Изучение влияния процессов кавитации на гравитационное обогащение золотосодержащих продуктов

Бадуев Н.Д., младший научный сотрудник лаборатории обогащения руд, отдел обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет"

Коблов А.Ю., начальник отдела обогащения минерального сырья АО "Иргиредмет", канд. техн. наук

Одной из проблем в гравитационном обогащении как россыпного, так и рудного золота, а также в доведении бедных золотосодержащих продуктов до кондиционного состояния, в частности до "золотой головки", является форма извлекаемой золотины.

Как известно, в природе встречаются различные формы видимого золота: от тонкодисперсного, размеры и форму которого можно определить только в микроскоп, до огромных самородков весом в несколько десятков, а то и сотен граммов. И если обогащение крупного золота не представляет особых сложностей, то тонкое золото существенно усложняет работу обогатителя.

Одной из разновидностей тонкого золота является пластинчатое, чешуйчатое золото. Главный недостаток такого типа золотин – маленький вес относительно площади поверхности. За счет этого свойства их сегрегация в водной среде становится затруднительной, золотины "уплывают" вместе с хвостами производства, что в конечном итоге приводит к технологическим потерям.

Поверхность таких золотин может характеризоваться неровными краями и наличием "крючковатых" отростков, которые цепляются за пустую породу в процессе обогащения, вследствие чего некоторая часть металла теряется с хвостами производства.

С целью поиска решения обозначенной проблемы были проведены комплексные исследования по изучению воздействия на форму золотин кавитации – процесса образования в жидкой среде пустот (пузырьков), которые при наступлении определенных условий схлопываются с высвобождением энергии, которое сопровождается гидравлическим ударом.

Состав работ включал в себя кавитационную обработку промпродукта на центробежном кавитаторе, гравитационное обогащение на концентрационном столе исходного промпродукта и промпродукта, подвергшегося кавитационной обработке, визуальную оценку гравиоконцентратов на бинокуляре Микромед МС-2-ZOOM.

Гравитационное обогащение исходного промпродукта

Для проведения исследований на одной из обогатительных фабрик Магаданской области был наработан золотосодержащий промпродукт с содержанием золота от 60 до 100 г/т после гравитационного обогащения на концентрационных столах.

Проведение гравитационного обогащения исходного промпродукта на концентрационном столе основывалось на выделении богатого концентрата с целью его визуального изучения на предмет наличия и определения характеристики присутствующего в нем золота.

Схема проведения опыта представлена на рис. 1, результаты – в табл. 1.

Рисунок 1. Схема гравитационного обогащения исходного промпродукта

Таблица 1. Результаты проведения гравитационного обогащения исходного промпродукта

Как видно из представленных в табл. 1 данных, извлечение золота в концентрат составило 6,69 %, что говорит о низкой эффективности гравитационного обогащения исходного промпродукта без предварительной кавитации.

Характеристика золота в исходном промпродукте

Наиболее характерные формы частиц золота в исходном промпродукте: неправильные с короткими отростками, пластинчатые, чешуйчатые, удлиненные, комковатые. Основная масса золотин – с неровными зазубренными краями. Форма и характер поверхности золота в исходном промпродукте показаны на рис. 2.

Рисунок 2. Морфология и характер поверхности золота в концентрате исходного промпродукта

Гравитационное обогащение исходного промпродукта после кавитации

Проведение гравитационного обогащения исходного промпродукта после кавитации основывалось на выделении богатого концентрата с целью его визуального изучения на предмет изменения морфологических свойств золотин.

Опыты основывались на изменении времени кавитации (20 и 40 с) при Ж:Т = 4:1. Также был проведен тестовый опыт с соотношением Ж:Т = 10:1 и временем кавитации 20 секунд.

Схема проведения серии опытов представлена на рис. 3, результаты – в табл. 2.

Рисунок 3. Схема опытов по гравитационному обогащению после кавитации

Таблица 2. Результаты опытов по гравитационному обогащению исходного промпродукта после кавитации

Как видно из представленных в табл. 2 данных, извлечение золота в концентрат после кавитации увеличилось и составило от 26,69 % до 40,46 %.

Характеристика золота после кавитации

После кавитации края золотинок стали более сглаженными, комковатыми. Часть металла скомковалась в чашеобразные формы, часть – в шарообразные (рис. 4–6).

Рисунок 4. Морфология и характер поверхности золота после кавитации (Опыт 1)

Рисунок 5. Морфология и характер поверхности золота после кавитации (Опыт 2): плюс 0,5 мм (слева); минус 0,5+0,25 мм (справа)

Рисунок 6. Морфология и характер поверхности золота после кавитации (Опыт 3)

Выводы

Таким образом, после проведения кавитационной обработки исходного промпродукта, края золотинок стали более сглаженными, комковатыми. Часть металла стала комковаться в чашеобразные формы, часть – в шарообразные.

Применение кавитационной обработки позволило повысить как содержание золота в получаемом концентрате, так и его извлечение. До применения кавитационной обработки содержание золота в концентрате составляло ~5 кг/т, а извлечение ~7 %, после кавитационной обработки, при разных режимах проведения, содержание увеличилось от ~14,5 до ~18 кг/т, что в 3 раза выше исходного, а извлечение – от 26,69 % до 40,46 %.