книги из ГПНТБ / Полькин, С. И. Обогащение оловянных руд и россыпей

нита, циркона, вольфрамита, танталита и других минералов на доводочных установках предусматривается их разделение электро­

75%, а извлечение от операции доводки колеблется от 75 до 95— 98%. При наличии в россыпях мелкого касситерита обогащение на стационарных шлюзах становится неэффективным, и их за­ меняют отсадочными машинами и винтовыми сепараторами. Пе­ ред обогащением песков часто применяется обесшламливание и сгущение.

В Малайзии для сгущения и обесшламливания песков перед обогащением отсадкой применяют низконапорные гидроциклоны большой производительности.

При таком построении схем обеспечивается извлечение как

касситерита по крупности, что усложняет их обогащение.

Работа Депутатского прииска показывает, что основные по­ тери олова обусловлены наличием крупных и неудовлетвори­ тельно улавливаемых на обогатительных аппаратах тонких ча­ стиц касситерита вследствие большого обводнения процесса и не­ достаточной отмывки глины при дезинтеграции.

На промывочных приборах этого прииска, не оборудованных самородкоуловителями конструкции Е. И. Богданова (отсадочные машины ОМТ-Ш-600) для улавливания крупных кристаллов кас­ ситерита, потери олова с галей достигают 15—20%. Потери олова с эфелями вследствие перегрузки приборов и-чрезмерного обвод­ нения составляют 7—8%, причем преимущественно в виде сво­ бодного касситерита крупностью —0,25 + 0,05 мм. На тех при­ борах, где установлены отсадочные машины ОМТ-Ш-600, извле­ чение олова из класса —100+ 3 мм достигает 95—96%.

На месторождении встречаются кристаллы касситерита круп­ ностью 200—250 мм, для улавливания которых в 1962 г. Сохиным И. П. (ЯФАН) была применена виброжелобная установка. При нагрузке галечного материала до 30 м3/ч на 1 м ширины желоба извлечение этих кристаллов достигало 95—97%.

Для обогащения россыпей применяют металлические пере­ движные промывочные приборы типа МПД.

Прибор МПД-2 с производительностью 400 м3/сутки песков состоит из скрубберного комплекта, землесоса, шлюзового комп­ лекта, конвейера и загрузочного бункера со скреперным погруз­ чиком. В зависимости от рельефа местности шлюзы могут уста­ навливаться либо непосредственно возле скрубберного комплекта, либо на определенном расстоянии от него. В первом случае при­ бор работает без землесоса. Во втором случае применение зем­ лесоса неизбежно. Прибор МПД-2 прост в обслуживании, его

133

можно быстро и легко демонтировать, перевезти и установить на новом месте в течение одних суток.

Прибор МПД-3 имеет производительность 600—800 м3/сутки песков, оснащен загрузочной эстакадой, скруббером ДС-53, на нем установлены четыре параллельных шлюза и отсадочная ма­ шина дражного типа. Пески подаются в скруббер при помощи разборного конвейера облегченной конструкции. Галя от скруб­ бера для удобства складирования выводится в конце шлюзов конвейером и присоединяется к эфелям.

Прибор МПД-3 с отсадочными машинами на оловянных рос­ сыпях Депутатского месторождения показал большие технологи­ ческие преимущества по сравнению с применявшимися там скруб­ берными приборами без отсадочных машин.

Прибор МПД-4 имеет производительность 500 м3/суткн песков, а без применения землесоса для складирования хвостов шлю­ зов — 40 м3/ч, или 800 м3/сутки. Прибор оснащен головными шлю­ зами с механизированными устройствами для сполоска, позволя­ ющими выводить крупные частицы в начале процесса и более благоприятно улавливать мелкие на хвостовых шлюзах.

Промывочный прибор МПД-5 производительностью 500 м3/сутки песков отличается по технологической схеме от других прибо­

В питание этого шлюза помимо хвостов шлюзов поступают круп­ ные фракции, выделяемые при грохочении в скруббере.

Промывочный прибор МПД-6 производительностью 350 м3/сутки песков представляет собой видоизмененную конструкцию промы­ вочного прибора МПД-2. Он оснащен более компактным скруб­ берным устройством, улучшен способ загрузки песков, которые подаются непосредственно из бункера в скруббер, что уменьшает количество рабочих. На приборе МПД-6 посадка скруббера низ­ кая. Обогащение на шлюзах проводится лишь в одну стадию, что снижает эффективность извлечения особенно тонких частиц касситерита.

