Статья: Технологические исследования по переработке лежалых и текущих хвостов золотоизвлекательной фабрики Высочайший (Иркутская область, г. Бодайбо)

Данные гравитационного фракционирования пробы хвостов свидетельствуют о том, что основная масса материала представлена минералами легкой фракции - кварцем, мусковитом, обломками породы, карбонатами. Суммарно ее содержание в пробе составило 93,6 %. На долю тяжелой фракции приходится всего 6,4 % материала пробы.

Необходимо отметить, что карбонатные минералы и обломки породы присутствуют как в легкой фракции, так и в тяжелой. Наличие карбоната в обеих фракциях обусловлено их переменчивой плотностью - от 2,6 до 3,9 г/см³ в зависимости от минерального вида. Обломки породы карбонатного состава по этой же причине извлекаются в тяжелую фракцию.

Минеральный состав пробы определен с помощью методов оптикоминералогического анализа с применением бинокулярного стереоскопического микроскопа «Микромед MC-2 ZOOM» и поляризационного микроскопа «МИН-8» (табл. 2).

Из анализа приведенных данных видно, что исследуемая проба на 43,8 % состоит из обломков породы. Они представлены серыми и черносерыми обломками сланцев кварцево-углисто-слюдистого состава, иногда в их составе присутствуют карбонаты. На долю породообразующих минералов (кварц, слюда) приходится 37,8 %. В количестве 9,4 % установлены карбонаты, в 4,1 % - турмалин, 2,6 % - магнетит. На долю сульфидных минералов (пирит, пирротин, халькопирит) суммарно приходится 1,3 % пробы. В единичных зернах отмечены апатит и пироксены. Вторичные минералы (гидроокислы железа) установлены в количестве 0,1 %. Содержание эпидота составило 0,2 %.

Таблица 2

Минеральный состав пробы текущих хвостов ЗИФ «Высочайший»

Технологическая схема концентрации золота и методика проведения эксперимента на винтовом сепараторе

Анализ имеющейся информации по характеристике вещественного состава и данных, приведенных выше, позволяют применить для первичной концентрации золота технологию винтовой сепарации.

Подготовка исходного материала текущих и лежалых хвостов ЗИФ «Высочайший» к процессу обогащения на винтовых аппаратах состояла в проведении следующих последовательных операций:

- длительное нахождение материала проб в хвостохранилище обусловливает проведение операции диспергирования минеральных частиц в водной среде перед обогащением. Механоактивация исходного материала способствует осуществлению совместно или параллельно операций размачивания, размывания, перемешивания, разрыхления и очистки минеральных зерен друг от друга;

- дешламация (методом отмучивания) с целью удаления шламистого класса крупности менее 0,02 мм, определяющего неизбежные потери при гравитации и флотации.

Концепция построения технологической схемы обогащения подчинена, в первую очередь, обеспечению наиболее высоких показателей извлечения золота по гравитационной технологии, являющейся экологически чистой и с более низкими эксплуатационными затратами (рис. 3) [1; 3; 4].

Крупность исследуемого материала проб (менее 0,125 мм) является благоприятной для его обогащения на винтовых аппаратах для шламов (ШВм), ламинарный режим которых позволяет эффективно извлекать минеральные зерна крупностью от 0,5 до 0,020 мм.

Рис. 3 Принципиальная схема обогащения лежалых и текущих хвостов ЗИФ «Высочайший»

В целом технологическая схема лабораторных испытаний скомпонована с учетом определения оптимального количества операций для максимального извлечения золота.

Гравитационная технология извлечения золота состояла из трехстадийной винтовой сепарации на винтовом аппарате для обогащения шламов (ШВм), с контрольной операцией хвостов и перечисткой концентрата с целью получения качественного чернового гравиоконцентрата.

При выборе режима сепарации учитывалась практика и результаты исследований по сепарации на винтовых сепараторах мелко- и тонкозернистого материала [4]. Режим винтовой сепарации: производительность по твердому основной винтовой сепарации - 350 кг/ч при содержании твердого в питании - 40-45 %; в контрольной - 300 кг/ч при 40 % твердого; в пере- чистной - 250 кг/ч при 40 % твердого.

Доводка гравиоконцентратов обеих проб, полученных в результате технологических исследований, проводилась путем концентрации на столе.

Результаты

Полученные продукты обогащения после отстаивания, фильтрации методом декантации, сушки, взвешивания путем методического перемешивания подготавливались к аналитическим работам.

С целью минимизации ошибки анализа за счет квартования продуктов обогащения, поступающих на пробирный анализ, полученные концентраты истирались и подвергались анализу полностью (табл. 3).

Таблица 3

Показатели обогащения двух проб хвостов ЗИФ «Высочайший»

Результаты опытов гравитационного обогащения лежалых и текущих хвостов ЗИФ «Высочайший» показывают, что полученные концентраты с содержанием благородного металла 20,83 и 50,68 г/т могут быть отправлены на заводы цветной металлургии или переработаны на действующей обогатительной фабрике гидрометаллургическим методом (цианированием).

Заключение

Опираясь на вышеизложенные результаты тестовых испытаний, можно заключить следующее.

