Гравитационные методы извлечения золота из руд

Лекция № 5.  Гравитационные методы извлечения золота из руд

Благородные металлы характеризуются высокой плотно­стью, намного превышающей плотность минералов вмеща­ющей породы. Поэтому для извлечения самородных бла­городных металлов из руд эффективны гравитационные процессы.

В большинстве золотосодержащих руд содержится определенное количество крупного свободного золота (+0,1) мм, которое плохо извлекается не только флотаци­онным обогащением, но и при гидрометаллургической пе­реработке. Поэтому предварительное выделение его грави­тационным обогащением в начале технологического процес са позволяет снизить потери золота с отвальными хвостами и выделить часть его в виде быстро реализуемого золото­содержащего концентрата.

В современной практике извлечения золота из руд ко­ренных месторождений применяют следующие основные аппараты для гравитационного обогащения: отсадочные машины, шлюзы с мягким покрытием, концентрационные столы, барабанные концентраторы, короткоконусные гид­роциклоны.

Извлечение золота в отсадочных машинах. Обогащение отсадкой основано на разделении минеральных зерен по плотности в воде, колеблющейся

рис….

 (пульсирующей) относи­тельно разделяемых зерен в вертикальной плоскости. Пуль­сация среды создается специальным приводным механиз­мом.

Измельченная руда (рис….) в виде пульпы подается на решето 1 отсадочной машины. При обогащении мелкого материала на решето предварительно укладывают слой искусственной постели 2 из другого материала. Плотность материала искусственной постели должна быть меньше плотности тяжелого минерала разделяемой смеси и боль­ше плотности легкого. При обогащении золотых руд в ка­честве постели обычно используют металлическую дробь или гематитовую руду. Крупность частиц постели прини­мается в 3-6 раз больше максимальной крупности частиц обогащаемого материала. Пульпа исходного материала движется по постели вдоль решета. Под действием си­лы тяжести частицы твердого стремятся осесть на постель, но скорость осаждения у них различна. У тяжелых частиц она больше, чем у легких. При восходящем потоке воды частицы золота отстают от легких частиц пустой по­роды при движении их с водой вверх.

Рекомендуемые материалы

При нисходящем потоке частицы золота успевают продвинуться к решету, опережая легкие частицы. При повторении пульсаций во­ды, создаваемых диафрагмой 3, материал расслаивается по плотности: частицы золота и других тяжелых минералов проваливаются сквозь постель и разгружаются под реше­то, легкие зерна пустой породы остаются на поверхности постели и разгружаются через сливной порог. Вода в от­садочную машину поступает с перерабатываемым материа­лом, кроме того, некоторое количество воды вводят дополнительно под решето.

Основными технологическими параметрами отсадоч­ной машины,  влияющими на извлечение золота и качество получаемого концентрата, являются характеристика искус­ственной постели, частота и размах пульсаций, скорость восходящего потока подрешетной воды, производитель­ность машины, разжижение питания.

Отсадочные машины широко используют для улавлива­ния свободного золота в цикле измельчения. При измель­чении золотосодержащих руд мельницы, как правило, ра­ботают в замкнутом цикле с классификатором. Вскрывши­еся при измельчении частицы золота сами не измельчаются, так как золото ковкий металл. Поэтому крупные тяжелые частицы свободного золота будут аккумулироваться в цир­кулирующей нагрузке (классификатор-мельница). Для вывода свободного золота на разгрузке мельницы перед классификатором устанавливают отсадочные машины.

Основными достоинствами отсадочных машин являют­ся возможность переработки неклассифицированного мате­риала; высокая производительность на единицу поверхно­сти; возможность работы на пульпах с низким значением Ж: Т.

Отсадочные машины, устанавливаемые в цикле измель­чения золотосодержащих руд, обычно обеспечивают полу­чение чернового концентрата при выходе от десятых долей до нескольких процентов и извлечении свободного золота до 20—40 % и более в зависимости от крупности золота в исходной руде.

Извлечение золота на шлюзах. Концентрационные шлюзы являются простейшим обогатительным аппаратом, применяемым для извлечения свободного золота из руд и россыпей.

