Руды цветных, благородных и редких металлов

Отсадкой в предварительном цикле обогащают золотосодержащие, оловянные, висмутовые, ртутно-сурьмяно-флюоритовые руды (см. табл. 8.12) с весьма высокой эффективностью.

Отсадка ведётся с предварительной дешламацией на грохоте и с замкнутым водооборотом. Возможная плотность разделения 4000 кг/м3 и более, что является большим преимуществом по отношению к тяжелосредной сепарации.
Основным методом обогащения, используемым для предварительного обогащения в стадиях рудоподготовки руд цветных металлов, является рентгенофлуоресцентный.
В 90-е годы прошлого века доказана возможность предварительного обогащения медных и медно-цинковых руд ряда месторождений Советского Союза с использованием рентгенофлуоресцентного метода сепарации. Крупно-тоннажные испытания рентгенорадиометрической сепарации были проведены в Кольском филиале института «Механобр», в частности на рудах Гайского месторождения, в 1991 году. При этом технологическая задача заключалась в выделении крупнокусковых отвальных хвостов.
Перед испытаниями руду дробили по крупности -50+0 мм, грохочением выделяли сортируемый класс -50+25 мм.
Материал класса -50+25 мм поступал на рентгенорадиометрическую сепарацию, которую осуществляли на установке, собранной на базе макета 4-канального рентгенорадиометрического сепаратора РРС-50, разработанного НПО «Сибцветметавтоматика», прообраза ныне производимых сепараторов типа СРФ ОАО «РАДОС». Результаты сепарации представлены в табл. 8.13.

Полученные результаты указывают на принципиальную возможность применения предварительной концентрации руд Гайского месторождения рентгенорадиометрическим методом. Для оценки её влияния на показатели традиционного обогащения выполнены технологические флотационные испытания исходных руд и черновых концентратов, представляющих смесь соответствующего концентрата сепарации и несортируемого класса, в условиях непрерывного процесса по технологическим схемам, применяемым на Гайской обогатительной фабрике.
Результаты флотационных опытов (табл. 8.14) показывают, что технологические показатели, получаемые при обогащении медной руды с использованием предварительной концентрации, несколько выше показателей флотационного обогащения исходной руды. При флотации чернового концентрата возрастает извлечение меди в медный концентрат от операции на 1,9 %, серы в пиритный концентрат на 6 %. При этом сквозное извлечение меди увеличивается на 0,5 %, серы - на 2,8 %. При использовании комбинированной технологии выход отвальных крупнокусковых хвостов составил 9,5 % при потерях в них 1,4 % Cu, 1,6 % Zn, 4,1 % S.
Применение рентгенорадиометрической сепарации медно-цинковых руд также позволяет повысить извлечение полезных компонентов в цикле флотации меди в медный концентрат на 2,3 %, цинка в цинковый - на 5,3 % и серы в пиритный - на 7,2 %. При этом увеличивается сквозное извлечение меди на 0,6 %, цинка - на 4,2 %, серы - на 1,8 % при некотором улучшении качества концентратов (табл. 8.15). Выход крупнокусковых отвальных хвостов составил 20,7 %, а выход хвостов флотации снизился на 15,4 %.

Результаты флотационных исследований исходной забалансовой медной руды и чернового концентрата (табл. 8.16) указывают на то, что комбинированная технология позволяет выделить на стадии рентгенорадиометрической сепарации 52,5 % крупнокусковых отвальных хвостов при потерях меди 12,9 %, сократить в 2 раза объём руды, поступающей на переработку флотационным способом, повысить качество медного концентрата с 16,5 до 18,8 %.

Несмотря на рост извлечения меди в цикле флотации на 8,4 %, сквозное извлечение меди снижается на 3 %, что обусловлено большим выходом крупнокусковых хвостов (52,5 %). Комбинированная технология позволяет вовлечь в переработку бедные забалансовые руды.
Данные исследования создали базу для последующего внедрения промышленных образцов рентгенофлуоресцентных сепараторов на ряде горно-обогатительных предприятий нынешнего УГМК.
Первые промышленные образцы рентгенофлуоресцентных сепараторов начало выпускать предприятие «РАДОС» в 1995 г.
С этого времени сепараторы СРФ были испытаны на рудах более чем на 150 месторождениях. Некоторые результаты испытаний рентгенометрической обогатимости руд приведены в табл. 8.17-8.19.

В настоящие время этот процесс применяется для предварительного обогащения с удалением кусковых отвальных хвостов на нескольких предприятиях УГМК (Гайский ГОК, Учалинский ГОК, Святогор).
Принципиальная схема использования рентгенофлуоресцентной сепарации включает операции дробления до 300 мм, грохочения на 2-3 машинных класса с выделением несортируемой мелочи (-30(20) мм), рентгенофлуоресцентной сепарации в машинных классах. Хвосты сепарации являются отвальными, а концентраты сепарации объединяются с несортируемым классом и отправляются на глубокую переработку.
Предварительное обогащение золотосодержащих руд применяют при переработке как россыпных, так и коренных месторождений.

