способ обогащения золотосодержащих россыпей и передвижная установка для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ обогащения золотосодержащих россыпей, включающий подачу материала, его дезинтеграцию на размывочном столе, предварительную классификацию на фракции +60 мм и -60 мм с удалением фракции крупнее 60 мм в отвал, двойную классификацию фракции -60 мм на виброгрохоте с удалением фракции от -60 до +20 мм в отвал и раздельным обогащением средней фракции размером от 20 до 4 мм в шлюзе глубокого наполнения и мелкой фракции от 4 мм и менее в центробежном концентраторе, отличающийся тем, что в процессе дезинтеграции золотоносных песков и классификации их на виброгрохоте готовят золотосодержащую гидросмесь мелкой фракции, содержащую золото размером от 4 мм и мельче, с необходимым для центробежного концентратора соотношением твердого к жидкому т:ж=1:8 и всю золотосодержащую гидросмесь без потерь подают песковым насосом в центробежный концентратор, при этом поток гидросмеси перед поступлением в центробежный концентратор теряет скорость в установленном на входе в центробежный концентратор успокоителе потока и самотеком спокойно поступает в центробежный концентратор, причем в процессе перемещения гидросмеси песковым насосом и в процессе гашения ее скорости в успокоителе потока производится дополнительная дезинтеграция песков без увеличения содержания воды в гидросмеси за счет турбулентности высокой интенсивности, а не содержащую золото гидросмесь из центробежного концентратора для повышения эффективности улавливания золота подают на шлюз глубокого наполнения, в который с виброгрохота поступают золотосодержащие пески средней фракции с размерами золота от 4 до 20 мм.

2. Передвижная установка для обогащения золотосодержащих россыпей, включающая установленный на транспортное средство модуль подготовки песков, содержащий размывочный стол с приемным бункером и с дезинтегрирующим устройством, виброгрохот для классификации песков, шлюз глубокого наполнения для улавливания самородков и средней фракции, поддон и песковой насос и связанный с ним гидравлически установленный на транспортное средство модуль обогащения, содержащий центробежный концентратор, отличающаяся тем, что дезинтегрирующее устройство выполнено в виде гидромонитора или высоконапорного оросителя, а виброгрохот для классификации песков состоит из двух сит - верхнего для классификации на крупную фракцию от 60-20 мм и фракцию мельче 20 мм и нижнего шпальтового сита для классификации на мелкую - менее 4 мм и среднюю фракции - от 4 до 20 мм, при этом на входе в центробежный концентратор установлен успокоитель потока золотосодержащей гидросмеси, выполненный из усеченной четырехгранной пирамиды, причем воспринимающая поток гидросмеси стенка призмы выполнена в виде сменного броневого листа, а на противолежащих броневому листу гранях пирамиды установлены отбойные листы, воспринимающие потоки гидросмеси, отраженные от броневого листа и направляющие их на противолежащие грани пирамиды, а с них самотеком в центробежный концентратор, который на выходе гидравлически связан со шлюзом глубокого наполнения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к способам и установкам для обогащения золота и других самородных металлов из россыпных месторождений, и может быть использовано для обогащения как целиковых, так и ранее отработанных (техногенных) россыпей, содержащих мелкое, тонкое, уплощенное и дисперсное золото.

Известен способ обогащения золотосодержащих песков и промывочный прибор с самородкоулавливателем для осуществления указанного способа, включающий подачу материала на гидровашгерд, его дезинтеграцию, двойную классификацию сначала на фракции +140 и -140 мм, затем на фракции класса +30 мм и -30 мм с выводом фракции +140 мм в отвал, класс +30 мм и -140 мм - на шлюз самородкоулавливателя, а фракций класса - 30 мм - через ванну - приемник на основной шлюз. Причем классификацию на фракции класса +140 и -140 мм производят в приемном бункере гидровашгерда, а классификацию на фракции класса +30 мм и -30 мм - в ванне гидровашгерда, доулавливание сносимого золота производят на гидравлических ловушках, установленных в хвостовой части основного шлюза. (см. п. RU № 2149197, МПК-7, С22В 11/00, В03В 5/48, 9/00).