Большое значение в повышении извлечения олова на промы­ вочных приборах имело оснащение их эфельными подшлюзками. Опробование промывочных приборов, проведенное Т. Г. Фоменко (ВНИИ-1), показало, что потери касситерита на промывочных приборах без эфельиых подшлюзков достигают 40%, при этом раз­ мер теряемых частиц около 0,5 мм. Применение эфельных под­ шлюзков и отсадочных машин, а также упорядочение работы промывочных приборов позволило снизить потери при обогаще­ нии оловосодержащих песков до 5%.

Промывочные приборы ПКС-1200 и ПКС-700 являются наибо­ лее совершенными, и ими в настоящее время оснащаются олово­ добывающие прииски.

Добытые пески с содержанием от 360 до 900 г/м3 олова по­ ступают в скруббер. После дезинтеграции и грохочения получают

134

три класса: галю ( + 50 мм), эфеля (—50 + 30 мм) и пески (—30 мм). Галя транспортируется в отвал, эфеля обогащаются на отсадочной машине ОМТ-800, а для улавливания крупных кристаллов касситерита, пески обогащаются на отсадочных маши­ нах МОД-4 с получением надрешетных концентратов, отвальных хвостов и подрешетного продукта крупностью —3 мм, который обогащается на концентрационных столах СКМ с получением го­ товых концентратов. Хвосты столов снова перечищаются на столах для получения отвальных хвостов, а концентраты гидроэлевато­ ром возвращаются на перечистку на головные концентрационные столы и обогащаются вместе с подрешетным продуктом отсадки

(—3 мм).

Концентраты отсадочных машин и крупные кристаллы касси­ терита дробят до —3 мм, их объединяют с концентратом столов и упаковывают.

Промывочные приборы обслуживаются землесосом ЗГМ-2м, обеспечивающим напор 60 м вод. ст. Производительность земле­ соса до 2000 м3/ч при отношении Т :Ж = 1 :9. Мощность электро­ двигателя землесоса 630 кВт.

Производительность труда при работе на промывочных при­ борах составляет от 16,2 до 25 м3 на 1 чел/день.

Складирование гали производится отвальными конвейерами конструкции Е. И. Богданова. Конвейер собирают из отдельных звеньев, наращиваемых по мере отсыпки отвала. Один конец кон­ вейера закреплен на растяжке у промывочного прибора, а дру­ гой опирается на изогнутый монорельс, уложенный на вершине отвала. В процессе работы конвейер может описывать дугув180°. Это позволяет укладывать большие объемы гали в виде гребен­ чатого дюноподобного отвала.

В капиталистических странах применяют многочерпаковые и грейферные драги, гидравлики, погрузчики, скреперы, бульдо­ зеры, рыхлители, земснаряды, землесосы, гидромониторы и дру­ гое оборудование.

Дражный способ в общей добыче олова занимает около 35%, причем удельный вес его в последние годы стал уменьшаться. Драгами россыпи разрабатываются в Малайзии, Индонезии, Таи­ ланде, Австралии.

ВМалайзии работают две 566-л драги с глубиной черпания 43 м. Имеется также несколько 510-л драг.

Впоследние годы строят крупные драги, а также частично реконструируют старые, увеличивая их производительность и глу­ бину черпания. Несмотря на сокращение дражного флота, до­ быча олова в Малайзии на одну драгу возрастает. Здесь в долине р. Кюала Люмпур работало одновременно пять драг с черпаками емкостью по 510 л. Содержание касситерита в россыпи состав­ ляло 0,24—0,47 кг/м3. Среднемесячная производительность каждой

135

рех камерных отсадочных машинах «Рюоса», по десять с каждой стороны понтона, и перечистная отсадка на трех таких же ма­ шинах. Конечный концентрат разгружается лишь из первых ка­ мер перечистных машин, а из остальных трех камер снимается промежуточный продукт, который обезвоживается в конусе и пе­ речищается на четырехкамерной машине того же типа, с полу­ чением конечного товарного концентрата, который содержит 10— 30% олова и доводится до 75% олова на береговой доводочной установке.

В том же районе работала драга «Рюонт» на сильноглинистых песках, но с отсутствием крупных валунов. Драга имеет сплош­ ную цепь с черпаками объемом 283 л, скорость— 18 черп/миндля сильноглинистых пород и 25 черп/мин для легкопромывистых речниковых пород. Производительность драги составляет 150— 250 м3/ч.

