Обогащение благородных металлов Практика применения флотации на мировых обогатительных фабриках
Флотация благородных металлов Введение • Ухудшение качества минерального сырья, вовлекаемого в переработку, связано с увеличением доли тонковкрапленных минералов полезных компонентов в рудах, которые требуют применения энергоемкого тонкого измельчения для их вскрытия и сложных комбинированных технологий обогащения.
Флотация благородных металлов Проблема обогащения золотосодержащих руд • Основной проблемой при обогащении рудных месторождений золота является извлечение мелкого и тонкого золота. Основная масса золота мелких фракций тоньше -0, 07 мм гравитационными методами не извлекается. Для обогащения таких фракций золота несомненную перспективу представляют флотационные методы.
Флотация благородных металлов Флотация • Как известно, флотация – это процесс разделения полезных ископаемых, основанный на различии в физико – химических свойств поверхности разделяемых минералов. Основной упор по совершенствованию технологии флотации идет на разработку конструкций флотационных камер и получению более селективных (сильных) по отношению к обогащаемым минералам реагентов.
Флотация благородных металлов • Самородное золото и золото в сульфидных минералах легко флотируются. Поэтому часто можно достичь высокой степени извлечения золота (> 90%) во флотационном концентрате. При применении флотации уменьшается общая масса перерабатываемой руды до половины. Это особенно предпочтительно при переработке упорных руд, так как стоимость дополнительной обработки, таких процессов как тонкое измельчение или окисления сульфидов снижается за счет уменьшения массы перерабатываемой руды.
Флотация благородных металлов • При проведении технологических исследований на опытных полупромышленных установках руду, как правило, флотируют в разных типах флото машин. При окончательном выборе флотационных машин руководствуются в основном необходимостью увеличения скорости флотации за счет повышения степени аэрации и дебита потока пульпы, проходящей через машину. В связи с этим разрабатывается ряд новых конструкций и усовершенствуются старые.
Флотация благородных металлов Современные технологии флотации Скоростная (песковая) флотация Колонная флотация
Флотация благородных металлов Совершенствование флотационных машин • увеличение объема камеры; • повышение удельной производительности; • уменьшение энергоемкости; • совершенствование аэрации
Флотация благородных металлов Крупнейшие производители флотационных машин
Флотация благородных металлов Методы извлечения золота флотацией • Применение одной операции флотации, особенно при обогащении золота недостаточно, из-за низких результатов извлечения. И поэтому ее применяют в сочетании с другими методами, таких как гравитация, выщелачивание и т. д. В настоящее время при обогащении благородных металлов на мировых золотоизвлекательных фабриках активно внедряется скоростная флотация в сочетание с гравитацией и в цикле измельчения.
Колонная флотация
Колонная флотация Особенности колонной флотации На протяжении последних трех десятилетий конструкция аппаратов для колонной флотации активно развивалась и совершенствовалась, поскольку колонные флотомашины доказали свою эффективность и, главное, возможность получения концентратов более высокого качества, чем в классических машинах пенной флотации. Эти особенности колонной флотации заключаются в ином принципе распределения воды между пенным и камерным продуктом, по сравнению с пенной флотацией.
Колонная флотация Одним из основных факторов приводящих к снижению качества концентратов при пенной флотации является механический вынос гидрофильных минеральных частиц, в межпузырьковом пространстве вместе с водой, поступившей с питанием. То есть эти частицы в соответствии со своим поверхностным состоянием должны были находиться в объеме флотомашины и разгрузится с хвостами аппарата, однако этого не происходит.
Колонная флотация Распределение промывочной воды В аппарате колонной флотации предусмотрена дополнительная подача промывочной воды, которая как бы «промывает» более толстый слой пены. Тем самым достигается освобождение межпузырькового пространства от гидрофильных минеральных частиц, которые перемещаются в объеме камеры вместе с промывной водой и далее разгружаются хвостами аппарата. Таким образом, обеспечивается селективная флотация минеральных частиц, поверхности которых были приданы гидрофобные Промывка изнутри (Sardinia, Италия) свойства и которые закрепились непосредственно на поверхности раздела фаз (пузырьке).
