» » Количественная и водно-шламовая схемы операций на золотоизвлекательных фабриках
30.12.2015

Количественная схема содержит данные о количестве перерабатываемых рудных материалов и получаемых продуктов в отдельных операциях. Количество продуктов, поступающих и выходящих в каждой операции, определяется тоннами в сутки, тоннами в час и процентами от количества исходного материала (руды, концентрата). Составляется количественная схема на основе результатов технологических испытаний исходного материала в лабораторном, полупромышленном и промышленном масштабах с учетом данных о работе предприятий, перерабатывающих аналогичное или близкое по составу сырье.
При разработке количественных схем необходимо делать количественные определения в тех операциях, в которых производится разделение материала, т.е. в операциях грохочения, гидравлической или воздушной классификации, обогащения, а также при определении основных и циркулирующих нагрузок в операциях дробления, грохочения, измельчения, классификации и обогащения.1 Выходы продуктов в операциях гидро- и пирометаллургии принимаются на основе расчета материального баланса соответствующего процесса.
Водно-шламовая схема содержит данные о количествах воды, растворов и пульпы, участвующих в отдельных операциях переработки руды или концентратов.
Водно-шламовые схемы часто совмещают с количественной схемой операций. Совмещенные количественно-шламовые схемы операций характеризуются простотой и содержат необходимые данные для расчета оборудования. На таких схемах около линий, показывающих движение материала, ставят значения показателей в виде дроби, в числителе которой указывается количество рудного материала Q (т/сут или т/ч), выход его (% от исходного), объем пульпы W (м3/сут или м3/ч), а в знаменателе - количество воды или растворов V (м3/сут или м3/ч), влажность продукта жидкого или твердого S (%), для пульп - также отношение R=ж:т по массе:
Количественная и водно-шламовая схемы операций на золотоизвлекательных фабриках

Принимаются и другие обозначения показателей, что должно быть отмечено в пояснительной записке и на чертеже.
При расчете водно-шламовых схем используются основные зависимости между показателями влажности смеси твердых и жидких материалов. Примем следующие обозначения: δ — плотность твердого материала, т/м3, Δ — плотность пульпы, т/м3, S — содержание влаги в смеси твердого и жидкого материалов, доли единицы или % по массе, С — содержание твердого материала в смеси твердого и жидкого материалов, доли единицы, или % по массе, R — отношение ж:т в смеси твердого и жидкого материалов по массе.
Количественная и водно-шламовая схемы операций на золотоизвлекательных фабриках

При расчете водно-шламовой или количественно-шламовой схемы должны быть учтены количества воды или растворов: а) в продукте, поступающем в операцию; б) добавляемые в соответствии с технологическими условиями процесса; в) уходящие с продуктами данной операции; г) поступающие в оборот и выходящие в отдельной операции.
Указанные количества должны балансироваться по каждой операции, следовательно, они должны балансироваться и по всей водно-шламовой схеме.
Для определения общего расхода свежей воды необходимо кроме того учесть потери и расходы на хозяйственно-технические нужды (10-15% от общего расхода воды).
На ЗИФ, применяющих измельчение руды в оборотных цианистых растворах, что обычно наблюдается при использовании фильтрационно-декантационной и осадительной технологии, свежую воду добавляют на заключительной стадии промывки хвостов в перколяционных чанах при цианировании песков или на фильтрах (или сгустителях) при цианировании пульп агитационным методом.
В этих случаях, во избежание накопления избыточных цианистых растворов, для сохранения баланса растворов необходимо, чтобы количество промывной воды, поступающей с исходной рудой, равнялось количеству растворов, уходящих с хвостами.
На ЗИФ, применяющих измельчение руды в воде, что характерно для процесса сорбционного цианирования пульп, неизбежно образование избыточных цианистых растворов, количество которых в случае фильтрационных-декантационных осадительных схем определяется по разности между количеством воды, поступающей в цианистый процесс с исходным материалом и для промывки хвостов, и количеством растворов, уходящих с хвостами. Эти избыточные растворы необходимо после осаждения золота выбрасывать, что связано с потерей цианида и благородных металлов.
