Введение к работе
Актуальность работы. Современное развитие золотодобывающей отрасли России происходит в условиях истощения минерально-сырьевой базы россыпного золота. Прежде всего это сказывается на деятельности средних и малых предприятий, доля которых в структуре отрасли составляет более 85 %. Испытывая нехватку в объемах переработки, большинство из них вынуждено переходить на разработку месторождений, характеризующихся повышенным содержанием мелкого и тонкого золота - кор химического выветривания, косовых и прибрежных россыпей, эфельных отвалов ранее отработанных россыпей.
Освоение данных месторождений в основном осуществляют гравитационными методами по развитым схемам обогащения с использованием шлюзов глубокого и мелкого наполнения, отсадочных машин, винтовых и центробежных сепараторов. Особенностью данных схем является повышенный выход черновых концентратов. Более 90 % золота в них находится в свободном виде. Поэтому их обогащение целесообразно проводить гравитационными методами. Учитывая тенденцию снижения крупности и содержаний золота в исходном сырье, вопрос эффективного обогащения черновых концентратов становится достаточно актуальным.
Для наиболее полного и глубокого гравитационного извлечения золота при обогащении черновых концентратов необходимо использовать магнитогравитационную (МГ) сепарацию - разделения немагнитных материалов по их удельным весам в жидкостях, обладающих магнитными свойствами и размещенных в неоднородном магнитном поле. Однако существующие МГ сепараторы не обеспечивают высокопроизводительного и эффективного обогащения золотосодержащих материалов крупностью менее 0,25 мм.
Целью диссертационной работы является установление закономерностей процесса магнитогравитационного обогащения золотосодержащих материалов крупностью менее 0,25 мм и повышение его эффективности.
Идея работы заключается в оптимизации условий магнитогравитационного обогащения материалов, содержащих тонкое золото крупностью менее 0,25 мм, для разработки аппаратов и технологии глубокого гравитационного обогащения гравитационных золотосодержащих концентратов.
Методы исследований, использованные в работе: измерение магнитного поля в рабочей зоне МГ сепараторов; пьезометрическое определение виброскорости сепарационной камеры МГ сепаратора; расчет магнитных полей в рабочих зонах МГ сепгфгггоров;^тетрдькматематического
і БИБЛИОТЕКА і 3
и физического моделирования процессов разделения материалов в МГ сепараторах; лабораторные и промышленные эксперименты по МГ разделению золотосодержащих материалов; математические методы обработки экспериментальных данных.
Научные положения, выносимые на защиту:
-
Процесс магнитогравитационного разделения в объеме псевдо-утяжеленной магнитной жидкости осуществляется в условиях стесненного падения частиц тяжелых минералов, что сказывается на эффективности их извлечении, особенно при крупности обогащаемого материала менее 0,25 мм.
-
Взаимодействие сепарируемых частиц в процессе магнитогравитационного обогащения обусловлено воздействием на них локальных выталкивающих сил, возникающих в приконтактных с частицами слоях намагниченной магнитной жидкости из-за искажений магнитного поля, вносимых частицами.
3. Для повышения эффективности магнитогравитационного
обогащения золотосодержащих материалов крупностью менее 0,25 мм
процесс разделения необходимо проводить в тонком слое сепарируемого
материала на поверхности псевдоутяжеленной магнитной жидкости.
Научнаяновизна.
На основе теоретических и экспериментальных исследований определены траектории движения частиц в процессе МГ разделения и выявлены причины неэффективного МГ обогащения золотосодержащих материалов крупностью менее 0,25 мм, заключающиеся в том, что осаждение частиц золота в объеме псевдоутяжеленной магнитной жидкости происходит в условиях стесненного падения при взаимодействии с частицами легкой фракции разделения. Для преодоления выявленных недостатков разработан процесс тонкослойной МГ сепарации на поверхности псевдоутяжеленной магнитной жидкости, минимизирующий траекторию движения частиц тяжелых минералов в концентрат сепаратора и взаимодействие между частицами сепарируемого материала.
Обоснованность и достоверность научных положений подтверждается:
соответствием результатов теоретических и экспериментальных исследований траекторий движения частиц сепарируемого материала в зоне разделения МГ сепараторов;
согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований магнитного поля вблизи немагнитных тел, размещенных в намагниченной магнитной жидкости;
положительными результатами лабораторных и промышленных испытаний процесса тонкослойного МГ разделения.
Практическое значение работы.
Разработаны новые способы МГ разделения, которые позволяют эффективно и производительно обогащать золотосодержащие материалы крупностью менее 0,25 мм, что обеспечивает возможность проведения глубокого гравитационного обогащения золотосодержащих гравитационных концентратов.
Определены технологические режимы тонкослойного МГ разделения золотосодержащих материалов крупностью менее 0,25 мм.
Показано, что при обогащении хвостов доводки гравитационных концентратов золотоизвлекательных фабрик использование тонкослойной МГ сепарации позволяет осуществить наиболее полное гравитационное извлечение свободного золота.
Показана возможность использования МГ сепараторов в качестве анализаторов свободного золота, присутствующего в материале.
Реализация работы.
Разработан опытный образец тонкослойного МГ сепаратора МГС-П6, испытания которого проводились в ООО «НПП Северо-Восток Экология» (Магаданская область), в старательской артели «Мираж» (Магаданская область) и на материалах золотоизвлекательных фабрик АОЗТ «Руда» (Чукотский АО) и ЗАО «Нелькобазолото» (Магаданская область). Также, сепаратор МГС-П6 был использован при технологическом аудите в старательских артелях «Полевая» (Магаданская область), «Чайбуха» (Чукотский АО), «Прииск Дражный» (Красноярский край), Горной компании «Кызык-Чадр» (Республика Тува), ОАО «Золоторудная компания «Ветренское-2» (Магаданская область).
Апробация результатов работы.
Результаты диссертационной работы докладывались на 9-ой международной Плесской конференции по магнитным жидкостям (Плес, 2000), на 3-ем конгрессе обогатителей стран СНГ (Москва, 2001), на Плаксинских чтениях (Екатеринбург, 2001), на Неделе горняка (Москва, 2003,2004).
Публикации.
Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных научных работах, в том числе в двух патентах РФ.
Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Диссертация включает: МО страниц текста, 33 рисунка, 9 таблиц, 3 приложения и список литературных источников из 102 наименований.
