способ извлечения благородных металлов из золотоносных песков

Формула изобретения

1. Способ извлечения благородных металлов из золотоносных песков, включающий подачу суспензии золотосодержащего песка во вращающийся горизонтальный барабан, выделение благородных металлов из суспензии и удаление продуктов разделения суспензии, отличающийся тем, что перед подачей суспензии в горизонтальный барабан соотношение жидкой и твердой фаз в суспензии поддерживается в пределах 1 0,75 1,25, выделение благородных металлов из твердой фазы суспензии осуществляют при ускоренном движении горизонтального барабана 65 800 g, причем в процессе извлечения суспензию подвергают дополнительной турбулизации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что степень заполнения вращающегося горизонтального барабана суспензией по отношению к его внутреннему объему поддерживают в пределах 0,3 0,5.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед подачей суспензии в горизонтальный вращающийся барабан в нее подают глину.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что глину в суспензию подают в количестве 10 20% от массы твердой фазы суспензии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых, золота например, преимущественно из песков россыпных месторождений и из отвалов золотодобывающей промышленности.

Известна конструкция центробежного сепаратора для обогащения тонкозернистых минеральных продуктов крупностью до 90% класса 20-60 мкм. Аппарат представляет собой слабоконический полый барабан с углом конусности 1-5^o, устанавливаемый горизонтально. Барабан налажен на вал и вращается от привода, создавая в зоне разделения центробежное поле интенсивностью от 20 до 100 q. Рекомендуемая интенсивность поля - 20-50 q.

Для транспортировки осевших зерен материала (концентрата) и турбулизации потока барабану сообщают линейные колебания параллельно оси его вращения.

Сепаратор работает на разбавленных суспензиях при содержании твердого от 15 до 150 г/л, преимущественно 40-60 г/л.

Данная по ФРГ технология обогащения, реализуемая данным сепаратором, является наиболее близкой по своей технической сущности и достигаемому результату к заявляемой технологии и принята за прототип (Лопатин А.Г. Центробежное обогащение руд и песков, М.: Недра, 1987 г., с. 184).

К недостаткам данной технологии следует отнести низкое извлечение "мелкого" золота, особенно фракций 0,02-0,006 мм.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение эффективности извлечения "мелкого" золота во всем его диапазоне крупностью до 0,006 мм.

Поставленная задача в получении технических результатов более высокого уровня по сравнению с прототипом достигается тем, что в способе извлечения благородных металлов из золотоносных песков, включающем подачу исходной суспензии во вращающийся горизонтальный барабан, выделение металлов из твердой фазы суспензии и удаление продуктов разделения суспензии, соотношение жидкой и твердой фаз в суспензии поддерживают в пределах 1:0,75-1,25, а выделение благородных металлов из твердой фазы суспензии осуществляют при ускоренном движении горизонтального барабана в пределах 65-800q, причем в процессе извлечения суспензию подвергают дополнительной турбулизации.

Техническая сущность предполагаемого изобретения заключается в следующем:

известно, что на большинстве драг и промприборов шлюзы с жестким улавливающим покрытием используются без учета особенностей вещественного состава песков, это приводит к существенным потерям "мелкого" золота. В частности, зерна золота крупностью 0,2-0,10 мм извлекаются указанными шлюзами на 40-50%, а крупностью - 0,1 мм практически не улавливаются. На шлюзах глубокого наполнения показатель извлечения еще ниже. Это привело к тому, что на большинстве предприятий технологические потери "мелкого" золота практически не учитывают. Это связано с тем, что тонкое золото частично, а тонкодисперсное в основной массе своей теряется с хвостовыми продуктами и обычной гравитацией не обогащается. В частности золото в сростках, покрытое пленками, связанное с полуокислительными сульфидами и окисленными минералами железа и т. д. трудно поддается очистке и, как следствие, извлечению.

Для более полного извлечения особенно "мелкого" золота фракции 0,2-0,006 мм предложены условия обработки золотосодержащих песков под действием центробежных сил во вращающемся горизонтальном барабане, т. е. при ускоренном движении горизонтального барабана в пределах 65-800q, в более плотных средах, при условии: при поддержании жидкого и твердого в суспензии при подаче ее в горизонтальный барабан в пределах 0,75-1,25, при дополнительной турбулизации суспензии.

На наш взгляд механизм гравитационного обогащения при ускоренном движении горизонтального барабана с 65-800 q характеризуется следующим образом: на подаваемый поток золотосодержащей суспензии накладывается центробежное поле путем закручивания ее стенкой вращающегося горизонтального аппарата, а дополнительную турбулентность пульпе создают внутри самого аппарата, например, вращающимися турбулизаторами.

Процесс освобождения (отделения) золота от различного рода включений, пленок происходит в более плотной фазе суспензии (соотношение жидкого к твердому 1:0,75-1,25) и в условиях высокой турбулизации, в результате чего происходит наиболее полное самоизмельчение (самоистирание) и, как следствие, более полный прирост извлечения золота за счет улавливания тонкого и дисперсного золота.

Выбранные на основании экспериментальных данных технологические параметры предлагаемой технологии являются необходимыми и достаточными для решения поставленной задачи.

При ускоренном движении горизонтального барабана менее 65 q в хвосты уходит большая часть "мелкого" золота и процесс центробежного обогащения становится неэффективен. При интенсивности ускоренного движения горизонтального барабана выше 800q извлекается не только золото всего спектра крупности, но и наиболее плотные частицы вмещающих пород, поэтому концентрат высокого качества получить невозможно.

