способ извлечения золота и устройство для обогащения золотосодержащего сырья

Формула изобретения

1. Способ извлечения золота из пульпы золотосодержащего сырья, очищенной от частиц предельной крупностью больше, примерно, 1,5 мм и частиц предельной крупностью менее, примерно, 0,04 мм, в котором упомянутую пульпу вначале разделяют на фракции с разной предельной крупностью частиц посредством гидроклассификаторов, раздельно концентрируют упомянутые фракции посредством виброконцентраторов, раздельно обогащают полученные концентраты на концентрационных столах и подвергают полученные суперконцентраты магнитной и электростатической сепарации.

2. Способ по п.1, в котором при извлечении золота дополнительно извлекают другие благородные металлы и минеральные концентраты.

3. Устройство для обогащения золотосодержащего сырья, содержащее, по меньшей мере, два гидроклассификатора, по меньшей мере, два виброконцентратора, по меньшей мере, два концентрационных стола и отстойник, в котором упомянутые гидроклассификаторы выполнены с возможностью разделения пульпы на фракции с различной предельной крупностью частиц и раздельной подачи упомянутых фракций на разные виброконцентраторы, которые, в свою очередь, выполнены с возможностью раздельной подачи концентратов на разные концентрационные столы, при этом пульпообразователь, виброконцентраторы и концентрационные столы по сбросному потоку связаны с отстойником, который, в свою очередь, по осветленному потоку связан с входом для свежей воды виброконцентраторов и концентрационных столов, названных выше.

4. Устройство по п.3, дополнительно содержащее бункер-накопитель, скруббер-грохот, гидрогрохот, пульпообразователь и пульподелитель, который по сырьевому потоку связан с упомянутыми гидроклассификаторами, при этом вход для свежей воды упомянутого скруббер-грохота связан с выходом для осветленной воды упомянутого отстойника.

5. Устройство по п.4, в котором пульпообразователь, виброконцентраторы и концентрационные столы, упомянутые выше, по сбросному потоку связаны с упомянутым отстойником.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых, в частности мелкого золота, других благородных металлов и сопутствующих минеральных комплексов из россыпей и техногенных отложений различного происхождения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен способ обогащения золота на промывочном приборе, включающем: гидромонитор, вашгерд, напорный пульповод, шлюзы глубокого наполнения (Богданов Е.И. Оборудование для транспорта и промывки песков россыпей, Москва, Недра, 1978, с.163). Основным недостатком указанного способа (и устройства, его реализующего) является низкое извлечение мелкого золота вследствие совместного обогащения неклассифицированного материала, высокая энергоемкость и низкая производительность по сырью.

Известен способ обогащения золота на промывочном приборе, включающем: накопительный бункер, загрузочное устройство, ленточный конвейер, скруббер-грохот, отвальный конвейер, шлюзы мелкого наполнения (Мацуев Л.П. Расчет и эксплуатация промывочных приборов, Магадан, 1958, с.166). Недостатком этого способа (и устройства, его реализующего) являются невозможность извлечения крупных самородковых фракций, высокие потери мелкого золота (и, как следствие, низкая степень его извлечения) и высокая энергоемкость.

Известен способ обогащения золота на промывочном приборе, включающем: накопительный бункер, загрузочное устройство, ленточный конвейер, скруббер-грохот с двойной перфорацией, шлюзы мелкого наполнения (Богданов Е.И. Вопросы технического прогресса на промывке песков россыпных месторождений Северо-Востока СССР, Магадан, Книжное изд-во, 1967, с.72). Недостатками этого способа (и устройства, его реализующего) являются невозможность извлечения крупных самородковых фракций, высокие потери мелкого золота (и, как следствие, низкая степень его извлечения) и высокая энергоемкость.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу обогащения является промывочный прибор, включающий: гидромонитор, вашгерд, гидроэлеватор, напорный пульповод, шлюзы глубокого наполнения, шлюзы мелкого наполнения. После напорного пульповода установлен конический гидрогрохот и связан со сгустителем посредством выходного патрубка подрешетного отсека конического гидрогрохота, а выходной патрубок надрешетного отсека конического гидрогрохота связан со шлюзами глубокого наполнения. При этом выходной элемент сгустителя связан со шлюзами мелкого наполнения, а сливная труба сгустителя связана со шлюзами глубокого наполнения (патент на изобретение РФ № 2149696). Недостатками указанного промывочного прибора являются чрезвычайно низкое извлечение мелкого золота, периодичность съема шлюзовых концентратов, высокая металлоемкость оборудования и высокая энергоемкость.