Порода поступает в бочку (сварной конструкции), в которой проходит первую промывку и дезинтеграцию.

Для обеспечения более совершенной промывки верхний про­ дукт первого барабанного грохота поступает во второй промы­ вочный барабанный грохот, имеющий квадратные отверстия

хот, который выделяет верхний продукт, возвращаемый на первичный грохот. Нижний продукт первичного грохота — эфеля распределяется между 10 первичными четырехкамерными отса­ дочными машинами «Рюоса». Грубый концентрат первичных отса­ дочных машин поступает в две перечистные четырехкамерные машины того же типа. Концентрат этих отсадочных машин под­ вергался окончательной доводке в гидравлическом джиг-пульса- торе для получения кондиционного оловянного концентрата.

Хвосты перечистных отсадочных машин поступают в зумпф насоса, перекачивающего нижний продукт вибрационных грохо­ тов, т. е. возвращаются в первичные машины. Хвосты первичных машин объединяются с другими отвальными продуктами и пере­ качиваются насосом по трубопроводу, подвешенному к кормовой мачте драги на 30 м от кормы понтона. Драга обеспечивает вы­ сокое извлечение металла из самых вязких глинистых песков.

Малайзийские оловянные концентраты содержат 2—2,5 г/т тон­ кого золота (менее 0,1 мм). Поскольку оловянные концентраты получают в больших количествах, то извлечение этого даже небольшого количества золота представляет интерес. Концентрат

135

пропускают по шлюзу шириной 300 мм и длиной 18,3 м с уклоном 0,083, покрытому резиновыми матами и ворсистой тканью. Концен­ трат подается на шлюз небольшим ковшовым элеватором в коли­ честве около 1 т/ч, а вода — в количестве 4 л/с; разжижение на шлюзе 50 : 1 (по объему).

Сполоск шлюза производится через две недели, полученный золотосодержащий концентрат амальгамируют в бочке, с добав­ кой 2 кг ртути, в течение 3 ч.

На гидравлических разработках в Малайзии применяют шлю­ зы длиной 105 м с уклоном 1 :50. Извлечение олова на таких шлюзах составляет около 93%.

Расширение объема добычи олова в Малайзии производится благодаря применению нового землеройного оборудования и кон­ вейеров для увеличения мощности карьера компании «Кент». Компанией «Острэл Амальгамейтед» ведется подготовка к экс­ плуатации месторождения в районе Пученги, сооружается опыт­ ная установка для проведения технологических испытаний песков. Резкий рост цен на мировом рынке на олово сделал возможной прибыльную разработку ранее неэкономичных участков со сред­ ним содержанием касситерита 144 г/м3, тогда как ранее мини­ мальным считалось содержание 191 г/м3.

ВИндонезии, где разрабатывают россыпи прибрежных отме­ лей, расширение производства олова ведется благодаря оснаще­ нию предприятий крупными драгами. Действующие ныне драги разрабатывают россыпи на глубине не более 30 м, тогда как во многих прибрежных районах есть богатые россыпи, расположен­ ные на глубине 35—40 м ниже уровня моря. В реконструкции оловодобывающей промышленности Индонезии принимают уча­ стие английские и голландские фирмы.

ВТаиланде компания «Саусерн Кинта Консолидейтед» гото­ вится к разработке нового морского месторождения в западной

ботки обычной драгой, поэтому разрабатывается специальный проект землесоснойустановки.

Несмотря на применение механизированных способов разра­ ботки песков в Малайзии, Индонезии, Австралии и Таиланде, доля ручного труда остается высокой, что значительно снижает производительность труда.

Глава V

ОБОГАЩЕНИЕ КОРЕННЫХ ОЛОВЯННЫХ РУД

Извлечение касситерита в кондиционные концентраты наибо­ лее сложно из тонковкрапленных руд, имеющих размер зерен касситерита от 0,1 до 0,001 мм и мельче.

При обогащении тонковкрапленных руд необходимо примене­ ние наиболее развитых технологических схем с предварительным

137

многостаднальным измельчением руды и извлечением касситерита в каждой стадии по мере раскрытия его зерен.

