способ комбинированной переработки песков россыпного месторождения золота реки большой куранах

Формула изобретения

Способ комбинированной переработки песков россыпного месторождения золота реки Большой Куранах, включающий установление верхней границы продуктивной части месторождения, удаление верхнего непродуктивного слоя, создание промежуточной технологической емкости, отработку песков в контуре запасов с предварительным отделением крупных фракций песков методом промывки, обогащение продуктивной части с получением концентрата ценного компонента, отличающийся тем, что до начала отработки методами интерполяции, например методом Крайгинга, производят разделение песков по качеству путем установления верхней и внутренних границ продуктивной части с различным содержанием полезного компонента, далее после разработки и предварительной сортировки пески высокого качества подают на обогащение, а промежуточную технологическую емкость, где складируют пески низкого качества, используют для естественного разделения по плотности минералов породы и металла в водной среде и концентрации ценного компонента в нижнем слое, далее верхний слой убирают, а нижний, концентрированный слой из технологической емкости подают на обогащение.

Описание изобретения к патенту

Способ относится к горнодобывающей промышленности и может быть использован при выемке и переработке песков уникального россыпного месторождения золота реки Большой Куранах.

Уникальность месторождения заключается в сочетании его горно-геологических условий, состава песков и качественных характеристик распределения запасов полезного компонента.

Длина россыпи составляет до 22 км, максимальная ширина доходит до 1600 м, глубина залегания - до 50-60 м ниже уровня грунтовых вод, балансовые запасы песков составляют около 275 млн. м³, объемы вскрышных пород - более 115 млн. м³. Преобладают породы с содержанием глины от 16 до 67%, причем почти половину этого количества составляет илисто-глинистая фракция (-0,1 мм). Свободное золото в песках особо мелкое. Около 60% его представлено классами крупности -0,25 мм, в том числе - 0,02 мм - 24%. Золото тесно ассоциировано с глинистыми минералами, что приводит к уходу значительной части металла в слив, вместе с глинистыми частицами. До 25-35% объема песков представлено классом +30 мм, не проходящим стадию обогащения, и транспортировка его в этой связи вызывает дополнительные неоправданные затраты.

Основной особенностью россыпи является то, что в относительно небольшой части песков (примерно 20%) сосредоточена значительная часть запасов металла (до 50-60%), что характеризует неравномерность качества запасов. При этом даже в границах кондиционного блока присутствуют области с низким содержанием металла. По опыту разработки таких месторождений, отработка блоков с участками (областями) низкого содержания металла экономически невыгодна.

Таким образом, отличительными чертами россыпного месторождения золота реки Большой Куранах являются: уникальные горно-геологические условия, неоднородность качества запасов, большое количество мелкого золота в ассоциации с глинистыми минералами, значительная доля крупных фракций в гранулометрическом составе песков. В настоящее время отработка таких месторождений осуществляется валовым способом с применением традиционных технологий.

Известен способ разработки россыпи [1], включающий установление верхней границы продуктивной части россыпи, удаление непродуктивного слоя и обогащение руды продуктивной части россыпи с получением из руды концентрата ценного компонента.

Известен способ разработки россыпных месторождений полезных ископаемых [2] комплексным воздействием напорных и безнапорных потоков, в котором поверхностный слой пород, представленный более крупными фракциями, смывается напорной струей гидромониторной установки в аккумулирующую траншею, откуда крупные фракции удаляются бульдозером в отвал, а мелкие частицы пустой породы и полезного компонента направляются на промывочную установку.

Недостатком этих способов является то, что пески отрабатываются валовым способом, так как не предусмотрена и не выполняется геометризация продуктивного массива по качеству (содержанию) металла, в технологическую схему переработки не включен дополнительный процесс концентрации мелких частиц золота.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является способ разработки россыпных месторождений [3], включающий удаление торфов, подготовку к выемке, выемку и обогащение песков, в котором реализуется эффект концентрации золотосодержащего полезного компонента в нижней части месторождения, путем использования генераторов низкочастотных колебаний либо виброобработки массива с одновременным насыщением водой, подаваемой равномерным либо пульсирующим потоком - прототип.

Но и в этом способе не предусмотрена геометризация продуктивного массива по качеству (содержанию) металла, и пески отрабатываются валовым способом.

Из анализа вышеприведенных аналогов видно, что ни в одном из них не может быть достигнута качественная и полная переработка песков россыпного месторождения золота реки Большой Куранах.

Решить эту проблему можно, последовательно выполнив в ходе подготовки и эксплуатации россыпного месторождения геометризацию запасов по признаку содержания (1), включив в технологическую цепь операцию предварительной забойной сортировки песков (2), предусмотрев процесс дополнительной концентрации мелких частиц золота (3).

Такое решение проблемы требует:

- (1) геометризации месторождения, с определением качественных границ по содержанию, что выполняют обработкой данных геологического опробования методами интерполяции, например методом Крайгинга;

- (2) предварительной промывки песков на промывочных установках (сортировочных комплексах) с целью получения зернистого концентрата определенной крупности, при этом отделяют крупные валуны и галечник, не содержащие полезного ископаемого [4]. Для заявляемого способа переработки, в отличие от способа [4], на выходе сортировочного комплекса предусмотрено направление отгружаемого продукта по двум транспортным потокам, в зависимости от его качества.

После выемки и предварительного отделения крупных фракций добытого материала пески высокого качества направляют непосредственно на обогащение, пески низкого качества - в технологическую емкость.