Результаты проведенных лабораторных технологических исследований лежалых и текущих хвостов ЗИФ «Высочайший» позволяют характеризовать их как потенциально возможные промышленные объекты.

Хвосты ЗИФ «Высочайший» могут быть переработаны по гравитационной технологии с применением винтовых аппаратов конструкции и производства ООО ПК «Спирит».

В качестве гравитационного аппарата в соответствии с крупностью обрабатываемого материала использованы винтовые аппараты для обогащения шламов (ШВм).

Винтовые аппараты отличаются простотой устройства, стабильно работают на оборотной воде, кроме того, процесс обогащения наблюдается визуально и поэтому легко поддается регулированию. Необходимо отметить, что винтовые аппараты нового поколения эффективно извлекают в концентрат тяжелые минералы крупностью до 2 мм, что позволяет применять однотипное оборудование в цикле гравитационного обогащения. Данный фактор будет способствовать снижению эксплуатационных затрат, а именно уменьшению времени остановки оборудования на ремонт, отсутствию затрат на запчасти.

Вовлечение в отработку лежалых и текущих хвостов ЗИФ «Высочайший» позволит увеличить минерально-сырьевую базу золота и продлить сроки работы предприятия.

Список литературы

1. Аникин М. Ф. Винтовые аппараты для обогащения руд / М. Ф. Аникин, В. Д. Иванов, М. Л. Певзнер. М.: Недра, 1970. 184 с.

2. Дорошенко И. В. Технологические свойства минералов: справ. для технологов / И. В. Дорошенко, Т. В. Башлыкова. М.: Теплоэнергетик, 2007. 296 с.

3. Зеленов В. И. Методика исследования золото- и серебросодержащих руд / В. И. Зеленов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1989. 302 с.

4. Иванов В. Д. Винтовые аппараты для обогащения руд и россыпей в России / Д. Иванов, С. А. Прокопьев. М.: Дакси, 2000. 239 с.

5. Поваров А. И. Испытание обогатимости отходов обогатительной фабрики им. М. Кирова на вертикальном спиральном сепараторе / А. И. Поваров. СПб.: Фонды Механобра, 1952. 52 с.

6. Подкосов Л. Г. О развитии теории гравитационного обогащения / Л. Г. Подкосов // Минерал. сырье. 1970. № 21. С. 12-17.

7. Прокопьев Е. С. Существующие механизмы разделения минеральных частиц на винтовых сепараторах / Е. С. Прокопьев, С. А. Прокопьев, К. В. Федотов // Горн. ин- форм.-аналит. бюл.: науч.-техн. журн. 2014. № 1. 20 с.

8. Соломин К. В. Общие принципы процесса обогащения полезных ископаемых на винтовых сепараторах / К. В. Соломин. М.: Госгортехиздат, 1960. 395 с.

9. Таггарт А. Ф. Основы обогащения руд / А. Ф. Таггарт. М.: Металлургиздат, 1958. 566 с.

10. Gleeson G. W. Why the Humphreys spiral works. Eng. And Mining J., 1945, N 3. P. 15-17.

References

1. Anikin M.F, Ivanov V.D., Pevzner M.L. Vintovye apparaty dlya obogashcheniya rud [Spiral devices for ore processing]. Moscow, Nedra, 1970, 184 p.

2. Doroshenko I.V., Bashlykova, T.V. Tekhnologicheskie svoistva mineralov: Spravochnik dlya tekhnologov [Processing properties of minerals: Handbook for process engineers]. Moscow, Teploenergetik, 2007, 296 p.

3. Zelenov V.I. Metodika issledovaniya zoloto- i serebrosoderzhashchikh rud [Technique of gold- and silver-bearing ores researching]. M., Nedra, 1989, 301 p.

4. Ivanov V.D., Prokopiev S.A. Vintovye apparaty dlya obogashcheniya rud i rossypei v Rossii [Spiral apparatuses for concentration of ores and placers in Russia]. Moscow, Daksi, 2000, 239 p.

5. Povarov A.I. Ispytanie obogatimosti otkhodov obogatitelnoi fabriki im. S.M. Kirova na vertikal'nom spiral'nom separatore [Experimental dressing of S.M. Kirov Processing Factory tailings using vertical spiral separator]. St. Petersburg, Fondy Mekhanobra, 1952, 52 p.

6. Podkosov L.G. Developing gravity enrichment theory [Mineral'noe syrie], 1970, vol. 21, pp. 12-17 (in Russian).

7. Prokopiev E.S., Prokopiev S.A., Fedotov K.V. Existing mechanisms of division of mineral particles in spiral separators [Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'], 2014, 20 p.

8. Solomin K.V. Obshchie printsipy protsessa obogashcheniya poleznykh iskopaemykh na vintovykh separatorakh [General principals of spiral separation of mineral resources in spiral separators]. Moscow, Gosgortekhizdat, 1960, 395 p.

9. Taggart A.F. Osnovy obogashcheniya rud [Basics of ore dressing]. Moscow, Metal- lurgizdat, 1958, 566 p.

10. Gleeson G.W. Why the Humphreys spiral works [Engineering and Mining Journal], 1945, vol. 3, pp. 15-17.