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

мельницу. Плотность пульпы в разгрузке мельницы 70% твердого, в сливе класси­ фикатора — 16% твердого. Крупность конечного продукта отделения измельчения 70% класса — 0,074 мм. Общая производительность измельчения по питанию 78 т/ч. Расход электроэнергии 15,42 квт-ч/т переработанной руды [28].

К числу предприятий, применяющих двухстадиальное рудногалечное измельчение, относится фабрика Ист Рэнд Пропрайетри Майнз. Предприятие оснащено современным оборудованием, уста­ новленным по поточному принципу. Руда после дробления до круп-

ности —16 мм измельчается в галечных мельницах (рис. 18). Высокая стоимость тонкого дробления компенсируется более низкой стои­ мостью измельчения в галечных мельницах. В качестве дробящих тел в мельницах используют прошедшие сортировку куски руды круп­ ностью +76—203 и +32—76 мм. В отделении измельчения устано­ влены 8 мельниц, образующих 4 независимые секции. В каждой секции установлено по одной мельнице первой и второй стадий из­ мельчения. Из общего зумпфа Песковым насосом пульпа подается в первичный гидроциклон-классификатор, работающий в замкнутом цикле с обеими мельницами и последовательно с вторичным гидро­ циклоном. Пески последнего поступают самотеком в мельницу вто­ рой стадии. Слив вторичных гидроциклонов (70% класса —0,074 мм) является готовым продуктом цикла измельчения. На каждые 2 сек­ ции предусмотрен грязевой зумпф с 152-лш Песковым насосом, подающим сливные воды в мельничные зумпфы. В каждую мельницу первой стадии поступает: галька из галечного бункера, дробленая руда из бункера, пески гидроциклона из дробильного отделения

,60

и циркулирующая нагрузка — часть песков 1-го гидроциклона. В каждую мельницу второй стадии поступает: галька из галечного бункера, часть песков первичного гидроциклона и пески 2-го гидро­ циклона.

Зарубежные специалисты отмечают, что начальная стоимость фабрик, имеющих циклы вторичного и промежуточного рудногалечного измельчения, выше по сравнению со стоимостью фабрик, применяющих стержневые и шаровые мельницы, так как размеры мельниц с рудной измельчительной средой больше и соответственно стоят они дороже мельниц со стальной измельчительной средой. При установке рудно-галечных мельниц, кроме того, предусматри­ вается дополнительное оборудование для грохочения, устанавли­ ваемое в отделениях промежуточного дробления, транспортирующие устройства для перемещения гальки и склады для ее хранения. Вместе с тем стоимость измельчения в рудно-галечных мельницах ниже за счет исключения расходов на стальные шары и футеровку. Кроме того, в рудно-галечных мельницах существенно снижается загрязнение природных руд железом. На цианистых золотоизвлека­ тельных и урановых фабриках это обстоятельство позволяет полу­ чить экономию на стоимости выщелачивающих реагентов.

В большинстве случаев высокая стоимость рудно-галечных мель­ ниц в значительной мере компенсируется экономией капиталовложе­ ний за счет исключения отделения промежуточного дробления.

Канадский металлург Кроккер, недавно посетивший многочи­ сленные обогатительные и золотоизвлекательные фабрики ЮАР, Скандинавии, Австралии и Америки, отмечает [54], что в ЮАР и Скандинавии теперь вообще не применяют стальную измельчительную среду, если можно выделить из самой руды достаточное

количество шаров соответствующего размера, чтобы компенсировать потери производительности.

Из других источников известно [55, 56], что в южно-африкан­ ской золотодобывающей промышленности около 75% всех мельниц

зуют смешанную загрузку (т. е. рудную гальку с добавкой стальных шаров). Около 6% всех первичных мельниц являются галечными мельницами.

В мельницах самоизмельчения (рис. 19) обычно применяют брус­ чатую футеровку (типа Осборн), состоящую из продольных стальных

ными вставками меньшей высоты. При работе мельницы выступа­ ющие брусья играют роль лифтеров. Высота, на которую брусья выступают над остальной футеровкой, существенно влияет на эффек­ тивность работы мельницы. Опыты на фабрике Винкельхаак пока­ зали, что при уменьшении этого размера с 76 до 30 мм производи­ тельность мельницы 3,6X4,8 м возросла примерно на 16%, а расход

.61

более тонкой сплошной укладывают толстую защитную футеровку в виде литой решетки, состоящей из отдельных сегментов. В мель­ ницах второй и третьей стадий измельчения применяют почти всегда футеровку из белого чугуна. Для барабанов мельниц, как правило, применяют безболтовую футеровку Осборн.

