Новости

Исследования конглобрекчий

Разработка и внедрение технологий рудоподготовки и обогащения платиносодержащего сырья [1–5] начались с изучения вещественного состава технологической пробы конглобрекчий, в том числе вскрываемости и извлекаемости содержащихся в них платиноидов (платины) гравитационными методами в лабораторных условиях.

Результаты показали, что наиболее полное высвобождение ценного компонента происходит при дроблении материала до крупности −5,0–2,0 мм. Основная масса зерен свободной платины (> 99,0 %) имела размер от −2,0 до +0,25 мм при медианном значении 0,8 мм. Зерен свободной платины крупнее 2,0 мм в технологической пробе обнаружено не было, а массовая доля металла крупностью −0,25 мм составила около 0,4 %.

Крупность оказалась благоприятна для извлечения платины гравитационными методами, в частности на шлюзах мелкого наполнения (ШМН). При гравитационном обогащении издробленной пробы на лабораторном оборудовании (концентрационном столе и центробежных концентраторах) извлечение ценного компонента в гравиоконцентрат достигло почти 100 % при степени концентрации от 18 до 58.

В связи с небольшой массовой долей вскрытой свободной платины в мелких классах (−0,25 мм) и незначительным содержанием (0,02–0,04 г/т) связанной платины во всех классах издробленного материала (−5,0–2,0 мм) проводить более тонкое измельчение конгломератов было экономически нецелесообразно.

Технология рудоподготовки конглобрекчий

С учетом результатов исследования, в том числе расчета коэффициента крепости по Протодьяконову (до 7) и опыта предприятий по переработке аналогичных руд, специалисты Иргиредмета рассмотрели и испытали четыре варианта принципиальной технологии рудоподготовки конглобрекчий при гравитационном обогащении:

·       само- и полусамоизмельчение без предварительного дробления;

·       двухстадиальное дробление и измельчение;

·       трехстадиальное дробление и измельчение;

·       трехстадиальное дробление.

Для проверки в опытно-промышленных условиях был рекомендован последний вариант рудоподготовки. Он предусматривает последовательное дробление конглобрекчий до крупности −100 мм (крупное дробление), −20 мм (среднее дробление) и −5–2 мм (мелкое дробление), извлечение металлического скрапа из материала крупностью −100–20 мм и промежуточное грохочение продукта третьей стадии (рис. 1).

Рисунок 1. Рекомендуемая принципиальная схема рудоподготовки конглобрекчий для обогащения (трехстадиальное дробление)

Схема дробильно-сортировочного комплекса для аппаратурного оформления технологии крупного и среднего дробления конглобрекчий приведена на рис. 2.

Рисунок 2. Схема цепи аппаратов дробильно-сортировочной установки

Заказчик отдал предпочтение рекомендованному варианту. Помимо прочего, представленная схема предполагает возможность модульного исполнения и перемещения оборудования по полигону.

Институт изучил несколько вариантов аппаратурного оформления технологии. При выборе оборудования учитывались его технические характеристики, стоимость, сроки изготовления, комплектность поставки, страна происхождения. На основании анализа информации были сделаны запросы к отечественным и зарубежным производителям, предложившим наиболее выгодные условия.

После неоднократных консультаций с производителями, принимая во внимание предложения заказчика и специалистов Иргиредмета, было принято согласованное решение в пользу дробильно-сортировочного оборудования компании Metso (рис. 3): дизельных дробильных установок на гусеничном ходу LT105 для крупного дробления (500–100 мм) и LT1100 для среднего дробления (100–20 мм).

Рисунок 3. Схема дробильно-сортировочного комплекса для крупного и среднего дробления

Состав дробильной установки LT105:

·       горизонтальный вибрационный питатель TK11-42-2V и бункер вместимостью 6 м³;

·       узел отвода мелочи;

·       щековая дробилка Nordberg C105;

·       дизельный двигатель Caterpillar C9 ATAAC;

·       главный конвейер H10-10;

·       стрела и гидромолот с ручным управлением;

·       пульт дистанционного управления.

Состав дробильной установки LT1100:

·       загрузочный конвейер H8-15;

·       узел сортировки с грохотом B380T, разгрузочным конвейером H10-6, пылезащитным устройством, боковыми конвейерами H6.5-6;

·       узел дробления из конусной дробилки GP11F с загрузочным отверстием шириной 200 мм, главного конвейера H8-8 с лентой шириной 800 мм, пылезащитного устройства главного конвейера, дизельной установки Caterpillar C13.

Преимущества предложенного дробильно-сортировочного комплекса:

·       схема включает два мобильных модуля, которые можно компактно разместить в карьере;

·       в состав поставки вошли стрела и гидромолот для разрушения негабаритов;

·       оба модуля укомплектованы дизельными установками Caterpillar, что облегчает приобретение запасных частей и ведение ремонтных работ;

·       конусная дробилка среднего дробления работает в замкнутом цикле с грохотом, гарантируя получение фракции крупностью −20 мм.

Заказчик приобрел выбранное оборудование и освоил его на предприятии при непосредственном участии Иргиредмета.

Общий вид установки для крупного дробления LT105 в работе на месторождении показан на рис. 4. Ее опытно-промышленная эксплуатация продемонстрировала возможность дробления за одну операцию исходных конглобрекчий размером наибольшего куска 500 мм до крупности 70 мм при степени дробления, равной 7,1. Для получения крупности до −5,0–2,0 мм (мелкое дробление) использовали дробилку Barmac B7150SE и сортировочный агрегат «СМД-513А-10».

