СУХИЕ РУДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ИНСТРУМЕНТ ПОВЫШЕНИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ

Целью исследований является повышение извлекаемой ценности бедного труднообогатимого комплексного минерального сырья. В Республике Беларусь созданы универсальные аппараты центробежно-ударного типа для дробления, измельчения и классификации рудного и нерудного минерального сырья в сухом режиме, отличающиеся от зарубежных аналогов более высоким уровнем ресурсосбережения (в том числе электроэнергии и материалов). В опытно-промышленном масштабе испытаны сухие рудоподготовительные технологии: мелкое дробление (заменяет измельчение в стержневых мельницах), измельчение (заменяет мокрое измельчение в шаровых мельницах) и пневмоклассификация на разных типах руд, - что позволило выявить критерии пригодности и непригодности минерального сырья к их использованию. Установлена возможность регулирования верхней и нижней границы крупности готового материала; определена возможность сокращения выхода шламов (-0,020 мм) до 5 раз. Выполнен сравнительный анализ степени контрастности сепарационных характеристик руды близкого гранулометрического состава, измельченной в мокром и сухом режимах. Достигнутая степень контрастности гравитационных свойств после сухого измельчения 104,3; после мокрого – 60,2. При обогащении на центробежном концентраторе извлечение золота в концентрат после сухого измельчения увеличилось на 13,12% при одновременном повышении качества концентрата с 78,3 г/т золота до 90,75 г/т. При испытании гравитационно-флотационной схемы обогащения бедной золото-кварцевой руды прирост извлечения золота после сухого измельчения составил 7,6% при гравитации и 9,5% - при флотации; суммарный прирост извлечения - 17,1%. Доказана возможность флотации более крупного материала после сухого измельчения с получением прироста извлечения в 1,5% по сравнению с флотацией более тонкого материала после шарового помола. Изучено влияние сухой технологии на эффективность чанового выщелачивания золота и серебра (прирост извлечения - от 5,5 до 10%) и кучного выщелачивания (прирост извлечения - до 18,3%). Доказано положительное влияние сухих рудоподготовительных технологий на эффективность чанового и кучного выщелачивания золота и серебра, сгущения и фильтрации. В настоящее время разрабатываются мельницы для сухих процессов большей производительности – 50 т/час и более. Линии сухих рудоподготовительных технологий могут быть использованы в модульных комплексах для переработки техногенного сырья. 

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

 Рудоподготовка, измельчение, пневмоклассификация, гравитация, флотация, выщелачивание.  

ВВЕДЕНИЕ 

Извлекаемая ценность месторождений твердых полезных ископаемых напрямую зависит от эффективности сепарационных процессов и процессов выщелачивания, которая, в свою очередь, является функцией контрастности технологических свойств, обеспечивающейся селективностью раскрытия основных минеральных фаз в рудоподготовительной цикле. Таким образом, рациональный выбор методов и аппаратов рудоподготовительного цикла является залогом успеха обогащения твердых полезных ископаемых. Качество перерабатываемых руд неуклонно снижается, а цель их переработки - максимальное извлечение ценных минералов - остается неизменной. Чаще всего для достижения этой цели увеличивают производительность обогатительного передела с соответствующим усилением стадии рудоподготовки аппаратами большой единичной мощности. Но в этом случае такой аппарат не может обеспечить приемлемую степень избирательности при измельчении рудной массы, особенно в случаях убогой и неравномерной минерализации, сложного характера срастаний ценных и породных минералов. Например, при использовании мельниц полусамоизмельчения имеет место переизмельчение легкошламующихся и хрупких минералов с одновременным недоизмельчением крепких и твердых минералов. В последующих сепарационных процессах сорбционноактивные шламы не только снижают контрастность технологических свойств разделяемых минералов, но и ведут к повышенным расходам реагентов (при флотации и выщелачивании), а нераскрытые минеральные агрегаты несепарационной крупности, не поддающиеся селективному разделению, становятся источником дополнительных потерь ценных компонентов. Если учесть, что частицы измельченного материала крупностью менее 20 микрометров трудно гравитируются, а менее 10 микрометров – трудно флотируются, то становится очевидным, что в рудоподготовительном цикле необходимо достичь как наивысшую степень селективного раскрытия ценных минералов, так и наименьший выход нетехнологических классов крупности. Суммарный эффект, заключающийся в повышении контрастности технологических свойств, позволит решить задачу повышения эффективности сепарационных процессов и процессов выщелачивания. В рудоподготовительных аппаратах дробильно-измельчительного назначения при воздействии на руду используются принципы раздавливания, истирания и удара. Наиболее перспективным для селективного раскрытия руды является удар. Принцип удара реализуется в молотковых дробилках, дробилках и мельницах центробежно-ударного типа, мельницах самоизмельчения. В статье рассмотрены перспективы увеличения извлекаемых запасов твердых полезных ископаемых путем внедрения сухих рудоподготовительных технологий с использованием оборудования центробежно-ударного типа. 

 МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ  

Распределение рудных и нерудных минералов в недрах чаще всего носит неравномерный характер. Минеральные комплексы также неоднородны по крупности, морфологии, характеру срастания, состоянию поверхности, физическим и механическим свойствам (плотности, твердости, хрупкости, пористости, трещиноватости), особенностям роста кристаллов (наличие или отсутствие спайности, ступеней роста, дефектов кристаллической решетки и т.д.). Прочность связей между различными минералами также может резко различаться даже в пределах одного месторождения. В зонах окисления или выветривания эти связи ослаблены, в коренных рудах с твердыми породами они, наоборот, чрезвычайно сильны. Селективное раскрытие минералов в процессах дробления и измельчения подразумевает их избирательное раскрытие, обеспечивающее максимальную степень контрастности технологических свойств и сепарационную эффективность в последующих обогатительных операциях. Рудоподготовительные процессы недешевы, а потому должны быть хорошо управляемыми для достижения требуемой степени избирательности. В противном случае при нарушении принципов избирательности воздействия и селективности раскрытия на разделительный процесс поступает недораскрытый в твердых и переизмельченный в мягких, хрупких минеральных фазах рудный материал, не пригодный к направленному концентрированию, но способный к активному массопереносу.

Подробнее в журнале "Золотодобываюая промышленность" №6(90) декабрь 2018 г.