В процессе измельчения руды происходит трансформация размеров и формы частиц золота, которая выражается в следующем. Золотины, сначала более или менее изометричные, под влиянием мелющих тел раскатываются в тонкие пластинки, которые в дальнейшем скручиваются в <сигарки>, имеющие в поперечном сечении спиральное строение. При скручивании пластинок в <сигарки> они захватывают микровключения более твердых минералов (главным образом кварца) и чешуек стального скрапа, отслаивающегося от мелющих тел и футеровки мельницы. В дальнейшем золотые <сигарки>, начиненные твердыми включениями и испытавшие наклеп, рассыпаются на фрагменты, т.е. происходит переизмельчение золота и переход его в неизвлекаемое состояние.
Извлечение золота обнаруживает обратную корреляцию с содержанием мышьяка. Исключение составляют руды со значительным (3-4 %) содержанием несульфидного железа (магнетита), из которых пока не удалось извлечь более 62 % золота. Выход концентрата во всех опытах составлял 3-3,5 %. При гравитационной доводке концентрата в головку удается извлечь до 67% золота от исходного. Целесообразность этой операции должна быть определена экономическими расчетами.
В четырех опытах с последовательным увеличением времени измельчения была определена зависимость гранулометрического состава руды от времени измельчения (табл. 11.5.2). После 75 минут доизмельчения достигается крупность 82 % класса -0,074 мм. Судя по морфологии и гранулометрии золота, такая тонина помола является для мурунтауской руды избыточной. Как показали опыты по обогащению, проведенные при ускорении 60 g и расходе флюидизирующей воды 3,5 л/мин (таб. 11.5.3), максимальное извлечение золота 71,9 при самом низком содержании золота в хвостах (0,39 г/т) достигается после доизмельчения в течение 60 минут (64 % класса -0,074 мм).
Наилучший показатель селекции достигнут при доводке концентрата 2-й стадии (56% класса +0,25мм): содержание золота в концентрате 476,44 г/т, а в промпродукте 1,73 г/т.
Проведенное впервые систематическое гравитационное тестирование руд ряда золотых месторождений Узбекистана, характеризующихся высокой долей или преобладанием мелкого золота, на концентраторе Нельсона показало принципиальную возможность использования интенсивной гравитации в качестве базовой технологии для освоения этих месторождений. Главное преимущество чисто гравитационной схемы состоит в резком (100-1000 и более раз) сокращении массы материала, подлежащего дальнейшей переработке, при достаточно высоком извлечении золота в концентрат. Оно позволяет отказаться от сооружения на каждом месторождении предприятия с законченным циклом переработки и транспортировать концентрат на действующие гидрометаллургические заводы, что особенно важно при освоении малых объектов. Немаловажное значение имеет и экологическая чистота производства, в отношении которой гравитационная технология превосходит все другие.
Для изученных руд могут быть прогнозированы следующие уровни извлечения золота в гравитационный концентрат:
-забалансовые руды Мурунтау - не менее 75%;
-месторождение Булуткан 2 - 70%;
-месторождение Чармитан - 82%;
-месторождение Гужумсай - не менее 85%;
-месторождение Сармич - 85%;
-месторождение Аджибугут - 75%.
При гравитационном обогащении забалансовых, бедных и рядовых (3-4 г/т) руд удается получить хвосты с отвальным содержанием золота (0,1-0,5 г/т). При обогащении богатых руд хвосты содержат 1-1,5 г/т золота и нуждаются в дальнейшей переработке.
В экономическом отношении наиболее затратным элементом рассматриваемой технологии обогащения является измельчение руды для получения 60-80 % класса -0.074 мм.
При промышленной реализации гравитационной технологии обогащения потребуется проводить опережающее геолого-технологическое картирование и обеспечить стабильное качество руды, подаваемой на фабрику, за счет шихтовки и перемешивания на усреднительном складе.
Переход от стадии лабораторных исследований к стадии опытно-промышленных работ осуществлен в результате строительства комплекса с технологией интенсивного гравитационного извлечения золота <ТИГР>. Производительность отделения измельчения и гравитационного извлечения золота составляет 10т/час.
При разработке технологических схем отделений дробления и собственно гравитационного извлечения придерживались следующих принципов:
степень раскрытия золота увеличивается при увеличении степени дробления рудной массы;
для снижения капитальных затрат и эксплуатационных расходов рудная масса должна измельчаться до достижения приемлемой степени раскрытия при наибольшей возможной крупности помола;
по мере раскрытия, золото должно немедленно извлекаться в первичный гравитационный концентрат;
раскрытое золото из первичного гравитационного концентрата не должно возвращаться в процесс измельчения, пока не будут предприняты все возможные меры, чтобы извлечь его в товарный концентрат или концентрат, направляемый на плавку;
для обеспечения максимального извлечения золота, в технологической схеме должно быть не менее трех стадий гравитационного извлечения, причем, третья стадия - контрольная, необходима для обеспечения максимальной надежности процесса извлечения золота.
