книги из ГПНТБ / Техника и технология извлечения золота из руд за рубежом

введенная в эксплуатацию в январе 1968 г., обрабатывает руду крупностью 152 мм в трех самоизмельчительных мельницах (4,2Х 6,0 м) без предварительного дробления. Аналогичная схема принята на трех других фабриках этого района.

Наконец, особенностью современной зарубежной практики является подземное дробление. На многих предприятиях Канады (Ламак, Сигма Майнз, Доум, МакИнтайр, Керр-Эддисон, а также на руднике Ла Луц в Никарагуа) щековые дробилки первой стадии дробления установлены непосредственно в шахтах. Такое решение упрощает подъем и доставку руды на фабрики и сокращает строительные объемы зданий дробильных отделений на поверхности. Во многих случаях дробление руд, по крайней мере первые стадии, выполняют в отрыве от золотоизвлекательных фабрик, в пришахтных дробильных отделениях. Такое расположение дробильных отделений в ряде случаев имеет свои преимущества, сокращая перегрузки руцы и упрощая ее доставку на фабрики, например, ленточными транспортерами.

При кратком рассмотрении трудно охватить все многообразие взаимосвязей между различными операциями в схемах дробления руд, так как эти операции зави­ сят от генезиса месторождений и характеристик самих рудных тел и окружающих пород, от систем разработки месторождений, от взаиморасположения рудников и фабрик, от географического положения и климатических условий, от рельефа мест­ ности, доступности оборудования и даже от квалификации, умения и вкусов проекти­ ровщиков и строителей. Тем не менее, отметив некоторые тенденции, перейдем теперь к краткому рассмотрению отдельных операций, связанных непосредственно с рудоподготовкой и, в частности, с дроблением руд.

Доставка, прием и хранение руд

Подавляющее большинство золотосодержащих руд добывается подземным способом (глубина отдельных шахт в ЮАР достигает 3 км и более), хотя известны примеры и открытой разработки золото­ рудных месторождений (Голден Ридж, Гетчелл и Кэрлин).

Крупность руды, выдаваемой с рудников, различна — в отдель­ ных случаях куски руды достигают размера 1000—1200 мм. В других случаях, особенно на открытых горных работах, отбитая руда содер­ жит значительное количество глины. Влажность руды также колеб­ лется в очень широких пределах — от 1—2 до 8—10%. Способы до­ ставки руды в высокой степени зависят от всех этих факторов.

Руду из шахт поднимают в вагонетках или скипах, разгружаемых, как правило, в пришахтных бункерах. Дальнейшая доставка руды на фабрики зависит, кроме перечисленных факторов, в первую очередь от местоположения фабрики по отношению к руднику. Так, фабрики Ист Рэнд Пропрайетри Майнз и Фреддиз Консолидейтед расположены в непосредственной близости от шахт, поэтому руда в дробильные отделения фабрик доставляется ленточными транспортерами. К но­ вой фабрике Кэрлин руда с рудника на расстояние 3 / 4 мили достав­ ляется вагонетками и автосамосвалами. Аналогично доставляют руду на руднике Лаформа.

На многих предприятиях Австралии для доставки руды к фабри­ кам широко применяются автосамосвалы грузоподъемностью 12—• 20 m, а также тракторы с прицепами и полуприцепами. На упоминав­ шемся уже руднике Голден Ридж руда доставляется на фабрику скрепером. В Гане широкое применение для доставки руды находят подвесные канатные дороги. Во многих случаях руда доставляется электровозами в вагонетках по узкоколейным железным дорогам.

Прием и хранение руды на зарубежных золотоизвлекательных фабриках осуществляется, как правило, в бункерах различного раз-

20

мера и различной конструкции. Назначение бункерования — обес­ печить непрерывную, бесперебойную работу фабрики. С этой точки зрения бункерование руды представляет собой как бы буферную операцию между шахтой и фабрикой, между дроблением и измельче­ нием, иногда между отдельными стадиями дробления. Во многих случаях дробильные отделения работают в 1—2 смены, тогда как выдача руды из шахт и ее обработка на фабриках производятся круг­ лосуточно, в большинстве случаев без выходных дней. Это делает необходимым создание определенных емкостей для хранения руды, чтобы обеспечить работу рудника и фабрики в те смены, когда дро­ бильные отделения не работают.