Извлечение касситерита в концентраты, содержащие 40—60% олова, при обогащении крупновкрапленных руд может доходить до 90—95%, а при обогащении тонковкрапленных, особенносуль- фидно-касситеритовых руд, извлечение олова в аналогичные кон­ центраты резко снижается и может достигать лишь 30—50%. При обогащении сложных тонковкрапленных руд обычно применяют комбинированные схемы, предусматривающие использование гра­ витационных аппаратов, флотацию или флотагравитацию суль­ фидов из черновых концентратов и флотацию касситерита из мелких и шламовых фракций, образующихся в виде сливов гидрав­ лических классификаторов, гидроциклонов, измельченных промпродуктов гравитационных аппаратов.

Наиболее эффективным направлением в переработке сложных оловянных руд являются комбинированные обогатительно-хими­ ко-металлургические схемы, предусматривающие лишь частичное выделение кондиционных концентратов и дополнительно получе­ ние бедных промпродуктов, содержащих 3—5% и до 15% олова (стремясь максимально его извлечь в эти продукты), с последую­ щей переработкой их фьюмингпроцессом, кивцэтной плавкой, хло­ рированием или бактериально-химическими методами в сочетании с флотацией, сорбцией, экстракцией и другими методами. Это на­ правление обеспечивает максимальное суммарное извлечение олова из руды и комплексное использование других ценных ее составляющих (в сульфидно-касситеритовых рудах часто содер­ жатся сульфиды меди, цинка, свинца, мышьяка, железа, пирит, пирротин).

К труднообогатимым относятся также скарновые руды с тонковкрапленным касситеритом, содержащие пироксены, хлорит, алюмо-силикаты, кварц, кальцит, сфалерит, пирит и другие мине­ ралы железа. Наиболее легко обогащаются пегматитовые и квар- цево-касситеритовые руды с крупной и мелкой вкрапленностью касситерита.

§ 19. Обогащение оловянных руд в СССР

[4—8, 24—27 ,29, 30, 43, 63, 82, 92]

Особенности вещественного состава руд

За период с 1930 по 1940 г. в связи с резким увеличением ка­ питальных вложений в оловянную промышленность и особенно в ускоренное развитие и освоение Северо-Востока страны были открыты крупные и мелкие месторождения промышленных запа­ сов олова и других полезных ископаемых.

138

Оснащение новой техникой и энерговооруженность позволили создать высокопроизводительные системы отработки месторож­ дений, увеличить во много раз добычу и обогащение руд

ипесков.

Внастоящее время количество разрабатываемых мелких ме­

сторождений олова в СССР сократилось.

Открытые работы на коренных месторождениях применяются только на Солнечном и Шерловогорском комбинатах. Все осталь­ ные рудные месторождения коренных руд разрабатываются под­ земным способом.

Многолетний опыт показал, что наиболее приемлемым для разработки россыпей Северо-Востока является раздельный способ работ, который получил повсеместное распространение на пред­ приятиях, находящихся в районе вечной мерзлоты. При этом спо­

валы и подвергают разработке и обогащению с наступлением теплого времени.

Весьма тяжелые климатические условия разработки отечест­ венных россыпей по сравнению, например, с Малайзией, Индоне­ зией, Тайландом оказывают существенное влияние на технологию работ и технико-экономические показатели.

В частности, дражная разработка, являющаяся наиболее деше­ вым и производительным способом отработки россыпей, применяе­ мая в южных районах, не нашла широкого применения для раз­ работки оловянных россыпей в северных районах Советского Союза.

Основные запасы олова в СССР находятся в коренных рудах касситерит-сульфидной формации. Имеются руды пегматитовой и касситерит-кварцевой формации.

Преобладающая вкрапленность зерен касситерита от 0,5 до 0,01 мм и мельче.

Труднообогатимые руды касситерит-сульфидной формации обла­ дают рядом особенностей.

1. Помимо олова представляют интерес для попутного из­

в форме станнина, в широких пределах — от 3—5 до 50—70% об­ щего олова.

3. Количество сульфидов в рудах составляет от 5 до 70%, в основном в виде пирротина и пирита. В них содержится значи­ тельное количество мышьяка. Руды касситеритово-сульфидной формации имеют значительные различия, которые и обусловли­ вают принципы построения технологических схем и результаты обогащения.

139

Ценностная составляющая олова в рудах колеблется от 22 до

97%.

Месторождения по вещественному составу руд изменчивы по простиранию и падению рудных тел. Большинство месторожде­ ний жильного типа с углом падения 80°. Имеются рудные тела и с малым углом падения — до 14°.