Для мельниц первой стадии измельчения брусья и плиты такой футеровки изготавливают из относительно мягкой углеродистой стали ввиду ее низкой стоимости. В процессе работы впадины в фу­ теровке заполняют мелкой рудой, хорошо защищающей ее от износа. В среднем износ футеровки составляет 0,12—0,3 кг в сутки на 1 т.

Шведская фирма Скега предложила, а фирма Гуммифабрикс АБ

рудной галей размером от 75 до 6 мм. Установлено, что износ рези­ новой футеровки составил 1/3 износа при футеровке из Ni-Hard сплава и что можно ожидать эффективной работы при применении стальных шаров диам. 88 мм [57].

В течение многих лет резиновую футеровку испытывали на неко­ торых шведских фабриках. На первом этапе испытаний требовалось отработать футеровку резиновой разгрузочной решетки в рудногалечных мельницах, чтобы исключить забивку ее мелкими облом­ ками рудных тел или металлическими кусками. В настоящее время как на загрузочном, так и на разгрузочном концах мельницы при­ меняют резиновую футеровку, закрепленную при помощи лифтов из Ni-Hard сплава.

Резиновая футеровка барабана мельниц была испытана позже. Последняя модификация ее представляет собой резиновые полосы шириной 50 мм с промежутками, заполняемыми осколками руды или гали, как это бывает в футеровке Осборн. Резиновую футеровку испытывали и на мельнице Каскад. В этом случае резиновая раз­ грузочная решетка обеспечила более быструю разгрузку мельницы, круглые отверстия меньшего диаметра в резиновой решетке позво­ лили перекачивать продукт измельчения насосом без предваритель­ ного отгрохачивания крупных кусков. По полученным данным, резиновая футеровка не повлияла на эффективность работы мельниц

по сравнению со стальной лишь на 10—20%. Масса резиновой футе­ ровки составляет 1/6 часть стальной, поэтому при ее установке резко уменьшается расход рабочей силы. В проведенных опытах срок работы резиновой футеровки превышал 3 года, в течение которых на мельнице было переработано свыше 500 тыс. m руды. В настоящее время изготовляются резиновые футеровки с несколькими конструк­ циями крепления ее к корпусу мельниц (рис. 20) [12, 58].

Обобщая сказанное выше, можно сделать вывод, что процесс измельчения руды рудой или бесшаровое измельчение представляется крупным шагом вперед в обогащении полезных ископаемых, и сей­ час считается недопустимым при проектировании новых или рекон-

63

дуктов измельчения на отношение ж : т, а также расходу воды или растворов по стадиям измельчения.

Для учета тоннажа обработанной руды на подавляющем боль­ шинстве фабрик используются автоматические весы Меррика, уста­

ЮАР и Канады). Кроме того, тоннаж обработанной руды контро­ лируется отношением ж : т в конечных продуктах измельчительных циклов и расходом воды или раствора, измеряемым водомерами раз­ личных конструкций.

Влажность руды определяют периодически просушкой частных проб или части головной пробы руды.

Качество измельчения оперативно контролируется плотностью слива классифицирующих приборов, но периодически проверяется ситовыми анализами. Для определения плотности различных про­ дуктов измельчения широко применяют радиоактивные плотномеры, использующие в качестве источника излучения радиоактивной изо­ топ кобальта (Со6 0 ).

Многие операции контроля процесса выполняются автомати­ чески с регистрацией результатов самопишущими приборами. Но в последние годы повсеместно делаются попытки не только кон­ тролировать, но и автоматически регулировать отдельные циклы измельчения и в целом измельчительные операции. Это позволяет оптимизировать параметры процесса и сократить трудовые за­ траты.

На фабрике Кэрлин на мельницах предусмотрено пневматиче­ ское регулирование, позволяющее при выходе из строя какого-либо звена технологической цепочки снимать нагрузку с мельницы в те­ чение 6—7 сек [60, 61].

На фабрике Хоумстейк автоматизирована подача воды. Каждая секция измельчения имеет отдельный водонапорный бак, в выпуск­ ном трубопроводе которого установлен расходомер с трубкой Вентури, соединенный с указателем расхода, самописцем и счетчиком, расположенном на площадке оператора. Разводящие патрубки водопровода к различным точкам процесса снабжены указателями

контрольная система в измельчительном цикле, охватывающая стержневую и две шаровых мельницы, а также серию гидроциклонов.