Золотосодержащие россыпи содержат в своём составе валуны, гальку, песок, сцементированные цементом (до 70 %), состоящим из глин, карбонатов и оксидов железа. Для добычи применяют дражный, экскаваторный или гидравлический методы добычи. При разработке глубоких погребённых россыпей используют подземный шахтный способ.
Рудоподготовка состоит из дезинтеграции и промывки с использованием скрубберов, бутар, скруббер-бутар, барабанных грохотов и т. п. Хвостами, выделяемыми в рудоподготовке, являются самые крупные классы (валуны) и самые мелкие классы (шламы, глины). Далее галя и эфеля подвергаются гравитационному обогащению.
При обогащении коренных золотосодержащих руд в рудоподготовке применяют гравитационные (отсадку) и информационные (рентгенофлуоресцентный и фотометрический) методы.

В области переработки золотосодержащих руд с использованием рентгенофлуоресцентной сепарации накоплен наибольший практический опыт. Изучено более 50 золоторудных месторождений и рудопроявлений, отработаны оригинальные методология и технология. Эти работы начаты в 70-е годы прошлого века в институте «Иргиредмет» и в институте «ЦНИИолово». В первом из них разрабатывается рентгенофлуоресцентный метод, а во втором - фотометрический. В 70-80-е годы были созданы опытные образцы рентгенофлуоресцентного и фотометрического сепараторов. С начала 1990-х годов работы по совершенствованию рентгенофлуоресцентного метода были продолжены в НПО «Алмаззолотоавтоматика» и ООО «РАДОС».
Малые содержания золота в кусках руды не позволяют вести сортировку прямым методом. Особенности рентгенофлуоресцентной и фотометрической сепарации состоят в том, что используются природные свойства и особенности, которые обусловлены генезисом золоторудных месторождений и проявляются наличием у золота неотъемлемых генетических спутников (минералов и элементов), ассоциирующих и коррелирующих с золотом не только в пределах рудного поля (оруденения), но и на уровне каждого куска. Естественно, это корреляция нелинейна, носит пороговый характер, но в целом позволяет уверенно выделять рудную (куски, обогащённые золотом) и нерудную (породу, отвальный продукт, бедные куски) части.
Многочисленные исследования, проведённые на различных типах золотосодержащих руд (кварцевые, сульфидные, смешанные, убогосульфидные, сланцевые и пр.), позволили установить целый ряд элементов, так или иначе связанных с золотом (или ассоциированных с ним). В основном кварц и сульфидные материалы (пирит, халькопирит, сфалерит, галенит, арсенопирит, антимонит) чаще и надёжней всего определяют наличие золота в куске. При этом сами эти минералы в PPC распознаются через элементы Fe, Cu, Zn, Pb, As и Sb. Дополнительно выявлены антикоррелирующие с золотом элементы Ca, Sr и иногда Zr, Rb (элементы вмещающих пород), которые, наоборот, при наличии их в кусках сигнализируют об отсутствии (или малом количестве) там золота.
Отдельные примеры эффективности PPC для золоторудных месторождений приведены в табл. 8.20. Для сортировки используется в основном крупнокусковой материал +20 мм, так как на классе -20 мм резко падает производительность.
В Навоийском ГМК на месторождении «Кокпатас» действует рудосортировочный комплекс предварительного обогащения золотосодержащих сульфидных руд. Технологическая схема предварительного обогащения приведена на рис. 8.22, а в табл. 8.21 показаны производственные показатели комплекса.
Главными золотоносными минеральными ассоциациями руд являются: пирит-арсенопиритная с коллоидно-дисперсным золотом, сингенетичным с сульфидами; кварц-доломит-золото-арсенопиритная с субдисперсным и микроскопическим видимым золотом.
В схеме рудоподготовки используется рентгенорадиометрическая крупнопорционная сортировка (РКС «РАДОС») и покусковая сепарация (сепараторы корпорации «Интегра»).

Для золотосодержащей руды месторождения «Сухой Лог» предложено использовать для предварительного обогащения полихромную фотометрическую сепарацию.
Испытания проводились на различных по содержанию золота рудах на сепараторах Optosort. В табл. 8.21 приведены результаты фотометрической сепарации рядовой руды в узких машинных классах. Для различных сортов руды в табл. 8.22 даны технико-экономические показатели их переработки с предварительным обогащением фотометрическим методом.
Для предварительного обогащения руды месторождения «Сухой Лог» предложена схема предварительного обогащения (рис. 8.23).
На одном из комбинатов, перерабатывающих оловянные руды, было осуществлено разделение исходной горной массы по содержанию олова на три сорта (табл. 8.23). Сортировка проведена по результатам рентгенорадиометрического опробования с поверхности 94 самосвалов. В результате получено три продукта, существенно отличающихся по содержанию олова.

Крупнопорционная сортировка в вагонетках ещё эффективней, чем сортировка в самосвалах, поскольку порции существенно меньше по массе, их неоднородность выше, и могут быть выделены как более бедные, так и более богатые продукты (табл. 8.24).
Крупнопорционную сортировку руд в транспортных ёмкостях широко применяют на месторождениях различных руд - радиоактивных, цветных, чёрных металлов, неметаллических.
Технологическая эффективность крупнопорционной сортировки определяется соотношением неоднородности содержания компонента в порциях и их объёмом, а также способом получения информации (поверхностное или глубинное зондирование). Эффективность процесса возрастает с уменьшением содержания ценных компонентов в рудах.

Степень концентрации ценного компонента при выделении отвальных хвостов невелика, выход же хвостов может быть весьма значительным.

Из руд цветных и редких металлов можно получать товарные концентраты основного компонента, используя методы информационной сепарации (табл. 8.25, где PPM - рентгенорадиометрический метод; PЛM - рентгенолюминесцентный метод).