При сорбционном цианировании пульп, оборот цианистых растворов отсутствует и все растворы, уходящие с хвостами, подлежат обезжириванию.
При расчете водно-шламовых схем количества воды или растворов, участвующих в отдельных операциях, определяются на основе экспериментальных результатов по исследованию сырья и данных практики работы других предприятий.
Ориентировочные данные по расходу воды или растворов в различных операциях и по влажности отдельных продуктов приведены ниже.
1. Расход воды на обмывку руды перед сортировкой 0,2-0,5 м3/т.
2. Измельчение в стержневых и шаровых мельницах 1-й стадии - влажность материала 20-30%.
3. Измельчение в шаровых мельницах 2-й и 3-й стадий - влажность материала 25-35%, а при глинистых рудах - до 50%.
4. Рудное самоизмельчение в мельницах типа MMC - влажность 25-30%.
5. Измельчение в рудно-галечных мельницах - влажность 30-50%.
6. Слив спиральных классификаторов (для руд с плотностью 2,7-3,0 г/см3):
Количественная и водно-шламовая схемы операций на золотоизвлекательных фабриках

7. Слив гидроциклонов (для руд с плотностью 2,7-3,0 г/см3):
Количественная и водно-шламовая схемы операций на золотоизвлекательных фабриках

8. Пески контрольных классификаторов 1-й стадии измельчения - влажность 20-25%.
9. Пески контрольных классификаторов 2-й и 3-й стадий измельчения - влажность 25-30%.
10. Пески гидроциклонов - влажность 30-40%.
11. Отсадка в замкнутом цикле мельница-классификатор -ж : т = (0,8-1,5) : 1.
12. Концентраты отсадочных машин в цикле мельница-классификатор - влажность 50-70% или ж : т = (1 - 2,3) : 1.
13. Концентраты качающихся концентрационных столов - влажность 40-60% или ж : т = (0,7-1,5) : 1.
14. Промпродукты концентрационных столов - влажность 55-70% или ж : т = (1,2-2,3) : 1.
15. Питание концентрационных столов — влажность 65-75% или ж:т = (1,86-2,3):1, расход смывающей воды 1,5-2,0 м3/т.
16. Питание шлюзов с ворсистым покровом - ж: т = (2,5-10):1, чаще (4-6):1.
17. Концентрат шлюзов с ворсистым покровом - влажность 50-60% или ж:т = (1-1,5):1.
18. Концентрат короткоконусных гидроциклонов - влажность 40-50% или ж:т = (1-1,5):1.
19. Основная флотация 1-й стадии при двухстадиальных схемах - влажность 50-70 % или ж:T = (1-2,3):1.
20. Основная флотация при одностадиальных схемах и основная флотация 2-й стадии - влажность 60-80 % или ж:т = (1,85-4):1.
21. Перечистка концентратов флотации - влажность 70-85% или ж:T = (2,3-5,7):1.
22. Концентраты основной флотации - влажность 55-75% или ж:т = (1,2-3):1.
23. Концентраты контрольной флотации - влажность 65-75% или ж:т = (1,85-3):1.
24. Концентраты перечистной флотации - влажность 50-70 % или ж:т = (1,0-2,3):1.
25. Гидравлическая загрузка песков в выщелачивательные (перколяционные) чаны — ж:т = (2-3):1.
26. Гидравлическая выгрузка песков из перколяционных чанов - ж:т = (3-5):1.
27. Выщелачивание песков перколяцией растворов - ж:т = (0,8-2):1.
28. Влажность песков после дренирования растворов: хорошо классифицированных 10-15%, неоднородных с примесью илов 15-30%.
