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

отделений — это обеспечение регулировки щели дробилок (крупного, среднего и мелкого дробления) по мощности и увязывание этого пара­ метра с производительностью устройства загрузки дробилки следую­ щего цикла. В этом случае отпадает необходимость в операторском пункте в отделении, и все управление фабрикой можно осуществлять с единого центрального пункта, размещенного в корпусе измельчения.

Опытная автоматика и диспетчерское управление агрегатами орга­ низованы на новой фабрике Клуф. Вместо самописцев, вычерчиваю­ щих кривые, установлена электронная аппаратура, печатающая цифры в виде столбца на ленте; в управляющую аппаратуру заложена программа, и два диспетчера только наблюдают за ненормальностями в работе и отклонениями от заданной программы, о чем их извещают специальные звуковые приборы. Оптимальные технологические пока­ затели рассчитываются на счетной машине [9].

Автоматизация дробильных отделений золотоизвлекательных фабрик вызывает необходимость совершенствования конструкций аппаратов, применяемых при дроблении и грохочении руд. Прежде всего расширяется применение гидравлических подвесных и протяж­ ных механизмов.

Фирма Аллис Чалмерс изготовила гирационную дробилку № 60 для крупного дробления с гидравлической регулировкой подвесного конуса. Изготавливаются щековые дробилки с гидравлическими под­ пятниками, позволяющими регулировать крупность дробления в про­ цессе работы дробилок и снижающими напряжение в рабочих частях дробилок при попадании в них инородных предметов.

Фирма Вестфалия Диннедаль Греппель начала выпуск щековых дробилок с подвижной щекой на приводном валу (со сложным кача­ нием щеки). Эти дробилки предназначены для дробления руды, полу­ чаемой с большегрузного транспорта.

По приобретенной у фирмы Аллис Чалмерс лицензии фирма Гутенхарнунгсхютте Штеркрауде начала изготовление конусных дробилок Гидрокон для среднего дробления. Стоимость этих дроби­ лок меньше стоимости дробилок Саймоне, поэтому в ряде случаев им отдают предпочтение.

Фирма Везенхютте выпускает дробилки Ротекс с эксцентриковым валом, расположенным между двумя щеками (рис. 6) и имеющим уст­ ройство для защиты от перегрузок.

Новая модель однороторной дробилки Эпр'а разработана фирмой Клоккнер—Гумбольдт—Дейц. Характерная особенность этих дро­ билок — высокая скорость ротора. Эти аппараты рекомендуется при­

Гидравлическое регулирование щели принято в настоящее время многими фирмами, изготовляющими дробилки. Например, фирма Пегсон Лимитед выпускает дробилки типа Блэка, в которых обычная распорная плита заменена вспомогательным гидравлическим меха­ низмом и, по желанию, гидравлическим приводом для регулирова-

30

ния щели. Компания Смите Инжиниринг Уорк в штате Висконсин обеспечивает гидравлическое устройство в ряде дробилок типа Телсмит. Этот же тип регулирования разгрузочной щели принят для одновалковых дробилок фирмой Мак Ланакан в США [12].

Рекомендовано вспомогательное устройство для чистки дробиль­ ной плоскости и регулирования щели дробилки Саймоне. Кроме того,

изаменить новыми [2].

Оповышении срока службы рифленых дробящих плит щеко­ вой дробилки 1,5x1,2 м за счет сокращения числа нарифлений и увеличения массы плит на 13% со­ общается в австралийской литера­ туре [13].

Из нового оборудования для дробления крупнокусковых руд интересны молотковые дробилки.

Фирма Бритиш Джефри Даймонд Р и с . 6. Э к с ц е н т р и к о в а я д р о б и л к а Р о т е к с

применила в качестве бил для этого типа дробилок старые железнодорожные рельсы [12].

Наряду с аппаратами для дробления за последние годы значи­

Широкое распространение получают дуговые грохоты с обезвожи­ вающим устройством, представляющие собой горизонтальные сита, снабженные механизмом для принудительного передвижения по ним обрабатываемого материала [10].

В США предложен циклонный грохот, состоящий из двух кони­ ческих камер, помещенных одна в другую, с тангенциальной подачей питания. Внутренняя камера оборудована сеткой и вибрационным механизмом. По имеющимся данным, этот грохот можно использовать для разделения весьма тонкого материала [10].

