Винтовая сепарация: преимущества и результаты внедрения

На сегодняшний день технологии переработки золотосодержащего сырья находятся на небывало высоком уровне. На предприятиях горной отрасли применяются методы крупнокускового, гравитационного, магнитного и флотационного обогащения. Используются высокоэффективные способы металлургической переработки как исходного сырья, так и промпродуктов и концентратов.

С точки зрения технологичности применения методов обогащения и аппаратуры и приёмов для максимального извлечения золота из сырья отрасль достигает пика своего развития. В переработку вовлекаются месторождения с низким содержанием золота (от 0,9 г/т), со сложным минеральным составом и гранулометрическими характеристиками металла, а также техногенные месторождения, представляющие собой лежалые хвосты ЗИФ и промывочных приборов.

Однако для эффективной отработки месторождений с низким содержанием золота и техногенного сырья требуется наличие технологических условий, позволяющих рентабельно вовлекать в переработку такие объекты. К таким условиям относятся высокая производительность по исходному сырью; оптимальная и сбалансированная технология обогащения и металлургии, обеспечивающая высокий уровень извлечения золота (при этом аппаратурное оформление её не требует серьёзных капитальных и эксплуатационных затрат); применение энергосберегающих технологий переработки (особенно важно для территорий, отдалённых от основных источников генерации электроэнергии); минимальные простои из-за поломок или доставки запасных частей в труднодоступные районы.

Среди методов и аппаратуры, используемых в подобных условиях, выгодную позицию занимает винтовая сепарация — процесс обогащения, в котором реализован принцип гравитационного обогащения в водных потоках малой глубины. Винтовая сепарация широко применяется на обогатительных фабриках, перерабатывающих олово (Правоурмийское месторождение), вольфрам (Джидинское месторождение), титан (Олёкминский рудник), железо (шламы Магнитогорского МК), хром (руда Донского месторождения), алмазы (Мирнинский ГОК), уголь (ОФ Кузнецкого бассейна), марганец (Орджоникидзевский и Марганецкий ГОКи, Украина).

При этом в золотодобывающей промышленности России винтовая сепарация пока ещё находится в роли новичка. Однако в последние годы прослеживается последовательный тренд во внедрении данного метода в технологию переработки золотосодержащего сырья. Происходит это благодаря таким существенным достоинствам винтовой сепарации, как:

• эффективное извлечение золота и сростков золота с рудными минералами крупностью до 20 микрон;
• высокая удельная производительность (современные винтовые сепараторы позволяют перерабатывать до 10 т/ч на 1 м2 занимаемой площади);
• способность значительно сокращать потоки сырья на стадии получения чернового концентрата — особенно актуально для руд с низким содержанием и техногенного сырья;
• отсутствие привода и расходных элементов;
• отсутствие необходимости в закупке и доставке реагентов;
• простота и визуализация ведения процесса, что подразумевает задействование персонала любой квалификации для обслуживания сепараторов.

Одним из последних успешных примеров эксплуатации винтовой сепарации при обогащении золотосодержащего сырья является внедрение комплекса ОМВ-45 в Республике Саха (Якутия). В июне 2019 года горнодобывающее предприятие ООО «Анжу» на месторождении россыпного золота Мокрундя прииска «Нагорный» внедрило в эксплуатацию обогатительный комплекс винтовой сепарации ОМВ-45 производства ПК «Спирит» (г. Иркутск). Исходным питанием для ОМВ-45 стали текущие хвосты шлюза мелкого наполнения ПБШ-100.

