способ переработки золотосодержащих руд

Формула изобретения

Способ переработки золотосодержащих руд, включающий валовую (неселективную) выемку руды при горнодобычных работах, стадиальное дробление руды в дробилках, разделение дробленой руды на классы крупности, выделение из дробленой классифицированной руды некондиционной ее части и пустой породы, отличающийся тем, что выделение некондиционной части руды и пустой породы осуществляют с применением покусковой рентгеноспектральной сепарации и мелкопорционной рентгеноспектральной сортировки, при этом обогащенную часть руды додрабливают в дробилках по замкнутому циклу с грохочением, мелкопорционную рентгеноспектральную сортировку продуктов дробления осуществляют после их дополнительного разделения по крупности, по меньшей мере, на два класса, из хвостов мелкопорционной рентгеноспектральной сортировки грубозернистых продуктов полезный компонент доизвлекают посредством виброконцентрации, после чего хвосты выводят в отвальный продукт, а обогащенный продукт виброконцентрации направляют на додрабливание по замкнутому циклу, из хвостов мелкопорционной рентгеноспектральной сортировки мелкозернистых продуктов полезный компонент доизвлекают посредством двойной последовательной виброконцентрации, после чего эти хвосты также выводят в отвальный продукт, обогащенный продукт этой стадии мелкопорционной рентгеноспектральной сортировки и виброконцентрации после проведения перечистных операций, соответствующих основным процессам, подвергают воздушной сепарации с предварительным его фракционированием на промежуточные классы крупности, хвосты перечистных операций возвращают на основные операции соответствующих процессов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к обогащению золотосодержащих руд, и может быть использовано при переработке других видов рудного и нерудного сырья.

Известен способ извлечения из руд алмазов, включающий измельчение руды и ее фракционирование по крупности, извлечение алмазов с последующим выводом хвостов в отвал, перед измельчением руды ее дробят до крупности, превышающей крупность кристаллов алмазов, извлечение алмазов из измельченной руды осуществляют посредством виброконцентратора, хвосты которого направляют в отвал /1/.

К недостаткам способа /1/ можно отнести отсутствие в нем необходимой полноты и последовательности операций для повышения извлечения полезного компонента всего диапазона крупности при обогащении других видов рудного сырья, в частности золотосодержащего. Несмотря на использование в способе /1/ эффективного процесса виброконцентрации, в целом этот способ достаточно сложен в практическом исполнении и экологически небезопасен в связи с использованием поверхностно-активных веществ и реагентов из нефтепродуктов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки руд, включающий валовую (неселективную) выемку руды при горнодобычных работах, стадиальное дробление руды в дробилках, разделение дробленой руды на классы крупности, выделение из дробленой классифицированной руды некондиционной ее части и пустой породы /2/.

Способ /2/ эффективнее способа /1/. Однако и он не лишен недостатков, присущих способу /1/. Он также не имеет необходимой полноты и последовательности операций для повышения извлечения полезного компонента всего диапазона крупности при обогащении других видов сырья, в частности золотосодержащего.

Целью изобретения является улучшение и удешевление технологии обогащения золотосодержащих руд, повышение извлечения золота за счет улучшения условий его раскрытия и обогащения, получение дополнительных товарных продуктов, а также повышение экологической безопасности переработки золотосодержащих руд.

Поставленная цель достигается тем, что способе переработки золотосодержащих руд, включающем валовую (неселективную) выемку руды при горнодобычных работах, стадиальное дробление руды в дробилках, разделение дробленой руды на классы крупности, выделение из дробленой классифицированной руды некондиционной ее части и пустой породы, выделение некондиционной части руды и пустой породы осуществляют с применением покусковой рентгеноспектральной сепарации и мелкопорционной рентгеноспектральной сортировки, при этом обогащенную часть руды додрабливают в дробилках по замкнутому циклу с грохочением, мелкопорционную рентгеноспектральную сортировку продуктов дробления осуществляют после их дополнительного разделения по крупности, по меньшей мере, на два класса, из хвостов мелкопорционной рентгеноспектральной сортировки грубозернистых продуктов полезный компонент доизвлекают посредством виброконцентрации, после чего хвосты выводят в отвальный продукт, а обогащенный продукт виброконцентрации направляют на додрабливание по замкнутому циклу, из хвостов мелкопорционной рентгеноспектральной сортировки мелкозернистых продуктов полезный компонент доизвлекают посредством двойной последовательной виброконцентрации, после чего эти хвосты также выводят в отвальный продукт, обогащенный продукт этой стадии мелкопорционной рентгеноспектральной сортировки и виброконцентрации после проведения перечистных операций, соответствующих основным процессам, подвергают воздушной сепарации с предварительным его фракционированием на промежуточные классы крупности, хвосты перечистных операций возвращают на основные операции соответствующих процессов.

При создании изобретения авторы исходили из следующего.

