Извлечение мелкого золота из проб песков россыпных месторождений при их оценке и разведке
Вовлечение в последние годы в промышленную эксплуатацию россыпных месторождений с мелким (менее 0,25 мм) и тонким (менее 0,1 мм) золотом (МТЗ) и техногенных россыпей требует использования эффективных технологий извлечения МТЗ как при отработке месторождений, так и на стадии геологоразведочных работ.
Технологии, применяемые для обработки геологических проб, должны способствовать получению объективной информации об изучаемом сырье, содержании и технологических свойствах золота. Это позволяет обосновать выбор технологии его извлечения. При этом необходимо, чтобы технические средства, предназначенные для обработки геологоразведочных проб, обеспечивали качественную дезинтеграцию и высокую степень сокращения массы обрабатываемой пробы, достаточно полное извлечение мелкого золота, возможность быстрой и качественной очистки аппаратуры после обработки каждой пробы.
В настоящее время известно немало установок, применяемых в отечественной практике для обработки геологоразведочных проб, отличающихся способами их подготовки и обогащения. Для обогащения малообъемных легкопромывистых геологических проб до сих пор используются лотки (ковши), где дезинтеграция, классификация и обогащение материала осуществляются вручную в одну стадию, при этом уровень извлечения золота зависит практически только от квалификации рабочего-промывальщика.
Обогатительные установки "Проба-2М", ПОУ-4М, УОЗМ-11, УОРЗ, ПОУ4-2М, ПОУ4-ЗМ, ПОУ-10 используются для обработки средне- и труднопромывистых геологических проб. Принцип их действия заключается в механической дезинтеграции и классификации материала (дисковый импеллер, грохот-дезинтегратор) в водной среде с последующим обогащением его в вибрационном и центробежном полях (центробежно-вибрационные сепараторы, центробежные концентраторы) и доводкой гравиоконцентрата (лоток). Основными недостатками этих установок являются значительная металло- и энергоемкость, большие потери мелкого золота при обогащении глинистых песков.
В институте "Иргиредмет" разработана и изготовлена установка для механизированной обработки геологоразведочных проб (УОМП) производительностью до 500 кг/ч с использованием различного обогатительного оборудования. В качестве основной подготовки материала к обогащению авторами принята предварительная его классификация с получением песковой и илисто-глинистой фракций, которые затем раздельно обогащаются на соответствующем оборудовании. Установка позволяет как в полевых, так и в стационарных условиях быстро и качественно обрабатывать геологоразведочные пробы ударно-канатного, колонкового и других способов бурения, а также среднеобъемные пробы из борозд траншей, шурфов и копушей с высоким извлечением МТЗ.
В комплект установки входят грохот-дезинтегратор, приемный бункер объемом 120 л, установленный под грохотом-дезинтегратором, песковый насос производительностью 12,5 м куб./ч, короткоконусный гидроциклон диаметром 120мм (ККГЦ) и короткоконусный гидроциклон диаметром 100 мм (УККГЦ) усовершенствованной конструкции с ламинатором и набором насадок разных диаметров, обогатительный аппарат
Установка монтируется на площадке-санях или в спецвагончике и дополнительно комплектуется баком для технологической воды и емкостью для сбора-слива гидроциклона, водяным насосом типа "Гном-10/10", плоским грохотом, а также Песковыми и водяными магистралями с системой вентилей.
Первичная дезинтеграция и классификация песков объемом 20-30 л по классу 3 мм проводится в малогабаритном барабанном грохоте-дезинтеграторе, который вращается с частотой 55 об/мин в водной среде приемного бункера, что обеспечивает быструю и полную дезинтеграцию материала. Дополнительно для повышения эффективности дезинтеграции глинистых песков осуществляется циркуляция подрешетной фракции через барабанный грохот с помощью пескового насоса. Время дезинтеграции зависит от промывистости песков и составляет от 3 мин (для легкопромывистых) до 10 мин (для труднопромывистых). Надрешетная фракция с помощью специального устройства легко и быстро выводится из барабанного грохота. Для визуального просмотра надрешетной фракции на наличие свободных крупных золотин используется плоский грохот с перфорацией 8, 6 и 3 мм.