В некоторых случаях создаются специальные крупные запасы руды, гарантирующие непрерывную работу фабрик в течение дли­ тельного времени. Так, на фабрике Хоумстейк производительностью 4700 т/сутки построены бункера емкостью 50 ООО m и, кроме того, вблизи фабрики устроен открытый склад руды вместимостью 83 ООО т. На ряде предприятий Канады запасы руды создаются в подземных бункерах-рудоспусках, где руда не смерзается даже в самые сильные морозы. Но такие запасы в мировой практике — редкое исключение.

Обычно емкость фабричных бункеров дробленой руды не превы­ шает трехсуточного запаса, а общая емкость бункеров дробильных отделений составляет одно-двухсуточный запас. Промежуточные бун­ кера между стадиями дробления не предназначаются для хранения запасов руды, а только обеспечивают бесперебойную работу дробиль­ ных устройств, и их емкость обычно не превышает 2—3 ч работы дро­ билок.

стадией дробления представляет фабрика Аристон Голд Майнз производительностью

поднимается в бункер третьей стадии дробления емкостью 100 т, питающий короткоконусную дробилку Саймонса (1,2\ м). Продукт этой дробилки поступает на контроль­ ный виброгрохот с отверстиями 8 мм, верхний продукт которого вместе с верхним продуктом грохотов второй стадии дробления возвращается в бункер короткоконусной дробилки, замыкая цикл третьей стадии дробления. В измельчительном отделе­ нии фабрики установлены три стальных цилиндрических бункера емкостью 1000./я каждый. Таким образом, емкость всех бункеров на фабрике составляет 3500 m или 2,5-суточный запас руды. На фабрике Гетчелл бункерование руды также осуще­ ствлено перед каждой стадией дробления.

Конструкции бункеров самые различные, начиная от деревянных прямоугольного сечения с плоским или наклонным днищем и кончая самыми современными железобетонными бункерами типа силосных башен. Пять таких бункеров диаметром 8,8 м и высотой 20,4 м по­ строены на фабрике Вест Дрифонтейн Майнз для хранения дробленой руды. Такая конструкция бункеров устраняет нежелательные явле-

21

ния сегрегации руды по крупности и обеспечивает равномерное пита­ ние измельчительных аппаратов. Большинство предприятий ЮАР оснащено подвесными железобетонными бункерами. На предприятиях Ганы явное предпочтение отдано цилиндрическим сварным бункерам с плоским днищем из листовой стали. Футерование бункеров резиной увеличивает срок их службы в 30—40 раз.

Подача руды из бункеров на транспортеры и грохоты обычно осу­ ществляется цепными или пластинчатыми, реже вибрационными и ленточными питателями, иногда регулируемыми задвижками.

Основным средством внутрифабричного транспорта руды (а иногда и концентратов после их фильтрации) являются ленточные транс­ портеры. В редких случаях (фабрика Консолидейтед Марчисон) при­ меняются ковшовые элеваторы. В настоящее время ленточный транс­ порт не является исключительно «внутрифабричным» транспортом, а нередко применяется и для доставки руды от рудников к фабрикам на значительные расстояния. Так, например, с рудника Вест Дрифонтейн руда на фабрику доставляется ленточным транспортером на расстояние 1,2 км.

Развитие производства резино-тросовых лент шириной до 1,5— 1,8 ж с нейлоновыми прокладками позволило увеличить их скорость до 5 м/сек и углы наклона боковых роликов до 45° и сделало ленточ­ ный транспорт самым распространенным видом внутрифабричного транспорта, в частности и на золотоизвлекательных фабриках. Зам­ кнутые циклы дробления руд в последних стадиях только и могут быть осуществлены при условии развитых транспортных схем, поз­ воляющих возвращать верхний продукт грохотов обратно на дробле­ ние. Например, на золотоизвлекательной фабрике Ашанти Голдфилдз Корпорейшн в работе находятся 14 ленточных транспортеров, не считая мелких транспортеров отделения опробования.

