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

пригодными. Поэтому конструкция загрузочных цапф самоизмельчительных мельниц, изменилась в сторону их существенного увеличения, а это привело к необходимости разработки новых конструкций цапфовых подшипников и т. д.

Усовершенствование существующих и создание новых измельчительных и клас­ сифицирующих аппаратов в свою очередь способствовало внедрению в зарубежную золотодобывающую промышленность более совершенных технологических схем измельчения руды, обеспечивающих максимальную степень вскрытия золота перед поступлением руды на обогащение или гидрометаллургическую переработку.

Методы, технологические схемы и оборудование, применяемые при измельчении золотосодержащих руд

Подавляющее большинство золотосодержащих руд содержит значительное количество тонковкрапленного золота. Измельчение выполняется в одну, две или три, редко — в четыре стадии, иногда с доизмельчением различных золотосодержащих продуктов, напри­ мер концентратов или огарков, получающихся в последующих за измельчением процессах обработки (отсадка, концентрация на столах, шлюзах и барабанных концентраторах, флотация, обжиг).

Основными факторами, определяющими необходимую степень измельчения и влияющими на построение схем измельчения, яв­ ляются: минеральный состав и физические характеристики руд, в частности их крупность, твердость и абразивность; состояние зо­ лота в рудах (крупность частиц, ассоциации с другими минералами, характеристика поверхности золотин); необходимая степень измель­ чения; формы измельчения, типы и размеры применяемых мельниц; характеристика измельчительной среды; типы футеровок; скорость вращения мельниц; способ их разгрузки (центральная или перифе­ рическая через решетку); циркулирующие нагрузки; разбавление

Сухое измельчение применяется в тех случаях, когда измель­ ченный материал дальше по технологическому процессу должен использоваться в сухом виде, или, наоборот, когда измельчению предшествует какой-нибудь из методов сухого обогащения. Такого рода схему, в частности, практикует фабрика Гетчелл, на которой руду из карьера после предварительного трехстадийного дробления и сушки подвергают сухому измельчению до крупности — 1,65 мм в стержневой мельнице (2,4x3,7 м), работающей в замкнутом цикле с вибрационным грохотом. Измельченную руду складируют в бун­ кере обжигового цеха, откуда она по системе транспортеров подается на обжиг в печь кипящего слоя [22, 23].

В последние годы в зарубежной литературе опубликован ряд статей и патентов, касающихся перспектив использования метода сухого измельчения в технологии переработки золотосодержащих и других руд. Приводится обзор оборудования, применяемого для сухого измельчения. Высказываются предложения о постройке экспериментальной подвижной установки для промышленных испы-

40

таний данного процесса. Отмечается [241, что некоторое снижение производительности мельниц при переходе с мокрого измельчения на сухое обусловлено недостаточным диаметром цапф мельницы. Для успешной работы на режиме сухого измельчения барабан мель­ ницы должен быть заполнен на 30—35%, причем отношение длины барабана мельницы к его диаметру должно быть 0,9—1,0. Сконструи­ рованные по этому принципу новые мельницы типа Леопард (диаме­ тром 1,4—1,8 м) имеют привод от фрикционных роликов, футеро­ ванных резиной.

Упрощенная конструкция мельницы и применение сварки позво­ лили снизить стоимость машины в 2,5 раза сравнительно с обычными мельницами того же размера.

В японском патенте 1 указывается, что исходную руду измель­ чают в шаровой мельнице до 0,25 мм, просушивают и с помощью сухого воздуха отделяют пыль в первом циклоне. Фракцию, содер­ жащую золото, еще раз просушивают, измельчают в шаровой мель­ нице до 0,15 мм и отделяют от пыли во втором циклоне. После под­

содержанием золота в исходных рудах и балансовым содержанием металла, подсчитанным по результатам опробования продуктов обогащения (товарные концентраты + хвосты), может быть вызвано «жизнетворным» (по-видимому, микробиологическим) действием воды, используемой в качестве среды измельчения. Это утверждение, по мнению автора статьи, нельзя доказать без длительных и дорогих научных экспериментов. Но интересен факт, что, сохраняя тонкоизмельченную минерализованную руду в сухом состоянии как можно дольше, можно, по-видимому, добиться в ряде случаев значитель­ ного увеличения общего извлечения металла в процессе обогащения. Так, например, на фабрике Олд Ник переход на сухое измельчение позволил повысить извлечение золота с 43 до 83% [25].