Общий недостаток известных способов (и установок) состоит в том, что степень извлечения мелкого золота чрезвычайно мала. В частности, извлечение золота предельной крупностью менее 0,25 мм составляет не более 2%, степень извлечения золота предельной крупностью менее 0,1 мм еще меньше (на уровне погрешности измерения), так как применяемые реологические режимы переводят золото во взвешенное состояние. Это не позволяет применять известные обогатительные установки на месторождениях с преобладающим мелким золотом, особенно в глинистых отложениях.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Задачей настоящего изобретения является: (1) снижение металлоемкости обогатительного оборудования без ущерба для эффективности извлечения золота, особенно мелкого; (2) исключение шлюзовых агрегатов; (3) снижение энергоемкости процесса обогащения и технического обслуживания оборудования; (4) возможность уменьшения водопотребления за счет возвращение воды в оборот; (5) повышение экологичности производства; (6) возможность попутного извлечения ценных минеральных концентратов; (7) обеспечение непрерывности процесса извлечения концентратов (сокращение времени пуска, останова и простоя оборудования; (8) увеличение степени извлечения мелкого золота. Технический результат состоит в решении указанных задач и в преодолении недостатков аналогов, описанных выше.

Указанные задачи решены благодаря тому, что в способе извлечения золота из пульпы золотосодержащего сырья, очищенной от частиц предельной крупностью больше примерно 1,5 мм и частиц предельной крупностью менее примерно 0,04 мм, упомянутую пульпу вначале разделяют на фракции с разной предельной крупностью частиц посредством гидроклассификаторов, раздельно концентрируют упомянутые фракции посредством виброконцентраторов, раздельно обогащают полученные концентраты на концентрационных столах и подвергают полученные суперконцентраты магнитной и электростатической сепарации.

В настоящем тексте выражение «примерно» следует понимать как ±20% от базовой величины, включительно. Отклонение технологического параметра на указанные ±20% никак не влияет на саму возможность достижения технического результата или на механизм его достижения, и, насколько известно, не приводит к появлению новых в качественном или количественном отношении результатов, т.е. величины технологических параметров, попадающие в границы диапазона базовой величины ±20% (включительно), являются эквивалентными.

Наиболее значимым техническим результатом, который достигается в предлагаемом способе, является высокая степень извлечения мелкого золота, в том числе наиболее трудноуловимых частиц золота предельной крупностью менее 0,1 мм.

В частном варианте осуществления при извлечении золота дополнительно извлекают другие благородные металлы и минеральные концентраты.

В еще одном частном варианте осуществления упомянутую пульпу получают посредством отделения частиц предельной крупностью больше примерно 1,5 мм на гидрогрохоте и последующего очистки пульпы от частиц с предельной крупностью менее примерно 0,04 мм в пульпообразователе.

В предпочтительном варианте осуществления до разделения на гидрогрохоте твердое золотосодержащее сырье дезинтегрируют и отделяют частицы предельной крупностью более примерно 20 мм в скруббер-грохоте.

В другом частном варианте осуществления поток с гидрогрохота с предельной крупностью частиц больше примерно 1,5 мм до разделения посредством виброконцентраторов очищают от частиц предельной крупностью меньше примерно 0,04 мм.

В частном варианте осуществления для получения упомянутой пульпы из твердого золотосодержащего сырья, последнее вначале дезинтегрируют посредством скруббера-грохота, и подвергают полупродукт, очищенный от частиц предельной крупностью больше примерно 20 мм, гравитационному разделению с концентрированием крупных фракций золота на гидрогрохоте, а полупродукт, не содержащий частиц с предельной крупностью больше примерно 1,5 мм, подают в пульпообразователь, при этом шлам с предельной крупностью частиц менее примерно 0,04 мм направляют в отвал, а очищенный от частиц с предельной крупностью меньше примерно 0,04 мм полупродукт доочищают от упомянутых частиц на гидроклассификаторах(-ре) первой ступени, после чего полученный полупродукт, очищенный от частиц предельной крупностью больше примерно 1,5 мм и частиц предельной крупностью менее примерно 0,04 мм, вначале разделяют на фракции с разной предельной крупностью частиц посредством гидроклассификаторов последующей(-их) ступени(-ей), раздельно концентрируют упомянутые фракции посредством виброконцентраторов, раздельно обогащают полученные концентраты на концентрационных столах и подвергают полученные суперконцентраты магнитной и электростатической сепарации.

Указанные задачи также решены благодаря тому, что устройство для обогащения золотосодержащего сырья содержит, по меньшей мере, два гидроклассификатора, по меньшей мере, два виброконцентратора, по меньшей мере, два концентрационных стола и отстойник, в котором упомянутые гидроклассификаторы выполнены с возможностью разделения пульпы на фракции с различной предельной крупностью частиц и раздельной подачи упомянутых фракций на разные виброконцентраторы, которые, в свою очередь, выполнены с возможностью раздельной подачи концентратов на разные концентрационные столы, при этом пульпообразователь, виброконцентраторы и концентрационные столы по сбросному потоку связаны с отстойником, который, в свою очередь, по осветленному потоку связан с входом для свежей воды вибростолов и концентрационных столов, названных выше.

