что частицы магнетита, преимущественно крупностью -0.25 мм, извлекаются более чем на 90%. Причем и сам «тонкий» магнетит содержит инкапсулированное и дисперсное золото в среднем на уровне 0.23 г/т.

В магнетите, после съема с трубок-завихрителей, в которые были помещены магниты, содержание золота составило -0.75 г/т, в тяжелой, шлиховой фракции, снятой с ворсистой поверхности шлюза - 0.38 г/т, что свидетельствует о работоспособности предлагаемого способа.

Предложенное изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности россыпных месторождений золота, и может быть использовано для переработки техногенных образований – гале-эфельных отвалов и хвостов промывки песков золотосодержащих россыпей. Способ доизвлечения золота из гале-эфельных отвалов и хвостов промывки песков россыпных месторождений включает осаждение минеральных частиц за счет создания в общем линейно-волновом потоке водно-минеральной смеси, локальных вихревых потоков, формируемых вертикально ориентированными магнитными завихрителями, обеспечивающими образование на пути перемещения водно-минеральной смеси, по всей высоте ее потока цилиндрообразных скоплений мелких частиц магнитных минералов, задерживающих «тонкие» и пластинчатые частицы золота и сопутствующих ценных минералов, после чего, на пути перемещения водно-минеральной смеси, по всей высоте ее потока, создают вторичную зону локальных вихревых потоков электрогидроциклонами, на которых при подаче напряжения выделяются мелкие газовые пузырьки электролитического водорода, задерживающие «тонкие» частицы золота и обеспечивающие флотационное перемещение в верхние слои основного потока смеси пластинчатых частиц золота, для усиления сцепления которых с поверхностью пузырьков электролитических газов дозированно подают раствор, содержащий флотореагент-собиратель. В зоне электролитической обработки формируют вторичные локальные вихревые потоки уменьшенного диаметра, обеспечивая вынос легких частиц жильных минералов и осаждение в ней шлиховых минералов и мелких частиц золота, интенсификацию осаждения или флотации чешуйчатых и пластинчатых частиц золота. Флотореагент подают в голову процесса. Осажденные «тонкие» частицы ценного компонента периодически извлекают сполоском. Сфлотированные пластинчатые частицы направляют в отделенном верхнем слое потока в улавливающее устройство. Технический результат - повышение эффективности обогащения дисперсного полиминерального материала. 1 пр., 2 ил.

Способ доизвлечения золота из гале-эфельных отвалов и хвостов промывки песков россыпных месторождений, включающий осаждение минеральных частиц за счет создания в общем линейно-волновом потоке водно-минеральной смеси, локальных вихревых потоков, формируемых вертикально ориентированными магнитными завихрителями, обеспечивающими образование на пути перемещения водно-минеральной смеси, по всей высоте ее потока цилиндрообразных скоплений мелких частиц магнитных минералов, задерживающих «тонкие» и пластинчатые частицы золота и сопутствующих ценных минералов, после чего, на пути перемещения водно-минеральной смеси, по всей высоте ее потока, создают вторичную зону локальных вихревых потоков электрогидроциклонами, на которых, при подаче напряжения, выделяются мелкие газовые пузырьки электролитического водорода, задерживающие «тонкие» частицы золота и обеспечивающие флотационное перемещение в верхние слои основного потока смеси пластинчатых частиц золота, для усиления сцепления которых с поверхностью пузырьков электролитических газов дозированно подают раствор, содержащий флотореагент-собиратель, отличающийся тем, что в зоне электролитической обработки формируют вторичные локальные вихревые потоки уменьшенного диаметра, обеспечивая вынос легких частиц жильных минералов и осаждение в ней шлиховых минералов и мелких частиц золота, интенсификацию осаждения или флотации чешуйчатых и пластинчатых частиц золота, при этом флотореагент подают в голову процесса, осажденные «тонкие» частицы ценного компонента периодически извлекают сполоском, а сфлотированные пластинчатые частицы направляют в отделенном верхнем слое потока в улавливающее устройство.