Кондиции на руды различные, они зависят от экономических факторов. Бортовое содержание колеблется от 0,08 до 0,3%, для большинства месторождений 0,2%■ На новых и реконструируемых предприятиях предусматриваются установки для флотации касси­ терита из шламов и разделение коллективных сульфидных кон­ центратов.

Практика переработки оловянных руд в СССР

Оловянные руды обогащаются по гравитационным схемам, и лишь Краснореченская фабрика имеет схему флотационно-грави­ тационную. Для обогащения шламов работает ряд установок по флотации касситерита. В зависимости от характера руды обога­ щение начинается при крупности —15, —10, —6 или —2 мм. Крупные классы обогащаются отсадкой, пески и шламы — на концентрационных столах, винтовых и конусных сепараторах, струйных концентраторах, винтовых и самоопрокидывающихся шлюзах.

Для классификации используются грохоты, гидравлические клас­ сификаторы, гидроциклоны.

На первичных фабриках выделяют черновой гравитационный концентрат с содержанием от 5 до 12% олова, который после до­ водки на первичных фабриках содержит от 15 до 35% олова, а шламовые концентраты 8—12% олова. Ряд концентратов пере­ рабатывается на централизованных доводочных фабриках до кон­ диций, требуемых металлургическим заводом.

Извлечение олова в товарные концентраты при первичном обо­ гащении колеблется по отдельным предприятиям от 40 до 90%.

Обогатительная фабрика рудника Эге-Хая перерабатывает руды, представленные пегматитами, оловоносными сланцевыми брекчиями. Цементирующими минералами являются пирротин, сфалерит, пирит, халькопирит, арсенопирит и нерудные — кварц, кальцит, хлорит, турмалин. Общее содержание сульфидов 12— 20%, вмещающих пород сланцев 60—70%. Вкрапленность касси­ терита от 2 до 0,01 мм с преобладанием зерен 0,3—0,1 мм.

С переходом рудника на отработку нижних горизонтов ха­ рактер руды изменился, повысилось содержание углисто-глини­ стых сланцев, уменьшилось количество сульфидов и резко повы­

140

жание класса —0,074 мм в отвальных хвостах фабрики около 50%, а потери олова с ним достигают 70%. Высокие потери олова при концентрации на столах тонких материалов объясня­ ются недостаточным количеством столов для обработки проме­ жуточных продуктов, которые без предварительной перечистки направляются на доизмельчение, что приводит к ошламованию олова.

Применение замкнутых циклов измельчения черновых грави­ тационных концентратов при их доводке и отсутствие перечистных операций для флотации сульфидов также ведет к ошламова­ нию касситерита.

Концентраты крупностью —2 +0,5 мм подвергают доводке флогогравитацией, а промежуточные продукты доводки посту­ пают на концентрационные столы. При изменении вещественного состава извлечение также изменяется и в среднем составляет около 60%.

Центральная обогатительная фабрика Солнечного комбината

перерабатывает руды Фестивального и некоторых других место­ рождений.

Главными рудными минералами зон являются касситерит, вольфрамит, халькопирит, встречаются тиллит, пирротин, пирит, галенит, сфалерит, буланжерит, станнин, халькозин, самородная медь. Основной полезный компонент — олово, попутные — медь,

Принципиальная схема обогащения руды показана на рис. 34. Руда после трехстадиального дробления, крупностью —10 мм

измельчаются. Руда —2 мм после гидравлической классификации обогащается на столах. Все продукты обогащения доизмельчаются до —0,2 мм с замыканием через гидравлическую классифи­ кацию и обогащаются в самостоятельных циклах.

Материал —0,2 мм из всех циклов совместно с песками от гидроциклонирования сливов гидравлических классификаторов на­ правляют на флотацию сульфидов. Камерный продукт сульфид­ ной флотации после гидравлической классификации обогащается на концентрационных столах. Конечная крупность промпродуктов —0,074 мм, хвостов —0,2 мм. Шламы гидравлической классифи­ кации обогащают на шлюзах и концентрационных столах после гидроциклонирования. При обогащении материала —0,2 мм полу­ чают товарный оловянный концентрат, а из более крупных клас­ сов выделяют черновые концентраты, направляемые на доводку флотогравитацией.

Камерный продукт от доизмельчения и флотации сульфидов возвращается в цикл доработки промпродуктов.

141

Рис. 33. Технологическая схема обогащения на фабрике Эге-Хая