Отмечается, что после длительной экспериментальной и исследо­ вательской работы удалось создать полностью оборудованную полупромышленную установку для сухого измельчения и соответ­ ствующую лабораторию. Изучены детали технологического процесса, которые теперь могут быть объяснены. Привлечено внимание к во­ просу предварительной сепарации измельченной руды (сухое обо­ гащение). Представлена программа дальнейших исследований и

условно, достаточно перспективно, особенно для районов с острым

41

осуществляется на фабрике Коннемара Голд Майнз. Интересна прак­ тика измельчения золотосодержащих руд на фабрике Кэм энд Мотор производительностью 800 т/сутки [3, 26]. Схема измельчения на данном предприятии представлена двумя стадиями. В первом цикле измельчения установлено 56 толчейных пестов, выдающих продукт крупностью 0,41 мм, который поступает на концентрационные столы. Хвосты столов классифицируют и пески доизмельчают во втором цикле в трубных мельницах.

На фабрике Портовело руда после дробления в щековых дро­ билках до крупности 73% класса — 25 мм поступает в толчеи, которые сочетают в себе работу дробилок тонкого дробления и мель­ ниц грубого измельчения. В результате измельчения в толчеях выдается продукт крупностью 21% класса —0,04 мм, служащий исходным питанием шаровых мельниц [27].

До 1953 г. в качестве аппаратов для грубого измельчения руды толчеи применялись и на фабрике Хоумстейк. В 1953 г. имеющиеся

водительностью 1200 т/сутки каждая.

Применение чилийских (бегунных) мельниц в технологии обра­ ботки золотосодержащих руд длительное время определялось необ­ ходимостью осуществления процесса внутренней амальгамации руд с одновременным их измельчением. Преимуществом аппаратов данного типа является простота их конструкции, нечувствительность к крупности загружаемой в них руды, неприхотливость и надежность в работе. К недостаткам бегунных мельниц следует отнести их не­ большую производительность и высокий расход энергии, потреб­ ляемой на измельчение.

В силу этих обстоятельств, а также в связи с переходом на амальгамацию преимущественно гравитационных концентратов (осу­ ществляемую, как правило, в амальгамационных бочках) мельницы данной конструкции также вытесняются из зарубежной практики более производительными шаровыми и стержневыми мельницами. Следует отметить, что последние в ряде случаев можно использовать и в качестве аппаратов внутренней амальгамации (фабрика Хоум­ стейк). В настоящее время бегунные мельницы сохранились лишь на небольших предприятиях, реконструкция которых задерживается из-за отсутствия надежной сырьевой базы.

Наибольшее распространение в зарубежной золотодобывающей промышленности получили вращающиеся мельницы, использующие в качестве измельчающих тел металлические стержни, шары или рудную гальку.

Стержневое измельчение руд в целом не типично для зарубежных золотоизвлекательных фабрик, хотя и применяется на многих из них, особенно в Канаде и Австралии. Стержневые мельницы при­ меняются только в первых стадиях измельчения, так как они, обе­ спечивая измельчение сравнительно крупного питания и получение более или менее равномерного по крупности продукта, не дают

43

достаточно тонкого измельчения. За небольшими исключениями (рудники Ламак и Кэмпбел Чибугама в Канаде), такие мельницы работают в открытых циклах, подготавливая руду для последующего измельчения в шаровых или галечных мельницах. Размеры стерж­

Футеровку цилиндрической части барабана стержневых мельниц изготовляют, как правило, из хромомолибденовой или марганцо­ вистой стали, торцовую футеровку со стороны загрузки — из хромомолибденовой стали, а со стороны разгрузки — из марганцовистой стали. Срок службы цилиндрической футеровки в среднем соответ­ ствует обработке около 500 тыс. m исходной руды.

Применяемые за рубежом шаровые мельницы более разнообразны по конструкции и размерам. Краткая характеристика их будет дана ниже, при описании существующих схем измельчения руд на золото­ извлекательных фабриках.