Колонная флотация Общий вид колонной флотомашины Джеймсона (а) и её аэрационной камеры (трубы) (б)
Колонная флотация Достоинства колонных флотомашин • • • малые площади вмещения оборудования диспергация воздуха на очень маленькие пузырьки; максимальное количество взаимодействий частица-пузырь; эффективное взаимодействие с флотационными реагентами; отсутствие возможности запесочивания колонны, низкий объем работ по техническому обслуживанию флотомашины Недостатки: • По сравнению с традиционными механическими камерами колонная флотация проводится медленнее, однако позволяет достичь улучшенной кинетики.
Колонная флотация Флотация минерального сырья Цветные и благородные металлы: Cu, Ni, Zh, Pb, Mo, Au, Ag, Pt Нерудные: Уголь апатит фосфаты каолин
Практика использования технологии колонной флотации
Мировая практика Технологию колонной флотации активно используют при обогащении угля Coastal Coal – Kingwood, USA TECO – Clintwood Elkhorn, USA
Сарылахское месторождение, Россия Месторождение: Сарылах, Якутия (Россия) 1966 г – открыто месторождение; 1972 г – начало добычи Тип полезного ископаемого: Sb, Au Извлечено в 2013 году - 5204 т сурьмы и 334 кг золота. ЗАО Сарылах - Сурьма
Минералы Сарылахского месторождения Антимонит Кермезит
Технология обогащения • Технологическая схема обогащения руд условно делится на три блока: основной блок, где производится рудподготовка и классификация измельченного материала; цикл основной гравитации с получением конечных товарных концентратов, подлежащих дальнейшей доводке; шламовый цикл, где после операций классификации выводятся шламистые фракции хвостов гравитации, которые идут в отделение флотации.
Технология обогащения • Доводка гравиоконцентратов до лигатурного золота проводится по гидрометаллургической технологии. • Слив гидроциклонов (хвосты цеха гравитации), поступающий на флотацию, характеризуются измельчением до 90 -92% класса - 0, 074 мм – расчетного класса флотации. • В качестве реагентов при флотации используются азотнокислый свинец (расход 600 г/т), бутиловый ксантогенат калия (500 г/т), Т 66. • Основная селективная часть флотации ведется во флотомашине колонного типа. Камерный продукт (хвосты) флотоколонны дофлотируется на механической флотации. Концентраты флотаций объединяются и направляются на сгущение в товарный сгуститель.
Технологическая схема
Технологические показатели • По цеху флотации качество концентратов по сурьме: колонной флотомашины – 58, 09%, механической машины – 62, 27%. Содержание сурьмы в общем флотоконцентрате составляет 57, 22%. В хвостах содержание сурьмы – 4, 79%. Уровень технологического извлечения сурьмы составляет 90, 14%. • Уровень технологического извлечения золота составил: в гравиоконцентрат – 22, 1%, во флотоконцентрат – 49, 16%, таким образом общий уровень извлечения золота составляет 71, 26%.
Вывод • Развитие пневматических флотационных колонных машин является ведущим направлением совершенствования флотационного оборудования. Повсеместно расширяется использование пневматических машин. Их применение, как правило, приводит к повышению селективности, извлечения, удельной производительности и снижению энергетических затрат.
Флэш флотация или скоростная флотация
О процессе Скоростная флотация представляет собой мгновенную флотацию высвобожденных минеральных частиц из циркулирующей нагрузки в контуре измельчения. Установка скоростной флотации
Принцип действия Гидрофобные минеральные частицы флотационной крупности контактируют с пузырьками воздуха в механизме, поднимаются на поверхность пенного слоя и извлекаются в концентрат. Очень грубые частицы в питании, которые не могут находиться в суспензии во взвешенном состоянии и флотироватся, разгружаются с хвостами через дно камеры конической формы. Технология высокоскоростной флотации (Flash Flotation): Concentrate – флотационный концентрат Very coarse particles – Крупные (грубые) частицы Flotation Zone – Зона флотирования частиц
Зоны распределения продуктов во флотокамере Air addition via impeller shaft – подача воздуха через рабочий импеллер Froth zone - Зона образования пены Feed (Cyclone Underflow) - Питание (пески гидроциклона) Very coarse material by-pass - Крупный материал на доизмельчение Concentrate - Концентрат Settling/Quiescent Zone - Зона осаждения/ устойчивая зона Mixing zone – Зона перемешивания Tails from mixing Zone – Хвосты в зоне перемешивания Tailings (Return to grinding circuit) – Хвосты на доизмельчение Схема камеры флэш флотации
Достоинства скоростной флотации • Возможность работы на весьма грубом материале (до 0, 5+0 мм); • Работу на пульпах высокой плотности (содержание твердого — до 50%); • Высокую производительность, благодаря высокой скорости протекания процесса.