Технологическая схема комплекса ОМВ-45 предусматривает подачу на него классифицированного по классу -5 мм материала (текущие хвосты шлюза мелкого наполнения промывочного прибора ПБШ-100). Материал самотёком поступает в узел грохочения (инерционный грохот ГИС-32), где происходит классификация материала по классу крупности 2 мм. Надрешётный продукт (+2 мм) направляется в отвал. Материал мельче 2 мм с помощью насоса 6/4М подаётся в узел подготовки пульпы на гидроциклон ГЦП-360 и далее на винтовую сепарацию. Узел винтовой сепарации состоит из батареи (8 штук) винтовых сепараторов СВШ-2-1000. Концентрат винтовой сепарации самотёком поступает на концентрационный стол СКО-7,5, концентрат которого является конечным продуктом обогащения комплекса ОМВ-45. Окончательная доводка концентрата осуществляется в шлихообогатительном цехе предприятия. Хвосты СВШ-2-1000 и СКО-7,5 самотёком поступают на контрольный шлюз КШ-12. Съёмка с КШ-12 происходит с периодичностью один раз в сутки. Концентрат КШ-12 направляется в шлихообогатительный цех предприятия для дальнейшей доводки.

В процессе пусконаладочных работ были выявлены отдельные недостатки некоторых узлов, все мероприятия по исправлению выявленных недостатков проведены. Специалистами ООО «Анжу» и ПК «Спирит» разработан план мероприятий по совершенствованию конструкции комплекса ОМВ-45 в целом и его отдельных узлов с целью повышения эффективности работы, особенно при обогащении высокоабразивных песков.

Пески месторождения Мокрундя относятся к легкопромывистым, труднообогатимым. Они характеризуются высоким содержанием тяжёлой фракции, преимущественно магнетита во всех классах крупности. В классе -0,25 мм в заметном количестве присутствуют циркон и касситерит, среднее содержание последнего — 3,0 г/м3. Гранулометрический состав золота характеризуется примерно равными долями классов +1 мм, -1+0,5 мм, -0,5+0,25 мм и -0,25 мм. Доля тонкого (-0,125 мм) не превышает 1,5%. Во всех классах преобладают объёмные неправильные и субизометричные формы.

За первые 34 дня промывки, включающие период пусконаладочных работ, на ОМВ-45 из текущих хвостов ПБШ-100 доизвлечено 3,04 килограмма шлихового золота. Предварительные показатели доизвлечения золота на ОМВ-45 по классам крупности за 11 дней раздельной доводки (с 02.06.19 по 12.06.19 сведены в таблицу 1).

Процесс доизвлечения мелкого и тонкого золота из текущих хвостов шлюза мелкого наполнения с применением винтовой сепарации является эффективным, стабильным и явным. Среднее доизвлечение золота относительно съёмок со шлюза составляет порядка 10%. В том числе класса -0,25 мм — 18,7%, при колебаниях от 10 до 25%, в зависимости от особенностей промываемых песков и характеристик работы шлюза-классификатора. Применение винтовой сепарации обосновано и рекомендовано для постоянной эксплуатации на участке Нагорный.

Помимо основной функции — повышения сквозного извлечения металла, эксплуатация ОМВ-45 с раздельной ежесуточной доводкой концентрата позволяет фиксировать и оперативно устранять неполадки в работе промывочного прибора ПБШ-100.

Показательно, что гранулометрический спектр металла, доизвлечённого на ОМВ-45, резко смещён в сторону мелких и тонких классов относительно извлекаемого на шлюзе (таблица 2).

Так, доля класса -0,125 мм вырастает до 9% против 1,17%, класса -0,25+0,125 м — до 37,94% против 14,74%.

Полученные в ходе эксплуатации статистические данные по доизвлечению металла разных классов крупности на ОМВ-45 в условиях прииска «Нагорный» могут быть использованы при технико-экономических расчётах целесообразности использования винтовой сепарации на других эксплуатируемых и планируемых к вводу в эксплуатацию россыпных объектах ООО «АРКТИК КАПИТАЛ» с другой гранулометрией и степенью уплощённости золота.

Подробности на www.spirit.irk.ru

А.Н. Заровняев, главный обогатитель ООО «АРКТИК КАПИТАЛ»,

П.О. Иванов, главный геолог ООО «АРКТИК КАПИТАЛ»,

М.Л. Болотин, генеральный директор ООО ПК «Спирит»,

И.В. Кадесников, заведующий группой обогащения россыпей ООО ПК «Спирит»