При переработке руд потери полезного компонента, порой весьма значительные, начинаются еще до поступления руды на обогатительную фабрику, а именно при горнодобычных работах в отвалах некондиционных руд. Потери полезного компонента при горнодобычных работах могут порой кратно превышать потери полезного компонента с отвальными хвостами обогатительных фабрик [2].

Присутствие в руде пустых пород и некондиционной ее части, неизбежное при непосредственной подаче руды из карьера (забоя) на фабрику или через склад добытой руды, способствует повышению потерь полезного компонента с отвальными хвостами обогатительных фабрик. Разубоживание руды пустыми породами и некондиционной ее частью значительно удорожает обогатительный передел и ведет к снижению его технико-экономических показателей.

Исключить или существенно ослабить действие вышеназванных отрицательных факторов при переработке руд позволяет процесс предконцентрации руд. Для удешевления переработки руд операцию предконцентрации целесообразно осуществлять "на борту" карьера, максимально удалив из рудной массы пустую породу и одновременно наиболее полно извлекая полезный компонент из некондиционной части руды, направляемой при селективной выемке в отвал. В этом случае на обогатительную фабрику будет подаваться более качественная руда в значительно меньших объемах и с наибольшим количеством полезного компонента, обеспечиваемого за счет исключения или сведения к минимуму его потерь при горнодобычных работах.

В зависимости от применения того или иного способа обогащения виды предконцентрации руды могут быть самыми различными. Но наиболее экономичным и эффективным, по мнению авторов, может оказаться покусковая рентгеноспектральная сепарация и мелкопорционная рентгеноспектральная сортировка, позволяющие наиболее селективно осуществить предконцентрацию в ее "сухом" (безводном) виде "на борту" карьера. Возможные потери полезного компонента с хвостами этих процессов (потери метода) могут быть устранены посредством виброконцентрации хвостов рентгеноспектральной сепарации (сортировки) с выделением полезного компонента в отдельный обогащенный продукт (богатый промпродукт) и возвратом этого продукта в технологический процесс.

Окончательное извлечение полезного компонента из обогащенной таким образом руды, а именно за счет ее предконцентрации, рационально провести в "сухом" (безводном) виде с применением воздушной сепарации.

Рудоподготовку для этих процессов безводного обогащения рационально осуществлять также с применением "сухих" и эффективных методов раскрытия полезного компонента, таких, например, как центробежно-ударное дробление и измельчение.

Осуществление предконцентрации золотосодержащей руды с последовательным использованием процессов, основанных на различных физических методах обогащения, в частности на рентгеноспектральном и гравитационном, к которому следует отнести виброконцентрацию, позволяет повысить надежность извлечения золота, так как в этом случае компенсируются технологические "потери метода".

Процесс виброконцентрации прошел промышленную апробацию при обогащении алмазосодержащих руд. Предпосылками для его практического применения на алмазоизвлекательных фабриках было следующее.

Перед люминесцетным, гравитационным и флотационным обогащением и липкостной сепарацией было экономически целесообразно провести предварительную концентрацию материала по тяжелой фракции и особенно по алмазам, которую можно осуществить с применением обогатительной операции, совмещая ее с грохочением, учитывая, что при вибрациях слоя алмазосодержащего материала кристаллы алмазов, обладающие повышенной плотностью и одновременно значительно более низким коэффициентом поверхностного трения по отношению к минералам пустой породы, стремятся занять наиболее низкий уровень в этом слое. На сеющей поверхности вибрационного грохота был закреплен специальный концентрационный элемент, выполненный в виде ребристого покрытия с поперечными ребрами, имеющий продольную канавку, внутренняя полость которой на нижнем уровне была сопряжена с межреберными впадинами посредством боковых отверстий. Для поперечных ребер был создан уклон в направлении продольной канавки, а ребра были наклонены в загрузочную сторону. Обычный грохот, предназначенный для рассева материала (и продолжающий выполнять свою прямую функцию), был переоборудован в обогатительный аппарат, не требующий каких-либо дополнительных энергетических и эксплуатационных затрат. Он стал грохотом-концентратором, надрешетный продукт которого стал выдаваться в виде двух продуктов: концентратного и хвостового (Патент Российской Федерации №2234982 "Грохот-концентратор" / М.Н.Злобин и др. Бюл. 2004, N 24).

При работе такого грохота-концентратора исходный материал, содержащий алмазы, подавался на сеющую поверхность, двигаясь по которой, материал за счет вибраций грохота и сита распределялся равномерным слоем по всей ее ширине и из него производился отсев мелких фракций. Одновременно с этим вибрирующий слой материала поступал и на концентрационный элемент, где осуществлялось разделение материала по плотности и по поверхностному трению его минеральных частиц. Более тяжелые минеральные зерна и алмазы занимали самое нижнее положение в вибрирующем слое материала и по межреберным впадинам, скользя вдоль ребер, двигались к продольной канавке, входили в нее через боковые отверстия и затем по этой канавке за счет вибраций грохота направлялись к приемнику для концентрата.