Флотомашина Skim. Air, Outotec В качестве основного оборудования для песковой флотации хорошо зарекомендовали себя флотомашины Skim. Air производства компании Outotec. Применение установки Skim. Air позволило достичь значительных успехов при обогащении золота, серебра, металлов платиновой группы, меди, никеля, свинца. Флотокамера Skim. Air
Конструкция флотокамеры Skim. Air® Питание во флотационную машину Skim. Air® подается через распределительную коробку, которая разделяет пески гидроциклона. Обычно в Skim. Air® направляется половина или две трети потока сгущенного продукта гидроциклона. Остальная часть потока возвращается в питание мельницы.
Схема измельчения с применением Skim. Air®
Достоинства флотокамеры Skim. Air • Размер частиц в питании может достигать 10 мм • Работает с плотностью пульпы до 65% твердого. • Работает в качестве флотационной камеры и классифицирующего устройства. • Исключение переизмельчение ценных минералов и образование шламов. • Улучшается обезвоживание концентрата • Снижаются затраты на фильтрацию • Уменьшается влажность конечного концентрата.
Практика использования технологии флэш флотации
Kanowna Belle, Австралия Месторождение: Kanowna Belle, Австралия 1989 г – открыто месторождение; 1993 г – начало добычи Тип полезного ископаемого: Au Содержание золота: 3, 5 г/т Общий вид на фабрику Kanowna Belle Начало добычи золота Карьер Kanowna Belle
Kanowna Belle Технология обогащения • Исходная руда предварительно классифицируется на грохотах, затем дробиться до крупности 200 – 250 мм. Схема измельчения состоит из двух стадий: первая стадия на мельницах самоизмельчения, вторая – на шаровых мельницах. Измельченный продукт классифицируется на гидроциклонах. • Пески гидроциклона идут в камеру флэш флотации объемом 23 m³. Слив гидроциклона также флотируется, где камерный продукт идет в чан объемом 750 m³ с цианидом и известью. Золото из хвостов выщелачивания извлекают через серию из четырех адсорбционных чанов.
Флэш флотация • Схема флотации состоит из основной флотации на флотокамере Skim. Air с производительности 500 т/ч и двух перечистных операций. Питанием флэш флотации служит пески гидроциклонов, хвосты флэш флотации идут на доизмельчение в шаровых мельницах, концентрат на перечистку, далее объединенные концентраты с двух перечисток направляют на плавильный завод, а камерный продукт двух перечисток направляется на классификацию в гидроциклонах.