Процесс освобождения золота, как уже указывалось выше происходит в плотной суспензии. При подаче суспензии с содержанием твердого менее 0,75 процесс самоизмельчения снижается из-за высокой степени ее разжижения, а при содержании твердого в пульпе более 1,25 процесс гравитационного обогащения практически не осуществим, так как при недостаточном количестве жидкости массообмен в пульпе затруднен.

Сравнение предлагаемой технологии извлечения благородных металлов из золотоносных песков (месторождений и отвалов золотодобывающей промышленности) с аналогичными существующими (освоенными и неосвоенными) технологиями как по прототипу, так и аналогом показывает, что предлагаемая технология отличается:

использованием более ускоренного движения горизонтального барабана с 65-800q. По прототипу ускорение движения горизонтального барабана составляет 20-100q, т. е. ускорение движения в предлагаемом и известном решении пересекаются в пределах 35q. Однако, следует учесть, что технология по ФРГ работает на разбавленных суспензиях (от 15 до 150 г/л), в то время как предлагаемая - на Ж:Т=1:0,75-1,25 (в плотных средах);

извлечением благородных металлов из плотных водных сред с соотношением Ж:Т=1:0,75-1,25.

Новая совокупность признаков как известных, так и неизвестных в их взаимосвязи позволяет получить технический результат более высокого уровня по сравнению с известными, а именно:

извлекать золото в диапазоне до 0,006 мм;

увеличить прирост золота за счет расширения сырьевой базы вовлечением в процесс обогащения миллионов кубических метров отходов переработки и верхних слоев земли при вскрышных работах, не подвергающихся ранее переработке, так как существовало ошибочное мнение многих авторов (Полькин С.И. и др. Обогащение руд цветных металлов, М.: Недра, 1983., с. 253, Куликов А.А. Опробование золотоносных конгломератов, М.: Наука, 1981 г., с. 22), что наибольшее содержание золота в россыпи находится в верхней части песков, на границе между песками и плотиком, а в верхней части россыпей золота практически нет и оно не оказывает заметного влияния на его добычу.

Предлагаемая технология позволяет:

вовлечь в отработку техногенные дражные полигоны с преимущественно "мелким" золотом;

использовать широкий выбор вариантов классификации песков, регулировать выход материалов по классам на грохотах;

исключить зависимость снижения процента извлечения золота от продолжительности работы оборудования;

сократить водопотребление на обогащение до минимума;

сократить объемы ГПР и инженерных работ, при одновременном росте объемов продуктивных песков и запасов золота в разрабатываемых месторождениях.

Новая совокупность признаков как известных, так и неизвестных (заявленных) в их тесной взаимосвязи позволяет получить технические результаты более высокого уровня по сравнению с известными. Таким образом, предлагаемое техническое решение отвечает критериям изобретения - изобретательский уровень и промышленная применимость.

Пример осуществления способа.

Для установления содержания мелкого золота в техногенной россыпи на одном из полигонов драги дважды были отобраны головные пробы и доставлены в химлабораторию обогащения, где с помощью центробежного концентратора гидравлического (ЦКГ) определено содержание золота в исходных песках и ее возможности по концентрированию этого золота.

По результатам первого опробывания от 5.06.93 г. (глубина 16 м) содержание золота в головном материале составило 2,1 г/м³.

Вторая проба была отобрана по всей толще забоя и обработана 24.06.93 г., содержание золота составило:

глубина от 0,5 до 10 м - 0,491 г/м³;

глубина от 10 до 25,5 м - 0,452 г/м³.

Все исследуемые пробы обрабатывались по приведенным ниже технологическим схемам. Содержание золота в концентратах и хвостах обогащения определяли по среднему значению параллельных проб, отбираемых от каждого продукта. Пробы анализировали в химлаборатории, методом пробирного анализа. При расчетах следовое содержание золота принимали за 0,05 г/т. Результаты по каждой пробе представлены в табл. 2 -4.

1. Методика и результаты обработки проб.

Все исследуемые пробы обрабатывались по приведенным ниже технологическим схемам. Содержание золота в концентратах и хвостах обогащения определяли по среднему значению параллельных проб, отбираемых от каждого продукта. Пробы анализировали и химлаборатории методом пробирного анализа. При расчетах следовое содержание золота принимали за 0,05 г/т. Результаты по каждой пробе представлены в табл. 1 -3.

Из результатов пробирного анализа следует, что установка ЦКГ, реализирующая данную предложенную технологию, способна концентрировать мелкое золото, теряемое драгой при существующей технологии обогащения.

Низкое содержание в хвостовом продукте свидетельствует об отсутствии связанного золота в отрабатываемых запасах. Анализ концентрата, полученного после обработки пробы с глубины 16 м и от 5.06.93, показал наиболее высокое содержание золота (табл. 1). Визуально, при увеличении в 8 раз, золото в пробе хорошо просматривается в виде удлиненных прожилков и округлых тонких пластинок, что повлияло на разброс результатов параллельных проб.

В двух последующих концентрациях, полученных 24.06.93, такого золота не обнаружено, при этом их содержание было в 6-8 раз меньше, а сходимость результатов параллельных проб оказалась выше (табл. 2, 3).

Ожидаемый экономический эффект от использования разработанного способа трудно оценить, а при распространении его на золотодобывающие регионы (Якутия, Приамурье, Забайкалье и др.) Россия получит возможность значительно увеличить добычу россыпного золота за счет извлечения мелкого, тонкого и тонкодисперсного золота.