Шлюз представляет собой желоб прямоугольного сече­ния, имеющий небольшой уклон в горизонтальной плоско­сти. На дне желоба уложено специальное покрытие (вор­систая ткань, резиновые коврики и т. п.), предназначенное для удержания осевших на дно минеральных зерен.

Пульпа измельченной руды подается в головную верх­нюю часть шлюза. При движении в наклонном потоке по шлюзу зерна исходного материала расслаиваются по плот­ности и крупности. При этом на поверхности шлюза осаж­даются преимущественно тяжелые частицы золота, а также часть крупных легких минералов. Периодически с поверх­ности шлюза производят съем осевшего концентрата.

Частицы твердого материала транспортируются в шлю­зе потоком воды, так как угол продольного наклона дна аппарата к горизонтальной плоскости значительно меньше угла трения частиц (угол, при котором частицы скользят по наклонной плоскости в покоящейся жидкости под дей­ствием силы тяжести).

Перемещение твердых частиц потоком жидкости по на­клонной поверхности шлюза происходит тремя способами: 1) влечением по дну или поверхности зерен, ранее отло­жившихся вследствие качения или скольжения; 2) скачко­образным движением с периодическим касанием дна и частично во взвешенном состоянии; 3) движением во взве­шенном состоянии.

Основными технологическими параметрами шлюзов, влияющими на показатели извлечения золота, являются длина и уклон шлюза, характер покрытия его дна, разжи­жение пульпы, частота сполоска.

Практикой установлено, что улавливание крупных тя­желых частиц происходит на первом метре длины шлюза. Улавливание более мелких зерен растягивается по длине, и  поэтому для улавливания   мелкого   золота   применяют длинные шлюзы.

На золотоизвлекательных фабриках дли­на шлюзов с мягким покрытием составляет обычно 3 — 4 м. Угол наклона (уклон) шлюза зависит от характера пе­рерабатываемого сырья, разжижения пульпы, применяемо­го покрытия и нагрузки    на шлюз. При    прочих равных условиях чем больше угол наклона   шлюза,   тем меньше извлечение золота, но тем богаче по золоту   получаемый концентрат. Как    правило,    оптимальный    угол    наклона шлюза подбирают опытным  путем.  Наклон  неподвижных Шлюзов составляет от 12 до 17 %  (120—170 мм на 1 м дли­ны шлюза).

Покрытия, употребляемые для улавливания золота па шлюзах,  отличаются большим разнообразием. Чаще всего в качестве покрытия применяют грубую хлопчатобумаж­ную ткань с рубчатым ворсом — кордерой. Кроме того, употребляют рифленую резину, сукно, груботканные шер стяные ткани, войлок, а для концентрации тонких сульфи­дов - брезент, парусину. В последние годы за рубежом широко используют коврики из губчатого натурального каучука — линатекса.

Разжижение пульпы на шлюзах определяется, в основном, максимальной крупностью частиц перерабатываемого материала.   Более   крупный   материал   требует  большего разжижения. На практике оно колеблется в широких пределах  (Ж: Т = 2,5—10).         I

По мере осаждения   концентрата   улавливающая   способность шлюза снижается. Поэтому периодически проводят сполоск    аппарата. Частота    сполоска    определяетсяконструкцией шлюза, типом покрытия и характером перерабатываемого материала.  При прочих равных условиях увеличением  частоты сполоска  увеличивается  извлечение золота, но качество получаемых концентратов ухудшается.

Преимущество шлюзов по сравнению с отсадочными машинами состоит в их способности улавливать более мел­кое золото и низких капитальных затратах на установку. Главный недостаток шлюзов заключается в трудоемкости их эксплуатации и низкой производительности на единицу площади [2—20 т/(м²·сут)].

Извлечение золота на концентрационных столах. Как правило, черновые гравиоконцентраты подвергаются допол­нительной доводке (перечистке). Для этой цели чаще все­го используют концентрационные столы.