В ФРГ для очистки грохота применяют устройство с инерцион­ ным механизмом, снабженным двухплечными встряхивающими би­ лами, ударно воздействующими на сито при горизонтальном движе­ нии рамы грохота. Заявлен патент на грохот с двумя вибрационными рамами [11].

31

При дроблении глинистых руд (Австралия) применение шведских

дробильных цехов на золотоизвлекательных фабриках. В дробильносортировочном отделении фабрики Ист Рэнд Пропрайетри Майнз, ра­ ботающем в 2 смены, занято 159 человек. На фабрике Голден Валли дробильное отделение работает 5 ч только в утреннюю смену и обслу­ живается 3 рабочими. На фабрике Барбертон дробильное отделение работает тоже 5 ч, но в ночную смену. Этим достигается уменьшение общего расхода электроэнергии, потребляемой одновременно. На Портовело, где руду к бункерам, питающим толчеи, откатывают вруч­ ную, штат отделения составляет 6 дробильщиков и 9 откатчиков. На фабрике Лаформа при производительности дробильного отделе­ ния 105 т/сутки работа организована в течение 6 дней в неделю. Расход электроэнергии на дробление руды на фабрике Фреддиз Кон­ солидейтед составляет 1,79 кет -ч/т. Интересно, что в бункера дро­ бильного отделения этой фабрики вместе с рудой подают известь 1 кг/т (активность 96% СаО). Дробильное отделение работает 6 дней в неделю в одну смену. Штат отделения состоит из 1 бригадира, 24 ра­ бочих-аппаратчиков и 80 сортировщиков.

Конструкции зданий для дробильных отделений различны. Так, дробильное отделение фабрики Стар удалено от главного корпуса и расположено в трехэтажном здании. Имеются указания, что на афри­ канских фабриках здания для дробильных отделений выполняются легкой конструкции (в ряде случаев располагаются под открытым небом).

Провести анализ стоимости обработки руды в дробильных отделе­ ниях золотоизвлекательных фабрик не представляется возможным из-за отсутствия достаточных сведений. Некоторое представление об этом может дать табл. 6.

С дроблением обычно непосредственно связаны процессы голов­

Головная проба обычно отбирается с транспортера после мелкого дробления автоматическим пробоотсекателем. Как правило, отби­ рается около 1% массы поступившей руды. Отобранную пробу после­ довательно дробят на валковых (иногда — в щековых) дробилках с автоматическим сокращением после каждой стадии дробления, так что конечная проба составляет 10—30 кг. Эту пробу подвергают ана­ лизу на золото в пробирной лаборатории. Весь избыток первичной пробы возвращается в общий рудный поток системой транспортеров или элеватором.

32

Т а б л и ц а 6

дробят и опробуют отдельно. Дробленую руду, прошедшую через сито с отверстиями

каждой партии руды массой 50 т. Окончательную пробу сокращают вручную до 1 кг и отправляют в лабораторию [14].

Одним из новых методов контроля за массой руды является метод взвешивания передаваемого конвейерами сухого или влажного мате­ риала. При этом используется радиоактивный источник или детектор, принимающий сигналы изменения толщины, ширины и плотности слоя потока, что дает возможность точно замерять массу руды. Более обычным способом регулирования тоннажа питания является исполь­ зование датчиков нагрузки. Они легко регулируются со щитов управ­ ления, поддерживая постоянной норму питания.

Применение сортировки и предварительного обесшламливания руд на золотоизвлекательных фабриках

Добытая горная масса содержит значительное количество пустой породы, особенно при разработке маломощных жил. Загрязнению руды способствует также существующая система разработки с магазинированием, исключающая рудоразборку в забое.

В связи с этим на многих золотоизвлекательных фабриках, осо­ бенно в Южной Африке, применяется ручная рудоразборка или сор­ тировка руд. Эта операция трудоемка, поэтому экономически оправ­ дывает себя в странах, где имеется дешевая рабочая сила. В частности, в ЮАР ручная сортировка применяется более чем на 40 золотоизвле­ кательных фабриках Витватерсрэнда.

В некоторых случаях удается выделить пустую породу простым грохочением. Так, на фабрике Лаформа руду подвергают грохочению на колосниковом грохоте с размером щели 250 мм, при этом верхний продукт -)- 250 мм направляют прямо в отвал, так как содержание золота в нем не превышает его содержания в хвостах фабрики.

