4.2 Пример 2: расчет технологической схемы обогащения золотосодержащих руд
4.2.1 Выбор и обоснование технологической схемы флотации руд
За фабрику-аналог принята ЗИФ, перерабатывающая упорные золотосодержащие руды месторождения Павлик (Магаданская обл.).
Технологическая схема переработки руд включает операции рудоподготовки на основе мельниц полусамоизмельчения, выделение золота в цикле измельчения гравитационными методами, извлечение золота из хвостов гравитации методом флотации с использованием ксантогената, интенсивное цианирование гравио- и флотоконцентратов, сорбцию золота на уголь, элюирование золота по методу Задра, электроосаждение и плавку.
На рис. 4.4 приведена принятая в настоящем проекте схема рудоподготовки, которая не отличается от схемы на фабрике-аналоге.
Выхода промпродуктов в схеме рудоподготовки приняты с учетом практики работы действующей ЗИФ.
В качестве основного оборудования для извлечения золота методом гравитации в цикле измельчения принята отсадка. Отсадку выполняют в две стадии - золото извлекают после мельницы полусамоизмельчения и после шаровой мельницы.
Рис. 4.4 - Качественно-количественная схема рудоподготовки золотосодержащих руд
Рекомендуемые проектно-компоновочные решения отделения полусамоизмельчения приведены на рис. 4.5-4.7.
Рис. 4.5 - Установка мельницы МПСИ 9,2х3,97
Рис. 4.6 - Установка мельницы МПСИ 11,0х4,9
Рис. 4.7 - Проектно-компоновочное решение цеха полусамоизмельчения
4.2.2 Расчет схемы извлечения золота методом гравитации и флотации
Черновой гравитационный концентрат подвергают глубокой доводке с получением «золотой головки», содержащей до 10 % золота (рис. 4.8).
В табл. 4.8 приведен баланс золота по продуктам флотации. Показатели процесса приняты по данным, опубликованным в периодической научно-технической печати.
Таблица 4.8 - Таблица баланса золота
|
№ |
Наименование |
Выход, г, % |
Содержание, в, % |
г·в |
Извлечение, е |
|
|
11 |
C хвосты |
96 |
1,394 |
133,8 |
94,89 |
|
|
23 |
Дофлот. хвосты |
20,09 |
0,141 |
2,83 |
2,03 |
|
|
22 |
Au хвосты |
72,31 |
0,175 |
12,65 |
9,07 |
|
|
18 |
Au концентрат |
3,6 |
31,57 |
113,65 |
83,79 |
Перед флотацией золота (рис. 4.10) из руды выделяют уголь (таблица 4.9). Углистые вещества флотируются без собирателя, при подаче только вспенивателя. Степень концентрации по углероду при получении сланцевого (органического) продукта может превышать 10; при этом в угольный концентрат извлекается до 20 % наиболее активного свободного углерода и незначительное количество сульфидов (от 1 до 2 %). Получаемый затем сульфидный концентрат содержит вдвое меньше углерода. При выходе сланцевого продукта 1,0 % с ним теряется 2,0 % золота при содержании 10,0 г/т (рис. 4.9).
Таблица 4.9 - Таблица баланса угля
|
№ |
Наименование |
Выход, г, % |
Содержание, в, % |
г·в |
Извлечение, е |
|
|
1 |
Исходная руда |
97 |
1,41 |
136,7 |
100 |
|
|
11 |
C хвосты |
96 |
1,394 |
133,8 |
94,89 |
|
|
8 |
C концентрат |
1 |
2,91 |
2,91 |
5,11 |
|
Рис. 4.8 - Качественно-количественная схема доводки чернового гравиоконцентрата |
Рис.2.4 - Качественно-количественная схема флотации угля
Рис. 4.9 - Качественно-количественная схема флотации угля
Рис. 4.10- Качественно-количественная схема флотации золота
Гравио- и флотоконцентрат перерабатывают по схеме рис. 4.11.
Рис. 4.11 - Схема переработки флото- и гравиоконцентратов
Очищенный от золота уголь цианистой обработкой пропитывают разбавленным раствором азотной или соляной кислот для повышения его сорбционной активности за счет удаления карбоната кальция (рис. 4.12).