29. Сгущение пульп в нижнем продукте — ж:т = (0,8-2):1.
30. Выщелачивание пульп перемешиванием: а) руды - ж:т = (1-2,5):1, б) концентраты — ж:т = (2-4):1, иногда до 6:1.
31. Количество промывных растворов при сгущении цианистых пульп - 1-3 м3/т сухой руды.
32. Фильтрация на непрерывно действующих барабанных вакуум-фильтрах: а) количество промывных растворов 0,4-0,5 м3/т сухой руды; б) количество промывной воды 0,3-0,4 м3/т сухой руды; в) влажность кеков при фильтрации с промывкой 20-30%, без промывки - 8-15%.
33. Фильтрация на периодически действующих рамных вакуум-фильтрах: а) количество промывных растворов 0,8-1,2 м3/т сухой руды; б) количество промывной воды 0,4-0,8 м3/т сухой руды: в) влажность кеков 30-35%; г) количество воды для отбивки и смывания кеков 1,5-3 м3/т сухой руды.
34. Репульпация кеков при повторной фильтрации — ж:т = (1-1,2):1.
35. Репульпация кеков для выгрузки в отвал -ж:т = (1-2):1.
36. Сорбционное цианирование пульп - ж:т = (1-2):1.
37. Отмывка илов от насыщенного сорбента (анионита) - количество промывной воды 5-10 объемов на 1 объем смолы (анионита).
38. Десорбция меди и железа раствором NaCN - количество раствора 5 объемов на 1 объем смолы.
39. Количество промывной воды для отмывки раствора NaCN 5 объемов на 1 объем смолы.
40. Десорбция Zn-, Ni-, CN-ионов раствором H2SO4 - количество раствора - 5-6 объемов на 1 объем смолы.
41. Сорбция TM из избыточного раствора - количество TM-раствора 1,0-1,5 объема на 1 объем смолы.
42. Десорбция золота и серебра раствором TM - количество раствора 5 объемов на 1 объем смолы.
43. Отмывка раствора TM - количество промывной воды 1,5—3 объема на 1 объем смолы.
44. Десорбция цинка и других примесей раствором NaOH -количество раствора 4-5 объемов на 1 объем смолы.
45. Отмывка раствора NaOH - количество промывной воды 3-4 объема на 1 объем смолы.
46. Электролитическое осаждение золота и серебра из товарного элюата - количество элюата 5 объемов на 1 объем смолы.
47. Отмывка от илов и щепы насыщенного угольного сорбента - количество промывной воды 8-10 объемов на 1 объем угля.
48. Десорбция золото и серебра с насыщенного угля щелочноцианистым раствором в колоннах - количество раствора 24-48 объемов на 1 объем угля.
49. Десорбция золота и серебра с насыщенного угля щелочным раствором в автоклаве - количество раствора 8-10 объемов на 1 объем угля.
При цианировании по фильтрационно-осадительной схеме и измельчении руды в оборотных цианистых растворах важным является решение вопроса о том, какие золотосодержащие растворы и в каких количествах направляются на осаждение из них золота и серебра. Чем выше содержание золота в руде или концентрате, тем большее количество растворов подвергается осаждению.
При цианировании руд и концентратов с высоким содержанием золота (15-20 г/т и более) на осаждение поступают все золотосодержащие растворы. При цианировании рядовых руд и измельчении в цианистых растворах осаждение всех растворов обычно нецелесообразно, и на осаждение направляется часть более концентрированных по золоту и серебру растворов.