Kanowna Belle Схема обогащения
Kanowna Belle Реагенты применяемые при флэш флотации • • Собиратель - Амиловый ксантогенат калия Активатор - Сульфат меди (Cu. SO 4), Депрессор - Гуаровая камедь Пенообразователи - DOW 400 (полигликольэфир) и OTX 140 (спирт / полигликольэфирная смесь) Амиловый ксантогенат калия Сульфат меди Гуаровая камедь Полигликольэфир
Месторождение Дукат, Россия
Месторождение Дукат Информация о месторождении Месторождение: Дукат, Россия (Омсукчанская ЗИФ) 1967 г – открыто месторождение; 1980 г – начало добычи Производительность фабрики – 1500 тыс. т/г Тип полезного ископаемого: Au, Ag Способ добычи: открытый и подземный Содержание самородного серебра 20 -45% Самородное серебро, Дукат
Месторождение Дукат Переработка руды • • Два перерабатывающих предприятия: Омсукчанская фабрика (флотация/гравитационное обогащение) и ЗИФ Лунное (выщелачивание цианированием/ Меррилл-Кроу) связаны технологически и управляются как единый производственный объект. Омсукчанская фабрика обогащает руду с рудников Дукат и Гольцовое, а ЗИФ месторождения Лунное перерабатывает руды с месторождений Лунное и Арылах, а также концентрат с Омсукчанской фабрики. Структура предприятия
Месторождение Дукат Технология обогащения на Омсукчанской ЗИФ • Технологическая схема: Гравитационно-флотационная • Измельчение - гравитация (гравитационный концентрат) - доизмельчение хвостов концентрата - пенная сепарация (концентрат) - доизмельчение хвостов сепарации - двухстадиальная флотация (концентрат и отвальные хвосты). • Золото и серебро получают из концентрата на металлургическом переделе. Извлечение золота - 85% ; серебра - 93, 7%. Все природные типы руд перерабатываются по единой технологической схеме.
Месторождение Дукат Флэш флотация на Омсукчанской ЗИФ В модельном ряду компании присутствуют машины с объемом камер от 0, 3 (SK-15) до 120 (SK-2400) м 3. Учитывая значительную практику «Outotec» в области применения песковой флотации, а также примеры успешного внедрения, описанные, в частности для золотосодержащих руд в, было принято решение об установке двух флотационных машин Skim. Air SK-500 в схеме Омсукчанской ЗИФ. Специальная конструкция камер и импеллеров позволяет эффективно извлекать флотоактивные минералы и сростки при грубом помоле руды и высоком содержании твердого в пульпе, избегая запесочивания материала. Флэш флотационная камера Самородок, Дукат
Месторождение Дукат Отделение измельчения на Омсукчанской ЗИФ
Месторождение Дукат Схема цепи аппаратов
Месторождение Дукат Технологическая схема 1 секции
Месторождение Дукат Технологическая схема 2 секции
Месторождение Дукат Реагенты, применяемые при флэш флотации • Пенообразователь - сосновое масло • Собиратели - Бутиловый ксантогенат и ИМА - 413
HAILE GOLD MINE, USA
Haile Gold Mine Информация о месторождении Месторождение: Haile Gold mine Производительность фабрики - 7000 т/с Тип полезного ископаемого: Au Содержание золота: 1, 87 г/т Способ добычи полезного ископаемого: открытый Месторождение Haile Золото в кварце, Haile
Haile Gold Mine • Первичное дробление осуществляется в щековой дробилке до крупности до -150 мм. Дробленная руда накапливается в бункере и далее направляется конвейером в цех измельчения. • Руда измельчается в мельнице самоизмельчения и работает в замкнутом цикле с инерционным грохотом. Измельченный продукт 80 % класса 74 мкм) далее идет на классификацию в гидроциклонах. Пески гидроциклона направляются на флэш флотацию, камерный продукт флэш флотации доизмельчается в шаровых мельницах. В шаровую мельницу подаются флотационные реагенты, для более полного контактирования. Часть циркулирующей нагрузки направляется на флэш флотацию.
Haile Gold Mine Технология обогащения • Схема флотации предусматривает разделение крупных частиц. Крупные (грубые) частицы флотоконцентрата идут на доизмельчение до крупности 80% класса 13 мкм • Сгущенный и доизмельченный концентрат перед цианированием подвергается выщелачиванию в чанах. Сконцентрированный раствор после выщелачивания обрабатывается углем чтобы адсорбировать растворенные металлы из раствора на активированный уголь.
Haile Gold Mine • Металлы осажденные на угле в схеме сорбции обрабатывают с помощью кислотной промывки, далее продувают горячим каустическим раствором цианида и затем идет тепловая реактивация для отделения углерода. • Далее идет электролизом. восстановление драгоценного металла • Затем происходит перемешивание выделившегося шлама после электролиза с потоками и полученную смесь отправляют на плавку для производства золото-серебряных сплавов Доре, которые являются конечным продуктом переработке руды.