В частной форме выполнения устройство дополнительно содержит бункер-накопитель, скруббер-грохот, гидрогрохот, пульпообразователь и пульподелитель, который по срьевому потоку связан с упомянутыми гидроклассификаторами, при этом вход для свежей воды упомянутого скруббер-грохота связан с выходом для осветленной воды упомянутого отстойника.

В предпочтительной форме выполнения пульпообразователь, виброконцентраторы и концентрационные столы, упомянутые выше, по сбросному потоку связаны с упомянутым отстойником.

В еще одной частной форме выполнения виброконцентраторы и концентрационные столы, упомянутые выше, по крупности обрабатываемых частиц оптимизированы для разделения фракций, получаемых на упомянутых гидроклассификаторах, с которыми они связаны.

Необходимо понимать, что в настоящем тексте изобретения охарактеризованы только такими признаками, которые достаточны для решения поставленных задач и реализации назначения. Специального упоминания всех без исключения признаков и утилитарных характеристик изобретений не требуется, если специалистам и без того очевидно, что в отсутствие оных изобретения, а равно и их прототипы или аналоги, не могут решить поставленные задачи или реализовать свое назначение в полной мере. Тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-то конкретными вариантами, если таковые должны быть известны специалистам и (или) могут быть подобраны ими по известным правилам.

При этом каждое из вышеупомянутых изобретений может обладать особенностями любой одной или нескольких из описанных в настоящем тексте частных форм выполнения или осуществления, при условии логической и технической совместимости этих особенностей с особенностями самого изобретения и друг с другом.

Описанные в настоящем тексте изобретения могут применяться для обогащения техногенных отвалов золотообогатительных комбинатов, для извлечения мелкого золота из золотосодержащих песков.

Конструкция устройства, его принцип действия и эффективность реализуемого с его помощью способа наглядно иллюстрируется фигурами 1 -5 на примере лучшей формы выполнения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 изображена схема устройства согласно лучшей форме воплощения устройства по изобретению.

На фиг.2 изображен график, иллюстрирующий сравнительную эффективность способа по изобретению.

На фиг.3 и фиг.4 изображена принципиальная схема технологического процесса.

На фиг.5 показаны микрофотографии фракций золота, выделенных из техногенных отложений посредством способа по изобретению. Гранулометрические характеристики фракций указаны под фотографиями.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Нижеследующие примеры даются только для иллюстрации принципов конструирования и работы устройства; ничто в настоящем разделе не должно быть истолковано как ограничение объема притязаний.

Из-за несовершенства современных заводских методик опробования потери золота недоучитываются, а данные по гранулометрическому и морфологическому составу остаются приближенными и недостоверными. Как показали лабораторные исследования, основные объемы труднообогатимого золота и тяжелых фракций имеют крупность менее 0,1 мм.

Как показывают испытания, мелкое золото теряется с тяжелыми фракциями, представленными сульфидами, оксидами, силикатами и другими минеральными комплексами со схожей гидравлической крупностью (Шило Н.А. Основы учения о россыпях, Москва, «Наука», 1985, с.108), образует минеральные соединения или сростки.

В одном из лучших вариантов воплощения изобретения для максимального извлечения мелкого золота и сопутствующих минеральных комплексов предлагается устройство, схема которого изображена на фиг.1.

Устройство включает: приемный бункер 1, качающийся питатель 2, конвейер для подачи песков 3, скруббер-грохот 4, конвейер для уборки надрешетного продукта (гали) 5, вибрационный гидрогрохот 6, пульпообразователь 7, песковый насос 8, пульподелитель 9, гидроклассификатор 10, виброконцентраторы 11, концентрационные столы 12, вагонетки для уборки продуктов классификации и обогащения 13, водяной насос 14, пруд-накопитель и отстойник 15. При реализации способа по изобретению устройство характеризуется следующими технологическими характеристиками: производительность в твердом теле 50 м³/час; суточная производительность 1000 м ³/сутки; максимальная крупность песков 100÷250 мм; загрузка песков осуществляется конвейером; уборка и складирование хвостов промывки: гали транспортируют конвейером, эфели - вагонетками, шламы - песковым насосом. Расход воды составляет 300 м³ /час; суммарная мощность установленных двигателей 150 кВт; расход электроэнергии 3÷5 кВт/м³; расход воды 5÷6 м³/м³; доставка песков - транспортная.