Параметры транспортеров (ширина и скорость лент, производи­ тельность, углы наклона, мощности двигателей и т. п.) совершенно различны, хотя по общему правилу чем мельче руда и ниже произво­ дительность, тем уже лента. Распределение руды по бункерам почти всюду выполняется при помощи разгрузочных тележек или челноч­ ных транспортеров.

Между дробилками крупного и среднего дробления обычно уста­ навливаются специальные (не для целей транспорта) короткие лен­ точные транспортеры большей ширины (1—1,2 м, чтобы руда по ним проходила монослоем), над приводными барабанами которых монти­ руют мощные дисковые электромагниты для удаления из руды слу­ чайно попавших кусков железа (головки буров, инструмент и т. п.) во избежание поломок или заклинивания дробилок среднего дробления. Иногда электромагниты монтируются в приводных барабанах транс­ портеров.

Дробление и грохочение золотосодержащих руд

Дробление на зарубежных золотоизвлекательных фабриках осу­ ществляют, как правило, в две-три, а иногда и в четыре последова­ тельных стадии.

22

Считаются общепринятыми степени дробления в первых стадиях, т. е. в стадиях крупного дробления 1 : 3 —1 : 4, а в последующих стадиях 1 : 4—1 : 5. Однако на многих золотоизвлекательных фабри­ ках, особенно в Южной Африке, осуществляется сортировка руд, эффективность которой зависит от размера кусков и качества грохо­ чения. По этой причине указанные степени дробления соблюдаются не всегда. Например, на фабрике Сайплаас в первой стадии степень дробления составляет 1 : 2,5, во второй 1 : 2,6, а в третьей 1 : 6; на фабрике Фреддиз Консолидейтед степень дробления в первой стадии 1 : 2, во второй 1 : 4 и в третьей 1 : 2,6; на фабрике Гетчелл в первой стадии 1 : 3, во второй 1 : 3,75 и в третьей 1:4. Заметным исключением является фабрика Вестерн Дип Левелз, где руду круп­ ностью 100 мм дробят в одну стадию до —9 мм со степенью дробления 1:11 . Но эксперты дробления и измельчения приходят к единодуш­ ному мнению, что высокие степени сокращения крупности в одну стадию экономически нецелесообразны и неприемлемы, за исключе­ нием очень мелких предприятий.

В практике золотодобывающей промышленности применяется большое количество типоразмеров дробилок. Однако можно считать установившимся правилом применение для крупного дробления щековых дробилок, а в последних стадиях, особенно для мелкого дроб­ ления, короткоконусных дробилок. Преимущество щековых дроби­ лок — простота обслуживания, относительно небольшая высота и возможность быстрой замены износившихся деталей, особенно футеровок. Подземное дробление в золотодобывающей промышленности осуществляется только в щековых дробилках, хотя вообще в горно­ рудной промышленности есть примеры применения под землей гирационных дробилок (например, рудник Болидэн, Вассбо в Швеции).

' Наиболее распространены щековые дробилки Блэка. Менее попу­ лярны щековые дробилки Пионер (Кэрлин) и Телсмит (Джайент, Таракапа). В конструкции щековых дробилок многочисленными фир­ мами (их производителями) вносятся усовершенствования. Изготов­ ляются дробилки с гидравлическим регулированием разгрузочной щели, начато изготовление дробилок с обогреваемыми щеками для лучшего дробления глинистых руд, выпускаются дробилки со слож­ ным качанием и т. д.