Рис. 4.12 - Схема термической регенерации угля
Катодные осадки, скапливающиеся на дне электролизных ванн, будут обезвоживаться на фильтр-прессе, сушиться и переплавляться в плавильной печи на слиток сплава Доре. Схема переработки представлена на рис. 4.13.
Рис. 4.13 - Схема металлургической переработки катодного золота и «золотой головки»
IIперечистка С
I перечистка С
Контрольная флотация С
Контрольная флотация Au
II перечистка Au
I перечистка Au
Дофлотация
4.2.3 Расчет водно-шламовой схемы флотации
Определяем часовую производительность фабрики по формуле:
где Qг - производительность фабрики в год, N- число часов работы фабрики в год.
Таблица 4.10 - Таблица баланса руды и воды
|
№ |
Наименова-ние продукта |
Вы-ход, г, % |
Про-центтвер-дого,Т |
Раз-жи-же-ние,R |
Массовый расход, т/ч |
|||
|
твер-дого,Q |
воды,W |
пульпы,V |
||||||
|
Основная флотацияугля |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
1 |
Слив класси-фикатора |
97 |
35 |
1,857 |
554 |
1028,8 |
1582,8 |
|
|
7 |
Хвосты I перечистки |
0,69 |
13,9 |
6,195 |
3,89 |
24,1 |
24,1 |
|
|
10 |
К-т I контр. Cфлотации |
1,99 |
25 |
3,0 |
11,4 |
34,2 |
45,6 |
|
|
Вода |
284,6 |
284,6 |
||||||
|
Итого |
99,7 |
29,3 |
2,409 |
569,3 |
1371,7 |
1937,1 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
3 |
К-т основной С флотации |
1,69 |
29 |
2,418 |
9,6 |
23,5 |
33,1 |
|
|
4 |
Хв. основной С флотации |
97,99 |
29,3 |
2,409 |
559,7 |
1348,2 |
1904 |
|
|
Итого |
99,7 |
29,3 |
2,409 |
569,3 |
1371,7 |
1937,1 |
||
|
I Cперечистка |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
3 |
К-т основной С флотации |
1,69 |
29 |
2,418 |
9,6 |
23,5 |
33,1 |
|
|
9 |
Хв. II Спереч. |
0,40 |
17,4 |
4,760 |
2,29 |
10,9 |
13,2 |
|
|
Вода |
5,9 |
5,9 |
||||||
|
Итого |
2,09 |
22,8 |
3,389 |
11,89 |
40,3 |
52,2 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
6 |
К-т I Спереч. |
1,40 |
33 |
2,030 |
8,0 |
16,2 |
24,2 |
|
|
7 |
Хв. I Cпереч. |
0,69 |
13,9 |
6,195 |
3,89 |
24,1 |
28 |
|
|
Итого |
2,09 |
22,8 |
3,389 |
11,89 |
40,3 |
52,2 |
||
|
IICперечистка |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
6 |
К-т I Спереч. |
1,40 |
33 |
2,030 |
8,0 |
16,2 |
24,2 |
|
|
Вода |
4,0 |
4,0 |
||||||
|
Итого |
1,40 |
28,4 |
2,525 |
8,0 |
20,2 |
28,2 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
8 |
К-т IIСпереч. |
1,0 |
38 |
1,632 |
5,71 |
9,32 |
15,0 |
|
|
9 |
Хв. II Спереч. |
0,40 |
17,4 |
4,760 |
2,29 |
10,9 |
13,2 |
|
|
Итого |
1,40 |
28,4 |
2,525 |
8,0 |
20,2 |
28,2 |
||
|
I контрольная С флотация |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
4 |
Хв. основной С флотации |
97,99 |
29,3 |
2,409 |
559,7 |
1348,2 |
1904 |
|
|
Итого |
97,99 |
29,3 |
2,409 |
559,7 |
1348,2 |
1904 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
10 |
К-т I контр. Cфлотации |
1,99 |
25 |
3,0 |
11,4 |
34,2 |
45,6 |
|
|
11 |
Хв. I контр. С флотации |
96 |
29,4 |
2,396 |
548,3 |
1314 |
1858,4 |
|
|
Итого |