Недостатком известного способа является необходимость приготовления пульпы с большим содержанием воды, соотношение твердого к жидкому т:ж=1:22 до 1:25 и большие потери тонкого, мелкого, уплощенного и дисперсного золота, неизбежно уносимого потоком пульпы со шлюзов. При большой массовой доле в россыпях тонкого, мелкого, уплощенного и дисперсного золота указанный известный способ дает недопустимо большие потери.

Известен способ переработки минералосодержащей горной массы, содержащий удаление из исходной массы частиц пустой породы сухой или мокрой расситовкой, постадийное грохочение подрешетного продукта последовательно на высокопроизводительных грохотах с применением различных типов калибрующих решет - коническое ломаное или параболическое для регулирования времени прохождения по ним обрабатываемого материала, сгущение подрешетного продукта гидрогрохотов перед магнитной сепарацией, обогащение надрешетного продукта последней стадии грохочения, подачу концентрата подрешетного, надрешетного продуктов и слива сгущения в концентратор для получения шлиха (см. п. RU № 2144430, МПК-7, В03В 9/00, 7/00).

Существенными недостатками известного способа являются необходимость постоянного определения лабораторными исследованиями и анализами гранулометрического состава и содержания выделяемого минерала, содержащегося в исходной горной массе, а также гранулометрии вмещаемой минерал породы, которые изменяются в широких пределах по мере разработки месторождения, для настройки всей технологической последовательности переработки минералосодержащей горной массы, сложность конструкции и обслуживания построенной по этому способу технологической линии переработки горной массы.

Указанные недостатки не позволяют использовать известный способ для обогащения золотосодержащих россыпей в реальных полевых условиях, в которых работают золотодобывающие предприятия (артели).

Наиболее близким способом к заявляемому является способ обогащения золотоносных песков, включающий подачу материала, дезинтеграцию песков на размывочном столе, предварительную классификацию на фракции +60 и -60 мм с удалением фракции крупнее 60 мм в отвал, двойную классификацию фракции -60 мм на виброгрохоте с удалением фракции от -60 до +20 мм в отвал и раздельным обогащением средней фракции размером от 20 до 4 мм в шлюзе глубокого наполнения, подачу фракции мельче 4 мм через приемный зумпф на обезвоживание в классифицирующий гидроциклон, подачу обезвоженной пульпы в центробежный сепаратор для извлечения мелких классов золота путем разделения минеральных частиц в потоке пульпы под воздействием центробежных сил (см. п. RU № 2138338, МПК-6 В03В 9/00).

Известна передвижная обогатительная установка с непрерывным выходом концентрата, включающая раму, загрузочное приспособление, приемный бункер с шибером, грохот, два сепаратора, два шлюза, импеллерный дезинтегратор, снабженная колосниковым грохотом, классифицирующим устройством смешения воды с песком, представляющим собой подскатную трубу с соплами напорных оросителей, подшлюзком улавливания крупных тяжелых металлов из надрешетного продукта (см. п. RU № 2102150, МПК-6 В03В 5/00, 9/00).

Недостатком известной установки является сложность конструкции, использование неэффективных винтовых аппаратов, на которых невозможно уловить уплощенное и дисперсное золото, а также мелкое и тонкое золото менее 30 мкм и низкая производительность, что позволяет использовать установку для обработки только крупноваловых проб и делает ее непригодной для промышленного обогащения россыпных месторождений.

Известна промывочная установка, включающая смонтированные на раме виброгрохот с устройством дезинтеграции золотосодержащих песков и аппарат для их обогащения в виде шлюза глубокого наполнения, снабжена шпальтовым ситом для разделения песков на мелко- и среднезернистую фракции, установленным под грохотом в виде ложного днища, вторым шлюзом глубокого наполнения, расположенным вдоль грохота симметрично первому, обезвоживателем песков мелкозернистой фракции, размещенным под шлюзами, и аппаратом для обогащения песков мелкозернистой фракции, установленным за их обезвожителем (см. п. RU № 2116133, МПК-6, В03В 5/00, 9/00).