Промышленные испытания процесса виброконцентрации были проведены на самой крупной алмазоизвлекательной фабрики №12 АК "АЛРОСА" с использованием грохотов фирмы "SVEDALA" с размером сеющей поверхности 2000×6000 мм и размером ячейки сита 5×5 мм, которые были оснащены концентрационными элементами. Контроль за извлечением алмазов осуществлялся посредством введения в питание грохота-концентратора радиоактивных алмазов-индикаторов крупностью -8+6,7 мм. В ходе промышленных испытаний проведено три опробования, в каждом из которых в питание грохота-концентратора вводилось по 20 таких алмазов-индикаторов. Результаты испытаний положительные и зафиксированы актом промышленных испытаний.

Принимая во внимание, что разница в удельных весах золота и вмещающих пород в несколько раз превышает эту разницу между алмазами и кимберлитовыми рудами, следует надеяться на положительные результаты использования виброконцентрации и при обогащении золотосодержащих руд.

Ниже приводится конкретный пример реализации предложенного способа переработки золотосодержащих руд.

Способ реализуется при горнодобычных работах и непосредственно на золотоизвлекательной фабрике.

При горнодобычных работах производится валовая добыча (неселективная выемка) всей руды: кондиционной и некондиционной. На "борту" карьера руда дробится до крупности минус 75 мм и рассевается на классы: +50 мм, -50+20 мм, -20+10 мм и -10 мм. После рассева продукты крупностью -50+20 мм и -20+10 мм направляются на покусковую рентгенспектральную сепарацию, а материал крупностью менее 10 мм после дополнительного рассева на классы -10+2 мм и -2 мм по фракциям направляется на мелкопорционную рентгенспектральную сортировку. При необходимости переработка кондиционной и некондиционной части руды может производиться раздельно.

Обогащенный продукт рентгенспектральной сепарации совместно с продуктом крупностью -75+50 мм направляется на дробление в центробежно-ударных дробилках, работающих в замкнутом цикле с грохотами, на которых ведется рассев руды. Хвосты рентгенспектральной сепарации направляются в отвал. Эти хвосты могут быть дополнительным товарным продуктом при использовании их в виде щебня для дорожного покрытия, в строительстве или в качестве закладочного материала при горных работах.

Обогащенный продукт мелкопорционной рентгенспектральной сортировки руды крупностью -10+2 мм направляется на додрабливание в те же центробежно-ударные дробилки, работающие в замкнутом цикле с грохотами.

Хвосты мелкопорционной рентгенспектральной сортировки руды крупностью -10+2 мм проходят операцию виброконцентрации, с целью доизвлечения из этих хвостов полезного компонента, и направляются в отвал.

Обогащенный продукт виброконцентрации додрабливается совместно с обогащенным продуктом мелкопорционной рентгенспектральной сортировки.

Обогащенный продукт мелкопорционной рентгенспектральной сортировки руды крупностью -2 мм проходит перечистную операцию мелкопорционной рентгенспектральной сортировки и направляется на воздушную сепарацию с предварительным фракционированием полученного богатого промпродукта на классы крупности: -2+0,5 мм, -0,5+0,2 мм, -0,2+0,05 мм и -0,05 мм.

Хвосты мелкопорционной рентгенспектральной сортировки руды крупностью -2 мм проходят две последовательные операции виброконцентрации, с целью доизвлечения золота из этих хвостов, и также направляются в отвал.

Обогащенный продукт основной и контрольной операций виброконцентрации, с целью максимального сокращения материала, проходит перечистную операцию виброконцентрации с возвратом хвостов перечистки на основную операцию виброконцентрации.

Богатый золотом промпродукт перечистной виброконцентрации направляется на воздушную сепарацию совместно с богатым промпродуктом мелкопорционной рентгенспектральной сортировки.

Концентрат воздушной сепарации направляется на металлургическую переработку, а хвосты, в зависимости от содержания в них золота, направляются в отвал непосредственно либо после дальнейшей доработки.

Хвосты крупностью менее 10 мм могут быть, наряду с более крупными хвостами, также дополнительным товарным продуктом.

Получение грубозернистых "сухих" хвостов во многом решает проблему их складирования, исключая сооружение типовых отстойных хвостохранилищ, занимающих огромные площади. В этом во многом положительно решаются экологические проблемы.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит улучшить и удешевить технологию обогащения золотосодержащих руд, повысить извлечение золота за счет улучшения условий его раскрытия и обогащения, получить дополнительные товарные продукты, повысить экологическую безопасность переработки золотосодержащих руд.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки

1. Патент Российской Федерации №2213622 "Способ извлечения из руд алмазов" / М.Н.Злобин. Бюл.2003, N 28.

2. Новиков В.В. и др. "Нетрадиционная технология отработки рудных месторождений". Обогащение руд, 1992, с.4-12 (прототип).