Курсовая: Опытно-конструкторские разработки по доизвлечению золота
Министерство образования Российской Федерации
КРАСНОЯРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ЦВЕТНЫХ
МЕТАЛЛОВ ИЗОЛОТА
Институт (факультет)__________________________________
Кафедра_____________________________________________
Группа______________________________________________
Дисциплина__________________________________________
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ( РАБОТА )
Пояснительная записка
______________________
(обозначение)
Руководитель проекта _______________
_________________
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Разработал студент ______________
___________________
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Красноярск__________
(год)
Содержание
Введение.......................................................................3
1. Опытно-конструкторские разработки по извлечению золота.............. 4
1.1. Разработки НТЦ лГорно-обогатительные установки МГГУ......................4
1.2. Центробежный концентратор (разработка лГинцветмет и ЗАО
лРедцветмет)........ 7
1.3. Опытно-промышленный комплекс по извлечению золота из отходов амальгации. 10
1.4. Технологии кучного выщелачивания золотосодержащего сырья.................12
2. Специальная часть. Извлечение золота из хвостов............................17
2.1. Давендинской и Ключевской обогатительных фабрик..........................17
2.2. ГОКа лБалейзолото.......................................................25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................32
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................33
Введение
На сегодняшний день предприятия золотодобывающей отрасли только выходят из
финансового кризиса, и поэтому остро нуждаются в доходах, инвестициях и
устойчивом рынке сбыта своей продукции. Естественным желанием на этом фоне
выглядит стремление предприятий снизить затраты на добычу и переработку
золота.
Последние 2-3 года резко увеличилось число практических исследований в
области переработки техногенных месторождений с целью извлечения золота.
Предприятиями золотодобывающей отрасли предпринимаются попытки вовлечения в
сферу производства те тонны золота, которые скоплены в отвальных,
забалансовых рудах и отходах обогащения.
Целью представленной курсовой работы является рассмотрение новейших
отечественных опытно-конструкторских разработок в области доизвлечения золота
из отходов обогащения или переработки техногенных месторождений.
1. Опытно-конструкторские разработки по извлечению золота 1.1.
Разработки НТЦ лГорно-обогатительные установки МГГУ
Снижение исходного содержания золота за последние 50 лет в десятки и сотни
раз требует для поддержания или повышения уровня добычи металла
соответственного увеличения производительности по объему перерабатываемой
пульпы. А последнее во столько же раз увеличивает абсолютные потери мелкого и
тонкого золота в эфельных хвостах.
Самые совершенные на сегодня гравитационные аппараты Ч концентраторы Knelson
и Falcon, шламовые концентрационные столы способны извлекать частицы золота
крупностью не менее 0,025 мм [2]. Еще недавно при оценке запасов
разведываемых месторождений геологи вообще не учитывали тонкое золото, как не
извлекаемое применяемой технологией.
В связи с изложенным, в основных регионах золотодобычи некоторые россыпи
отрабатывают иногда по 3-4 раза, и все равно они остаются техногенными
месторождениями с промышленным содержанием золота, иногда мало отличающимися
по запасам от первоначально зафиксированных. Некоторые шламохранилища и
илоотстойники содержат десятки и даже сотни тонн золота крупностью менее 50
мкм. Выщелачивание шламов цианидами в таких объемах с учетом жестких
экологических ограничений становится нерентабельным.
В научно-техническом центре лГорно-обогатительные установки МГГУ проведен
комплекс научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ по
созданию экологически приемлемых процессов и соответствующих аппаратов для
извлечения мелкого и тонкого золота из хвостов текущей добычи, отвалов,
шламохранилищ и илоотстойников. Эти разработки успешно прошли промышленную
проверку на предприятиях Читинской и Амурской областей, Колымы и Чукотки.
Можно отметить следующие направления этих НИР и ОКР по соответствующим
модульным установкам:
рудоподготовительный комплекс, без потерь металла сокращающий фронт
промывки песков в 2Ч3 раза;
магнитно-флокуляционные концентраторы, извлекающие мелкое и тонкое
золото из магнетитсодержащих песков;
новые покрытия (коврики) селективного действия, позволяющие
оптимизировать гидродинамический режим осаждения частиц золота в шлюзах;
гравитационно-колоннофлотационные комплексы для извлечения тонкого
золота из шламохранилищ и илоотстойников;
многоступенчатые батарейные мультициклонные комплексы, которые в
сочетании с предварительной классификацией обеспечивают достижение более
высоких технологических показателей по сравнению с центробежными
концентраторами при равных энергозатратах;
электрофорезные сепараторы для извлечения особо тонкого и
коллоидного золота.
В качестве одного из перспективных направлений следует рассматривать
оптимизацию разделительного массопереноса в промышленных гидрошлюзах.