Недостатком известной установки является необходимость использования обезвоживателя, в котором вместе с отводимой в отвал водой теряется тонкое, уплощенное и дисперсное золото, а также низкая производительность, что позволяет использовать установку преимущественно для обогащения большеобъемных проб при геологоразведочных работах и делает непригодной ее для промышленного обогащения полезных ископаемых.

Наиболее близкой установкой к заявляемой является обогатительная установка, содержащая модуль подготовки песков, включающий вибрационный грохот с дезинтегрирующим устройством и шлюзом глубокого наполнения, зумпф с песковым насосом, смонтированным под виброгрохотом в виде днища, и модуль обогащения, содержащий классифицирующий гидроциклон, размещенный за песковым насосом, и центробежный сепаратор, установленный за гидроциклоном. Обогатительная установка может быть выполнена передвижной (см. п. RU № 2138338, МПК-6 В03В 9/00).

Существенным недостатком известных установки и способа является то, что для извлечения мелких классов золота в центробежный сепаратор направляется только часть полученной в результате дезинтеграции золотосодержащей пульпы, а большая часть этой пульпы используется при работе шлюза для улавливания самородков и крупнофракционного золота и затем сбрасывается в отвал, унося с собой тонкое, уплощенное и дисперсное золото. Следующим недостатком является необходимость для обеспечения работы установки сильно обводнять подрешетный продукт, а затем обезвоживать направляемую в центробежный сепаратор пульпу в гидроциклоне, в котором вместе с отводимой водой в отвал также смывается тонкое, уплощенное и дисперсное золото. При обогащении россыпных месторождений, в которых массовая доля тонкого, уплощенного и дисперсного золота составляет до 60% и более, потери драгоценного металла недопустимо большие и становятся соизмеримыми с его добычей.

Целью изобретения является создание простого высокопроизводительного способа обогащения золотосодержащих россыпей и передвижной установки для его осуществления, обеспечивающих повышение степени извлечения мелкого золота и обеспечения извлечения тонкого, уплощенного и дисперсного золота размерами от 4 до 0,005 мм при добыче золота как из целиковых россыпных месторождений, так и из ранее отработанных (техногенных) россыпей.

Цель достигается тем, что в способе обогащения золотосодержащих россыпей, включающем подачу материала, его дезинтеграцию на размывочном столе, предварительную классификацию на фракции +60 мм и -60 мм с удалением фракции крупнее 60 мм в отвал, двойную классификацию фракции -60 мм на виброгрохоте с удалением фракции -60 и +20 мм в отвал и раздельным обогащением средней фракции размером от 20 до 4 мм в шлюзе глубокого наполнения и мелкой фракции от 4 мм и менее в центробежном концентраторе, в процессе дезинтеграции золотоносных песков и классификации их на виброгрохоте готовят золотосодержащую гидросмесь мелкой фракции, содержащую золото размером от 4 мм и мельче, с необходимым для центробежного концентратора соотношением твердого к жидкому т:ж=1:8 и всю золотосодержащую гидросмесь без потерь подают песковым насосом в центробежный концентратор, при этом поток гидросмеси перед поступлением в центробежный концентратор теряет скорость в установленном на входе в центробежный концентратор успокоителе потока и самотеком спокойно поступает в центробежный концентратор, причем в процессе перемещения гидросмеси песковым насосом и в процессе гашения ее скорости в успокоителе потока производится дополнительная дезинтеграция песков без увеличения содержания воды в гидросмеси за счет турбулентности высокой интенсивности, а не содержащую золото гидросмесь из центробежного концентратора для эффективности улавливания золота подают на шлюз глубокого наполнения, в который с виброгрохота поступают золотосодержащие пески средней фракции с размерами золота от 4 до 20 мм.

