СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РОССЫПЕЙ И/ИЛИ ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЛИНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ОБОГАЩЕНИЯ РОССЫПЕЙ И/ИЛИ ТЕХНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2021 года по МПК B03B7/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к комплексному обогащению полезных ископаемых, в частности золота, других благородных металлов и попутных минеральных комплексов цветных и редких металлов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен способ первичного обогащения россыпного золота мелких классов включающий дезинтеграцию, промывку исходного материала в скруббер-бутарах, классификацию промытого материала на виброгрохотах по классу 2 мм. Разделение материала на концентрат и хвосты, отличающийся тем, что с целью упрощения процесса обогащения при увеличении степени извлечения золота мелких классов в концентрат, после классификации на виброгрохотах класс -2 мм обрабатывают в дезинтеграторе роторного типа, а разделение на концентрат и хвосты ведут на винтовых шлюзах (патент РФ на изобретение №2024318).

Недостатками данного способа являются:

1. Неэффективная дезинтеграция и классификация, которая приводит к потере крупных самородковых фракций (+10 мм) и мелких (-0,5 мм) фракций золота.

2. Невозможность получения суперконцентратов и промпродуктов в едином процессе.

3. Использование винтовых шлюзов не позволяет в достаточной мере извлекать тонкое золото в классе (-0,2 мм).

Известен способ извлечения благородных металлов из россыпей и техногенных месторождений полезных ископаемых (варианты) и поточная линия для его осуществления (патент РФ на изобретение №2659910), включающий дезинтеграцию, классификацию, сгущение, основную и перечистную сепарацию на винтовых шлюзах. Концентрат после основной и перечистной винтовых сепараций подвергают магнитной сепарации. Промпродукты винтовой сепарации подвергают перечистке. Хвосты классификации и винтовой сепарации подвергают дополнительному обогащению. Способы осуществляют на поточной линии, содержащей последовательно установленные устройства для дезинтеграции, устройство для классификации, сгуститель, основные и перечистные винтовые сепараторы и концентрационный стол. Линия дополнительно снабжена магнитным сепаратором и шлюзом мелкого наполнения для улавливания крупного золота.

Недостатками данного способа являются:

1. Невозможность комплексного обогащения россыпных объектов с извлечением попутных минеральных комплексов.

2. Неполное извлечение благородных металлов, особенно тонких и самородковых фракций. Излишнее применение перечистных операций.

Наиболее близким по технической сущности является способ извлечения золота и устройство для обогащения золотосодержащего сырья (патент РФ на изобретение №2483807). Устройство включает: приемный бункер, качающийся питатель, конвейер для подачи песков, скруббер-грохот, конвейер для уборки подрешетного продукта (гали), вибрационный гидрогрохот, пульпообразователь, песковый насос, пульподелитель, гидроклассификатор, виброконцентратор, концентрационные столы, вагонетки для уборки продуктов классификации и обогащения, водяной насос, пруд накопитель и отстойник.

Недостатками указанного устройства являются сложность в компоновке оборудования и его низкая эффективность в ключевых операциях (виброконцентратор, гидроклассификатор), неэффективные решения при удалении хвостов обогащения.

Общий недостаток известных способов состоит в том, что степень извлечения золота и минеральных комплексов, особенно, в классах менее 0,5 мм недостаточно высокая. При этом их потери могут доходить до 80%. Сложность схем обогащения в итоге приводит к низкой производительности оборудования и высокой металлоемкости.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С истощением сырьевой базы в золотодобывающей промышленности актуальной становится проблема отработки и переоценки непромышленных россыпных месторождений, техногенных образований, включающих значительные ресурсы тонкого, мелкого золота (ТМЗ).

Для решения этой задачи необходимы рациональные энергосберегающие технологии комплексного извлечении полезных ископаемых (ПИ), новые технологические схемы отработки с экономической и экологической направленностью.

Технический результат состоит в достижении высоких показателей обогащения россыпей и/или техногенных источников, содержащих золото и благородные металлы с возможностью попутного извлечения минеральных комплексов, содержащих W, Sn, Ti, Zr, редкоземельные элементы, Hg.

Указанная задача решена благодаря тому, что в соответствии с предлагаемым способом комплексного обогащения россыпей и/или техногенных образований благородных металлов:

осуществляют двухстадиальное грохочение с получением крупной, средней и мелкой фракций,

подвергают упомянутую мелкую фракцию магнитной сепарации, затем классифицируют и концентрируют на высокочастотной отсадочной машине,

подрешетный продукт упомянутой отсадочной машины классифицируют и обесшламливают посредством эрлифтных классификаторов, после чего раздельно обогащают на столах для выделения «золотой головки», промпродуктов и отвальных хвостов.