Способ осуществляют следующим образом (на примере реализации с помощью вышеописанного устройства и в соответствии с принципиальной схемой на фиг.2): исходные пески автотранспортом доставляют на усреднительный склад в непосредственной близости от приемного бункера 1 и загружают в него. Через дозирующее устройство, посредством качающегося питателя 2, пески подают на конвейер 3, а с конвейера - в скруббер-грохот 4, где они подвергаются промывке и дезинтеграции. Крупные надрешетные продукты (класса -50+20; +50 мм) удаляют конвейером 5 в отвал, а подрешетный продукт в виде пульпы подают на гидрогрохот 6, армированный шпальтовым ситом с апертурой 1,5 мм. Поверхность сита оборудована трафаретами в виде порожков для улавливания самородковых фракций. Надрешетный продукт (класс -20+1,5 мм) подают в вагонетки 13 и удаляют в спецотвал. Подрешетный продукт гидрогрохота (класс -1,5) в виде пульпы подают в пульпообразователь 7 и перекачивают Песковым насосом 8 в пульподелитель 9, откуда полупродукт подают в гидроклассификаторы 10, где происходит обесшламливание по классу -0,04 и выделение классифицированных полупродуктов (классы -1,5+0,5; -0,5+0,2; -0,2+0,04). Последние раздельно (каждому виброконцентратору 11 соответствует классифицированный полупродукт с предварительно заданной крупностью) подают на виброконцентраторы 11, надрешетные продукты с которых перекачивают в шламохранилище, связанное с отстойником и прудом-накопителем 15, а подрешетные продукты - подают для доводки на концентрационные столы 12. Концентраты и суперконцентраты со столов 12 собирают в вагонетки 13, а затем - в спецконтейнеры для последующей транспортировки на обезвоживание, сушку и сепарацию. Хвостовые продукты столов удаляют в шламохранилище 15, а осветленную в упомянутом отстойнике воду подают в тракт оборотного водоснабжения посредством насоса 14, а затем - на вход свежей воды в скруббер-грохот, на виброконцентраторы 11 и концентрационные столы 12.

Черновой концентрат с концентрационных столов разделяют на шлихообогатительной фабрике (ШОФ). Схема сепарации и доводки черновых концентратов показана на фиг.3 и фиг.4. При наличии нескольких обогатительных модулей доводку концентратов на столах можно перенести на ШОФ. Схема доводки черновых концентратов уточняется исходя из количества и состава минеральных ассоциаций в обогащаемом материале.

Способ и устройство апробировали на примере обработки отвалов месторождения россыпного золота в Южной Якутии, отвалов месторождения кварцевых песков «Русская Платформа» и отвалов месторождение россыпного золота в Центральной Якутии. Отвалы месторождения россыпного золота в Южной Якутии характеризуются следующими технологическими параметрами отложений: содержания золота 0,18÷0,62 г/м³, выход (класс -0,25) 44%; содержание цирконового концентрата (Zr:Hf 48:1) 1,5 кг/м ³; содержание рутилового коцентрата (Ta и Nb) 1,7 кг/м ³; содержание апатита 0,5 кг/м³; содержание монацита (La, Ce, Nd и Sm) 0,3 кг/м³.

Отвалы месторождение кварцевых песков (Русская Платформа) характеризуются выходом обогащенных формовочных и стекольных песков 80%, содержанием ильменита 0,59 кг/м³, содержанием рутила 0,16 кг/м ³, содержанием циркона 0,18 кг/м³; содержанием монацита 0,15 кг/м³.

Отвалы месторождения россыпного золота в Центральной Якутии характеризуются содержанием сульфидного концентрата 301 г/м³; содержанием золота в концентрате 393 г/т; содержанием свободного золота 0,26-0,87 г/м³.

Как следует из логарифмического графика на фиг.2, выход мелких фракций золота, полученных при апробации заявленного способа, больше, чем при использовании традиционных методов обогащения. На упомянутом графике показано распределение золота по крупности в зависимости от способов обогащения (усредненные графики): (1) гранулометрический состав золота, полученный при обогащении по заявленному способу; (3) ручная промывка (эксплуатационная разведка); (5) обогащение посредством промышленных скрубберов со шлюзами мелкого наполнения; (6) обогащение посредством промышленных гидроэлеваторных приборов, гидровашгердов со шлюзами глубокого наполнения.

Вышеприведенное описание следует толковать лишь как иллюстративное, не претендующее на описание всех и/или каждого из возможных вариантов выполнения или осуществления изобретений, ибо такое описание было бы невыполнимым.

Вышеописанные изобретения можно воплотить и/или осуществить на практике самыми различными способами, в том числе посредством замены их (изобретений) существенных признаков уже известными эквивалентами, или эквивалентами, которые станут известны в будущем. При этом вновь создаваемые эквивалентные решения будут оставаться под охраной нижеприведенной формулы изобретения.