Цель достигается также тем, что в передвижной установке для обогащения золотосодержащих россыпей, включающей установленный на транспортное средство модуль подготовки песков, содержащий размывочный стол с приемным бункером и с дезинтегрирующим устройством, виброгрохот для классификации песков, шлюз глубокого наполнения для улавливания самородков и средней фракции, поддон и песковый насос, и связанный с ним гидравлически установленный на транспортное средство модуль обогащения, содержащий центробежный концентратор, на входе в центробежный концентратор установлен успокоитель потока золотосодержащей гидросмеси, выполненный из усеченной четырехгранной пирамиды, установленной основанием кверху, и призмы, размещенной на основании пирамиды, причем воспринимающая поток гидросмеси стенка призмы выполнена в виде сменного броневого листа, при этом на противолежащих броневому листу гранях пирамиды установлены отбойные листы, воспринимающие потоки гидросмеси, отраженные от броневого листа и направляющие их на противолежащие грани пирамиды, а с них самотеком в центробежный концентратор, который на выходе гидравлически связан со шлюзом глубокого наполнения.

Благодаря тому, что получаемая после дезинтеграции и классификации золотосодержащая гидравлическая смесь с соотношением твердого к жидкому т:ж=1:8 излишне не переувлажнена, отпадает необходимость в обезвоживании золотосодержащей гидросмеси перед подачей ее в центробежный концентратор, при котором вместе с водой неизбежно теряется тонкое, уплощенное и дисперсное золото, и следовательно, вся золотосодержащая смесь собирается в поддон и подается песковым насосом в центробежный концентратор. Кроме того, гидросмесь подают в центробежный концентратор через успокоитель потока, в котором происходит дополнительная дезинтеграция золотосодержащих песков при ударе их о броневой и отбойные листы и грани пирамиды успокоителя, а также уменьшение скорости потока и золотосодержащая гидросмесь поступает внутрь центробежного концентратора спокойно самотеком, не вызывая вибрацию вращающейся с большой скоростью внутренней чаши центробежного концентратора, обеспечивается практически полное извлечение мелкого, уплощенного золота и дисперсного золота минимальным размером до 0,005 мм.

Гидравлическая связь выхода центробежного концентратора со шлюзом глубокого наполнения, в который с виброгрохота поступают золотосодержащие пески средней фракции с размерами золота от 4 до 20 мм, повышает эффективность работы шлюза за счет поступления на золотоулавливающие коврики из центробежного концентратора не содержащей золото гидросмеси с мелкой фракцией, обеспечивающей наиболее оптимальный режим извлечения в шлюзе золота.

Сравнение предлагаемых технических решений с прототипами позволило установить наличие отличных от прототипов признаков, следовательно, данные технические решения соответствуют критерию НОВИЗНА.

На фигуре 1 показан общий вид передвижной установки для обогащения золотосодержащих россыпей, с помощью которой осуществляется способ; на фигуре 2 - вид А на фигуре 1; на фигуре 3 - вид Б на фигуре 2; на фигуре 4 показан общий вид успокоителя потока в разрезе.

Передвижная установка для обогащения золотосодержащих россыпей состоит из двух модулей: модуля подготовки песков и модуля обогащения. Каждый модуль для удобства пользования размещен на транспортном средстве (тракторные сани), благодаря чему установка может транспортироваться и устанавливаться в нужном месте.

Оба модуля гидравлически связаны между собой по технологической последовательности процесса обогащения.

Модуль подготовки песков размещен на тракторных санях 1 и включает размывочный стол 2 с приемным бункером 3 и дезинтегрирующим устройством в виде гидромонитора 4 или высоконапорного оросителя (на чертеже не показан), виброгрохот 5 для классификации песков, шлюз глубокого наполнения 6, поддон 7 и песковый насос 8.

Модуль обогащения размещен на тракторных санях 9 и включает центробежный концентратор 10 и успокоитель потока 11, состоящий из усеченной четырехгранной пирамиды 12, установленной основанием кверху, и призмы 13, размещенной на основании пирамиды 12. Стенка призмы 13, воспринимающая на себя первоначально поток гидросмеси, выполнена в виде сменного броневого листа 14. На гранях пирамиды 12, противолежащих отраженному от броневого листа гидропотоку, установлены отбойные листы 15 и 16, воспринимающие потоки гидросмеси и направляющие их на противолежащие грани пирамиды 12.