Наиболее реальной физико-математической моделью этого процесса служит
уравнение диффузии в силовом поле. Теоретический анализ процесса сепарации
частиц в гидрошлюзах показывает, что важнейшим и возможно единственным
способом повышения извлечения мелкого и тонкого золота является их лзахват,
когда они попадают в придонный слой. Такой лзахват происходит естественно,
так как в этой зоне существует ламинарный слой, скорость осаждения частиц в
котором в тысячи раз больше, чем в основном турбулентном потоке.[4]
Обычно формирование ламинарного потока в шлюзах достигается за счет ковриков,
ворсистых поверхностей (эффект травяного покрова русел). В этом случае
увеличение высоты ламинарного слоя влечет за собой не только значительное
повышение извлечения мелкого золота, но и снижение качества шлиха за счет
засорения его пустой породой. Трафареты, турбулизируя поток, очищают
осадительные поверхности от песка, что, в свою очередь, снижает извлечение
золота.
В ряде случаев в питании присутствует магнетит. Создавая в донной части шлюза
волновое магнитное поле с помощью постоянных магнитов, можно сформировать
слой магнетитовых флоккул, которые существенно увеличивают высоту ламинарного
слоя, но более селективно захватывают золотины [3-5].
По этому принципу работает созданный в НТЦ МГГУ промышленный магнитно-
флокуляционный концентратор КПМФ производительностью 50 м3/ч. Опытная партия
концентраторов КПМФ успешно испытана на золотодобывающих предприятиях
Читинской и Амурской областей. Потери золота при этом уменьшились на 20-30 %.
С использованием концентраторов КПМФ цепь аппаратов становится более
компактной (например: гидровашгерд самородкоулавливатель грохот магнитно-
флокуляционный концентратор или бункер грохот магнитно-флокуляционный
концентратор), а ее работа более эффективной, позволяющей исключить потери
мелкого золота и в несколько раз снизить потери тонкого золота.
Если же использование магнитно-флокуляционной концентрации по каким-либо
причинам исключается, целесообразно применять многокаскадное ги-
дроциклонирование [6, 7]. Исследования, проведенные в НТЦ МГГУ на
полупромышленном стенде, включающем до 10 мультициклонных каскадов (насосы и
батареи циклонов диаметром От 15 до 30 мм) и работающем в противоточном и
комбинированном режимах, показали возможность получения из золотосодержащих
илов и шламов Полярнинского ГОКа крупностью 20 мкм концентратов, содержащих
до 1 кг/т золота при извлечении 70-84) %. Производительность стенда
составляла 1 м3/ч при содержании в пульпе 15-20 % твердого.
Промышленные испытания и внедрение аналогичной установки, но
производительностью до 50 м3/ч, планируется провести па Полярнинском ГОКе.
Недостаток этого способа относительно высокий расход электроэнергии, что в
условиях снабжения энергией от дизельных генераторов является проблемой, но
при нормальном, сетевом электроснабжении технология экономически вполне
приемлема.
Универсальной, хотя и более сложной технологией, позволяющей извлекать все
минеральные формы золота из отвальных продуктов, является комбинированная
гравитацинно-флотационно-электромагнитная технология, разработанная в НТЦ
МГГУ. По этой технологии в промывочный сезон в течение августа-сентября 1999
г. на шламо- и илоотстойниках шахты лВосточная АООТ лПолярнинский ГОК
работала промышленная передвижная модульная обогатительная фабрика (МОФ),
созданная НТЦ МГГУ совместно с Полярнинским ГОКом при участии специалистов
Гинцветмета.
На МОФ исходный материал, содержащий свободное, сростковое, сульфидное,
арсенидное золото и золото в лрубашке, после промывки и удаления галечника
разделяется по граничной крупности 0,15 мм в спиральном классификаторе КСН-
1,5.
Крупный класс направляется на гравитационную доводку для получения зернистого
шлиха, а класс -0,15 мм на флотацию в колонных машинах с использованием в
качестве собирателя или а полярных реагентов (технических масел), или
ксантогената.
При флотации содержание золота в концентрате повышается с 0,5 до 20-80 г/т
(выход концентрата не превышает 1 %). После сгущения, сушки и дезинтеграции
концентрата из него в лабораторных услонвиях методами магнитной и
электрической сепарации получают продукт, содержащий более 1 кг/т металла,
что существенно повышает рентабельность дальнейшей металлургической
переработки.
МОФ состоит из нескольких стандартных блоков. Блоки подготовительных и
основных операций могут перемещаться с помощью бульдозера от отстойника к
отстойнику по мере их отработки или устанавливаться на хвостах текущей
добычи. Расход воды и электроэнергии на МОФ меньше, чем па комплексах,
оснащенных шлюзами ПГШ-50 или ПГШ-75. Технология рассчитана на использование
водооборота. За промывочный сезон МОФ способна получить 50-100 кг золота
[6,7,13].
