Досвід застосуваннямагнітних сепараторів у золотодобувній промисловості
Досвід застосування магнітних сепараторів у золотодобувній промисловості
Автори: Котунов С.В., Красногоров В.О., Тупіков Д.Ю. (НВО "ЕРГА")
Залізо є одним із найпоширеніших елементів земної кори, займаючи друге місце серед металів після алюмінію. За даними А.П. Виноградова кларк цього металу сягає 4,2%. Як складова частина залізо входить практично у всі гірські породи, концентруючись в основному магматичних (9,4-10%), ультраосновних (8,5%), метаморфічних (для амфіболітів - 8,8%, для гнейсів - 4,0 % ). Більш збіднені – осадові, від глинистих сланців (4,3%) до вапняків (0,86%) та доломітів (0,3%). Саме тому з технологією вилучення мінералів заліза і як невід'ємною її частиною – магнітною сепарацією, стикаються не тільки при переробці залізних руд. Не стало винятком збагачення золотовмісних руд та розсипів.
З 1996 року НВО "ЕРГА" спеціалізується на розробці та виробництві магнітних сепараторів на основі постійних магнітів. Спеціально для застосування на підприємствах золотодобувної промисловості НВО “ЕРГА” розроблено високопродуктивні збагачувальні установки для гірничо-збагачувальних комбінатів та магнітні сепаратори, які працюють у польових умовах на артелях та доведенні концентратів. Конструктивно модернізовано стандартні сепаратори мокрого збагачення барабанного типу серії ПБМ, які серійно випускаються машинобудівними заводами з 60-х років минулого століття. З урахуванням розвитку рідкісноземельних сплавів та накопиченого досвіду проектування та збирання магнітних систем компанія «ЕРГА» переглянула концепцію магнітної системи. Завдяки доопрацьованій магнітній системі стало можливим створення у робочій зоні сепаратора магнітних полів з високими характеристиками, що дозволяють збагачувати матеріали із середньоюмагнітної сприйнятливістю. Магнітна індукція в робочій зоні сепаратора МБС-ЛП може становити від 0,4 до 0,9 Тл залежно від питомої сприйнятливості мінералів, що збагачуються, і матеріалів. Крім високих характеристик магнітного поля характерною конструктивною особливістю серії МБС-ЛП (рис.1) є спеціальний пристрій знімання матеріалу, виконаний у вигляді індукційного ролика. Даний пристрій дозволяє полегшити процес знімання матеріалу з високою та середньою магнітною сприйнятливістю та максимально витягти магнітну фракцію. Ванни можуть бути виконані у прямоточному та протиточному вигляді залежно від гранулометричного складу продукту та завдання, поставленого перед мокрою магнітною сепарацією (рис.2, рис.3). Таким чином, відкрилася можливість мокрої магнітної сепарації золотовмісних руд у сильному магнітному полі без застосування ненадійних електромагнітних систем.
Рис.1 Напівпромисловий зразок МБС-ЛП зі спеціальним зніманням магнітної фракції.
Схема сепарації МБС-ЛП (рис.2 та 3)
Також магнітна сепарація знайшла широке застосування у золотодобувній промисловості у вигляді залізовиділення. На підприємствах гірничо-збагачувального комплексу існує проблема прискореного зносу технологічного обладнання, викликаного попаданням скрапу і натиру, що утворюється в процесі подрібнення матеріалів, у подальший технологічний процес. Традиційний спосіб видалення такого скрап базується на використанні барабанних гуркотів-бутар. Механічні бутари не забезпечують повного виділення скрапу. Потрапляючи разом із підбутарним продуктом у зумпфові насоси, гідроциклони, відсаджувальні машини та інші агрегати, скрап негативно впливає на ефективність їх роботи, суттєво знижує термін їхньої служби, збільшуючи ризик.аварійних зупинок виробничого процесу Для усунення вищеописаної проблеми НВО «ЕРГА» спроектувало встановлення магнітну скрапоуловлювальну – УМЗ (рис. 4)
Принцип дії УМЗ представлений малюнку 5.
Схема роботи УМЗ (рис. 5)
У 2010 р. скрапоуловлювальне обладнання було поставлено на Ріддерський гірничо-збагачувальний комплекс (ТОВ “Казцинк”) з метою проведення промислових випробувань та підтвердження ефективності виведення залізного скрапу з циклу подрібнення, а також вивчення можливості покращення показників роботи відсаджувальних машин на етапі виділення чорнового гравця. при переробці сульфідної руди Ріддер-Сокольного родовища В якості контрольованих технологічних показників роботи експериментальної відсаджувальної машини № 2а до та після встановлення УМЗ були прийняті вихід чорнового гравітаційного концентрату та вилучення золота в чорновий гравітаційний концентрат.
Результати аналізу отриманих даних показали покращення технологічних показників збагачення руди методом відсадження:
- вихід чорнового гравітаційного концентрату на відсаджувальній машині № 2а збільшився на 1,6% від операції (з 2,16% до 3,76%);
- вилучення золота у чорновий гравітаційний концентрат відсаджувальної машини № 2а підвищилося на 9,2% від операції (з 11,54% до 20,75%);
- маса магнітного продукту, уловленого УМЗ з розвантаження млина № 2а, становила 0,5% (від операції) чи 0,06% (від руди), прогнозована річна маса – 1171,3 т.
З позитивних результатів промислових випробувань устаткування було прийнято до запуску в експлуатацію.
