Опит от използването на магнитни сепаратори в златодобивната индустрия

Автори: Котунов С.В., Красногоров В.О., Тупиков Д.Ю. (NPO "ERGA")

Желязото е един от най-разпространените елементи в земната кора, заемайки второ място сред металите след алуминия. Според А.П. Кларкът на Виноградов от този метал достига 4,2%. Като компонент желязото е включено в почти всички скали, като се концентрира главно в магматични (9,4-10%), ултраосновни (8,5%), метаморфни (за амфиболити - 8,8%, за гнайси - 4,0%). По-изчерпани - седиментни, от глинести шисти (4,3%) до варовик (0,86%) и доломит (0,3%). Ето защо технологията за извличане на железни минерали и като неразделна част от нея - магнитното разделяне се среща не само при обработката на железни руди. Обогатяването на златоносните руди и росписи не прави изключение.

От 1996 г. НПО "ERGA" се специализира в разработването и производството на магнитни сепаратори на основата на постоянни магнити. Специално за използване в предприятията на златодобивната индустрия НПО "ERGA" разработи високоефективни обогатителни инсталации за добивни и преработвателни предприятия и магнитни сепаратори, работещи в полето на артели и довършителни концентрати. Стандартните барабанни сепаратори от серията PBM, които се произвеждат серийно от машиностроителните заводи от 60-те години на миналия век, са структурно модернизирани. Вземайки предвид развитието на редкоземни сплави и натрупания опит в проектирането и сглобяването на магнитни системи, ERGA ревизира концепцията за магнитната система. Благодарение на модифицираната магнитна система стана възможно да се създадат високоефективни магнитни полета в работната зона на сепаратора, позволяващи обогатяването на материали със средна магнитна чувствителност. Магнитната индукция в работната зона на сепаратора MBS-LP може да бъде от 0,4 до 0,9 T, в зависимост от специфичната чувствителност на минералите и материалите, които се концентрират. В допълнение към високите характеристики на магнитното поле, отличителна характеристика на дизайна на серията MBS-LP (фиг. 1) е специално устройство за отстраняване на материали, направено под формата на индукционна ролка. Това устройство позволява да се улесни процесът на отстраняване на материал с висока и средна магнитна възприемчивост и да се увеличи екстракцията на магнитната фракция. Баните могат да бъдат изпълнени под формата на директен и обратен поток, в зависимост от гранулометричния състав на продукта и задачите за мокро магнитно разделяне (фиг. 2, фиг. 3). По този начин се отваря възможността за мокро магнитно разделяне на златоносните руди в силно магнитно поле без използването на ненадеждни електромагнитни системи.

Фиг. 1 Полуиндустриална проба MBS-LP със специално отстраняване на магнитната фракция.

Схема за разделяне MBS-LP (фиг. 2 и 3)

Също така магнитното разделяне е намерило широко приложение в златодобивната индустрия под формата на отделяне на желязо. В предприятията от минно-преработвателния комплекс има проблем с ускореното износване на технологичното оборудване, причинено от проникването на скрап и триене, образувани в процеса на смилане на материали в по-нататъшния технологичен процес. Традиционният метод за отстраняване на такъв скрап се основава на използването на барабанни екрани, butar. Механичните бутери не осигуряват пълно възстановяване на скрап. Попадайки в шахтни помпи, хидроциклони, джигиращи машини и други агрегати, заедно с продукта за изгаряне, скрапът има отрицателно въздействие върху тяхната ефективност, значително намалява техния експлоатационен живот, увеличавайки риска от аварийно спиране в производствения процес. За да елиминира гореописания проблем, NPO ERGA е проектирал устройство за улавяне на магнитен скрап - UMS (фиг. 4)

Принципът на действие на UMS е показан на Фигура 5.

Схемата на работа на UMS (фиг. 5)

През 2010 г. оборудването за събиране на скрап беше доставено на комплекса за минно-преработвателно производство Ridder (Kazzinc LLP) с цел провеждане на промишлени тестове и потвърждаване на ефективността на отстраняване на скрап от цикъла на смилане, както и за проучване на възможността за подобряване на работата джигиращи машини на етапа на отделяне на гравитационен концентрат при преработка на сулфидна руда от находището Ridder-Sokolny. Изходът на концентрата за груба гравитация и извличането на злато в концентрата за гравитация са взети като контролирани технологични параметри на работата на експерименталния приспособление № 2а преди и след инсталирането на UMS.

Резултатите от анализа на получените данни показват подобрение в технологичните показатели за обогатяване на рудата по метода на отбиване:

изходът на концентрат за груба гравитация върху джиг № 2а се е увеличил с 1,6% от операцията (от 2,16% на 3,76%);
възстановяването на злато в гравитационен концентрат на джиг № 2а се е увеличило с 9,2% от операцията (от 11,54% на 20,75%);
масата на магнитния продукт, уловен от UMS от разтоварването на мелница № 2а, е 0,5% (от операцията) или 0,06% (от рудата), прогнозираната годишна маса е 1171,3 тона.

Въз основа на положителните резултати от промишлени тестове, оборудването беше прието за въвеждане в експлоатация.

Сухото магнитно разделяне често се използва за пречистване на концентрати от магнитно чувствителни минерали, извлечени в тежката фракция на гравитационната концентрация.