97,99 |
29,3 |
2,409 |
559,7 |
1348,2 |
1904 |
||
|
Сгущение С концентрата |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
8 |
К-т IIСпереч. |
1,0 |
38 |
1,632 |
5,71 |
9,32 |
15,0 |
|
|
30 |
Фильтрат |
3,5 |
3,5 |
|||||
|
Итого |
1,0 |
30,8 |
2,245 |
5,71 |
12,82 |
18,5 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
31 |
Сгущ. С к-т |
1,0 |
58 |
0,724 |
5,71 |
4,13 |
9,84 |
|
|
32 |
Слив Ссгуст. |
8,7 |
8,7 |
|||||
|
Итого |
1,0 |
30,8 |
2,245 |
5,71 |
12,82 |
18,5 |
||
|
Фильтрация С концентрата |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
31 |
Сгущ. С к-т |
1,0 |
58 |
0,724 |
5,71 |
4,13 |
9,84 |
|
|
Итого |
1,0 |
58 |
0,724 |
5,71 |
4,13 |
9,84 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
33 |
КекС к-та |
1,0 |
90 |
0,111 |
5,71 |
0,63 |
6,34 |
|
|
30 |
Фильтрат |
3,5 |
3,5 |
|||||
|
Итого |
1,0 |
58 |
0,724 |
5,71 |
4,13 |
9,84 |
||
|
Основная Auфлотация |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
11 |
Хв. I контр. С флотации |
96 |
29,4 |
2,396 |
548,3 |
1314 |
1858,4 |
|
|
24 |
К-т Auдофл. |
7,18 |
35 |
1,857 |
41,0 |
76,1 |
117,1 |
|
|
Вода |
294,7 |
294,7 |
||||||
|
Итого |
103,2 |
25,9 |
2,859 |
589,3 |
1684,8 |
2270,2 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
13 |
К-т основной Auфлотации |
10,6 |
36 |
1,777 |
60,5 |
107,5 |
168,0 |
|
|
14 |
Хв. основной Auфлотации |
92,6 |
25,1 |
2,983 |
528,8 |
1577,3 |
2102,3 |
|
|
Итого |
103,2 |
25,9 |
2,859 |
589,3 |
1684,8 |
2270,2 |
||
|
IAuперечистка |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
13 |
К-т основной Auфлотации |
10,6 |
36 |
1,777 |
60,5 |
107,5 |
168,0 |
|
|
19 |
Хв. IIAuперечистки |
2,65 |
24,6 |
3,066 |
15,1 |
46,3 |
61,4 |
|
|
Вода |
37,8 |
37,8 |
||||||
|
Итого |
13,25 |
28,3 |
2,534 |
75,6 |
191,6 |
267,2 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
16 |
К-т IAuперечистки |
6,25 |
40 |
1,5 |
35,7 |
53,6 |
89,3 |
|
|
17 |
Хв. I Auперечистки |
7,0 |
22,4 |
3,459 |
39,9 |
138,0 |
1779,0 |
|
|
Итого |
13,25 |
28,3 |
2,534 |
75,6 |
191,6 |
267,2 |
||
|
IIAuперечистка |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
16 |
К-т IAuперечистки |
6,25 |
40 |
1,5 |
35,7 |
53,6 |
89,3 |
|
|
Вода |
17,9 |
17,9 |
||||||
|
Итого |
6,25 |
33,3 |
2,0 |
35,7 |
71,5 |
107,2 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
18 |
К-т IIAuперечистки |
3,6 |
45 |
1,222 |
20,6 |
25,2 |
45,8 |
|
|
19 |
ХвII Auперечистки |
2,65 |
24,6 |
3,066 |
15,1 |
46,3 |
61,4 |
|
|
Итого |
6,25 |
33,3 |
2,0 |
35,7 |
71,5 |
107,2 |
||
|
I контрольная Auфлотация |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
14 |
Хв. основной Auфлотации |
92,6 |
25,1 |
2,983 |
528,8 |
1577,3 |
2102,3 |
|
|
Итого |
92,6 |
25,1 |
2,983 |
528,8 |
1577,3 |
2102,3 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
20 |
К-т Iконтр. Auфлотации |
20,29 |
28 |
2,571 |
113,2 |
291,0 |
404,2 |
|
|
22 |
ХвIконтр. Auфлотации |
71,31 |
24,4 |
3,095 |
415,6 |
1286,3 |