Для доведення концентратів від магнітно-сприйнятливих мінералів, що витягуються у важку гравітаційну фракцію.збагачення часто використовують суху магнітну сепарацію.
Вилучення магнітовосприйнятливих мінералів (як сильномагнітних (магнетит, пірротин), так і слабомагнітних частинок (гранат, гематит, ільменіт і т.д.)) з чорнових концентратів можна здійснити за допомогою комплексу сухої магнітної сепарації, що складається з барабанного магнітного сепаратора типу Б на робочій поверхні 0,32 Тл та валкового сепаратора типу СМВІ з індукцією на валу 1,7 Тл (рис.7). В основі комплексу запатентовані магнітні системи з рідкісноземельних постійних магнітів, що не споживають енергію для збудження магнітних полів високої напруженості (рис.6).
Рис.6 Комплекс сухої магнітної сепарації ЛШМ-СМВІ для видалення сильно-і слабомагнітних мінералів.
У таблиці 1. представлені результати одностадійної обробки концентратів важко середніх установок на сепараторі ЛШМ-СМВІ (питома вага концентрату 2,6 г/см3).
Таблиця 1. Результати одностадійної обробки концентратів за класами крупності.
З метою порівняння показників збагачення установки ЛШМ-СМВІ та електромагнітного аналога ЕВС-20М були проведені випробування на класі крупності -2+1 мм. Результати представлені у таблиці 2.
Таблиця 2. Результати одностадійної обробки концентратів важко середніх установок класу -2+1 мм, на сепараторах ЛШМ-СМВІ та ЕВС-20М.
Перевагами комплексу БСМ-СМВІ, відзначеними замовником, стали висока продуктивність установки, можливість обробки високого діапазону крупності матеріалу (-20+0,1 мм), якість сепарації (вихід слабомагнітних мінералів на 21,5% більше у порівнянні з ЕВС-20М за рівних умовах) та відсутність витрат електроенергії на створення сильного магнітного поля.
Мал. 7 Пікроільменіти тапіропи, що притягнулися до поверхні валкового сепаратора СМВІ.
Крім контрастності золота за питомою вагою в порівнянні з супутніми неметалевими мінералами, воно має іншу фізичну властивість - електропровідність. При порівнянні електричної провідності чистих кольорових металів і сплавів золото знаходиться в ряду з міддю та алюмінієм, які успішно витягуються у переробці сепарацією в комбінованому електричному і магнітному полі.
Принцип електродинамічної сепарації полягає у наведенні на частинку провідника змінним магнітним полем індукційних струмів, які викликають появу магнітного моменту у частинки, що не має магнітних властивостей. Немагнітна частка взаємодіє із зовнішнім магнітним полем своїм наведеним магнітним моментом як звичайний магнетик, що має власний магнітний момент.
Відмінною особливістю сепаратора серії СМБ-ДМ є можливість його застосування для поділу різної мінеральної сировини, що має низькі електропровідні властивості в порівнянні з металами, а саме для сепарації золотовмісних руд і розсипів за рахунок збільшеної електродинамічної сили. Можливість такої сепарації виникла після удосконалення магнітної системи із застосуванням високоенергетичних постійних магнітів, що створюють магнітне поле на робочій зоні понад 1,4 Тл, та внесення конструкторських доробок, а саме збільшення частоти обертання ротора до 10000-15000 об/хв.
Принцип роботи установки СМБ-ДМ подано на рис. 9. Сепаратор забезпечений приймальним бункером з віброживильником (1) для рівномірного розподілу та подачі матеріалу на поверхню робочого барабана (2). Усередині барабана знаходиться швидкохідний магнітний ротор, що обертається незалежно від зовнішньої обичайкивисокою швидкістю. Отримані в результаті сепарації продукти виводяться в окремі лотки, що знімаються (3,4).
Мал.9 Електродинамічний сепаратор серії СМБ-ДМ. 1 - приймальний бункер з віброживильником; 2 барабан з швидкохідним магнітним ротором; 3 – приймальний лоток для неелектропровідної фракції; 4 - приймальний лоток для електропровідної фракції
Сепаратор випробовувався на штучній суміші електропровідних мідних частинок різної крупності, що мають, як і золото, високу питому вагу, з діелектриком – кварцовим піском.
На рис.10 представлені результати випробування.
Мал. 10. Графік залежності вилучення електропровідних частинок міді від розмірів самих частинок.
Максимальне вилучення мідних частинок на рівні 97-99% досягалося при класі крупності матеріалу -1+0,5 мм і знижувалося до 90-92% з класом -0,5+0,1 мм, що можна назвати хорошими результатами, оскільки порівняно з іншими електродинамічними сепараторами значно розширюється сфера застосування СМБ-ДМ, а саме при переробці золотовмісної мінеральної сировини.
У цій статті було описано лише деякі види обладнання (таб. 3), найбільш затребувані підприємствами золотодобувної промисловості.
Таблиця 3. Застосування обладнання НВО “ЕРГА” на підприємствах золотодобувної промисловості
Фахівці НВО “ЕРГА” готові запропонувати як кастомізовані рішення типових завдань, так і розробити принципово нові рішення у галузі промислового магнетизму.
Менеджери компанії з радістю допоможуть вам, розрахують вартість продукції або послуг, а також підготують індивідуальну комерційну пропозицію.
248018, Україна, м. Калуга, вул. Кришталева, б.22