В качестве классифицирующих аппаратов на зарубежных фаб­ риках используют реечные, чашевые и спиральные классификаторы, а также гидроциклоны. Преимущество механических классифика­ торов — возможность замкнуть цикл мельница—классификатор без дополнительной перекачки пульпы благодаря транспортирующей способности этих машин возвращать недоизмельченные пески в мельницу граблями или спиралями. Достоинство гидроциклонов — отсутствие подвижных частей, малые габариты и высокая произво­ дительность. К недостаткам гидроциклонов относится необходимость подачи пульпы под некоторым давлением и быстрый износ насосов и Песковых насадок циклонов. Вообще механические классифика­ торы применяются преимущественно в первых стадиях измельчения, т. е. на более грубом материале, а гидроциклоны (иногда чашевые классификаторы) — в конечных циклах измельчения.

На фабрике Сулливан первая стадия измельчения осуществляется в мельнице Гардинга (3X1,7 м), работающей в замкнутом цикле с реечным классификатором (3,6X9 м) и джиг-пульсатором. Слив классификатора подается насосом в гидроци­ клон диам. 600 мм, работающий в замкнутом цикле с шаровой мельницей (1,8X3 м). Слив гидроциклона направляют на флотацию.

Схема измельчения руды на фабрике Айрон Кинг интересна сочетанием двух замкнутых циклов: шаровая мельница — гидроциклон и шаровая мельница — классификатор. Сливы гидроциклонов и классификатора поступают в зумпф насоса, который качает пульпу на флотацию [3, 28—30].

На фабрике Джайент мельница установлена в замкнутом цикле с гидроциклоном диам. 460 мм и концентрационными столами. Слив гидроциклона направляют на флотацию. Подобные циклоны установлены и на другой фабрике Родезии—Бланкет.

На фабрике Дални разгрузки пульпы шаровой и стержневой мельниц объеди­ няют и насосом подают в гидроциклон диам. 610 мм, слив которого (75% класса —0,074 мм и 38% твердого) поступает в песковый конус (1,2 м). Слив этого конуса поступает в зумпф пескового насоса, перекачивающего его в цикл флотации. В цикле флотации материал доизмельчают в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с гидроциклоном диам. 300 мм. Кроме того, установлен гидроциклон диам. 460 мм для выделения из хвостов второй контрольной флотации шламовой фракции (96—98% класса —0,044 мм). Содержание золота в этом материале 0,582 г/т, по-

44

этому его направляют в отвал. Пески питают гидроциклон, работающий в замкнутом цикле с мельницей [31].

Широко применяют гидроциклоны при стадиальных схемах флотации. Так, на фабрике Делнайт применяют схему, изображен­ ную на рис. 11. Здесь предусмотрено предварительное разделение пульпы в гидроциклоне на песковую и шламовую фракции. Хвосты второй флотации классифицируются в гидроциклонах, слив которых

значительное количество глинистого материала, который ухудшает технологический процесс. Руду измельчают в стержневой мельнице, работающей в замкнутом цикле с гидроциклоном, гидроловушкой и отсадочной машиной. Глинистые шламы из исходной руды удаляют в гидроциклонах после классификации в чашевом классификаторе с двумя контрольными классификациями слива. Затем руду разде­ ляют в циклонах на песковый и шламовый продукты. Шламовый продукт выводят из процесса. Гидроциклонирование ведут в циа­

вляют в отвал; песковую после доизмельчения флотируют [33, 34]. Схему с двойной классификацией пульпы практикует и фабрика Хоумстейк. На фабрике установлены четыре стержневые мельницы Марси-66, а для первичной классификации — четыре гидроциклона диам. 508 мм и три реечных классификатора. В цикле измельчения осуществляется амальгамация свободного золота. Измельченный продукт (8% класса +0,15 мм и 67% класса —0,074 мм) поступает на вторичную классификацию, осуществляемую в четырех чашевых классификаторах с диаметром чаши 6,1 л и семи гидроциклонах диам. 508 мм. Слив и пески гидроциклонов направляют на раз­

дельное цианирование [28, 35—37].