Екстракцията на магнитно чувствителни минерали (както силно магнитни (магнетит, пиротин), така и слабомагнитни частици (гранат, хематит, илменит и др.)) От груби концентрати може да се извърши с помощта на сух магнитен сепарационен комплекс, състоящ се от барабанен магнитен сепаратор от типа BSM с индукция на работната повърхност 0,32 T и ролков сепаратор от тип SMVI с индукция на вала 1,7 T (фиг. 7). Комплексът е базиран на патентовани магнитни системи от редки земни постоянни магнити, които не консумират енергия за възбуждане на магнитни полета с висока интензивност (фиг. 6).

Фиг. 6 Комплекс от сухо магнитно разделяне BSM-SMVI за отстраняване на силно и слабо магнитни минерали.

Таблица 1 показва резултатите от едноетапната обработка на концентрати от растения с тежка среда върху сепаратора BSM-SMVI (специфично тегло на концентрата> 2,6 g/cm3).

Таблица 1. Резултати от едноетапната обработка на концентрати по клас на размера.

За да се сравнят показателите за обогатяване на инсталацията BSM-SMVI и електромагнитния аналог на EVS-20M, бяха проведени изпитвания на размерния клас -2 + 1 mm. Резултатите са представени в таблица 2.

Таблица 2. Резултати от едноетапна обработка на концентрати от тежки средни растения от клас -2 + 1 mm, на сепаратори BSM-SMVI и EVS-20M.

Предимствата на комплекса BSM-SMVI, отбелязани от клиента, са високата производителност на инсталацията, възможността за обработка на голям диапазон от размер на материала (-20 + 0,1 mm), качеството на отделяне (добивът на слабо магнитни минерали е с 21,5% по-висок в сравнение с EVS-20M при равни условия) и липсата на разходи за електроенергия за създаване на силно магнитно поле.

Фигура: 7 Пикроилменити и пиропи се залепиха на повърхността на ролковия сепаратор SMVI.

В допълнение към контраста на златото по отношение на специфичното тегло в сравнение с придружаващите неметални минерали, то има и друго физическо свойство - електрическа проводимост. При сравняване на електропроводимостта на чистите цветни метали и сплави, златото е сред медта и алуминия, които се възстановяват успешно при вторична обработка чрез разделяне в комбинирано електрическо и магнитно поле.

Принципът на електродинамичното разделяне се състои в насочване на индукционни токове към частица проводник с променливо магнитно поле, които причиняват появата на магнитен момент в частица, която няма магнитни свойства. Немагнитната частица взаимодейства с външно магнитно поле с индуцирания от него магнитен момент като обикновен магнит със собствен магнитен момент.

Отличителна черта на сепаратора от серията SMB-DM (фиг. 8) е възможността за използването му за отделяне на различни минерални суровини, които имат ниски свойства на електропроводимост в сравнение с металите, а именно, за отделяне на злато- носещи руди и росители поради повишената електродинамична сила. Възможността за такова разделяне възникна след усъвършенстването на магнитната система с използването на постоянни магнити с висока енергия, създавайки магнитно поле в работната зона над 1,4 T и въвеждането на подобрения в дизайна, а именно увеличение в скоростта на ротора до 10 000-15 000 оборота в минута.

Принципът на работа на инсталацията SMB-DM е показан на фиг. 9. Сепараторът е снабден с приемен бункер с вибриращо подаващо устройство (1) за равномерно разпределение и подаване на материал към повърхността на работния барабан (2). Вътре в барабана има високоскоростен магнитен ротор, който се върти независимо от външната обвивка с висока скорост. Продуктите, получени в резултат на разделянето, се отнасят в отделни подвижни тави (3,4).

Фиг. 9 Електродинамичен сепаратор от серията SMB-DM. 1 - приемен бункер с вибриращо подаващо устройство; 2- барабан с високоскоростен магнитен ротор; 3 - приемна тава за непроводима фракция; 4 - приемна тава за електропроводима фракция

Сепараторът е тестван върху изкуствена смес от електропроводими медни частици с различни размери, които подобно на златото имат високо специфично тегло, с диелектрик - кварцов пясък.

Фигура 10 показва резултатите от теста.

Фигура: 10. Графика на зависимостта на извличането на електропроводими медни частици от размера на самите частици.

Максималното извличане на медни частици на ниво 97-99% е постигнато при клас на размер на материала -1 + 0,5 mm и е намалено до 90-92% при клас -0,5 + 0,1 mm, което може да се нарече добри резултати, тъй като в сравнение с други електродинамични сепаратори, обхватът на приложение на SMB-DM значително се разширява, а именно при обработката на златоносните минерални суровини.

В тази статия са описани само някои видове оборудване (табл. 3), най-търсени от предприятията от златодобивната индустрия.

Таблица 3. Прилагане на оборудване NPO ERGA в златодобивни предприятия

Специалистите на NPO "ERGA" са готови да предложат както персонализирани решения за типични задачи, така и да разработят принципно нови решения в областта на индустриалния магнетизъм.

Мениджърите на компанията с удоволствие ще ви помогнат, изчисляват цената на продуктите или услугите и ще изготвят индивидуална търговска оферта.

248018, Русия, Калуга,
ул. Хрустална, 22