В статье представлена технология обогащения отвальных хвостов фабрик, которая с некоторыми усовершенствованиями может использоваться для переработки сырья других техногенных объектов, а также первичных россыпных месторождений золота.

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБОГАЩЕНИЯ

На рис. 1 приведена схема цепи аппаратов установки производительностью 450-500 т/ч для извлечения мелкого и тонкого золота из хвостов обогатительной фабрики (технические данные предоставлены потенциальным заказчиком).
С помощью заборного устройства земснаряда (рис. 2) материал сначала попадает в зумпф землесоса (1) производительностью 1 500 м3/час и напором 50 м и далее поступает в центробежный дезинтегратор (3), см. рис. 3.
Интенсивная дезинтеграция в аппарате (3) достигается за счет кавитации и истирания. Преимущество этого метода состоит в простоте освобождения тонкодисперсного золота, находящегося в микроскопических складках сопутствующих минералов.

Далее дезинтегрированный материал подается в классифицирующий гидроциклон (4) диаметром 1 000 мм. Благодаря настройкам он обеспечивает выход порядка 50 % в слив продукта крупностью преимущественно менее 120 мкм, в котором в основном и концентрируется золото.

Слив поступает на блок короткоконусных гидроциклонов (ГЦ) диаметром 500 мм с углом конусности 90 градусов (5, 6). Пески первого ГЦ (5) являются концентратом, второго (6) — циркулирующим продуктом. Слив второго ГЦ (6) считается практически отвальным, но тем не менее в дальнейшем контролируется с помощью батарейного гидроциклона (22).

С целью повышения концентрации золота пески ГЦ (5) проходят еще две перечистки — в ГЦ (8, 9) и ГЦ (11, 12), см. рис. 4; перекачивание осуществляется с помощью насосов «ГРАТ700/40» (7) и «ГРАТ350/40» (10).

Песковый продукт ГЦ (промежуточный концентрат) производительностью ориентировочно 1,0-1,2 т/ч (11) поступает в планетарную мельницу «МП-1» (13) с целью измельчения до 99 % класса менее 20 мкм. Полученный материал направляется на очередной блок короткоконусных гидроциклонов (15, 16); песковый продукт ГЦ (15) является концентратом с содержанием золота до 8-12 %.

Технология построена так, что каждая стадия уменьшает количество концентрата. Простой расчет показывает, что при исходной производительности 450 т/ч производительность по концентрату, направляемому на магнитную сепарацию, составляет 2 кг/ч.

Таким образом, общее сокращение по схеме оценивается в 211 500 раз; концентрация золота увеличивается пропорционально и достигает 169 200 г/т (0,8*211 500), или 169,2 кг/т (16,9 %).

При наличии магнитных минералов — а иногда в гравитационном концентрате их накапливается до 30-50 % — используется мокрый магнитный сепаратор (17), с помощью которого можно увеличить концентрацию золота в два и более раз.

Если магнитные минералы в песковом продукте ГЦ (15) отсутствуют, он сразу же поступает через обезвоживающий аппарат (на схеме не показан) на окончательную доводку (27), см. рис. 5, которая состоит из схемы селективного измельчения в планетарной мельнице и обогащения в короткоконусных гидроциклонах небольшого диаметра (50-75 мм). В этом случае концентрация золота составляет не менее 30 %, что позволяет отправлять концентрат после сушки на аффинажный завод без каких-либо существенных потерь. По многочисленным экспериментальным данным, извлечение драгоценного металла крупностью минус 70+20 мкм достигает 94-96 %.

С целью формирования и использования оборотной воды в схеме предусмотрен пакетный сгуститель (20). Для вывода сгущенных хвостов в отдельное хвостохранилище применяется перистальтический насос (21), который позволяет транспортировать с большой производительностью и на дальнее расстояние продукт низкой влажности.

Для некоторых технологических схем компания «ТТД» предлагает в качестве сгустителя использовать осадительные центрифуги отечественного и импортного производства.

Опытная установка с центрифугой, построенная компанией на берегу хвостохранилища, показала великолепные результаты на материале реальных хвостов: полученный сгущенный продукт можно было транспортировать с помощью самосвалов и сгружать туда, куда необходимо для размещения и формирования конфигурации нового сухого хвостохранилища. Экономический расчет (см. табл.) показал, что этот вариант значительно выгоднее стандартного, даже несмотря на то, что объект располагается в 10 км от фабрики.

Отдельно следует сказать о доводочной операции с использованием селективного измельчения в планетарных мельницах.

Работы по селективному измельчению золотосодержащих концентратов изучались компанией «ТТД» около 20 лет. Способность золота разного размера сохранять свою крупность при измельчении в планетарной мельнице, а сопутствующих минералов, включая сульфиды, — интенсивно измельчаться, позволила наладить производство эффективных, простых и надежных в эксплуатации доводочных установок.

Весьма характерный пример — внедрение доводки в одной из артелей старателей в 2017 году. С тех пор прошло уже семь рабочих сезонов, и за это время установка практически ни разу не потребовала ремонта. Она работает без цианидов и других реагентов, позволяет получать конечный концентрат с содержанием золота 10-15 %, а дополнительные работы по магнитной сепарации увеличивают концентрацию до 30-35 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложенная схема обогащения хвостов обогатительной фабрики отличается технологичностью и высоким извлечением золота по сравнению с известными технологиями: извлечение золота крупностью минус 70+20 мкм составляет 94-96 % при производительности установки 450 т/ч и содержании драгоценного металла в концентрате 30-35 %.
2. Предложенную технологию возможно распространить на другие виды техногенных образований, например на хвосты после промывки песков и после кучного выщелачивания; также она будет прекрасно работать на первичных россыпных месторождениях.

3. Практически все представленное в схеме оборудование является творческой разработкой компании «ТТД», что подтверждается патентами, в том числе Канады и США, или прошло полноценные испытания на полупромышленной установке. Часть оборудования успешно внедряется с 1982 года, и продолжает работать по сей день.

4. Такие показатели, как себестоимость (1,9 доллара за 1 г золота) и окупаемость (0,3 месяца), на сегодняшний день недостижимы для традиционных технологий. Отработка нескольких десятков проб массой до 15 т на полупромышленной установке неоднократно подтвердила указанные показатели; их закономерность подкрепляется результатами анализа некоторых концентратов с тысячами золотин.