1697,0 |
|
|
Итого |
92,6 |
25,1 |
2,983 |
528,8 |
1577,3 |
2102,3 |
||
|
Дофлотация |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
17 |
Хв. IAuперечистки |
7,0 |
22,4 |
3,459 |
39,9 |
138,0 |
1779,0 |
|
|
20 |
К-т Iконтр. Auфлотации |
20,29 |
28 |
2,571 |
113,2 |
291,0 |
404,2 |
|
|
Вода |
77,9 |
77,9 |
||||||
|
Итого |
27,29 |
23,3 |
3,3 |
155,8 |
513,9 |
669,7 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
24 |
К-т Auдофл. |
7,18 |
35 |
1,857 |
41,0 |
76,1 |
117,1 |
|
|
23 |
Хв. Auдофл. |
20,11 |
20,7 |
3,831 |
112,1 |
429,5 |
541,6 |
|
|
Итого |
27,29 |
23,3 |
3,3 |
155,8 |
513,9 |
669,7 |
||
|
Сгущение Auконцентрата |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
18 |
К-т IIAuперечистки |
3,6 |
45 |
1,222 |
20,6 |
25,2 |
45,8 |
|
|
29 |
Фильтрат |
11,91 |
11,91 |
|||||
|
Итого |
3,6 |
35,7 |
1,801 |
20,6 |
37,11 |
57,71 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
27 |
Сгущ. Au к-та |
3,6 |
60 |
0,666 |
20,6 |
13,7 |
34,3 |
|
|
26 |
Слив Auсгустителя |
23,4 |
23,4 |
|||||
|
Итого |
3,6 |
35,7 |
1,801 |
20,6 |
37,11 |
57,71 |
||
|
Фильтрация Auконцентрата |
||||||||
|
Поступает |
||||||||
|
27 |
Сгущ. Auк-та |
3,6 |
60 |
0,666 |
20,6 |
13,7 |
34,3 |
|
|
Итого |
3,6 |
60 |
0,666 |
20,6 |
13,7 |
34,3 |
||
|
Выходит |
||||||||
|
28 |
КекAuк-та |
3,6 |
92 |
0,087 |
20,6 |
1,79 |
22,39 |
|
|
29 |
Фильтрат |
11,91 |
11,91 |
|||||
|
Итого |
3,6 |
60 |
0,666 |
20,6 |
13,7 |
34,3 |
Составим баланс воды.
Поступает, т/ч:
1.Слив классификатора: 1028,8
2. Вода в основную С флотацию: 284,6
3. Вода в IС перечистку: 5,9
4. Вода в IIС перечистку: 4,0
5. Вода в основную Auфлотацию: 294,7
6. Вода в IAuперечистку: 37
7. Вода в IIAu перечистку: 17
8. Вода в дофлотацию: 77,9
Итого: 1749,9
Выходит, т/ч:
1. Кек С концентрата: 0,63
2. Слив С сгустителя: 8,7
3. КекAu концентрата: 1,79
4. Слив Auсгустителя: 23,4
5. Хв. Auфлотации: 1286,3
6. Хв. дофлотации: 429,5
Итого: 1750
4.2.4 Выбор и расчет оборудования для флотации
В табл. 4.11 приведены результаты расчета минутного объема пульпы.
Таблица 4.11 - Расчет минутного объема пульпы
|
Наименование операции флотации |
Плотностьтвердого, т/м |
Поступает, м/ч |
Минутный объемпульпы, м3/мин |
||||
|
твердое |
вода |
пульпа |
|||||
|
Осн. С флотация |
2,7 |
569,3 |
210,9 |
1371,7 |
1582,6 |
26,3767 |
|
|
I C перечистка |
3,0 |
11,89 |
3,96 |
40,3 |
44,26 |
0,7377 |
|
|
II C перечистка |
3,3 |
8,0 |
2,42 |
20,2 |
22,62 |
0,377 |
|
|
Контр. С флотац |
2,6 |
559,7 |
215,3 |
1348,2 |
1563,47 |
26,058 |
|
|
Осн. Au флотация |
2,7 |
589,3 |
218,3 |
1684,8 |
1903,06 |
31,718 |
|
|
I Au перечистка |
3,1 |
75,6 |
24,39 |
191,6 |
215,99 |
3,5998 |
|
|
II Au перечистка |
3,4 |
35,7 |
10,5 |
71,5 |
82,0 |
1,367 |
|
|
Контр. Au флотац |
2,5 |
528,8 |
211,5 |
1577,3 |
1788,82 |
29,814 |
|
|
Дофлотация |
2,8 |
155,8 |
41,36 |
513,9 |
555,26 |
9,254 |
В табл. 4.12 приведены результаты расчета требуемого объема пульпы.