Подрешетный продукт бочки-грохота крупностью менее 3 мм собирается в приемном бункере и Песковым насосом подается на короткоконусный гидроциклон, слив которого за счет остаточного напора подается на контрольное обогащение в короткоконусный гидроциклон усовершенствованной конструкции с ламинатором. Применение последовательно двух гидроциклонов обеспечивает максимальное извлечение МТЗ в гравиоконцентрат и полную очистку жидкой фазы пульпы от твердых примесей, что позволяет использовать ее повторно в технологическом цикле. Песковая фракция гидроциклонов самотеком поступает на обогатительный аппарат. В качестве обогатительных аппаратов авторами были испытаны винтовой сепаратор, концентрационный стол 30-КЦ, центробежные концентраторы "Итомак" и "Нельсон".
Испытания установки и обогатительных аппаратов проведены на пробах скважин ударно-канатного бурения, пройденных по трем параллельным линиям, бороздовых и валовых пробах песков. Средняя крупность песков, поступающих на обогащение, составляла 6 мм. Массовое содержание илисто-глинистой фракции песков (менее 0,125 мм) около 7%.
Медианная крупность золота в песках 0,4 мм, при этом массовое содержание мелкого золота (крупностью менее 0,25 мм) 31,2%, в том числе 16,3% крупностью менее 0,125 мм. Золото было представлено тонкими окатанными пластинками золотистого цвета с матовой, без налетов поверхностью.
Эффективность обогащения оценивалась по уровню извлечения свободного (самородного), амальгамируемого золота, в том числе его мелких и тонких классов, в гравитационный концентрат и хвостовые продукты аппаратов путем их технологических опробований, по степени сокращения массы материала и степени концентрации золота. Концентраты, получаемые при обогащении на вышеуказанных аппаратах, анализировались в полном объеме, а хвосты в зависимости от их количества отбирались на анализ в полном объеме или ручным пробоотборником отсечками через равные промежутки времени с одинаковой продолжительностью в течение всего времени работы аппаратов. Содержание свободного золота в продуктах определялось амальгамацией по методу Шервуда, а химически чистого (х.ч.) - методом коллекторной плавки или атомно-абсорбционным в зависимости от его массы.
Сравнительный анализ технологических показателей обогащения песковой фракции гидроциклонов при обработке на УОМП геологоразведочных проб с медианной крупностью золота 0,4 мм показывает, что наиболее рационально для обогащения песковой фракции гидроциклонов использование концентрационного стола, который при оптимальных технологических режимах обеспечивает извлечение золота на уровне 96-98% и при этом позволяет вести визуальный контроль за процессом обогащения, требует небольшого расхода технологической воды и менее чувствителен к качеству воды, прост в обслуживании и регулировании режимов работы. При уменьшении медианной крупности золота в обрабатываемых песках, для обогащения песков гидроциклона вместо концентрационного стола рекомендуется использовать центробежные концентраторы ("Итомак" и др.).
УОМП, моделируя развитую технологию извлечения мелкого золота, дает возможность получать реальные технологические показатели обогащения песков на стадии геологоразведочных работ с полной дезинтеграцией труднопромывистых песков и максимальным извлечением всех классов крупности, включая МТЗ. Извлечение золота на установке (без учета его потерь с хвостами обогатительного аппарата) составляет: крупностью 0,25-0,1 мм - около 98%, менее 0,1 мм- около 90%.
По результатам промышленных испытаний установки в Амурской области содержание золота, полученное при обработке проб песков (кернов) буровых скважин, в среднем в 1,5-1,7 раза превысило содержание золота, определенное при их промывке лотком, что свидетельствует о более полном извлечении МТЗ на УОМП. При этом извлечение золота на УОМП не зависит от квалификации пробщика-промывальщика, работающего лотком, а определяется только технологической возможностью установки и обогатительного аппарата. Значительный разброс значений содержания свободного золота в пробах песков из трех скважин (буровая линия 1А, скв. 4; буровая линия ЗА скв. 2, 4, 8) можно объяснить неравномерностью распределения золота.
Установка, по мнению авторов, может использоваться также для обработки проб хвостовых продуктов обогащения песков на драгах и промприборах и для переработки хвостов ШОУ и ШОФ.
Использование УОМП позволяет повысить производительность обработки проб за счет сокращения времени дезинтеграции обрабатываемого материала и обеспечения высокой степени сокращения массы проб, уменьшить влияние субъективных факторов на точность определения содержания золота в песках, обеспечить максимальное извлечение МТЗ в гравиоконцентрат, определять содержание всех форм нахождения золота в песках при обработке конечных гравиоконцентратов и других продуктов обогащения в лабораторных условиях.
Применение данной установки для обработки проб песков с мелким золотом позволяет выявить дополнительные запасы золота на месторождении за счет более полного извлечения МТЗ и разработать технологию обогащения, соответствующую вещественному составу песков и ситовой характеристике золота.