Предпочтительно, когда вышеупомянутой двхстадиальное грохочение осуществляют посредством скруббер-грохота.

Вышеупомянутый скруббер-грохот может быть выполнен с возможностью разделения на фракции крупностью +12, (-12+3) и -3.

В одном из вариантов осуществления способа вышеупомянутой электродинамической сепарации подвергают предварительно высушенную фракцию крупностью (-12+3).

Вышеупомянутая отсадочная машина, в одном из вариантов осуществления способа, может быть выполнена с возможностью получения надрешетной фракции крупностью (-3+1).

Концентрации в вышеупомянутой отсадочной машине, в одном из вариантов осуществления способа, может быть подвергнута фракция крупностью (-3+1).

Упомянутую среднюю фракцию крупностью (-12+3), содержащую самородки и сростки золота, в одном из вариантов осуществления способа, могут дополнительно обрабатывать электродинамическим сепаратором.

Надрешетный продукт вышеупомянутой отсадочной машины и концентрат контрольного шлюза перед классификацией и обогащением на вышеупомянутых концентрационных столах, в одном из вариантов осуществления способа, могут дополнительно обрабатывать в шаровой мельнице.

Промпродукты с вышеупоямнутых концентрационных столов, в одном из вариантов осуществления способа, могут подвергать сушке, окислительному обжигу с последующей оттиркой, концентрацией на столах для получения «золотой головки», концентрата и отвальных хвостов.

Подрешетный продукт вышеупомянутой отсадочной машины, в одном из вариантов осуществления способа, могут дополнительно перекачивать в пульпообразователь эрлифтного классификатора, а крупную фракцию могут дополнительно разделять на концентрационных столах.

Шламистую фракцию эрлифтного классификатора крупностью (-0,04), в одном из вариантов осуществления способа, могут дополнительно направлять в отстойник и далее, по мере накопления, обогащают на концентрационном столе.

Указанная задача также решена благодаря тому, что предлагаемая линия комплексного обогащения россыпей и/или техногенных образований благородных металлов, содержит:

концентрационный стол для обогащения песковой фракции,

концентрационный стол для обогащения мелкопесковой фракции,

эрлифтный классификатор, выполненный с возможностью отделения песковой и мелкопесковой фракций, и их подачи на концентрационные столы для обогащения песковой и мелкопесковой фракции, соответственно,

вибрационный грохот, выполненный с возможностью разделения сырья на фракции и подачи фракций на упомянутые концентрационные столы для песковой и мелкопесковой фракций,

шаровую мельницу, выполненную с возможностью подачи измельченного продукта на упомянутый вибрационный грохот,

высокочастотную отсадочную машину, выполненную с возможностью подачи надрешетного продукта в шаровую мельницу, а подрешетного продукта в пульпообразователь эрлифтного классификатора,

магнитный сепаратор, выход которого для немагнитной фракции соединен со входом высокочастотной отсадочной машины,

электродинамический сепаратор, выполненный с возможностью отделения фракции, содержащей металлические самородки,

скруббер-грохот, выполненный с возможностью измельчения и классификации сырья с получением мелкой, средней и крупной фракции, выход которого для мелкой фракции соединен с упомянутым магнитным сепаратором, а выход для средней фракции - с электродинамическим сепаратором.

По предлагаемому способу (Фиг. 1) исходный материал (-50) поступает в двухстадиальный скруббер-грохот (СГ) 2, разделяющий материал на 3 фракции: (+12); (-12+3); (-3). Продукт (-3) после магнитной сепарации направляют на высокочастотную отсадочную машину (ВОМ) 3, подрешетный продукт которой в классе (-1) поступает в эрлифтные классификаторы (ЭК) 4. Песковые и шламистые продукты ЭК раздельно обрабатывают на песковом и шламовом концентрационных столах (СКО) б.

Способ комплексного обогащения россыпей, как проиллюстрировано в разделе «Осуществление изобретения» может быть реализован на полупромышленной и промышленной линиях (отличающиеся исключительно по геометрическому подобию, где К_ГП=2,5).

В соответствии со способом по изобретению получают:

1. Гравийно-галечный материал (-12+3), содержащий самородковую фракцию извлекаемую электродинамическим (ЭДМ) сепаратором 9.