По ходу технологического процесса модуль подготовки песков с помощью пульпопровода 17, проходящего от пескового насоса 8 к успокоителю потока 11, связан с модулем обогащения, а модуль обогащения в свою очередь с помощью трубы 18, соединяющей выход центробежного концентратора со шлюзом глубокого наполнения 6, гидравлически связан с модулем подготовки песков.

Способ обогащения золотосодержащих россыпей с использованием заявляемой передвижной установки осуществляется следующим образом.

Из россыпей золотосодержащие пески подают в приемный бункер 3 размывочного стола 2 и размываются гидромонитором 4 или высоконапорным оросителем. Надрешетные фракции размером более 60 мм сбрасываются струей гидромонитора 4 в отвал, а более мелкие фракции размером минус 60 мм проходят через отверстия в столе и попадают на верхнее сито 19 виброгрохота 5, где классифицируются на две фракции, крупная от 60 до 20 мм сбрасывается через лоток 20 в отвал, а фракция мельче 20 мм просеивается на нижнее шпальтовое сито 21 виброгрохота 5, на котором классифицируется на мелкую - менее 4 мм и среднюю - от 4 до 20 мм.

Гидросмесь (пульпа) мелкой фракции, содержащая золото размером от 4 мм и мельче поступает в поддон 7, откуда песковым насосом 8 по пульпопроводу 17 ее подают в центробежный концентратор 10 через успокоитель потока 11, в процессе чего происходит дополнительная дезинтеграция золотосодержащих песков, поступающий по пульпопроводу 17 поток гидросмеси с большой скоростью соударяется с броневым листом 14, рассыпается и, отражаясь от него, попадает на отбойные листы 15 и 16, а затем на противоположные им стенки успокоителя. В процессе многократных соударений происходит дополнительная дезинтеграция содержащихся в потоке гидросмеси песков, поток теряет скорость и гидросмесь по стенкам успокоителя самотеком стекает в центробежный концентратор. Это создает наиболее благоприятные условия для работы центробежного концентратора 10 и исключает возникновение вибрации. Под воздействием центробежных сил в рифелях внутренней чаши центробежного концентратора происходит осаждение тяжелых частиц от 4 до 0,005 мм, которые периодически снимаются в виде концентрата через патрубок 22, а не содержащая драгоценных металлов пульпа из центробежного концентратора 10 непрерывно сливается через трубку 18 в шлюз глубокого наполнения 6, куда с нижнего сита 21 виброгрохота 5 подаются золотосодержащие пески средней фракции размерами от 4 до 20 мм. За счет поступления в шлюз глубокого наполнения мелкой фракции в составе не содержащей драгметаллов пульпы более эффективно происходит улавливание драгметаллов на ковриках шлюза глубокого наполнения, а пустая порода вместе с отработавшей пульпой сбрасывается в отвал. Коврики шлюза глубокого наполнения периодически споласкиваются для съема концентрата.

Испытания заявленного способа и передвижной установки для обогащения золотосодержащих россыпей подтвердили их существенные преимущества по сравнению с прототипом: способ и установка обеспечивают высокую производительность, сравнимую с производительностью широко используемого старателями промприбора ПГШ-II-50, высокоэффективное улавливание тонкого, уплощенного и дисперсного золота до 0,005 мм. При обогащении россыпных месторождений, в которых массовая доля тонкого, уплощенного и дисперсного золота составляет до 60%, обеспечивается увеличение добычи золота на 30-40%. Характеристики заявляемого способа и установки позволяют также успешно применять его для обогащения ранее отработанных (техногенных) россыпей, что делает рентабельной их повторную переработку и обеспечивает рациональное природопользование, значительно расширяет рудные запасы драгметаллов. Причем себестоимость добываемого золота в этом случае существенно ниже за счет исключения большого объема вскрышных работ.

В связи с вышесказанным заявленные способ и установка для обогащения золотосодержащих россыпей найдет промышленное применение.