Увязать применение щековых дробилок с производительностью фабрик очень трудно. Их применяют и на небольших по масштабу

В отличие от щековых гирационные дробилки в первом цикле дробления применяются на фабриках с большой производительностью. Примерами использования данных дробилок могут служить фабрики

23

750 мм), выдающие, как правило, продукт крупностью 100 мм. До­ стоинство конусных дробилок --- большая производительность, спо­ койная работа, а также больший, чем у щековых дробилок, межре­ монтный период. Недостатками их являются большие габариты и не­ пригодность для дробления глинистых руд.

В стадии среднего дробления наиболее популярны в золотодобы­ вающей промышленности дробилки Саймонса с нормальным конусом (1,1 м), а для мелкого дробления, с очень небольшими исключениями, используют короткоконусные дробилки этого же типа (от 0,9 до 1,2 м). Исключения представляют фабрика Мак-Интайр, где в четвертой ста­ дии дробления работают дробильные валки в замкнутом цикле с ви­ брогрохотом, выдавая продукт —3,9 м, а также фабрика Минера Килдун. Единственным примером применения дисковой дробилки в последней стадии дробления является фабрика Ла-Мазата.

Дробилки, крупного и среднего дробления работают обычно в от­ крытом цикле с колосниковыми неподвижными грохотами. Мелкое дробление на подавляющем большинстве золотоизвлекательных фабрик ЮАР, Канады, Австралии, Ганы и других стран осуществ­ ляется в замкнутом цикле с вибрационными грохотами.

Грохочение, выделяя мелкую руду, по крупности обычно соответ­ ствующую размеру разгрузочного отверстия дробилок, без значи­ тельных затрат энергии позволяет разгрузить дробилки от излишней перегрузки и повысить их производительность. Нижний продукт грохотов обычно смешивают с выходом дробилок и направляют в сле­ дующую стадию грохочения, хотя в ряде случаев, особенно в стадиях мелкого дробления, грохочение осуществляют на двухдечных гро­ хотах, где на второй деке выделяется готовый продукт, поступающий прямо в бункера измельчительных отделений, минуя последующие стадии дробления и грохочения. В некоторых случаях грохочение применяется для выделения крупной гальки в качестве измельчи-

дробления предпочитают вибрационные грохоты различных конст­ рукций. Так, неподвижные колосниковые грохоты применяют на фабриках Лаформа, Мариетта, Голден Ридж, Портовело, Сайплаас, Бибиани, Ашанти Голдфилдз Корпорейшн, Джайент и многих дру­ гих. Хотя колосниковые грохоты работают с относительно низким коэффициентом грохочения, что не имеет существенного значения на стадиях крупного дробления, но их явными преимуществами яв­ ляются отсутствие движущихся частей, ничтожные затраты на изго­ товление и ремонт, отсутствие расхода энергии и т. д. Размеры колос­ никовых грохотов совершенно различны (от 0,6 X 1,2 до 1,5x3,75 м); также в широких пределах колеблются и отверстия между колосни­ ками в зависимости от производительности, крупности поступающей руды, конструкций и размеров дробилок, их разгрузочных щелей

ит. д. Эти грохоты, как правило, изготовляются на месте, их размеры

иконструкции не стандартизованы.

24

откуда на вибрационный грохот 0,9x2,4 м с размером отверстий 38 мм. Верхний продукт виброгрохота идет в щековую дробилку (0,25x0,9 м, ширина щели 38 мм). Дробленая руда ленточным транс­

Ист Рэнд Пропрайетри Майнз, Сайплаас, Вест Дрифонтейн Майнз, Консолидейтед Марчисон (ЮАР); Сулливан, Джайент Иеллоунайф (Канада); Вотл Гали (Австралия); Голд Кинг (США); Голден Валли, Барбертон, Кэнимба (Родезия); Ла-Мазата (Мексика); Паракала (Филиппины); Эмперор (острова Фиджи); Аристон Голд Майнз (Гана) и многих других.