Haile Gold Mine Схема обогащения
Вывод • Применение скоростной флотации позволяет снизить потери ценного компонента в узле измельчения и существенно повысить извлечение обогащаемого материала. Технологию флэш флотации с успехом используют во всем мире для обогащения благородных и цветных металлов при строительстве новых обогатительных фабрик и при перевооружении существующих. Наиболее широко и повсеместно используют флотокамеры Skim. Air компании Outotec.
ОЛИМПИАДИНСКИЙ ГОК
Олимпиадинский ГОК Информация о месторождении
Олимпиадинский ГОК Информация о месторождении Месторождение: Олимпиада, Красноярский край (Россия) 1975 г – открыто месторождение; 1983 г – начало добычи Тип полезного ископаемого: Au Содержание золота – 3, 5 г/т Извлечение золота до 98%
Олимпиадинский ГОК Технология переработки руды на ЗИФ - 2 1. Двухстадиальная схема измельчения руды: полусамоизмельчение ММПС-7, 0 х7, 0 - первая стадия, МШЦ-5, 5 х8, 4 и МШЦ-2, 7 х3, 6 – вторая стадия. Объединенный продукт разгрузки мельниц поступает на классификацию в гидроциклоны Cavex 650 GVX. 2. Гравитационное обогащение подрешетного продукта части песков гидроциклонов (1/3) на центробежных концентраторах Knelson XD-48 -MS, прошедших стадию предварительного грохочения по классу 1, 7 мм. 3. Слив гидроциклонов, классификации разгрузки мельниц, поступает на флотационное обогащение с последующей подачей флотоконцентрата на операцию сгущения и последующее бактериальное окисление. 4. Хвосты гравитационного обогащения песков гидроциклонов направляются в отдельную операцию классификации в гидроциклонах, что способствует снижению паразитной нагрузки на измельчительное и классифицирующее оборудование. 5. Гравитационный концентрат исходной крупности направляется в накопительные бункера на участок выделения «золотой головки» . 6. Бактериальное окисление флотационного концентрата совместно с промпродуктом выделения «золотой головки» , последующим центрифугированием окисленной биопульпы и гидрометаллургической переработкой осадка. 7. Нейтрализация и сгущение всего объема фугата второй стадии центрифугирования, совместно с хвостами флотации ЗИФ-2, и их последующим сорбционным выщелачиванием.
Олимпиадинский ГОК Технология переработки руды на ЗИФ - 3 1. Трехстадиальная схема измельчения руды: измельчение на первой стадии осуществляется в мельнице ММПС 7, 0 х7, 0. Дробление надбутарного продукта ММПС-7, 0 х7, 0 класса -100+70 мм, осуществляется в дробилке КМДТ-1750. Доизмельчение объединенной «гали» (надбутарного продукта класса -70+12 мм и дробленого надбутарного продукта класса -100+70 мм) проводится в мельнице МШЦ-5, 5 х7, 5 второй стадии измельчения, объединенные пески классификации (циркуляционная нагрузка) поступают в мельницу МШЦ-5, 5 х7, 5. Объединенный продукт разгрузки мельниц МШЦ-5, 5 х7, 5 и ММПС-7, 0 х7, 0, поступает на классификацию в гидроциклоны Cavex 650 GVX. 2. Гравитационное обогащение подрешетного продукта части (1/3) песков гидроциклонов, прошедших стадию грохочения по классу 1, 7 мм, на центробежных концентраторах Knelson XD-48 -MS. 3. Слив гидроциклонов классификации разгрузки мельниц поступает на флотационное обогащение с последующей подачей сгущенного флотоконцентрата на бактериальное окисление. 4. Хвосты гравитационного обогащения песков гидроциклонов направляются в отдельную операцию классификации в гидроциклонах, что способствует снижению паразитной нагрузки на измельчительное и классифицирующее оборудование. 5. Гравитационный концентрат исходной крупности направляется в отделение бактериального окисления флотоконцентрата на участок выделения «золотой головки» . 6. Бактериальное окисление доизмельченного флотационного концентрата совместно с промпродуктом выделения «золотой головки» , последующим центрифугированием окисленной биопульпы и гидрометаллургической переработкой осадка. 7. Нейтрализация и сгущение хвостов гидрометаллургической переработки.