Применение гидроциклонов взамен механических классифика­ торов существенно влияет на компоновку отделений измельчения, длина которых значительно уменьшается. Гидроциклоны, работа­ ющие с шаровыми мельницами, располагают так, чтобы пески из них поступали непосредственно в питание мельниц. В проектах новых фабрик наблюдается тенденция к размещению мельниц 1-й и 2-й стадий на одной отметке с расположением стержневых и шаро­ вых мельниц разгрузочными концами в сторону общего зумпфа для питания гидроциклонов.

Учитывая, что тонкое измельчение руды — относительно дорого­ стоящий процесс, за рубежом большое внимание уделяют правиль­ ному выбору схемы измельчения, обеспечивающей высокие техно-

45

Руда

46

логические показатели при минимальных энергетических и мате­ риальных затратах.

Из 57 золотоизвлекательных фабрик, по которым имеется доста­ точная информация, 20 фабрик, или 35%, применяют одностадийное измельчение, 31 фабрика, или 54%, работает на двухстадийном измельчении, 5 фабрик имеют три стадии измельчения и одна фаб­ рика измельчает руду в четыре стадии.

На фабрике Лаформа в измельчение поступает руда крупностью — 38 мм. Измельчение выполняется в одну стадию в шаровой мельнице (2x1,5 м), работающей в замкнутом цикле с двухкамерной отсадоч­ ной машиной и спиральным классификатором. Пески классифика­ тора возвращают в мельницу, а концентраты отсадки амальгами­ руют в бочке. Хвосты амальгамации идут на отсадку, а слив класси­ фикатора поступает на флотацию.

Нетрудно заметить, что данная схема отличается от ранее описаной схемы одностадийного измельчения руды на фабрике Голден Ридж и в то же время обе они непохожи на технологическую схему измельчения, принятую на Вотл Гали (рис. 12).

Кроме упомянутых предприятий, одностадийные схемы измель­ чения, в частности, практикуют на фабриках Ла-Мазата, Кэрлин, Айрон Кинг, Мюриел, Кэнимба, Голден Валли, Барбертон, Пунта дель Кобр, Эль Саладо, Пунитакви и т. д. На большинстве из них перерабатываются руды с относительно крупным золотом, вскрытие которого обеспечивается при грубом помоле. Некоторым исключе­ нием является фабрика Кэрлин, перерабатывающая руду с очень тонким золотом (размер золотин порядка нескольких микронов).

щающими золото породами служат известковые алевролиты, харак­ теризующиеся очень пористой механической структурой.

Наиболее распространены в зарубежной практике схемы двустадийного измельчения, применяемые на многих фабриках Канады, Австралии, ЮАР, Ганы, Родезии и т. д.

Обычно в первой стадии тонкого измельчения используют стерж­ невые мельницы, дающие более равномерный по крупности продукт с меньшим его переизмельчением. Во 2-й стадии применяются шаро­ вые или рудно-галечные мельницы.

На рис. 13 приведена схема двухстадийного измельчения на фабрике Фреддиз Консолидейтед производительностью 2200 т/сутки. Здесь в первую стадию измель­ чения поступает руда —19 мм и пески классификации продукта —19 мм, отмытого на грохотах дробильного отделения. Фабрика имеет две секции измельчения, каждая из которых представлена одной шаровой мельницей, работающей в первой стадии измельчения в замкнутом цикле с реечным классификатором и двумя рудно-галеч- ными мельницами, работающими в замкнутом цикле с кордероевыми шлюзами и двумя чашевыми классификаторами (диаметр чаши 9,9 м, длина реечной части — 2,4 м) во второй стадии измельчения. Рудную гальку отгрохачивают в дробильном отделении. Слив классификаторов второй стадии измельчения (16% твердого, 70% класса —0,074 мм) после сгущения представляет собой готовый продукт для циани­ рования по полному иловому процессу.

Компания Голд Майнз Калгурли для обработки окисленной золотосодержащей руды ввела в действие в 1963 г. новую секцию. В цикле измельчения установлены одна

47

Цианирование (2Ьч)

Т

KenФильтрация ^ Т

Осаждение золата

В отдал

Обеззолоченньш растдор

\Au-Zr,i оса don

Р и с . 12. Т е х н о л о г и ч е с к а я с х е м а п е р е р а б о т к и р у д ы на ф а б р и к е В о т л Г а л и

48

Pit S3»

С5 I

Ш тпш un