2. Надрешетный продукт (ВОМ) класса (-3+1), представленный крупным золотом, сростками и комплексом тяжелых минералов, обрабатываемый в шаровой мельнице (ШМ) 8 с последующей классификацией на вибрационном грохоте 7 и концентрацией на столах 6.

3. Подрешетный продукт (ВОМ) 3 после классификации и обесшламливания на (ЭК) 4 обрабатывают на (СКО) 6 с получением золотой головки, промпродуктов и хвостов.

По мере накопления промпродуктов происходит их перечистка для получения «золотой головки» и концентрата.

«Золотую головку» после окислительного обжига и обработки азотной кислотой подвергают тигельной плавке на лигатурное золото.

Богатый концентрат подвергают окислительному обжигу, оттирке, концентрации на столе для выделения «золотой головки», сушке и накопительной плавке.

Таким образом, по предложенному способу решают проблему комплексного обогащения россыпей и техногенных образований благородных металлов, с попутным извлечением минеральных комплексов, имеющих специализацию на W, Sn, Ti, Zr, редкоземельные элементы, Hg и другие сопутствующие компоненты представляющие промышленный интерес.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1 изображена схема цепи аппаратов обогащения ОМ 0,2-2 с оптимальной производительностью в исходной массе 0,2 и 2 М³/час по черновым концентратам и исходным пескам (хвостам обогащения) соответственно. Стационарный полупромышленный вариант. Позициями обозначены следующие элементы: 1 - кран-балка с тельферной лебедкой, 2 - скруббер-грохот, 3 - высокочастотная отсадочная машина, 4 - эрлифтный классификатор, 5 - отстойник, 6 - концентрационные столы, 7 - вибрационные сита, 8 - шаровая мельница, 9 - электродинамический сепаратор, 10 - барабанная сушилка, 11 - магнитный сепаратор.

На Фиг. 2 изображена схема цепи аппаратов обогащения (мобильный промышленный вариант) ОМ 3-30 с оптимальной производительностью в исходной массе 3 и 30 М³/час по черновым концентратам и исходным пескам (хвостам обогащения) соответственно. Позициями обозначены следующие элементы: 21 - вибрационный гидрогрохот, 22 - скруббер-грохот, 23 - высокочастотная отсадочная машина, 24 - эрлифтный классификатор, 25 - отстойник, 26 - концентрационные столы, 27 - вибрационные сита, 28 - шаровая мельница, 29 - электродинамический сепаратор, 210 - барабанная сушилка, 211 - магнитный сепаратор.

На Фиг. 3 изображена общая схема обогащения для стационарного (ОМ 0,2-2) и мобильного (ОМ 3-30) модулей.

На Фиг. 4 показан логарифмический график распределения гранулометрического состава золота по крупности в зависимости от исследуемого материала и способа обогащения. Соответствует таблице 1.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ комплексного обогащения россыпей, техногенных образований включает 2 технологические линии (ТЛ) производительностью (0,2-2), (3-30) м³/час, где первая цифра в скобках - производительность по концентратам, вторая, исходным пескам и хвостам обогащения (техногенным комплексам).

Размеры основных аппаратов ТЛ различаются по геометрическому подобию, где К_ГП=2,5.

Первую технологическую линию ОМ 0,2-2 (Фиг. 1) используют для:

1. Обработки крупнообъемных геологических и технологических проб.

2. Доводки концентратов и перечистки промпродуктов второй линии обогащения (ОМ 3-30).

3. Доводки шлюзовых концентратов действующих обогатительных установок.

4. Переоснащения и модернизации действующих предприятий. Вторая технологическая линия ОМ 3-30 (Фиг. 2)

предназначена, для:

1. Обогащения песков россыпей.

2. Обогащения техногенных комплексов, включающих эфельные отвалы россыпей и хвосты шлихообогатительных, рудообогатительных фабрик.

Задачи настоящего изобретения состоят в:

1. Снижении энергоемкости и металлоемкости обогатительного оборудования без ущерба для эффективного извлечения ТМЗ и попутных минеральных комплексов.

2. Включении в схему обогащения аппаратов с наиболее оптимальными технологическими параметрами: эрлифтного классификатора 4; высокочастотной отсадочной машины 3; электродинамического (ЭДМ) сепаратора 9; шаровой мельницы 8; облегченных концентрационных столов б.