Олимпиадинский ГОК Аппаратурная схема отделения измельчения, классификации и гравитационного обогащения песков гидроциклонов ЗИФ-3 месторождения «Олимпиадинское
Олимпиадинский ГОК Предпосылки внедрения скоростной флотации в отделение измельчения и классификации • • Снижение потери золота с хвостами флотации Лучшая флотируемость золота на песках гидроциклонов Более полное извлечение на гидрометаллургическом переделе Экономические предпосылки
Олимпиадинский ГОК Установка скоростной флотации Skim. Air SK-500
Технические характеристики Skim. Air SK-500 Типоразмер Эффективный объем, м 3 Геометрические габариты, мм А B C D E Диаметр ротора, мм Частота движения ротора, об/мин Установленная мощность двигателя, к. Вт Потребляемая мощность двигателя, к. Вт Минимальное давление воздуха на вал, к. Па Расход воздуха на механизм, м 3/мин Skim. Air SK-500* 23 6270 5000 3650 4040 900 130 55 35 -45 44 1 -6
Олимпиадинский ГОК Предлагаемая технологическая схема внедрения скоростной флотации
Схема установки флотомашины Skim. Air SK-500 в цикле измельчения и классификации
Олимпиадинский ГОК Реагентный режим флэш флотации на ЗИФ - 3 - расход воздуха 45 -50 л/мин; - время флотации - 2, 0 мин; - расход активатора (медный купорос) - до потенциала -80 ÷ -100 m. V (Ag 2 S); - расход собирателя (бутиловый ксантогенат) - 130 -140 г/т; - расход пенообразователя (Флотанол С 7) - 4 -5 г/т;
Олимпиадинский ГОК Установка флотомашины Skim. Air SK-500 на ЗИФ-3
Олимпиадинский ГОК ЗАКЛЮЧЕНИЕ Промышленные испытания по внедрению флэш – флотации на песках гидроциклонов позволило: • снизить выход флотоконцентрата до 2, 255% • снизить содержание золота в хвостах флотации с 0, 53 г/т до 0, 48 г/т; • увеличить извлечение золота на переделе обогащения на 1, 57 %; • увеличить сквозное извлечения на 1, 41 %; • получить высокую степень биовскрытия флэш концентраторов на переделе биоокисления. Что в итоге прирост выпуска золота составило 230 кг/год.
Список использованных источников 1)http: //minproc. ru/wp-content/uploads/IB/IB 44. pdf 2) http: //5 fan. ru/wievjob. php? id=16762 3) http: //russian-platinum. ru/files/2012 -11 -09/2012 -09 -11_Minex%202012. pdf 4) http: //www. sciencedirect. com/science/article/pii/S 0892687513002136 5) https: //www. oceanagold. com/wp-content/uploads/NI-43 -101 -Technical-Report. Project-Update. pdf 6) https: //gold. 1 prime. ru/aurum 79/deps/dukat. html 7)http: //s 2. q 4 cdn. com/186713843/files/doc_downloads/deis_appendices/Appendix_G_ Monitoring_and_Management_Plan_(MMP)_DEIS. pdf 8) http: //azbukametalla. ru/entsiklopediya/f/flotatsiya-zolota. html 9)http: //tinref. ru/000_uchebniki/03400 metalurg/001_tehnika_izvlechen_zolota_iz_rud/0 40. htm 10) http: //www. twellgroup. ru/column_flotation. html 11) http: //cyberleninka. ru/article/n/rezultaty-tehnologicheskih-issledovaniy-zolotosurmyanoy-rudy-mestorozhdeniya-sentachan 12) http: //www. minsoc. ru/Files. Base/af 134510 f 8468. pdf 13) http: //www. webmineral. ru/deposits/item. php? id=139 14) http: //www. mining-media. ru/ru/article/obogach/1189 -novoe-pokolenieflotatsionnogo-oboru 2 dovaniya-kompanii-metso-minerals-osnova-effektivnykh-reshenij
Скачать презентацию Обогащение благородных металлов Практика применения флотации на мировых
Про флэш флотацию.pptx