В этих случаях возможны следующие основные виды схем движения цианистых растворов (при цианировании по полному иловому процессу):
а) на осаждение направляется весь слив первичного сгущения, а остальные растворы (фильтраты, обеззолоченные растворы) идут в оборот - цикл измельчение-классификация. Применение схемы целесообразно при высокой степени растворения золота в цикле измельчение-классификация - сгущение (60-80%) и при сравнительно небольшом количестве слива сгустителей (до 2-4 м3/т руды). В этом случае слив первичного сгущения будет обогащен золотом, и вывод его на осаждение рационален;
б) на осаждение поступает фильтрат; слив первичного сгущения и обеззолоченные растворы идут в оборот цикла измельчение-классификация - сгущение. Схема целесообразна при сравнительно небольшой степени растворения золота в цикле измельчение-классификация (менее 50%), в связи с чем большая часть золота растворяется в процессе выщелачивания, и фильтраты будут иметь более высокую концентрацию золота. Вместе с тем, аккумуляция растворенного золота в оборотном сливе первичного сгущения будет относительно небольшой;
в) на осаждение направляется часть слива предварительного сгущения и фильтрат; часть неосаждаемого слива сгущения и обеззолоченные растворы поступают в оборот - цикл измельчение-классификация - сгущение. Условия применения схемы: относительно высокая степень растворения золота в цикле измельчение-классификация - сгущение (50-80%) и большое количество слива первичного сгущения (5-10 м3/т руды). Вывод на осаждение части слива первичного сгущения значительно снижает аккумуляцию золота в оборотном растворе и, следовательно, безвозвратные потери металла. Схема часто используется в практике цианирования руд.
При переработке руд с оборотом цианистых растворов на осаждение направляется от 1 до 5 м3/т руды при содержании золота в растворе не ниже 0,4-0,5 г/м3.
Пример: Расчет количественно-шламовой схемы операций технологического процесса переработки золотосодержащей руды с применением рудного самоизмельчения, гравитационного обогащения с целью извлечения крупного свободного золота и сорбционного цианирования хвостов гравитации с использованием в качестве сорбента ионообменных смол (анионитов). Схема представлена на рис. IV.1
При расчете схемы приняты следующие исходные данные:
1) производительность ЗИФ 1000 т руды/сут;
2) влажность руды 8% (92% твердого);
3) плотность руды 2,7 г/см3;
4) измельчение руды в две стадии: 1-я стадия - рудное самоизмельчение - до 45% класса - 0,074 мм и 2-я стадия - измельчение в шаровых мельницах - до 85% класса — 0,074 мм;
5) гравитационное обогащение - отсадка в замкнутых циклах измельчения;
6) выход первичного гравитационного концентрата 1 % в каждой стадии отсадки, суммарный выход 2% от исходного количества руды;
7) выход обогащенного гравитационного концентрата - золотой головки - принят по материальному балансу «доводки» первичного концентрата;
8) отношение ж:т в сгущенной пульпе 1:1 (50% твердого);
9) отношение ж:т в пульпе при предварительном и сорбционном цианировании 1,1:1 (47,6% твердого);
10) количество смолы, загружаемой при сорбционном выщелачивании, принято по предварительному расчету с учетом емкости по золоту насыщенной смолы;
11) удельный объем набухшей смолы принят 3,0 мл/г;
12) потери смолы с хвостами цианирования приняты 10 г/т руды;
13) количество растворов в процессе регенерации насыщенной смолы взяты поданным материального баланса данного процесса;
14) обезвреживание цианистых соединений в хвостах цианирования производится хлорной известью (CaOCl2 - 2%-ный раствор плотностью 1,02 г/см3) при расходе 3,0 кг/т руды.
Результаты расчетов представлены в табл. IV.4 и IV.5.
При расчете принято: а) количество анионита, исходя из его емкости по золоту составляет 0,25 т сухого анионита в сутки; б) объем анионита при насыпной массе 0,5 т/м3 будет 0,25:0,5 = 0,5 м3/сут, воды/раствора в анионите при 50% влаги 0,5 м3/сут; в) объем набухшего анионита при удельном объеме 3,0 мл/г будет 0,25 * 3 - 0,75 м3/сут, влаги в нем 0,75 - 0,25 - 0,5 м3/сут (плотность сухого анионита - 1,0).