В подавляющем большинстве случаев в процессе сортировки выход пустой породы 10—30%. В отдельных случаях отбирают гальку для вторичных рудногалечных мельниц (Сайплаас), а иногда — штуфную руду.

Сортировку почти всегда включают между крупным и средним дроблением на руде, сравнительно узко классифицированной по крупности.

Сортировке всегда предшествует промывка руды на барабанных или вибрационных грохотах для удаления рудной мелочи и главным образом для отмывки пыли с поверхности кусковой руды в целях наи­ лучшего визуального отбора пустой породы. Воду для промывки по­ дают через брызгала под давлением. Отмытую мелочь самотеком или насосами перекачивают в классификаторы первичных мельниц.

Сортировку, как правило, осуществляют на сортировочных лентах, двигающихся со скоростью 0,2—0,3 м/сек (2—3 місек для обычных транспортерных лент). Иногда сортировочные ленты снаб­ жают специальным вибрационным устройством, обеспечивающим переворачивание кусков руды, так что сортировщики могут видеть эти куски с разных сторон. Сортировщики располагаются по обе сто­ роны ленты в шахматном порядке и сбрасывают пустую породу в люки, направляющие ее на ленточные транспортеры для удаления в отвал. Производительность сортировщика колеблется в широких пределах в зависимости от засоренности и крупности руды и составляет 0,6— 3,3 т/ч.

В некоторых случаях осуществлены развернутые схемы сорти­ ровки с параллельным отбором породы на двух классах крупности руды и соответственно на двух сортировочных лентах.

содержанием осмистого иридия, схема сортировки имеет следующий вид. Руду после дробления до 150 мм промывают и грохотят на стационарном колосниковом грохоте (1,5X3,75 м) с размером щелей между колосниками 75 мм. Верхний продукт гро-

34

хота поступает на сортировку, а нижний вновь на грохочение с дополнительной промывкой на двухдечном виброгрохоте (1,5X4,5 м) с размером отверстий сеток 50 и 19 мм. Верхний продукт — 7 5 + 50 мм подают на вторую сортировочную ленту. Продукт —19 мм поступает прямо в измельчительное отделение, а руду после сор­ тировки с обеих сортировочных лент направляют во вторую стадию дробления, затем на грохот с отверстиями 19 мм, верхний продукт которого вместе с классом —50 + 19 мм с двухдечного грохота идет в третью стадию дробления. В процессе такой сложной сортировки отбирается около 16% породы и часть гальки для исполь­ зования в качестве измельчительной среды во второй стадии измельчения.

Аналогичная схема с параллельной сортировкой двух классов крупности —100 +

жании его в исходной руде 13,8 г/т.

Ручную сортировку на узко классифицированном материале про­ водят на фабрике Президент Стейт Голд Майнз, в результате чего из классов +90 мм и —90 + 60 мм удаляют породу с содержанием золота 0,38 г/т. Экономически допустимое содержание золота в от­ брасываемой породе составляет 0,62 г/т. Рудоразборка более тонких классов —60 + 38 мм считается экономически нецелесообразной ввиду высокой стоимости ее — 22,6 цента за 1 т.

Содержание в некоторых, рудах Южной Африки урана и его тесная ассоциация с золотом позволили испытать для сортировки радио­ метрическую установку. Стоимость сортировки при этом составила 16,59 цента за 1 т, что ниже ручной на 6,7—8,4 цента за 1 m, и выход пустой породы возрос на 9,4%. Однако стоимость самой уста­ новки, а также ее монтажа достаточно велика и при дешевой рабочей силе не покрывается доходами от ее эксплуатации. Испытания радио­ метрической сортировки показали, что наиболее эффективно примене­ ние ее для тонких классов. Так, из класса —60 + 38 мм выделяется порода с содержанием золота 0,57 г/т. Удовлетворительные испыта­ ния были получены при радиометрической сортировке класса —90 + + 60 мм. Производительность установки составила 10 т/ч с аналогич­ ным содержанием золота при ручной сортировке. Сортировка класса +90 мм оказалась неэффективной.

О фракционном рассеве руды перед сортировкой на большинстве фабрик ЮАР сообщается в статье [15]. В частности, приводится при­ мер, когда руду дробят до —200 мм и рассевают на фракции +75, —75 + 50, —50 + 30, —30 + 6 и —6 мм. Мелкие фракции обога­ щены золотом и ураном. Фракции крупнее 30 мм направляют на рудоразборку на лентах шириной —1 ж со скоростью движения 0,2— 0,3 м/сек. Отмечается хорошая промывка кусков и равномерное распределение их на ленте, что достигается установкой вибратора. Для отбора урансодержащих кусков применяют ручные сцинтилляционные приборы. Производительность сортировщика 1,1—3,3 т/ч.