Обогащение (концентрация) на столах — это процесс .разделения минеральных частиц по плотности в тонком слое воды, текущей по слабонаклонной плоскости (деке), совершающей возвратно-поступательное движение в гори­зонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном направлению движения воды.

Дека концентрационного стола обычно выполнена в виде трапеции или параллелограмма (диагональная) и имеет регулируемый поперечный наклон. На поверхности деки закрепляются продольные планки (рифли).

Минеральные частицы, поступившие на стол, подверга­ются воздействию сил, сообщаемых приводом, смывному действию воды, текущей тонким слоем по уклону поперек деки, и силы тяжести. Под действием силы тяжести части­цы оседают на поверхности деки и под влиянием сотрясе­ний деки в межрифлевом пространстве происходит рас­слоение материала. Мелкие тяжелые частицы оказыва­ются внизу, поверх них ложатся крупные тяжелые и мелкие легкие частицы, а на самом верху — крупные легкие.

Основными технологическими параметрами концентра­ционных столов являются частота колебаний и ход деки, угол наклона, тип парифления, производительность, раз­жижение питания, расход смывной воды.

Рекомендация для Вас - Бронхит.

Основным достоинством концентрационных столов яв­ляется то, что они позволяют получать богатые концентра­ты при высоком извлечении золота. Однако, поскольку обогащение на столах осуществляется в тонком слое воды, производительность этих аппаратов низкая. Поэтому на золотоизвлекательпых фабриках концентрационные столы применяют только в качестве перечистных аппаратов, как правило, для перечистки концентратов отсадочных машин.

Барабанные концентраторы и короткоконусные гидро­циклоны. Барабанные концентраторы и короткокопусныс гидроциклоны применяют на ЗИФ для вывода свободного золота в цикле измельчения.

Барабанный концентратор представляет собой полый цилиндр, внутренняя поверхность которого имеет резиновое покрытие с нарифлениями высотой 2—4 мм. На­правление нарифлепий составляет угол 15° с образующей цилиндра. Барабан устанавливается под углом 7—9° к го­ризонту и вращается вокруг своей горизонтальной оси с частотой вращения 2—6 об/мин. Внутри барабана помеще­ны верхний и нижний оросители и желоб для концентрата. Исходный материал в виде пульпы подается в верхний ко­нец барабана. При движении материала вниз происходит  его расслаивание; для лучшего расслаивания подается до­полнительно вода через нижний ороситель. Частицы золо­та и других тяжелых минералов, опустившиеся на поверх­ность барабана, захватываются нарифлениями и транспор­тируются кверху, где смываются водой из верхнего оросителя в желоб для концентрата. Легкие зерна пустой породы выносятся потоком снизу барабана.

Барабанный   концентратор   улавливает   более   тонкое  золото, чем отсадочная машина и отличается большей про­изводительностью, чем шлюзы.

На золотоизвлекательных заводах стран СНГ  для гравитационного  обогащения золотых руд применяют гидроциклоны   с большим   углом   у вершины конуса,   так называемые   короткоконусные   гидроциклоны (рис.  …..). В отличие от обычных остроконусных  (класси­фицирующих) гидроциклонов, в них пристеночный матери­ал, двигаясь по стенкам конуса к разгрузочному отверстию (как по наклонной плоскости), обогащается тяжелыми частицами.    Производительность    этих    гидроциклонов    по сравнению с отсадочными машинами выше и при выходе песков, равном выходу концентрата отсадки, они извле­кают больше золота за счет улавливания мелких ча­стиц.

Гравитационные концентра­ты, получаемые при перера­ботке коренных  руд содержат от 100 до 500 г/т золота. Эти концентраты иногда переда­ют на заводы цветной метал­лургии (свинцовые или мед­ные), где используются как флюсующие добавки при плав­ке или конвертировании. Зо­лото и серебро при этом извле­кают попутно с основным ме­таллом. Но чаще всего грави-оконцентраты перерабаты­вают на самих ЗИФ. Для это­го гравиоконцентраты либо подвергают амальгамации либо после глубокой гравитационной перечист­ки плавят с добавкой флюсов с получением конечного про­дукта— чернового золота.