Техника и технологии

О внедрении технологии селективной переработки песков с применением центробежных концентраторов Falcon

24 августа 2018
/
NEDRADV, 24 августа 2018 года

В связи со снижением запасов разведанных месторождений золота, отрабатываемых традиционными технологиями, а также с существенным уменьшением количества выявляемых месторождений, как никогда актуальной видится задача по поиску и внедрению нетрадиционных сочетаний недорогих технологических решений, позволяющих расширить сырьевую базу.

Рисунок 1. Укладка штабеля КВ

Поиск технологий переработки богатых, но упорных руд малоэффективен и в настоящее время так и не нашёл широкого применения из-за необходимости больших капитальных вложений и высокой себестоимости.

Наиболее дешёвыми, в отношении капитальных затрат и себестоимости, являются технологии гравитации и кучного выщелачивания (КВ). Отработку россыпных месторождений осложняет наличие глины и валунов в золотоносных пластах, а также дефицит воды для промывки. При использовании КВ обязательным условием является качество агломерации, кроме того требуется большой расход реагентов и строительство дорогостоящих карт.

Представляемая технология позволяет проводить селективную переработку руд/песков, что при использовании самых дешёвых методов обогащения позволяет исключить негативные ограничения, вызванные влиянием вышеуказанных факторов.

Классическая схема переработки руд методом КВ предусматривает переделы дробления и классификации, агломерации (окомкования), собственно КВ, сорбции, десорбции (элюирования), электролиза и плавки.

В практике работы золотодобывающих предприятий, работающих по технологии КВ золота, нередко встречаются трудности, связанные с окомкованием мелких классов золотосодержащих руд. Чаще всего данные руды содержат значительное количество пескового материала, который по своим физическим свойствам не склонен к окомкованию.

После укладки материала в штабель КВ мелкие частицы заполняют свободные полости, что снижает проницаемость штабелей и приводит к снижению извлечения металла и необходимости дополнительного рыхления и перевалки штабеля. В подобных случаях мелкие классы крупности требуется вывести из «головы» схемы КВ и переработать по «альтернативной технологии».

Как нельзя лучше на роль «альтернативной технологии» подходит применение гравитационных схем обогащения. В зависимости от распределения золота между классами крупности гравитационная схема может также включать цикл измельчения и классификации.

Центробежные концентраторы Falcon на предприятиях КВ. Пример внедрения

С 2014 года была начата промышленная отработка месторождения Аулие в Северном Казахстане. Стоит отметить, это погребённое морское россыпное месторождение, и пески представлены песчано-глинистым материалом (песчаный и глинистый тип) и плотиком (глинистый материал) с преобладанием мелкого золота. Это сделало невозможным применение традиционных для россыпных месторождений полигонных методов промывки. Соотношение пескового и глиносодержащего материала составляет ≈70/30.

Извлечение золота, согласно технологическому регламенту и проекту, проводилось по технологии КВ. Однако уже в первый год работы стало ясно, что достичь проектных показателей извлечения золота по этой схеме невозможно.

Агломерация с увеличением подачи цемента и иных связующих не давала стабильного окомкования и, как результат, приводила к резкому снижению проницаемости штабеля. Учитывая данное обстоятельство, было принято решение о необходимости поиска и изменения технологии обогащения.

Рисунок 2. Принципиальная схема гравитационного обогащения руд северно-казахстанского месторождения золота В связи с этим специалистами предприятия совместно с Научно-исследовательским институтом ВНИИцветмет были проведены дополнительные исследования, на основании которых была разработана технология раздельной переработки рудных песков месторождения по технологиям КВ и гравитационной схеме. Согласно предложенной схеме разные типы исходного материала должны перерабатываться раздельно.

Материал, представленный плотиком, направляется на предварительное грохочение по классу 100 мм, надрешётный продукт направляется на склад для перемораживания (в зимний период) и додрабливания (в весенний период) для переработки данного продукта на следующий сезон. Подрешётный продукт после агломерации укладывается в штабель КВ.

Рудные пески после предварительного грохочения направляются на дезинтеграцию в скруббер-бутару с отсевом по классу 10 мм. Класс +10 мм направляется на окомкование, после чего укладывается в штабель КВ.

Класс –10 мм направляется в цикл многостадиального гравитационного обогащения. Материал подаётся на отсадочную машину, хвосты которой направляются на грохочение по классу 2 мм, надрешётный продукт направляется на доизмельчение в шаровую мельницу, на разгрузке которой установлена ещё одна отсадочная машина. Подрешётный продукт –2 мм направляется на грохочение по классу 0,5 мм, класс –0,5 мм является продуктом питания центробежного концентратора Falcon SB2500, хвосты которого, объединяясь с классом –2 мм и +0,5 мм, направляются в пруд-отстойник системы оборотного водоснабжения.