Схема обогащения технологических линий (Фиг. 3) отличается только размером исходного материала в начале процесса грохочения и дезинтеграции, а также компоновкой и количеством аппаратов.

Предлагаемый способ комплексного обогащения россыпей, техногенных образований благородных металлов апробирован на месторождении россыпного золота в Адычанском золотоносном районе в Республике Саха (Якутия), которое разрабатывалось в начале 70-х годов прошлого века. Затем с 2017 года на месторождении вновь возобновили добычные работы. Обогащение песков производят скрубберными шлюзовыми промприборами с прямой или конвейерной загрузкой песков. Ранее доводку и сокращение концентрата осуществляли непосредственно на шлюзе с последующей ручной доводкой на шлихообогательной установке (ШОУ).

Полупромышленный обогатительный модуль ОМ 0,2-2 используют на отрабатываемой россыпи для решения следующих задач:

1. Обогащение и изучение валовых проб по исходным пескам, хвостам обогащения текущей промывки.

2. Обработка хвостов обогащения после доводки шлюзовых концентратов.

3. Разработка технологического регламента предлагаемого изобретения.

Работу обогатительного модуля осуществляют следующим образом.

Шлюзовой концентрат при помощи кран-балки и тельфера 1(Фиг. 1) из контейнера (V-0.2m³) подают в скруббер-грохот 2 для дезинтеграции и грохочения по классам:

+12 (галечный отвал);

-12+3 (сушка) 10;

-3 (магнитная сепарация).

После сушки фракцию (-12+3) направляют на электродинамическую сепарацию или ручную разборку для выделения самородков и сростков, с последующей обработкой их в HF (плавиковой кислоте).

Фракцию (-3) после магнитного сепаратора подают в высокочастотную отсадочную машину 3, армированную сеткой с апертурой 1,0 мм.

Надрешетный продукт отсадочной машины в виде тяжелой фракции с крупным золотом (-3+1) периодически загружают в шаровую мельницу 8, а хвосты через контрольный шлюз удаляют в отвал.

Концентрат контрольного шлюза также загружают в шаровую мельницу.

Подрешетный продукт (-1) отсадочной машины перекачивают в пульпообразователь эрлифтного классификатора 4.

Шламистые продукты по классу (-0,04) через отстойник 5 сливают в гидроотвал.

Песковую, мелкопесковую и шламистую фракции эрлифтного классификатора и отстойника раздельно обрабатывают на концентрационных столах 6 (СКО-1,3).

Измельченный материал шаровых мельниц после классификации на вибрационных ситах 7 также обогащают на столах с получением трех продуктов:

1. Золотой головки, пригодной к тигельной плавке.

2. Промпродукта на перечистку для дальнейшего окислительного обжига и обогащения огарка.

3. Отвальных хвостов.

Схему обогащения на полупромышленной установке (показанную на (Фиг. 3) используют на россыпных месторождениях района с 2011 года.

Результаты обогащения, полученные на нескольких россыпных объектах близки по своим показателям (см. Фиг. 4 и Таблицу 1).

После перечистки золотой головки и промпродуктов концентрационных столов получают коллективный концентрат, содержащий помимо ТМЗ, комплекс минералов представляющих промышленный интерес (Таблица 2).

Применение предлагаемого способа в схеме обработки шлюзовых концентратов позволяет увеличить извлечение золота примерно на 10%.

В таблице 1 показаны особенности распределения золота по гранулометрическому составу в зависимости от материала и способов его обогащения.

В таблице 2 показаны содержания и концентрации основных элементов в промпродуктах концентрационных столов представляющих промышленный интерес на данном месторождении.

Группа изобретений относится к горнодобывающей промышленности, а именно к комплексному обогащению полезных ископаемых, в частности золота, других благородных металлов и попутных минеральных комплексов цветных и редких металлов. Технический результат состоит в достижении высоких показателей обогащения россыпей и/или техногенных источников, содержащих золото и благородные металлы с возможностью попутного извлечения минеральных комплексов, содержащих W, Sn, Ti, Zr, редкоземельные элементы, Hg. Согласно способу осуществляют двухстадиальное грохочение с получением крупной, средней и мелкой фракций, упомянутую мелкую фракцию подвергают магнитной сепарации. Затем классифицируют и концентрируют на высокочастотной отсадочной машине, подрешетный продукт упомянутой отсадочной машины классифицируют и обесшламливают посредством эрлифтных классификаторов, после чего раздельно обогащают на столах для выделения «золотой головки», промпродуктов и отвальных хвостов. Также заявлена линия комплексного обогащения, содержащая концентрационные столы для обогащения песковой и мелкопесковой фракций, эрлифтный классификатор, выполненный с возможностью отделения песковой и мелкопесковой фракций, и их подачи на концентрационные столы для обогащения песковой и мелкопесковой фракции соответственно. Вибрационный грохот, выполненный с возможностью, шаровую мельницу, высокочастотную отсадочную машину, выполненную с возможностью подачи надрешетного продукта в шаровую мельницу, а подрешетного продукта в пульпообразователь эрлифтного классификатора, магнитный сепаратор, выход которого для немагнитной фракции соединен со входом высокочастотной отсадочной машины, электродинамический сепаратор, скруббер-грохот. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.

