способ сухого обогащения бедной россыпной золотоносной руды

Формула изобретения

Способ сухого обогащения россыпной золотоносной руды с использованием гравитационно-пневматической системы, отличающийся тем, что берут сухую россыпную золотоносную руду, измельчают ее на центробежно-ударных мельницах до размера 1,0^+0,05 мм, сушат до относительной влажности 10-15% и производят ее отсыпку в бункер, на выходе которого размещают щель шириной 1,1 мм, переходящую в конусный плоский лоток, внутри которого размещают плоское щелевое сопло, с помощью которого образуют щелевой инжектор, в это сопло с помощью компрессора через ресивер и редуктор подают сжатый воздух и увлекают измельченную руду из бункера и распыляют ее плоской, в виде пленки струей в сепаратор, по мере истечения плоскую струю с помощью эффекта парусности и силы тяжести расщепляют на два потока, из которых нижний поток содержит платиновые металлы и золото, а верхний поток содержит частицы с парусностью на порядок большей, чем парусность частиц нижнего потока, сепарацию осуществляют с помощью регулируемого выступа, после чего концентрат платиновых металлов вместе с золотом собирают в бункер сепаратора и транспортером передают на окончательную операцию извлечения золота, остальные элементы и соединения, находящиеся в руде, отправляются в отвал, предотвращают возможность закупорки щелевого инжектора использованием сит-грохотов и установкой на поверхности инжектора механического вибратора частотой 150-250 Гц и амплитудой до 2 g, обеспечение более избирательного разделения руды на две фракции осуществляют регулируемым поворотным выступом с управляющим электроприводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к золотодобывающей промышленности, в частности к способам сухого обогащения россыпной золотоносной руды. Именно такие способы обеспечивают наибольший экономический эффект при добыче золота особенно в регионах с суровым климатом.

Современные способы обогащения основаны на разделении минералов и элементов по удельным массам в воде (мокрое обогащение), разделении по удельной массе в восходящей струе воздуха (отсадка), магнитной проницаемости (магнитное обогащение), смачиваемости поверхностей (флотация), центробежному воздействию (центрифугирование), по температуре плавления и др.

Наиболее эффективное сухое обогащение осуществляется методом центрифугирования (Патент Германии №10715997 с приоритетом 11.11.1957).

Известен метод сухого магнитного обогащения минерального сырья (Патент России №2156661 с приоритетом 27.05.1997).

Известны методы сухого разделения зерна на фракции по скорости витания (Патент России №2166385 и 21760).

Наиболее близким к настоящей заявке на изобретение патентом является Патент Украины №60254А от 15.09.2003 на «Способ сепарирования сыпучей смеси в текучей среде и устройство для его осуществления». Этот способ основан на сканировании высокочастотными воздушными потоками сыпучих материалов в текучей среде с разделением их на несколько фракций.

Описанные выше способы либо дороги и сложны в эксплуатации, либо не обеспечивают в должной мере обогащения бедных россыпных золотоносных руд (до 6 г/тонну).

Технический результат настоящего изобретения заключается в том, что предлагается более эффективный сухой способ извлечения золота из бедной россыпной золотоносной руды, позволяющий обеспечить всесезонную добычу золота в северных регионах страны.

Способ основан на том, что тяжелее золота имеется всего лишь 4 элемента (осмий, иридий, платина и рений). Эти металлы в основном относятся к платиновым и в природе они встречаются практически всегда вместе и чаще всего в самородном состоянии. Вольфрам имеет такую же удельную массу как золото (19,3 г/см³). Самым редким из перечисленных металлов в земной коре является иридий (10^-7% по массе), а самым распространенным - осмий (5·10^-6%), промежуточное положение занимает золото.

