Извлечение мелкого и тонкого россыпного золота винтовыми сепараторами

Общеизвестно, что при промывке песков россыпных месторождений золота шлюзовыми приборами диагностируются потери тонкого и мелкого золота. На некоторых месторождениях эти потери могут достигать 15—30%.

Во время добычного сезона 2021 года обогатительный комплекс винтовой сепарации ОМВ-45 производства НПК «Спирит» был задействован для контрольного обогащения валовой пробы эфелей (хвостов шлюза) текущей промывки песков россыпного месторождения золота в Республике Саха (Якутия). Комплекс предназначен для переработки хвостов шлюзовых приборов и может использоваться как приставка к шлюзовому прибору. Схема цепи аппаратов представлена на рис. 2.

ОМВ-45 включает в себя:

— инерционный грохот ГИС-32 с ситами 10 и 2 мм;

— насосную позицию на базе насоса М6/4;

— сгустительную воронку;

— винтовые сепараторы СВШ-2-1000 в количестве 8 аппаратов;

— концентрационный стол СКО-1-7,5;

— контрольный шлюз КШ-1;

— металлоконструкции, раму на санях, ограждения и проч.

Пески месторождения характеризуются высоким (до 50%) содержанием шламовой (преимущественно алевритистой) фракции. По разведочным данным и кассе, золото в месторождении мелкое (медианный размер 0,85 мм), доля тонкого золота фракции -0,25 мм незначительна и не превышает 2% (табл. 1).

Промышленное обогащение песков россыпи осуществляется по шлюзовой технологии (прибор ПБШ-100 со шлюзами мелкого наполнения).  В ходе работ ведётся систематическое опробование текущих хвостов шлюза с обогащением на центробежном концентраторе (КРЦ-400, производства ЗАО «Итомак») с целью контроля потерь. По результатам контроля потери с эфелями промывочного прибора в течение сезона не превышали нормативные и находятся в пределах 1,5—2,3%.

Методика и результаты обогащения эфелей

Две валовые пробы объёмом 15 м³ каждая были отобраны из фракции эфелей ПБШ-100 «среднего сноса» — гравийно-галечный материал с песчаным заполнителем, выход которых, по данным маркшейдерской съёмки, составляет 35% от исходного. Содержание минералов тяжёлой фракции в эфеле низкое — 0,3—1,0 кг/м³. В тяжёлой фракции во всех классах крупности доминирует пирит, в заметных количествах присутствуют галенит (класс -1,0+0,25 мм) и монацит (класс -1,0+0,2 мм), техногенные медь и железо. В классе -0,25 мм преобладает циркон.

Первая проба была обогащена на шлюзе мелкого наполнения с дражными трафаретами из просечно-вытяжного листа высотой 16 мм.

Вторая проба обогащалась на обогатительном комплексе винтовой сепарации ОМВ-45 производства НПК «Спирит». Время обогащения пробы эфелей объёмом 15 м³ на ОМВ-45 составило 25 минут, выход концентрата -25 кг (0,08% от исходного). Гранулометрическая характеристика золота, извлечённого из валовых проб эфелей, представлена в табл. 3.

Содержание химически чистого золота в пробе, обогащённой на шлюзе мелкого наполнения, составило 0,037 г/ м³; в пробе, обогащённой на ОМВ-45 (по технологии винтовой сепарации), — 0,092 г/ м³, т.е. в 2,5 раза выше.

Принципиальное ограничение шлюзовой технологии по извлечению тонких и уплощённых фракций золота фиксируется также в гранулометрическом спектре металла (табл. 1). На шлюзе мелкого наполнения из эфелей удовлетворительно извлечены фракции крупнее 0,25 м, при этом по массе преобладает класс -1+0,5 мм (42,37%). В пробе, обогащённой на винтовых сепараторах, за счёт доизвлечения чешуйчатого и тонкого золота относительная доля крупных классов уменьшилась в 1,5—2,0 раза, а доля класса -0,125 мм выросла до 36,86%. Следует отметить, что чешуйчатое «косовое» золото и золото класса -0,125 мм для промышленного пласта данной россыпи нехарактерно, но отмечается в «речнике» — галечниках кровли промышленного пласта и при содержаниях 0,03—0,2 г/м³ (ниже бортового лимита) не учитывается при подсчёте запасов. Тем показательнее его отсутствие в шлюзовом концентрате и существенная доля в концентрате винтовой сепарации. Более того, по визуальной оценке, под бинокуляром до 50% золота в классе -0,125 мм из концентрата винтовой сепарации имеет крупность меньше 60 микрон.

На ОМВ-45 концентрат винтовой сепарации в непрерывном текущем режиме перечищается на концентрационном столе СКО-7,5, а хвосты винтовой сепарации и хвосты стола подаются на контрольный шлюз мелкого наполнения. В ходе проведённой работы финишный концентрат ОМВ-45 и концентрат контрольного шлюза были доведены отдельно, что позволило оценить показатели работы установки на исследованном материале (табл. 4).

Установлено, что крупные и объёмные золотины закономерно выводятся в хвосты винтовой сепарации и улавливаются на контрольном шлюзе мелкого наполнения. Извлечение в концентрат винтовой сепарации мелкого, тонкого, в т.ч. чешуйчатого золота, на уровне 95—98%.

Выводы: шлюзовая технология имеет принципиальные ограничения по извлечению тонкого и чешуйчатого золота. При использовании технологии винтовой сепарации на промышленной установке ОМВ-45 уровень извлечения золота крупностью от 0,5 мм до как минимум 40 микрон не ниже 90—95% при выходе концентрата меньше 0,1% от исходного питания комплекса (эфелей).

Таким образом, полученные результаты позволяют рекомендовать данную технологию как в основном обогатительном цикле, так и при переработке лежалых хвостов (эфелей) применительно к объектам, в которых установлено тонкое и тонкопластинчатое (чешуйчатое) золото.

И.В. Кадесников, руководитель группы обогащения россыпных месторождений;

П.В. Сержанин, ведущий инженер-технолог ООО НПК «Спирит»;

П.О. Иванов, инженер-геолог (Республика Саха (Якутия))