Рисунок 4. Общий вид дробильной установки LT105 в работе на месторождении (Фото: АО «Иргиредмет»)

Технология обогащения конглобрекчий

Специалисты института разработали несколько вариантов компоновки оборудования, которые отличаются в основном количеством ленточных конвейеров и расположением грохотов. По согласованию с заказчиком был принят дробильно-обогатительный комплекс (ДОК) с дробильными установками LT105 и LT1100, представленный на рис. 5.

Рисунок 5. Общий вид ДОК с мелким дроблением

Фракция крупностью −5,0–2,0 мм обогащается на шлюзовом агрегате, состоящем из приемного бункера, распределителя пульпы, ШМН и шлиходоводочной установки «ШДУ-2».

Для приема пульпы, поступающей на ШМН, Иргиредмет спроектировал бункер специальной конструкции. Он представляет собой емкость, оснащенную устройством для снижения скорости потока и усреднения материала и оборудованную приспособлениями для подачи дополнительной смывной воды, что исключает аккумуляцию твердой фракции на бортах узла.

Распределение пульпы по шлюзам осуществляется с помощью устройства, также разработанного институтом. Этот элемент обеспечивает снижение скорости потока и максимально равномерное распределение материала по шлюзам, надежность в работе, простоту регулирования и обслуживания.

Желоба, по которым пульпа поступает на шлюзы, оборудованы регулируемыми шиберными заслонками. Такое решение позволяет выбрать оптимальное живое сечение разгрузочного отверстия, обеспечивая постоянный дебит пульпы на шлюз, и дает возможность последовательно проводить сполоск каждого шлюза без остановки работы другого оборудования.

ШМН армированы резиновыми ковриками вафельного типа и цельнотянутыми металлическими трафаретами и монтируются на санных модулях по три шлюза на каждый (рис. 6).

Рисунок 6. Общий вид ШМН шлюзовой установки ДОК (Фото: АО «Иргиредмет»)

Черновой шлюзовой платиносодержащий концентрат перерабатывается на шлиходоводочной установке производительностью до 2 т/ч конструкции Иргиредмета. В состав ШДУ-2 входят отсадочная машина «МОД-0,5», стол концентрационный «СКО-1», короткий шлюз-лоток для улавливания самородков, электропусковая аппаратура и водопроводная магистраль с запорной арматурой. Все обогатительное оборудование размещено на постаменте с площадками для обслуживания (рис. 7).

Рисунок 7. Общий вид ШДУ-2 для переработки шлюзовых платиносодержащих концентратов (Фото: АО «Иргиредмет»)

ДОК для конглобрекчий был смонтирован на предприятии, опробован и введен в опытно-промышленную эксплуатацию без применения дробильно-сортировочной установки LT1100 для среднего дробления. В связи с этим в дробилку Barmac подавался материал максимальной крупностью 50 мм. Массовая доля классов крупностью +20 мм и −20+50 мм в нем составляла 40,9 и 59,1 % соответственно.

Продукт дробилки содержал 23 % класса крупностью +20 мм; 46,5 % класса крупностью −20+5 мм; 13,6 % класса крупностью −5+2 мм; 16,9 % класса крупностью −2 мм. Масса неразрушенных конглобрекчий в этих классах была установлена на уровне 0,1; 3,0; 1,0; 0 % соответственно.

Материал подвергался грохочению по крупности 5 мм, а подрешетный продукт поступал самотеком на ШМН. Массовая доля класса −2 мм в нем составила 59,9 %, содержание платины — 165,4–439,8 мг/м³. Она была представлена преимущественно зернами крупностью +0,25 мм (86,3–87,4 %). Надрешетный продукт возвращался на дробление.

Отношение жидкого к твердому в питании при обогащении на ШМН было равно 10, поверхностная скорость потока пульпы по шлюзам — 1,0–1,2 м/с.

По результатам балансовых опробований извлечение платины на шлюзовой установке составило 79,8–87,7 %. Ее потери с хвостами ШМН (содержание платины в хвостах — 33,60–54,16 мг/м³) были в основном связаны с зернами крупностью −0,25 мм (их массовая доля в хвостах достигала 89,5–94,5 %) и обусловлены двумя причинами: высокими нагрузками на шлюзы, которые в два-три раза превышали оптимальные, и неравномерным распределением питания на них вследствие неудачной дугообразной формы пульповода, изготовленного на предприятии.

Съемка и доводка концентрата шлюзов производились один раз в сутки. Его подача на ШДУ осуществлялась гидроэлеватором.

Извлечение платины в узле доводки шлюзового концентрата составило 99,8 % при выходе конечного концентрата 5,72 % по операции и содержании в нем ценного компонента 7,8 кг/м³. Извлечение металла из конглобрекчий от исходного питания ДОК достигало 79,6-87,5 %.

Уровень извлечения на шлюзовой установке может быть повышен на 6–8 % за счет оптимизации режимов работы комплекса: уменьшения крупности подаваемых в узел мелкого дробления конглобрекчий с 50 до 20 мм при вводе в эксплуатацию дробильно-сортировочной установки LT1100 для среднего дробления и снижения удельных нагрузок твердого на 1 м ширины ШМН в соответствии с проектными условиями работы комплекса.