1.2. Центробежный концентратор (разработка лГинцветмет и ЗАО лРедцветмет)
Основные трудности извлечения золота из продуктов медной обогатительной
фабрики (МОФ) обусловлены весьма тонкой его вкрапленностью и тесной
ассоциацией с сульфидными минералами. Практикой переработки подобного сырья
установлено, что применение традиционных аппаратов гравитационного обогащения
(отсадочных машин, концентрационных столов, шлюзов и др.) не обеспечивает
эффективного улавливания частиц золота, и только использование центробежных
концентраторов позволяет успешно решить поставленную задачу.
Институтом лГинцветмет и ЗАО лРедцветмет разработана конструкция и
организовано промышленное производство высокоэффективных автоматизированных
центробежных аппаратов (концентраторов) с рабочими чашами различного диаметра
(Патенты РФ 1385369, 1826207. 2020745. 2026746).
Концентратор представляет собой конструкцию с установленными на одной раме
двумя вращающимися рабочими чашами. Каждая чаша (рис. 1) состоит из корпуса 1
конической формы, на внутренней поверхности которого имеются кольцевые рифли
2. В днище чаши предусмотрены отверстия 3 для разгрузки тяжелой фракции.
Легкая фракция разгружается через кольцевой желоб 4. Подачу питания
осуществляют через центральную трубу 5 и загрузочный клапан 6. Для
предотвращения попадания исходного питания (в период его загрузки) в тяжелую
фракцию установлено ложное дно в виде тарелки 7. Работа концентратора в
автоматическом режиме обеспечивается блоком управления. Концентратор имеет
специальный коллектор 8 для воды, поступающей в рифли с целью разрыхления
песков.
Работа концентратора осуществляется следующим образом. Через 10-15 с после
начала вращения чаши автомат открывает клапан подачи питания. Пульпа,
поступая в чашу, под действием центробежной силы растекается по ее
поверхности, двигаясь снизу вверх и последовательно пересекая рифли. Тяжелая
фракция накапливается в рифлях, а легкая потоком пульпы выносится в
разгрузочный желоб 4. По истечении времени, заданного режимом накопления,
клапан подачи питания автоматически закрывается. До полной остановки чаши
тяжелая фракция из нарифлений вымывается водой.
Одни из первых образцов центробежных концентраторов различных типоразмеров
испытывались на МОФ с целью извлечения золота из следующих продуктов:
отвальных хвостов, промпродукта (смеси концентрата контрольной флотации и
хвостов перечистной флотации), концентрата I-ой перечистки, пиритного
концентрата.[15]
В состав руд Кальмакырского месторождения, перерабатываемых фабрикой, входят
халькопирит и пирит, содержание золота в которых составляет соответственно 22
и 3-5 г/т. Доля свободного золота не превышает 25-30%. Потери золота с
хвостами составляют 30-40%.
Анализ причин потерь драгметалла показал, что часть из них связана с
нарушениями режима помола. Повышение содержания в питании флотации класса
+0.21 мм приводит к росту потерь в хвостах халькопирита, а вместе с ним и
золота. В процесс доизмельчения концентрата I-ой перечистки подается известь
(до создания концентрации свободного СаО 800 мг/л) при этом известь снижает
флотоактивность золота. Депрессируемый известью золотосодержащий пирит уходит
в отвал, потери металла с ним составляют 11-13%. Промежуточные продукты
флотации содержат ошламованную, наиболее труднообогатимую часть золота.
На отвальных хвостах испытывался опытно-промышленный образец концентратора с
чашей диаметром 500 мм. Использовали ту часть хвостов, которая
транспортируется в нижней зоне хвостопровода, поскольку она обогащена золотом
Ц при среднем содержании металла в хвостах 0,2 г/т в нижней зоне оно
повышается до 0,5-0,7 г/т. Доизмельчение материала не производили, что,
очевидно, снизило показатели сепарации. Полученный концентрат содержал 50 г/т
золота при извлечении 25 %. Крупность обогащаемого продукта составила 20-25%
класса -74 мкм, производительность аппарата от 10 до 13 т/ч.
Технологические показатели обогащения в значительной степени определяются
продолжительностью цикла сепарации- при ее увеличении содержание золота в
концентрате возрастает, но извлечение снижается. Показатели, приведенные
выше, получены при продолжительности цикла сепарации 30 мин. Как уже
отмечалось, в промпродуктах концентрируется наиболее труднообогатимая часть
тонкого золота, а также золота, связанного с пиритом, при общем содержании 3-
3,5 г/т.
На фабрике была смонтирована опытная установка, включающая короткоконусный
гидроциклон диаметром 150 мм с углом конусности 90