- (3) дополнительной концентрации мелких частиц золота путем разделения минералов по плотности в водно-шламовой среде в технологической емкости. Этот процесс основывается на известном эффекте различия скоростей падения минералов в воде в зависимости от их удельного веса. Происходит естественная классификация материала по плотности с уходом наиболее мелких глинистых фракций в слив. В результате этого в нижней части разреза создается слой с повышенной концентрацией ценного компонента, в дальнейшем, после уборки верхнего слоя, направляемый на обогащение.

Реализация способа комбинированной переработки иллюстрирована фиг.1.

Предлагаемый способ отличается тем, что до начала отработки методами интерполяции, например методом Крайгинга, производят разделение песков по качеству путем установления верхней и внутренних границ продуктивной части с различным содержанием полезного компонента, далее после разработки и сортировки пески высокого качества подают на обогащение, а промежуточную технологическую емкость, где складируют пески низкого качества, используют для естественного разделения по плотности минералов породы и металла в водной среде и концентрации ценного компонента в нижнем слое, далее верхний слой убирают, а нижний, концентрированный слой из технологической емкости подают на обогащение.

Предлагаемый способ имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, как то, что до начала отработки производят выделение не только верхней, но и внутренних границ продуктивной части по содержанию, позволяет определить объемы непосредственной переработки песков и объемы, направляемые на дополнительный цикл концентрации, обеспечивая, таким образом, селективность переработки продуктивного массива по технологии, соответствующей содержанию полезного компонента.

Другой существенный признак заключается в том, что после предварительного отделения крупных фракций образующийся промежуточный продукт направляют на переработку в соответствии с его качеством либо сразу на обогащение, либо на стадию дополнительной концентрации, для чего промывочную установку (сортировочный комплекс) оборудуют устройством переключения транспортного потока в соответствии с качеством промежуточного продукта.

Третий существенный признак заключается в том, что мелкое золото, ассоциированное с глинистыми минералами, подвергают дополнительному циклу концентрации путем управляемого разделения минералов по плотности, используя при этом известные методы активного воздействия на процесс осаждения [5], это позволяет снизить потери частиц золота крупностью менее 0,2 мм, доля которых в металле россыпного месторождения золота реки Большой Куранах - до 60%.

Конкретный пример реализации предлагаемого способа показан для участка россыпного месторождения золота реки Большой Куранах в районе разведочной линии 120. На геологическом разрезе (фиг.1) обозначены контуры промышленного блока и выделены границы качества песков по критерию минимального содержания в пробе, включаемой в промышленный контур (70 мг/м³).

На разрезе видно, что в границах промышленных блоков присутствуют области с пониженным содержанием металла (для данной разведочной линии не менее 15% общего объема). В настоящее время при переработке валовым способом это ведет к ухудшению технико-экономических показателей производства.

Как показывает опыт применения сортировочных комплексов, в зависимости от гранулометрического состава песков, в результате предварительной сортировки достигается снижение объемов, транспортируемых на обогатительную фабрику, от 25 до 40% [6].

Для оценки эффективности гравитационного разделения минералов по плотности в технологической емкости используют уравнение Т.Г.Фоменко [7], учитывающее зависимость скорости падения зерен в водной среде от их формы: V₀=16,3G^0,34, где G - вес частиц. Расчет показал, что по мере уменьшения размера частиц разность скоростей падения увеличивается: от 0,5 до 0,05 мм разность скоростей падения возрастает от 3 до 9 раз, а до 0,02 мм - в 20 и более раз (фиг.2).

Анализ ситового состава золота в обогащаемых песках россыпного месторождения золота реки Большой Куранах свидетельствует, что содержание золота крупностью менее 0,25 мм, в зависимости от района (участка) отработки, находится в пределах от 41,2 до 61,1%, а потери в настоящее время составляют 16,1-18,2% при дражной переработке и до 11% - при переработке на обогатительной фабрике. Таким образом, введение в технологическую схему переработки песков дополнительной стадии концентрации, с учетом степени управляемости процесса, позволяет рассчитывать на дополнительное извлечение металла в объеме до 10%, при данном гранулометрическом составе песков и металла россыпи.

Источники информации

1. Заявка 97117649/03 23.10.1997 г. Е21С 41/22 Ягин В.П., Давыдов И.А. Способ разработки россыпи.

2. Патент РФ на изобретение № 213952, Е21С 41/30. Заявка 97119572/03 от 27.11.1997 г. Литвинцев B.C., Мамаев Ю.А., Пуляевский A.M., Пономарчук Г.П. Способ разработки россыпных месторождений полезных ископаемых комплексным воздействием напорных и безнапорных потоков воды.

3. Патент РФ на изобретение № 2106495 С1, ⁶Е21С 41/00. Заявка 94029218/03 04.08.94 Михайлов А.Г., Вагнер В.А., Брагин В.И. Способ разработки россыпных месторождений.

4. Патент РФ на изобретение № 2239066, Е21С 41/26. Заявка № 2003119472/03 от 26.06.2003 г. Акишев А.Н., Бахтин В.А., Бондаренко Е.В. Способ разработки и первичной концентрации россыпных месторождений алмазов.

5. SU 1065025 A от 07.01.84. г. АрмНИпроцветмет. Способ гидравлической классификации твердых частиц по крупности.

6. Козупеев А.В., Курнев В.Г., Клейменов В.В., Ермаков С.А. Опыт и перспективы разработки россыпных месторождений Эбеляхской алмазоносной площади. // Проблемы и перспективы комплексного освоения месторождений полезных ископаемых криолитозоны: Труды Междунар. науч.-практич. конф. (ИГДС Якутск, 14-17 июня 2005 г.). - Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2005. - Том 1 С.230-233.

7. Фоменко Т.Г. Гравитационные процессы обогащения полезных ископаемых. - М.: Недра, 1966. - с.29, 320-321.