27

Типичным примером применения трехступенчатого дробления является фабрика Ашанти Голдфилдз Корпорейшн производительностью 1200 т/сутки (рис. 5). Здесь сырую руду принимают в два бункера / емкостью по 1000 т, откуда цепными пита­ телями и ленточными транспортерами шириной 900 мм ее подают на колосниковые грохоты 2 с отверстиями 70 мм. Верхний продукт этих грохотов поступает в две конусные дробилки Мак-Кулли 3 размером 400 мм; продукт дробления смешивается с нижним продуктом грохотов и пере­ дается ленточным конвейером шириной 600 мм

магнит 4. Далее руда перегружается на наклонный ленточный конвейер шириной

пробы, состоящая из дробильных валков, питателя, сократителя пробы и транс­ портных устройств, возвращающих избыток пробы в общий поток руды.

28

Трехступенчатое дробление в различных комбинациях с грохоче­ нием, промывкой, сортировкой, хранением и транспортированием руды применяется также на фабриках Фреддиз Консолидейтед, Сигма, Керр-Эддисон, Норанда, Лэйк Вью энд Сгар, Амальгамейтед Бэнкет Эйрис, Бибиани, Хоумстейк, Гетчелл, Бланкет, Джайент и некоторых других.

По имеющимся сведениям, четырехступенчатое дробление приме­ няется на трех золотоизвлекательных фабриках Канады — Ламак, Доум и Мак-Интайр. Во всех случаях первая стадия дробления вы­ полняется под землей в щековых дробилках (0,75 X 1,05—0,9Х 1,2 м).

Кратко опишем схему дробления на фабрике Мак-Интайр производительностью 1300 т/сутки. Вторая стадия дробления выполняется в нормальной конусной дро­ билке Саймонса (2,1 м), работающей в открытом цикле. Третья стадия дробления осуществляется в короткоконусной дробилке Саймонса (1,675 м), работающей в зам­ кнутом цикле с вибрационным грохотом. Наконец, четвертая стадия дробления вы­ полняется в дробильных валках (1,98X0,46 м), работающих также в замкнутом цикле с вибрационным грохотом с размером отверстий сетки 4 мм. Сложная схема дробления с выдачей мелкой руды позволяет ограничиться только одной стадией измельчения в шаровых мельницах (85% класса 0,2 мм).

В практике обогащения золотосодержащих руд в последние годы начинают широко использоваться системы централизованного, авто­ матического регулирования процесса дробления. Так, на фабрике Вест Дрифонтейн Майнз осуществлен централизованный контроль и управление процессом дробления с одного диспетчерского пункта, который служит оперативным центром фабрики.

Удачное расположение оборудования в отделении дробления на фабрике Ист Рэнд Пропрайетри Майнз значительно упростило работу и позволило эффективно контролировать процесс. Кроме визуального наблюдения, контроль производится с центрального пульта, осна­ щенного мнемосхемой и системой автоматической сигнализации и блокировки. На мнемосхеме производится индикация аварий и за­ бивки транспортерных устройств.

Работу дробильного отделения на фабрике Кэрлин контролирует оператор из диспетчерской комнаты. Цикл дробления на фабрике объединен своей собственной контрольной системой, отдельной от центрального пункта главного корпуса.

Автоматические сигнализаторы уровня заполнения бункеров уста­ новлены на фабрике Голден Ридж.

В дробильном отделении фабрики Вестерн Дип Левелз установ­ лено дистанционное управление, на котором занят один оператор в смену. Для автоматической дозировки руды на фабрике имеется гидравлическая система, регулирующая подачу руды через люки к от­ дельным дробилкам (радиоактивные расходомеры, подающие с точ­ ностью ± 0 , 5 % ) . Серии циферблатов на панели показывают работу каждой дробилки, управляемой телеконтролем [4—8].

Полностью отделения дробления пока еще не автоматизированы ни на одной из зарубежных фабрик. Но ближе всех к решению этой проблемы находятся золотоизвлекательные фабрики ЮАР.

Много внимания вопросу автоматизации процесса дробления уде­ ляется в Канаде. Основное направление автоматизации дробильных

29