Если эта группа металлов вместе с золотом может быть отделена от остальных в конечный концентрат, то в дальнейшем тонкое разделение можно легко осуществить за счет большой разницы температур плавления золота (1064°С) и других металлов:

осмия	3027°С
иридия	2447°С
платины	1769°С
рения	3180°С
вольфрама	3370°С

Поэтому при разработке способа сухого обогащения была поставлена задача эту группу металлов вместе с золотом вывести в концентрат, все остальное отправить в хвост.

Предлагаемый способ осуществляется следующим способом (см. чертеж). Берут сухую россыпную золотоносную руду, измельчают ее на центробежно-ударных мельницах до размера 1,0^+0,05 мм (это наиболее характерная крупность измельчения для россыпной руды), сушат до относительной влажности 10-15% и производят ее отсыпку в бункер 1, на выходе которого размещают щель 2 шириной 1,1 мм, переходящую в конусный плоский лоток 3, внутри которого размещают плоское щелевое сопло 4, которые образуют щелевой инжектор 5. В сопло с помощью компрессора 6 через ресивер 7 и редуктор 8 подают сжатый воздух и с его помощью увлекают измельченную руду из бункера 1 и распыляют ее плоской, в виде пленки, струей в сепаратор 9. По мере истечения плоскую струю с помощью эффекта парусности и силы тяжести расщепляют на два потока, один из которых нижний поток (концентрат) 10 содержит платиновые металлы и золото, а верхний поток (хвост) 11 остальные элементы и соединения с удельной массой, существенно меньшей удельной массы золота. Сепарацию осуществляют с помощью регулируемого, поворотного выступа 12, после чего концентрат платиновых металлов вместе с золотом собирают в бункер 13 сепаратора и передают на окончательную операцию извлечения золота. Остальные элементы и соединения, находящиеся в руде, из бункера 14 отправляют в отвал, а образовавшуюся в сепараторе 9 витающую пыль удаляют вентилятором 15.

Для обеспечения большей производительности способа используют несколько сепараторов, объединенных в единую пневмосистему с длиной щели 2 до нескольких метров, при этом предотвращают возможность закупорки щелевого инжектора 5 установкой на его поверхности механического вибратора 16 с частотой 150-250 Гц и амплитудой до 2 g.

Обеспечение избирательного разделения руды на две фракции осуществляют регулируемым поворотным выступом 12 с управляющим электроприводом 17.

Рассмотрим в качестве примера возможности прилагаемого способа по обеспечению эффективного разделения руды на фракции.

Основными характеристиками разделения в данном случае являются парусность частиц и скорость их витания.

Парусность частиц определяется соотношением f/m, где f - площадь поверхности частицы, a m - масса частицы.

При f=const парусность частицы будет обратно пропорциональна ее массе.

Скорость витания - это минимальная скорость газового потока, при которой частицы после сепарации продолжают, не опускаясь, витать в воздухе.

Если через П обозначить парусность, то

где d - диаметр частиц, см,

- удельная масса частиц.

Соотношение парусности частиц для разных фракций равно:

Для частиц на порядок меньших 1,0 мм скорость витания не превышает 1,8 м/сек (определена по формуле В.Д.Архангельского) и относится только к пыли, образовавшейся в результате трения песчаных и глиняных частиц. Эта пыль удаляется из сепаратора 9 с помощью вентилятора 15.

Несколько сложнее обстоит дело с отделением золота и платиновых металлов от основных широко распространенных составляющих руды: песка, глины, щебня, гальки и железа.

Средняя парусность частиц золотой фракции с платиновыми металлами будет составлять 2,6 см²/г, а парусность частиц второй фракции - 26 см² /г.

Таким образом, парусность частиц первой фракции будет на порядок меньше парусности частиц второй фракции, что содействует получению более высокого коэффициента разделения.

Если мельница не обеспечивает получение заданной крупности измельчения, то в целях предотвращения попадания в щелевой инжектор частиц более крупных, чем 1,1 мм, предварительно пропускают измельченную руду через соответствующие вибрирующие сита (грохоты).