На фабрике Сайплаас применена система автоматического регу­ лирования (рис. 21), основанная на поддержании оптимальной плотности пульпы внутри мельниц. Для поддержания постоянных плотности и скорости прохождения пульпы через мельницу преду­ смотрены:

а) специальные конструкции разгрузочных лифтеров и диафрагмовых решеток, обеспечивающие оптимальную скорость прохо­ ждения пульпы;

б) оптимальная загрузка мельницы галькой с автоматическим регулированием этого параметра регуляторами Вильямсона, дей­ ствующими в зависимости от потребляемой мельницей мощности;

в) автоматическое регулирование питания мельниц рудой, пред­ отвращающее переизмельчение и чрезмерные циркулирующие на­ грузки.

Питаются галечные мельницы Песковым продуктом гидроциклонов. Это позво­ ляет за счет регулирования плотности пескового продукта гидроциклона регулиро­ вать плотность пульпы внутри мельницы. Д л я измерения плотности песков на гидро­ циклонах установлены радиоактивные плотномеры. Электрические импульсы плот­ номера передаются на измеритель расхода пульпы. В гидроциклоне песковая на­ садка заменена диафрагмовым резиновым клапаном, который устанавливается в за­ висимости от обобщенных показателей плотномера и расходомера. Регулирование плотности в галечной мельнице дополняется регулированием норм дозировки дробле­ ной руды в цикл измельчения в зависимости от степени раскрытия клапанов гидро­ циклонов. Система в целом позволяет регулировать величины циркулирующих

66

нагрузок в цикле измельчения. Для этого клапаны гидроциклонов снабжены выклю­ чателями, регулирующими загрузку руды в цикл измельчения.

Система подачи воды регулируется на основе постоянного отношения ж : т в мельнице, при этом поток воды сохраняется постоянным и максимальным для дан­ ного цикла. Автоматически регулируется только дополнительная вода. Для этого на ленточном конвейере, питающем мельницу, установлен электрический импульс­ ный шкив, импульсы которого пропорциональны нагрузке и скорости конвейера, а следовательно — количеству руды. Импульсы этого механизма поступают в сум­ мирующий механизм, регистрирующий также показания расходомера. При несоот­ ветствии этих величин командные импульсы передаются на соленоидный водопровод­ ный кран (см. рис. 21). Все отделение измельчения на фабрике Сайплаас обслужи­ вается одним мастером и тремя рабочими.

На фабрике Вестерн Дип Левелз проведена механизация и авто­ матизация цикла измельчения, имеющая общую систему контроль­ ных панелей с другими отделениями. Сирены предупреждают о какойлибо закупорке или расстройстве потока, и оператор с контрольного пункта может видеть точку повреждения и предпринять необходимые меры. Каждая мельница управляется автоматической кнопочной системой, заменившей большие коммутаторы и выключатели, при­ менявшиеся в прошлом. Электрически управляемая блочная система по всей фабрике предотвращает неполадки и перегрузки. Например, ленточный транспортер, посылающий руду, не может быть пущен, если впереди стоящие установки не работают. Предусмотрено авто­ матическое регулирование плотности пульпы, поступающей на цианирование [4—8].

Автоматизация процесса измельчения руд предъявляет опреде­ ленные требования к качеству применяемого измельчительного оборудования и его компоновке, которая должна обеспечивать максимальные удобства для его обслуживания. По этой причине на вновь строящихся и реконструируемых зарубежных золото­ извлекательных фабриках устанавливают более крупное оборудо­ вание.

Например, для использования современных средств автомати­ зации, удешевления процесса измельчения и увеличения производи­ тельности значительно реконструировано измельчительное отделе­ ние на фабрике Вест Дрифонтейн. Вместо старых мельниц уста­ новлены агрегаты из 5 мельниц (четыре из них рудно-галечных), которые легко были автоматизированы.

Постоянство питания мельниц рудой на фабрике поддерживается питающими устройствами и контролируется автоматическими ве­ сами. В ряде случаев предпринимают попытки автоматизировать поступление руды в зависимости от загрузки мельниц, определяемой по расходу энергии либо по шуму мельницы. Эти же факторы опре­ деляют автоматическую подгрузку измельчающих тел (шаров или гальки) в мельницы. Постоянство питания водой или цианидом (при измельчении в цианистом растворе) поддерживается автомати­ чески сохранением постоянного уровня в напорных чанах и чистотой трубопроводов [62, 63].