Таблица 4.12 Расчет требуемого объема пульпы
|
Операцияфлотации |
Минутный объем пульпы, м3/мин |
Время флотации, мин |
Коэффициент |
Требуемый объем пульпы, м |
||
|
аэрации |
заполнения камеры |
|||||
|
Осн. С флотация |
26,3767 |
25 |
1,25 |
0,9 |
915,858 |
|
|
I C перечистка |
0,7377 |
20 |
1,25 |
0,8 |
23,053 |
|
|
II C перечистка |
0,377 |
18 |
1,25 |
0,8 |
10,603 |
|
|
Контр. С флотац. |
26,058 |
20 |
1,25 |
0,9 |
723,833 |
|
|
Осн. Au флотация |
31,718 |
24 |
1,25 |
0,9 |
1014,976 |
|
|
I Au перечистка |
3,5998 |
19 |
1,25 |
0,8 |
106,869 |
|
|
II Au перечистка |
1,367 |
17 |
1,25 |
0,8 |
34,859 |
|
|
Контр. Au флотац. |
29,814 |
19 |
1,25 |
0,9 |
786,758 |
|
|
Дофлотация |
9,254 |
23 |
1,25 |
0,9 |
283,789 |
В табл. 4.13 приведены результаты расчета требуемого числа флотомашин.
Таблица 4.13 - Расчет требуемого числа флотомашин
|
Наименование операции флотации |
Требуемый объем пульпы, м3 |
Время пребывания пульпы в камере, мин |
Оптимальный объем одной камеры, м3 |
Тип флотома-шины |
|
|
Осн. С флотация |
915,858 |
0,5 |
13,188 |
RCS 15 (61) |
|
|
I C перечистка |
23,053 |
0,7 |
0,516 |
RCS 08 (29) |
|
|
II C перечистка |
10,603 |
0.7 |
0,264 |
RCS 08 (14) |
|
|
Контр. С флотац. |
723,833 |
0,5 |
13,029 |
RCS 15 (49) |
|
|
Осн. Au флотация |
1014,976 |
0,5 |
15,859 |
RCS 20 (51) |
|
|
I Au перечистка |
106,869 |
0,7 |
2,520 |
RCS 3 (36) |
|
|
II Au перечистка |
34,859 |
0,7 |
0,907 |
RCS 3 (12) |
|
|
Контр. Au флотац |
786,758 |
0,5 |
14,907 |
RCS 15 (53) |
|
|
Дофлотация |
283,789 |
0,7 |
6,478 |
RCS 10 (29) |
Исходя их расчетов, выбираем следующие виды флотационных машин:RCS 08 - 43 шт., RCS 3 - 48 шт., RCS 10 - 29 шт., RCS 15 - 163 шт.,RCS 20 - 51 шт.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Справочник по проектированию рудных обогатительных фабрик: В 2 кн./Редкол, : О.Н.Тихонов и др. - М.: Недра,1988.-Кн.1/В.Ф.Баранов, П.С.Вольфсон, П.И.Круппа и др.- с.374: ил.
2. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики./Под ред. О.С.Богданова, Ю.Ф.Ненарокомова, 2 изд., перераб. и доп.М.: Недра, 1984. 358с.
3. Разумов К.А., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. Учебник для ВУЗов. 4 изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1982. 518с.
4. Разумов К.А. Проектирование обогатительных фабрик. Изд. 3, перераб. и доп. М.: Недра, 1970. 592 с.
5. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы./Под ред. О.С.Богданова, В.А.Олевского, 2 изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1982. 366 с.
6. Справочник по обогащению руд. Основные процессы./Под ред. О.С.Богданова, 2 изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1983. 381 с.
7. Справочник по обогащению руд. Специальные и вспомогательные процессы, испытания обогатимости, контроль и автоматика./Под. ред. О.С. Богданова, В.Н. Ревнивцева, 2 изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1983. 376 с.