способ обогащения руд редких и благородных металлов

Формула изобретения

Способ переработки руд редких и благородных металлов, включающий многостадийные дезинтеграцию, классификацию и магнитное обогащение чернового концентрата, отличающийся тем, что многостадийные дезинтеграцию, классификацию и магнитную сепарацию осуществляют на естественно замороженном исходном материале на открытых промплощадках в условиях отрицательных температур, при этом черновой концентрат дополнительно подвергают электрической сепарации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в технологии извлечения цветных, благородных и редких металлов из россыпных месторождений руд редких и благородных металлов (первичных россыпей и/или техногенных образований - хвостов).

Известен способ обогащения россыпей (первичное обогащение), включающий добычу песков, дезинтеграцию их гидромонитором под действием струи воды, грохочение, первичное обогащение на стационарных или подвижных шлюзах, винтовых, конусных сепараторах, отсадочных машинах, концентрационных столах (С. И. Полькин. Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов. - М.: Недра, 1987, с.27-33).

Недостатком этого способа является низкое извлечение полезных минералов при первичном обогащении россыпей (и техногенных отходов) с повышенным содержанием глины. Чем больше содержание глинистых фракций в исходных песках, тем хуже дезинтеграция, тем больше расход воды на дезинтеграцию и промывку (до 100-150 м³ воды на 1 м³ породы). При больших расходах воды на шлюзах происходит повышенный снос в хвосты золота и других полезных (тяжелых) минералов, особенно частиц менее 0,5-0,25 мм. Большой расход воды влечет за собой большие расходы электроэнергии на ее перекачку, повышенные материальные и эксплуатационные расходы, что в сочетании с низким извлечением полезных концентратов резко снижает рентабельность всего производства. На месторождениях с ограниченными водными ресурсами такой способ дезинтеграции может оказаться неосуществим вообще.

Мокрый способ дезинтеграции приводит впоследствии к повышенным затратам на содержание жидких хвостов первичного обогащения (строительство и содержание шламовых прудов), обезвоживание и сушку черновых концентратов перед сухими методами обогащения на доводочных фабриках.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ переработки редких и благородных металлов, включающий многостадийные дезинтеграцию, классификацию и магнитное обогащение чернового концентрата (RU, 2078616 С1, В 03 В 7/00, 10.05.97) - прототип.

Данное изобретение направлено на повышение эффективности процесса обогащения металлосодержащих смесей россыпных пород, преимущественно золотосодержащих смесей, содержащих наряду с мелкими частицами также значительное количество самородков крупностью от 3 до 25 мм. Однако дезинтеграция на гидровашгерде с гидромонитором является мокрой дезинтеграцией, которая требует большого расхода воды, дополнительного оборудования (насосов, трубопроводов и т.п.), а следовательно, данный процесс очень энергоемок и приводит к увеличению себестоимости извлечения полезных минералов. Кроме того, в безводных районах (или зимой) этот способ практически не осуществим, т.е. является сезонным.

Задачей данного изобретения является разработка ресурсо- и энергосберегающей технологии извлечения золота и других благородных и редких минералов из первичных россыпей или техногенных образований (хвостов).

Технический результат, который будет достигнут от использования данного изобретения заключается в снижении энергозатрат, расхода воды на дезинтеграцию и обезвоживание, а также в возможности организации круглогодичного цикла добычи и извлечения драгоценных металлов.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки руд редких и благородных металлов, включающем многостадийные дезинтеграцию, классификацию и магнитное обогащение чернового концентрата, все вышеперечисленные операции осуществляют на естественно замороженном исходном материале на открытых промплощадках в условиях отрицательных температур, причем черновой концентрат дополнительно подвергают электрической сепарации.