67

Глава III

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗОЛОТА ИЗ РУД МЕТОДАМИ ГРАВИТАЦИОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

Существующая практика гравитационного обогащения золотосодержащих руд

Гравитационное обогащение находит самое широкое применение на зарубежных золотоизвлекательных фабриках. Главным образом его используют для выведения из руды крупных зерен свободного золота, золотосодержащих сульфидов и теллуридов, а также золота «в рубашке», которые другими процессами, как правило, извле­ каются неудовлетворительно. Осуществление гравитационной кон­ центрации в голове процесса (перед флотацией или цианированием) обеспечивает получение, в конечном итоге, устойчивых по содержа­ нию золота отвальных хвостов и, кроме того, позволяет выделить относительно богатый и легко реализуемый золотой товарный про­ дукт. Вместе с тем только одной гравитацией практически невоз­ можно добиться полного извлечения золота из руды. Поэтому в за­ рубежной практике нет ни одного предприятия, перерабатывающего золотосодержащие руды по схеме чистой гравитации. Как правило, данные процессы применяются в сочетании с амальгамацией, фло­ тацией и цианированием.

В Витватерсрэнде примерно 2/3 золотоизвлекательных фабрик применяют различные виды гравитационной концентрации. При переработке руд этого района гравитацией извлекается 30—75% золота. В среднем по ЮАР эта величина составляет —50%.

Развитые схемы гравитационного обогащения применяются на золотоизвлекательных предприятиях Канады, Ганы, Родезии, США и других стран.

Следует подчеркнуть, что гравитационным обогащением нередко пользуются и в тех случаях, когда свободное золото в руде находится в тонком состоянии. Примером могут служить предприятия Ганы (Ашанти Голдфилдз Корпорейшн, Аристон Голд Майнз, Бибиани, Амальгамейтед Бенкет Эйрис).

В зависимости от конкретных условий (химический состав руды, характер присутствующего золота, принятая технологическая схема обогащения и металлургической обработки, масштаб предприя­ тия и т. д.) извлекать золото гравитацией можно как из исходной руды, так и из отдельных продуктов ее переработки: хвосты, промпродукты флотации, хвосты цианирования, огарки окислительного обжига и т. д. Примеры некоторых предприятий, применяющих указанные технологические варианты, будут приведены ниже.

Наиболее распространены в практике зарубежной золотодобы­ вающей промышленности мокрые методы гравитации, которые можно расклассифицировать на следующие основные группы:

а) обогащение в слое воды, движущейся в вертикальном напра­

68

б) обогащение в струе воды, текущей по наклонной плоскости (стационарные и подвижные шлюзы, концентрационные столы);

в) комбинированное обогащение с использованием сил расслаи­ вания и центробежных сил (барабанные или трубные концентраторы, редко — гидроциклоны).

концентрат перечищают на концентрационном столе Вифлея № 12. Концентрат стола считают готовым продуктом и отправляют в плавку, а хвосты стола — на дальнейшее обогащение [19, 20].

Гидравлические ловушки используются в замкнутом цикле из­ мельчения на фабрике Голден Ридж, а также на ряде других золото­ извлекательных предприятий.

Недостатками аппаратов данного типа является большая по­ требность в воде, частое засорение их железным скрапом и плохое улавливание мелкого золота.

Всвязи с этим в настоящее время отмечается тенденция к замене гидроловушек отсадочными машинами.

Внедалеком прошлом наиболее распространены в заграничной практике были пульсирующие отсадочные машины типа Пан-Аме- рикен (джиги).

Современными примерами использования джиг-пульсаторов в зо­ лотодобывающей промышленности являются фабрики: Амальгамейтед Бенкет Эйрис, Пандор, Бэтонг-Бэхей и некоторые другие. Простота обслуживания и ремонта джигов, малые габариты при высокой производительности и извлечении долгое время давали им преимущество по сравнению с другими отсадочными аппаратами. Однако новые отсадочные машины типа Денвер быстро вытеснили

золота на джиге было неудовлетворительным и его заменили маши­ ной типа Денвер (450X600 мм), после установки которой выход отсадочных концентратов снизился с 30 до 3 т/сутки, соответственно

На фабрике Орланда, построенной в 1963 г. и осуществляющей флотационную схему обогащения, в замкнутом цикле с шаровой мельницей установлена отсадочная машина Денвер (406X610 мм), в концентрат которой извлекается 55% свободного золота

[10].

69