Концентраты отсадочных машин направляются на центробежный концентратор Falcon SB1350, хвосты которого также направляются на грохот со шпальтовым ситом 0,5 мм и являются питанием центробежного концентратора Falcon SB2500. Концентраты обоих гравитационных концентраторов направляются на установку интенсивного выщелачивания Sepro SLR-3000.

Согласно данным лабораторных исследований введение данной технологии должно позволить извлечь до 70–80 % золота из рудных песков класса –10 мм.

Для подтверждения проектных показателей недропользователем было принято решение опытно-промышленного испытания технологической схемы по селективному обогащению рудных песков, что и было выполнено в сезон 2017 года.

На первом этапе была опробована технология КВ глинистой составляющей и организован склад для дальнейшей переработки рудных песков крупностью –10 мм. Вывод данного класса из существующей схемы КВ позволил решить проблему агломерации. Агломерация материала после вывода избытка песка показала высокую эффективность принятого решения — получены качественные окатыши при существенно более низком по отношению к проектному расходу цемента.

Вторым этапом был закуплен и введён в эксплуатацию центробежный концентратор Falcon SB1350, питанием которого стал продукт рудных песков крупностью –2 мм.

Уже в первый период эксплуатации были подобраны режимы работы центробежного концентратора в открытом цикле, при которых было достигнуто извлечение на уровне 65 %, при качестве концентрата около 50 г/т.

На момент написания данной заметки, недропользователь закупил скруббер-бутару, отсадочные машины, центробежный концентратор Falcon SB250, шаровую мельницу доизмельчения класса +2 мм, а также дополнительное вспомогательное оборудование для того, чтобы во втором квартале 2018 года приступить к реализации проектной схемы гравитационного обогащения рудных песков.

Учитывая предварительные результаты, полученные на месторождении Аулие, ряд золотодобытчиков, работающих по технологии КВ, проявили к данной технологии повышенный интерес и начали проведение полупромышленных испытаний по гравитационному обогащению мелких классов исходных продуктов на модульных установках IGR-100 на базе центробежного концентратора iCON i150 и вносить изменения в собственные проекты.

Общие выводы

Необходимо отметить наиболее важные моменты при использовании центробежных концентраторов на золотодобывающих предприятиях КВ, а также россыпных месторождениях, отработка которых ранее считалась нерентабельной:

Особенность использования технологии КВ неразрывно связана с необходимостью минимизации капитальных затрат в связи со скромными запасами и низкими содержаниями ценного компонента. Внедрение описанной выше технологии позволило резко снизить количество при повышении качества материала, укладываемого в штабели КВ и соответственно уменьшить потребность строительства новых карт, что является одной из основных статей капитальных затрат на КВ.
Как правило, в регламентах и проектах предприятий КВ закладывается извлечение металла 60–65 % по истечении 180 рабочих дней в году, что приводит к тому, что извлечь удаётся до трети металла, «поднятого» в объеме горной породы, добытой за текущий сезон. Остальное неизменно откладывается на следующий сезон, что ведёт к замораживанию финансовых средств, затраченных на горные работы, рудоподготовку и укладку в текущем сезоне. Применение процессов гравитации с использованием центробежных концентраторов способно снизить данные негативные факторы за счёт извлечения металла непосредственно в момент его поступления на обогатительный передел.
Существенно снижаются и операционные затраты. В связи со снижением объёмов материала, направляемого на КВ, снижается расход реагентов, в том числе циана и цемента, являющихся определяющими в структуре себестоимости переработки на предприятиях КВ.
Хвосты гравитационного передела не содержат каких-либо химических реагентов, не требуют специальных хранилищ и могут быть использованы на строительные нужды как дополнительный продукт или на рекультивацию с уменьшением экологических платежей.
За счёт полной автоматизации центробежных концентраторов Falcon, их внедрение не влечёт за собой существенного увеличения численности рабочего персонала и, соответственно, фонда заработной платы предприятия.

Отдельно необходимо отметить, что применение описанной технологии с селективной переработкой руды (песков) методом КВ и гравитацией с применением концентраторов Falcon позволяет вовлечь в отработку целый ряд месторождений золота, ранее считавшихся бесперспективными:

погребённые россыпи с высоким содержанием глины и мелким золотом;
труднопромывистые аллювиальные россыпи с повышенным содержанием глины и валунов;
глинистые россыпные месторождения с дефицитом воды для промывки;
относительно небольшие по запасам и бедные по содержаниям месторождения золота в корах выветривания.