Сущность изобретения заключается в связывании (замораживании) свободной воды, содержащейся в исходном материале (глине, песке, хвостах (техногенных отходах)). Как известно, разрушение замерших агрегатов (глины, пустой породы, полезных минералов и льда) происходит в первую очередь по ослабленным связям: лед - твердое тело. Происходит прежде всего выделение "сухой гали" и образование сухих шламов глины и льда, которые затем легко удаляются в процессе многостадийных классификаций и электросепараций. Многостадийная дезинтеграция исходного материала (замороженных песков или техногенных отходов) ударным разрушением экономичнее, т.к. не требует вообще воды, гидровашгерда, насосов, трубопроводов; не нужны затраты на создание накопительных прудов, дамб; не нужны затраты на охлаждение руды, т.к. дезинтеграция и удаление льда проводится на открытых промплощадках в условиях отрицательных температур. При этом, чем севернее месторождение, тем длительнее сезон отрицательных температур, тем длиннее срок работы предприятия по предлагаемой технологии и, следовательно, больше объем производства полезного ископаемого (драгметаллов или редкоземельных концентратов).

Обогащение чернового концентрата сухим способом в электрическом поле (электрической сепарацией) также более экономично, чем обогащение мокрым способом в гравитационных полях, т.к. при этом способе нет потребления воды. Такой способ может осуществляться в зимнее время, сокращая (устраняя) непроизводительные межсезонные простои предприятия.

Из анализа научно-технической и патентной литературы заявляемой совокупности приемов обогащения исходных руд не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Добытую шагающим экскаватором руду редких или благородных металлов - пески одной из россыпей Северного Урала с большим содержанием глины (40-50% класса - 0,020 мм) подвергают дезинтеграции гидромонитором, после чего землесосом по пульпопроводу подают на установку шлюзов глубокого и мелкого наполнения. Выход извлекаемого золота из тяжелой фракции шлюзовой установки составляет 150-200 мг/т добытой и промытой массы песка.

Легкую фракцию шлюзовой установки (хвосты - техногенные отходы) подвергали дальнейшей переработке по заявляемому способу. Исходный материал массой 120 кг, представленный в основном окатанными агрегатами глины, песка, "гали" влажностью примерно 17%, выдерживали на улице на открытой промплощадке при температуре -(8-12)^oС в течение 3-х суток. Затем подвергали первой ударной дезинтеграции и грохочению на сите 80 мм с последующим удалением фракции +(80-100) мм и фракции - 0,020 мм воздушной классификацией. Фракция -(80-100) мм проходит вторую стадию дезинтеграции ударным воздействием при повышенной скорости удара с последующим грохочением по фракции 20-25 мм. Фракцию +20 мм подвергают дроблению на щековой дробилке и контрольному грохочению на сите 20 мм для улавливания крупных самородков (-80+20 мм). Далее фракцию -20+0,020 мм подвергают третьей стадии дезинтеграции ударом и классификации. Фракцию -20+5,0 мм подвергают дроблению на валках и классификации на сите 5,0 мм. При этом фракция + 5,0 мм является черновым концентратом (продуктивная фракция - на золото), а фракция - 5,0 мм направляется на четвертую дезинтеграцию. После обеспыливания фракции -5,0+0,020 мм и -0,5+0,020 мм (черновой концентрат) подвергают магнитной сепарации и дополнительно электрической сепарации с получением немагнитной фракции проводников (золота, платины и т.п.), магнитной фракции проводников (магнетита, ильменита и т. п. ) и непроводниковой фракции электросепарации (кварца, породы, льда).

Результаты обогащения по предлагаемому способу приведены в табл.1 и свидетельствуют о том, что по предлагаемому способу извлечение золота составило 94,3% (21,7%+72,6%) (по прототипу - 88,8).

В табл. 2 приведены технико-экономические показатели по предлагаемому способу и прототипу.

Из табл.2 видно, что предлагаемый способ не потребляет воды, имеет расход электроэнергии примерно в 3 раза ниже, обеспечивает снижение исходной влажности с 15-17% до 1%. При этом отпадает необходимость в строительстве водоемов-накопителей, шламохранилища и систем гидротранспорта, что значительно снижает себестоимость обогатительного передела и увеличивает извлечение золота особенно тонких фракций менее 0,5 мм.

При использовании сухой глины технология может быть безотходной.