Золотоизвлекательный комплекс <ТИГР> включает в себя:
отделение рудоподготовки - система среднего и мелкого дробления;
пилотную установку, включающую систему измельчения, грохочения и гравитационного извлечения золота;
площадку складирования руды;
карты отстойники хвостовых растворов.
Отделение рудоподготовки. Отделение рудоподготовки состоит из системы среднего и мелкого дробления и предназначено для дробления золотосодержащих руд до фракции -15мм.
Система среднего дробления состоит из агрегата ДРО-610-10 производительностью - 33 м?/час. Крупность дробленного материала -90мм.
В комплект агрегата входят:
приемный бункер объемом 10м? с вибропитателем;
щековая дробилка ЩДС-1-4К9, модель - СМД-109-10;
конвейер СМД-151-40, L=10 м;
конвейер СМД-151-60, L=15м.
Система мелкого дробления состоит из агрегата СМД-522 производительностью 33 м3/час. Крупность дробленного материала 15мм.
В комплект агрегата входят:
грохот самобалансный СМ-742;
конвейер СМД-150А-70, L=15м;
конусная дробилка КСД-600, модель ДРО -592;
конвейер СМД-150А-80, L=10 м.
Основное оборудование рудоподготовки устанавливается на открытой площадке.
Исходная руда забойной крупности -450мм с площадки складирования руды погрузчиком "Борекс" подается на систему среднего дробления в приемный бункер агрегата ДРО-610-10, откуда вибропитателем направляется в щековую дробилку ЩДС-1- 4К9. Из дробилки дробленый материал крупности класса -90 мм конвейером СМД-151-40 L=10м подается на конвейер СМД-151-60 L=15м и далее, дробленый материал подается в систему мелкого дробления агрегата СМД-522 на самобалансный грохот СМ-742.
В грохоте происходит разделение дробленого материала. После грохота подрешётный продукт крупности класса -15 мм транспортируется конвейером СМД-150А-70 L=15м на склад готовой продукции, а надрешетный - на дробление в конусную дробилку КСД-600. После дробления в конусной дробилке, рудный материал крупности класса -25мм конвейером СМД-150А-80 L=10 м подается на конвейер СМД - 150А - 70 L=15м, который возвращает дробленый материал на самобалансный грохот.
Таким образом, рудоподготовка исходной руды осуществляется в замкнутом цикле с отводом готового дробленого продукта крупностью класса -15мм. на склад.
В случае необходимости получения готового продукта класса другой крупности предусматривается установка на самобалансный грохот СМ-742 сит с необходимыми размерами ячеек.
Рудный материал со склада погрузчиком <Борекс> подается в загрузочный бункер, откуда при помощи ленточного питателя подается на конвейер питания линейного грохота первой стадии комплекса <ТИГР>. Оттуда подрешётный продукт линейного грохота крупностью -2,5мм или -1,0мм направляется на концентратор Нельсона первой стадии (модель КС-СD30), куда подается вода, а надрешётный продукт подается в шаровую мельницу. Полученный гравиконцентрат периодически из конуса концентратора разгружается в контейнер, а хвосты концентрации зумпф-насосом направляются на наклонный грохот второй стадии.
Измельченный рудный материал из шаровой мельницы через разгрузочную решётку и приемный зумпф с помощью насоса возвращается на линейный грохот первой стадии.
Шаровая мельница работает в замкнутом цикле, где циркулирующей нагрузкой являются:
- надрешётный продукт линейного грохота первой стадии,
- надрешётный продукт наклонного грохота второй стадии,
- пески классифицирующего гидроциклона D15B.
Выделенный на наклонном грохоте второй стадии подрешетный продукт класса крупности -1,0мм или -0,5мм подается на концентратор КС-СD20 второй стадии концентрации, а надрешетный - в шаровую мельницу для доизмельчения. Подача пульпы и воды на концентратор КС-СD20 второй стадии концентрации осуществляется так же, как и на первой стадии. Разгрузка гравиконцентрата с концентратора второй стадии осуществляется во второй контейнер приема концентрата, а хвосты зумпф-насосом подаются на классифицирующий гидроциклон. Слив гидроциклона направляется на третью стадию концентрации в концентратор КС-СD20, а пески в шаровую мельницу.
Полученный гравиконцентрат третьей стадии концентрации периодически из конуса концентратора разгружается в третий контейнер приема концентрата, а хвосты концентрации третьей стадии с помощью зумпф-насоса направляются на сгущение в сгуститель Е-САТ через автоматический пробоотборник. Осветленная вода из сгустителя подается в емкость технологической воды для использования ее в оборотном цикле. Пески сгустителя, являющиеся отвальными хвостами, перекачиваются с помощью насоса на промежуточный склад песков (карта-отстойник пульпы). Сток из контейнера приема концентрата с помощью насоса поступает в емкость оборотной воды.