Внедрение и совершенствование технологий алмазоизвлекательных фабрики

Разработка оптимальных режимов самоизмельчения и параметров разгрузочных решеток мельниц мокрого самоизмельчения (ММС)

Исследования по выбору рационального водного режима самоизмельчения, частоты вращения барабана мельниц и параметров разгрузочных решеток ММС для кимберлитов разных месторождений позволяют оптимизировать процесс дезинтеграции руды, обеспечить наиболее высокую сохранность природного качества добываемых алмазов и оптимальное распределение нагрузок по технологическим переделам.

Технология рудоподготовки с применением двухстадиальных схем измельчения кимберлитов

Технология предусматривает на первой стадии дезинтеграцию кимберлитов в мельницах мокрого самоизмельчения и на второй стадии додрабливание (доизмельчение) хвостов обогащения крупнее 5 (6) мм в отдельных дезинтегрирующих машинах, обеспечивающих высокую сохранность природного качества алмазов (например, в валковых прессах высокого давления типа «Поликом» и т.п.).

Технология реализована на фабриках № 3 и № 16 компании АК «АЛРОСА», где первая стадия измельчения осуществляется в мельницах мокрого самоизмельчения диаметром 7 м и 5 м, а для доизмельчения хвостов обогащения крупностью −50+5 мм и −35+6 мм применяются валковые прессы высокого давления.

Использование технологии с применением двухстадиальной схемы рудоподготовки кимберлитов обеспечивает более высокую сохранность кристаллов алмазов в технологическом процессе.

Мельница мокрого рудного самоизмельчения

Для более эффективной разгрузки из мельниц самоизмельчения рудного материала и раскрытых алмазов, Иргиредметом разработан опытно-промышленный образец мельницы мокрого рудного самоизмельчения (ММС) D×L=2,1×0,7 м с периферической разгрузкой готового продукта.

Лабораторные и полупромышленные испытания мельницы проведены на кимберлитах трубки «Мир» сотрудниками Иргиредмета и Якутнипроалмаза.

Применение мельницы мокрого рудного самоизмельчения с новым способом разгрузки измельченного материала, обеспечивающего своевременный вывод готового продукта и свободных алмазов из барабана мельниц, позволит:

• увеличить удельную производительность мельниц по оригинальному питанию в 1,6 раза;
• снизить расход электроэнергии на измельчение на 50–60 %;
• повысить селективность процесса дезинтеграции кимберлитов и сортность алмазной продукции фабрик.

Тяжелосредная сепарация алмазосодержащего сырья

Первые работы по изучению обогатимости алмазосодержащих руд и песков Якутии с помощью процесса тяжелосредной сепарации (ТСС) были начаты в Иргиредмете еще в 1957 году.

Промышленному освоению процесса тяжелосредной сепарации на алмазоизвлекательных фабриках Якутии предшествовала серия лабораторных и полупромышленных испытаний, проведенных в Иргиредмете. Положительные результаты лабораторных исследований и полупромышленных испытаний процесса тяжелосредной сепарации послужили основанием для включения в технологические схемы действующих и проектируемых алмазоизвлекательных фабрик.

В 1966 году процесс тяжелосредного обогащения был заложен в технологическую схему фабрики № 3. Это была первая в системе Минцветмета обогатительная фабрика, где тяжелосредная сепарация исходной руды использовалась в качестве процесса первичного обогащения.

В дальнейшем эта схема была реализована на фабриках АК АЛРОСА, «Нижне-Ленское» и «Севералмаз».

Освоение тяжелосредной сепарации алмазосодержащих руд на фабриках показало, что:

• этот процесс намного эффективнее других гравитационных процессов обогащения. Его применение позволяет в 3–5 раза сократить выход гравитационных концентратов при высоком (до 99–100 %) извлечении алмазов;
• смонтированные на фабриках модульные установки фирмами Beteman и Metso Minerals, укомплектованы надежным в работе технологическим оборудованием, имеют схему автоматического контроля и регулировки основных параметров процесса, которые обеспечивают высокую технологическую эффективность. Управление процессом и регулировка режимов работы основного технологического оборудования компьютизировано и осуществляется оператором диспетчерского пункта;
• тяжелосредная сепарация с успехом может быть применена для обогащения как алмазосодержащих руд и песков, так и полиметаллических и золотосодержащих руд.

Винтовой сепаратор

Иргиредметом разработаны, испытаны в лабораторных и промышленных условиях и освоены на алмазоизвлекательных фабриках высокопроизводительные (до 250–300 т/ч) сепараторы типа СВ, диаметром 3 000 мм, в двух- и трехжелобном исполнении.

Изготавливаются сепараторы непосредственно на фабриках на армоцементной основе, рабочая поверхность желобов футеруется резиной. Винтовые желоба имеют 1,5–2,5 витка. Шаг витка 0,8–2,4 м и зависит от крупности обогащаемого материала и контрастности по плотности полезного минерала и пустой породы.

Сепараторы СВ работают, как правило, по двухоперационной схеме (основная + контрольная операции) обогащения кимберлитов крупностью −5+2 мм , −3+1,2 мм и −2+0,5 мм, с получением отвальных хвостов и грубых концентратов.

Преимущества винтового сепаратора:

• высокая производительность;
• простота конструкции и отсутствие каких-либо энергопотребляющих механизмов;
• сокращение нагрузки на последующие перечистные операции в 2–3 раза и улучшение условий их работы.

Винтовые сепараторы с успехом могут быть использованы при обогащении средне- и крупно-вкрапленных полиметаллических руд (олово, вольфрам, сульфидные руды цветных металлов).

Трибоэлектрическая сепарация

Для извлечения теряемых с хвостами рентгенолюминесцентных аппаратов алмазов, отличающихся по интенсивности и характеру рентгенолюминесценции от основной массы кристаллов, целесообразно применять процесс трибоэлектрической сепарации. Процесс трибоэлектрической сепарции целесообразно применять в схемах сухой доводки гравитационных концентратов крупностье менее 6 мм и в схемах обработки проб ОТК действующих обогатительных фабрик с целью более полного извлечения алмазов:

• из хвостов РЛС, как альтернативу липкостной сепарации, при небольших объемах доводки алмазосодержащих концентратов;
• из проб хвостовых продуктов обогащения ОТК алмазоизвлекательных фабрик;
• из геологических проб при проведении поисковых и разведочных работ;
• из концентратов липкостных сепараторов, в которых сосредоточены не извлекаемые методом РЛС алмазы, при значительных объемах доводки алмазосодержащих концентратов.

Эффективность применения трибоэлектрической сепарации доказана экспериментальными исследованиями, проведенными в лабораторных условиях в Иргиредмете и в промышленных условиях в цехе доводки действующих алмазоизвлекательных условиях фабрик:

• обогатительной фабрики № 16 Нюрбинского ГОКа АК «АЛРОСА» в 2010 году;
• сезонной обогатительной фабрики  «Нижне-Ленское» в 2012 году.

В настоящее время разработаны и поставляются одноканальная и двухканальная модели сепараторов, а так же разрабатывается модель многоканального трибоэлектрической сепаратора с единичной производительностью до 200 кг/ч по классу крупности −6+3 мм и 80–100 кг/ч по классу −3+1 мм.

Трибоэлектрический сепаратор