Введение к работе
Актуальность работы. Доводка черновых золотосодержащих концентратов является последней и одной из самых ответственных стадий извлечения россыпного золота. В голове доводочных схем используется традиционные обогатительные аппараты: отсадочные машины, концентрационные столы и центробежные аппараты. На завершающей стадии доводки могут использоваться магнитожидкостные сепараторы в совокупности с подготовительной магнитной сепарацией, а также различные типы вибрационных механических лотков. Потери золота при доводке могут достигать значительных величин - 10% и более. В связи с этим повышение эффективности извлечения золота при доводке черновых золотосодержащих концентратов является актуальной и важной задачей обогащения полезных ископаемых. Наиболее сложным при этом является оценка количества свободного золота, так как гравитационные методы являются основными при доводке.
В разное время вопросам повышения эффективности, разработке методик аналитической оценки, а так же оптимизации извлечения золота посвятили свои труды крупные специалисты в данной области Верхотуров М.В., Замятин О.В., Лодейщиков В.В., Алгебраистова Н.К., Тихонов О.Н., Андреев Е.Е., Зеленов В.И., Богданович А.В. и д.р.
Дальнейшее развитие этих работ связано с комплексным совершенствованием техники и технологий, как на стадии первичного извлечения, так и на стадии доводки. Учитывая сложившуюся тенденцию обеднения сырьевой базы, а так же значительного снижения крупности золота в добываемой горной массе, возникает необходимость в разработке и применении современных подходов к оптимизации процессов обогащения, внедрения компьютерных технологий при расчетах и прогнозировании технологических показателей.
Настоящая работа выполнялась в соответствии с аналитической ведомственной целевой программой “Развитие научного потенциала высшей школы (2009 – 2010 годы)”, проект РНП 2.1.2/4741 – «Комплексные исследования традиционных и биотехнологических методов обогащения и переработки руд цветных и благородных металлов».
Цель работы. Разработка и научное обоснование метода оптимизации технологических схем доводки золотосодержащих концентратов.
Идея работы. Для оптимизации аппаратурно-технологических схем извлечения золота при шлиходоводке концентрата необходимо использование комплекса методов оценки свойств перерабатываемого сырья, а также определение сепарационных характеристик применяемого обогатительного оборудования.
Задачи работы:
-
Разработка и верификация методики количественной оценки гравитационно-извлекаемого золота в шлихах и отходах шлиходоводки.
-
Определение фракционного состава типичных для шлиходоводки продуктов на основе гранулометрического и гравитационного анализов.
-
Разработка метода определения сепарационных характеристик и технологических показателей работы доводочного оборудования на основе рентгено-флуоресцентного спектрографического метода анализа продуктов обогащения.
-
Определение сепарационных характеристик основных обогатительных аппаратов, используемых при шлиходоводке, на модельных смесях и на промышленном сырье.
-
Апробация промышленными испытаниями методики оптимизации циклов шлиходоводки.
Методы исследования. В работе использованы экспериментальные и теоретические методы исследований. Изучение вещественного состава материалов выполнялось с применением физических и физико-химических методов анализа. Экспериментальные методы использовались для проведения технологических исследований в лабораторном, полупромышленном и промышленном масштабах. При постановке и обработке экспериментальных данных применялись методы математической статистики, а также стандартные и специализированные компьютерные программы.
Научная новизна:
-
Установлены зависимости между распределением золота по продуктам фракционного анализа и количеством свободного золота, а так же золота, заключенного в сростках с различными минералами породы.
-
Установлены зависимости границ разделения сепарационных характеристик от величины регулировочных параметров доводочных аппаратов, позволяющие прогнозировать технологические показатели обогащения черновых золотосодержащих концентратов.)
Основные защищаемые положения.
-
Оценку фракционного состава черновых золотосодержащих концентратов следует проводить по методике, исключающей использование ртути, и обеспечивающей, по сравнению с аналогами, повышенную точность определения количества свободного и связанного золота в условиях золотодобывающего предприятия.
-
Разработку технологических схем доводки следует проводить по усовершенствованной методике, используя в качестве моделей обогатительных аппаратов экспериментально определенные сепарационные характеристики и зависимости границ разделения от регулировочных параметров оборудования.
-
Оптимальную конфигурацию доводочного цикла следует формировать на основе теоретического расчета с организацией узлов переработки шлиховой тяжелой фракции, а так же депрессирования и улавливания плывучего золота.
Практическое значение работы:
-
Предложена упрощенная методика фракционного анализа, пригодная для использования в условиях малых золотодобывающих и доводочных предприятий.
-
Рекомендована типовая технологическая схема доводки черновых золотосодержащих концентратов, которая может быть использована как на действующем производстве, так и при организации нового предприятия.
-
Предложена методика оптимизации циклов доводки черновых золотосодержащих концентратов, позволяющая повысить показатели доводки при работе на сырье изменчивого фракционного состава.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов обеспечена проведением экспериментальных исследований, опытно-промышленных работ, и подтверждается удовлетворительной сходимостью расчетных оценок и экспериментальных данных.
Реализация результатов работы. Согласно разработанной методике построены и пущены в эксплуатацию шлихообогатительные участки ОАО «Артель старателей Ангара-Север», ОАО «Сисим» и ОАО «Прииск Удерейский». По предложенной методике обоснованы и испытаны технологические схемы извлечения золота из хвостов шлиходоводки ЗАО «Прииск Удерейский». Предложенная методика обоснования параметров схем на основании данных ситового, фракционного и магнитного анализов хвостов шлиходоводки может быть использована и на других шлихообогатительных предприятиях.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научном симпозиуме «Неделя горняка 2010» (Москва, МГГУ), международных форумах молодых ученых (Санкт-Петербург, СГГИ, 2009-2010), конференциях молодых ученых «Проблемы недропользования» (Красноярск, СФУ, 2007-2010), семинарах кафедры «Обогащение полезных ископаемых» Сибирского федерального университета (2009-2010 гг.).
Личный вклад автора состоит в определении цели и задач исследования, обосновании направлений и методов решения поставленных задач, разработке методик проведения исследований, в организации и проведении лабораторных и промышленных экспериментов, обработке и анализе полученных результатов.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д.т.н. Брагину В.И. за помощь в анализе и оценке результатов работы.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 работах, из них 4 статьи – в изданиях по перечню ВАК Минобразования России.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 107 наименований, содержит 187 страниц, 75 рисунков и 61 таблицу.