1. Способ комплексного обогащения россыпей и/или техногенных образований благородных металлов, в котором:

осуществляют двухстадиальное грохочение с получением крупной, средней и мелкой фракций,

подвергают упомянутую мелкую фракцию магнитной сепарации, затем классифицируют и концентрируют на высокочастотной отсадочной машине,

подрешетный продукт упомянутой отсадочной машины классифицируют и обесшламливают посредством эрлифтных классификаторов, после чего раздельно обогащают на столах для выделения «золотой головки», промпродуктов и отвальных хвостов.

2. Способ по п.1, в котором двхстадиальное грохочение осуществляют посредством скруббер-грохота.

3. Способ по п.2, в котором скруббер-грохот выполнен с возможностью разделения на фракции крупностью +12, (-12+3) и -3.

4. Способ по п.3, в котором вышеупомянутой электродинамической сепарации подвергают предварительно высушенную фракцию крупностью (-12+3).

5. Способ по п.1, в котором вышеупомянутая отсадочная машина выполнена с возможностью получения надрешетной фракции крупностью (-3+1).

6. Способ по любому из пп.3 или 5, в котором концентрации в вышеупомянутой отсадочной машине подвергают фракцию крупностью (-3+1).

7. Способ по п.1, в котором упомянутую среднюю фракцию крупностью (-12+3), содержащую самородки и сростки золота, дополнительно обрабатывают электродинамическим сепаратором.

8. Способ по п.1, в котором надрешетный продукт вышеупомянутой отсадочной машины и концентрат контрольного шлюза перед классификацией и обогащением на вышеупомянутых концентрационных столах дополнительно обрабатывают в шаровой мельнице.

9. Способ по п.1, в котором промпродукты с вышеупоямнутых концентрационных столов подвергают сушке, окислительному обжигу с последующей оттиркой, концентрацией на столах для получения «золотой головки», концентрата и отвальных хвостов.

10. Способ по п.1, в котором подрешетный продукт вышеупомянутой отсадочной машины дополнительно перекачивают в пульпообразователь эрлифтного классификатора, а крупную фракцию дополнительно разделяют на концентрационных столах.

11. Способ по п.1, в котором шламистую фракцию эрлифтного классификатора крупностью (-0,04) дополнительно направляют в отстойник и далее, по мере накопления, обогащают на концентрационном столе.

12. Линия комплексного обогащения россыпей и/или техногенных образований благородных металлов, содержащая:

концентрационный стол для обогащения песковой фракции,

концентрационный стол для обогащения мелкопесковой фракции,

эрлифтный классификатор, выполненный с возможностью отделения песковой и мелкопесковой фракций, и их подачи на концентрационные столы для обогащения песковой и мелкопесковой фракции, соответственно,

вибрационный грохот, выполненный с возможностью разделения сырья на фракции и подачи фракций на упомянутые концентрационные столы для песковой и мелкопесковой фракций,

шаровую мельницу, выполненную с возможностью подачи измельченного продукта на упомянутый вибрационный грохот,

высокочастотную отсадочную машину, выполненную с возможностью подачи надрешетного продукта в шаровую мельницу, а подрешетного продукта в пульпообразователь эрлифтного классификатора,

магнитный сепаратор, выход которого для немагнитной фракции соединен со входом высокочастотной отсадочной машины,

электродинамический сепаратор, выполненный с возможностью отделения фракции, содержащей металлические самородки,

скруббер-грохот, выполненный с возможностью измельчения и классификации сырья с получением мелкой, средней и крупной фракции, выход которого для мелкой фракции соединен с упомянутым магнитным сепаратором, а выход для средней фракции - с электродинамическим сепаратором.