На фабрике Ист Рэнд Пропрайетри Майнз используют сцинтилометрические устройства (сигнализирующие о приближении куска с прожилками) и ручные счетчики Гейгера на контрольной сорти­ ровке. Сортируют здесь вторую фракцию дробленой руды, рассеян­ ную на классы —203 + 70 и —70 + 32 мм. Отсортированная пустая порода (20% от исходной) проходит контроль для отбора кусков с ви­ димым золотом [2],

Высокой производительности (15 ml чел.-смену) достигают сорти­ ровщики на фабрике Вестерн Дип Левелз. Предварительная хорошая отмывка позволяет небольшому числу сортировщиков, работать с большой скоростью на медленно движущейся ленте. Отобранная

круглосуточной сортировке используют специальное искусственное освещение.

В ряде случаев сортировку применяют для разделения руды на фракции с различным содержанием металла. Так, на фабрике Маунт-

Морган, перерабатывающей разные руды, с помощью атомно-адсорб- ционного анализа устанавливают исходное содержание золота и в за­ висимости от этого бедную руду (до 2 г/т) направляют в один цикл, а более богатую — в другой.

Опробуются автоматические рудоразборные установки для сорти­ ровки руд по цвету. Установка снабжена электронной фотокамерой (рис. 7) для установления окраски сортируемых материалов и логи­ ческим устройством, суммирующим результаты сортировки и дающим командный импульс для направления отдельных зерен в определен­ ный минеральный продукт. Прибор опробуется на сортировке поле­ вого шпата и кварца. В дальнейшем предполагается применение его к сортировке кварцевых руд [16].

Разрабатываются специальные усилители, применение которых позволит осуществить автоматическую сортировку при относительно небольшой разнице в интенсивности окраски и поверхностных свойств сортируемых материалов. Одним из направлений этих исследований является облучение зерен сортируемого материала волнами звуковой и ультразвуковой частоты и их сортировка по отражательной способ­ ности этих волн от поверхности зерен.

36

Автоматическую сортировку можно проводить следующим образом. Куски руды из бункера поступают на ленточный конвейер и при падении с него пролетают над воронкой, в днище которой установлен источник неонового освещения. Луч света неонового освещения направлен на фотоэлемент. По количеству полученных импуль­ сов фотоэлемент определяет размер куска руды. Далее кусок проходит зону радио­ активного счетчика, который определяет его суммарный заряд радиоактивным ве­ ществом. На основе показаний данных приборов суммирующее устройство выдает командный импульс о направлении куска руды в тот или иной продукт сортировки.

Автоматическая сортировка по радиоактивности принесена из урановой промышленности и наиболее широко применяется на фабри­ ках ЮАР.

В США фирма Аллис Чалмерс разрабатывает новое оборудование для промывки крупнокусковых руд перед их сортировкой. На кас­ кадных вибрационных грохотах возможна промывка минерального сырья, содержащего валуны размером до 1,5 м. Эти грохоты обычно имеют горизонтально расположенные деки: размеры их 2,4x6,1 м при производительности до 750 т/ч. Применяются поставляемые этой же фирмой барабанные мойки, оборудованные дезинтегрирую­ щими устройствами и получившие названия «лопастных мельниц». Их размер 2,4X7,2 м.

Фирма Апарей Драюн выпускает вибрационные промывочные машины, имеющие форму трубных конвейеров.

Грохоты используются для промывки руды крупностью до 150 мм. Промывку руды начинают широко применять не только для сорти­ ровки, но и для удаления содержащихся в руде шламов, создающих затруднения в дальнейшем технологическом цикле. В качестве аппа­ рата для дешламации руды используют конуса и чашевые классифи­

каторы.

На фабрике Голден Ридж промывку руды ведут со стадиальной обработкой шламов в гидроциклоне и направлением песковой фракции в дальнейшую перера­ ботку. Из материала после стержневой мельницы выделяют шламы гидроциклонированием с трехкратной перечисткой слива. Содержание твердого в сливе последнего гидроциклона не превышает 7%, выход шламов с содержанием золота ~0,61 г/т составляет 35%. Введение этого процесса позволило снизить расход цианида с 0,67 до 0,25 кг/т руды, а извести с 4,5 до 1,8 кг/т; ускорить процесс перколяции в 2,5 раза и на 45% снизить стоимость обработки руды [17, 18].

Руда, поступающая на фабрику Ла - Луц Майнз, содержит значительное коли­ чество шлама и влаги. Дл я обеспечения условий складирования и мелкого дробления руду промывают в голове процесса в барабанном скруббере (длина 4,8, диаметр 1,5 м). Шламистую пульпу, ситовая характеристика которой приведена ниже:

тель, а пески разгружаются на конвейер промытой руды. Слив сгустителя по трубо­ проводу возвращается в промывное отделение, замыкая цикл [19, 20].

На фабрике Портовело руду промывают для удаления ультратонких шламов, которые содержат цианисиды и отрицательно влияют на процесс сгущения. Обесшламливание руды осуществляют в двухдековых вибрационных грохотах (0,6X1,5 м) со штампованными отверстиями соответственно 12,7X3,0 и 25,4X6,4 мм в листах

37

с отверстиями 32 мм), имеющем уклон 1 : 4,2. Отмытую мелочь (—6,4 мм) дополни­ тельно классифицируют в спиральном и чашевом классификаторах, слив обесшламливают в конусе и чашевом классификаторе 4 , 5 + 1,8 м. Шламы идут в отвал.

В отдельных случаях, как например на фабрике Ист Рэнд Пропрайетри Майнз, грохоты орошают водой, содержащей неболь­ шое количество цианида и щелочи.

Отмывка шламов, так же как и сортировка руд, увеличивает производительность фабрик.

Несмотря на то что рудоразборка чаще всего является мало­ механизированной операцией, по данным южноафриканских фаб­ рик, она в 2—3 раза дешевле, чем стоимость обработки руды по пол­ ной схеме. Очевидно, что осуществление сортировки и обесшламливания с применением современных средств контроля, автоматизации и механизации может обеспечить высокую эффективность их для обогащения даже весьма мелковкрапленных золотосодержащих руд.

Глава II

ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД

Измельчение золотосодержащих руд в прошлом столетии повсюду выполнялось почти исключительно толчеями с одновременной внутренней и внешней амальгама­ цией золота. Однако с введением в 1890 г. в Южной Африке цианирования этот способ измельчения перестал удовлетворять требованиям нового процесса, так как не позво­ лял получить достаточно тонкого измельчения. Д л я доизмельчения продуктов толчеи постепенно вошли в употребление мельницы Гунтингтона, чилийские мельницы и бегунные чаши, а в 1898 г. в Западной Австралии для измельчения золотосодер­ жащих руд была установлена первая трубная галечная мельница —• прототип совре­ менных стержневых и шаровых мельниц.

В начале текущего столетия трубные мельницы быстро распространились в южно­ африканской золотодобывающей промышленности. Канадский ученый Фред Бонд

а в 1907 г.— до 72 штук. В качестве измельчительной среды в этих мельницах при­ меняли природную окатанную гальку, в частности с берегов Дании, откуда ее транс­ портировали в Южную Африку, Австралию, Америку и другие страны. Она и носила название датской гальки.

Первые опыты применения кусковой руды вместо датской гальки относятся к концу 1906 г. на Кроун Дип Майн. Результаты этих опытов оказались настолько успешными, что уже к концу 1908 г. количество трубных мельниц увеличилось до 120 штук, при этом подавляющее большинство из них перешло с импортной гальки на кусковую руду, отбираемую с сортировочных лент. Общий вид установки трубных мельниц показан на рис. 8 и 9.

В дальнейшем широкое распространение стержневых и шаровых мельниц при­

в Южной Африке, США и Канаде было вновь привлечено к рудно-галечному измель­ чению как более дешевому процессу. Вследствие этого рудно-галечные мельницы стали применять не только во вторичных стадиях, но также для первичного измель­ чения дробленой руды.

Разумеется, эволюция процессов измельчения сопровождалась развитием и конструкций измельчительного оборудования. Изменялись и совершенствовались устройства питания, футеровки, приводы и сами корпуса мельниц.

С введением самоизмельчения возникла необходимость вводить в мельницы крупные куски руды, Обычные загрузочные цапфы для этой цели оказались мало

38