Магнитный способ разделения убогих и бедных золотосодержащих руд от пустых пород на стадии рудоподготовки

(51) 22 11/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Перевод бедных и убогих золотосодержащих руд штокверкового типа, залегающих габбродиоритах,гранодиоритах, порфиритах в кондиционные руды с целью повышения качества извлечения золота и сокращения объема поступающей на дальнейшую переработку кондиционной руды, достигается тем, что процесс разделения осуществляется на стадии рудоподготовки мелкодробленная руда (-30 мм или-20 мм) подвергается сухой или мокрой магнитной сепарации с переменной напряженностью полем от 100 к А/м до 400-500 к А/м. Пустые вмещающие породы обладают повышенной магнитной восприимчивостью, а золотые руды немагнитны. Разделение выполняется на мелком куске(от -2 до -3 мм) в переменных магнитных полях различной интенсивности, позволяющее из бедных и убогих руд с содержанием золота на уровне 1,0 - 2,0 г/т получать кондиционные руды с содержанием 4,4 5,0 г/т.(72) Шаутенов Мэлс Рахимович Перегудов Валерий Васильевич Байысбеков Шыныбай Данилов Владимир Викторович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И.Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Кармазин В.В., Кармазин В.И. Магнитные и электрические методы обогащения -М. Недра, 1988,с.304(54) МАГНИТНЫЙ СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УБОГИХ И БЕДНЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД ОТ ПУСТЫХ ПОРОД НА СТАДИИ РУДОПОДГОТОВКИ(57) Изобретение относится к области обогащения благородных металлов и может быть использовано для извлечения золота из некондиционных бедных упорных руд. Изобретение относится к области обогащения благородных металлов и может быть использовано для извлечения золота из некондиционных бедных упорных руд. Известны способы Кармазин В.В., Кармазин В.И. Магнитные и электрические методы обогащения-М. Недра, 1988, с.304 обогащения полезных ископаемых основанных на магнитных свойствах разделяемых минералов, главным образом на различии их магнитной восприимчивости. Средой разделения минералов может быть вода или воздух. В соответствии с этим процесс называется мокрой или сухой магнитной сепарацией. Магнитная сепарация осуществляется в магнитных сепараторах различных конструкций со слабым и сильным магнитными полями Недостатки известных способов. Известные способы обогащения различных руд, имеющих в своем составе минералы с магнитной восприимчивостью(магнетит,франклинит,маггемит, титаномагнетит окислы, гидроокислы железа, марганца ильменит, вольфрамит, пирротин и др.) основаны на селективном выделении данных минералов из руд. При обогащении данных руд в магнитный продукт концентрируются полезные компоненты в немагнитный пустые породные минералы. Технической задачей предлагаемого изобретения является перевод бедных и убогих золотосодержащих руд штокверкового типа,залегающих габбродиоритах,гранодиоритах,порфиритах в кондиционные руды с целью повышения качества извлечения золота и сокращения объема поступающей на дальнейшую переработку кондиционной руды. Решение данной задачи достигается тем, что процесс разделения осуществляется на стадии рудоподготовки мелкодробленная руда (-30 мм или -20 мм) подвергается сухой или мокрой магнитной сепарации с переменной напряженностью полем от 100 кА/м до 400 - 500 кА/м. Способ разделения основан на том, что пустые вмещающие породы обладают повышенной магнитной восприимчивостью, а золотые руды немагнитны. Разделение выполняется на мелком куске(от -2 до -3 мм ) в переменных магнитных полях различной интенсивности, позволяющее из бедных и убогих руд с содержанием золота на уровне 1,0 - 2,0 г/т получать кондиционные руды с содержанием 4,4 - 5,0 г/т. Магнитную сепарацию применяют при обогащении руд,сложенных магнитными минералами (например, магнетитом, ильменитом и др.). В этом случае, в магнитный продукт собираются полезные компоненты, в немагнитный пустые породные минералы. В предлагаемом способе используется обратный эффект магнитной сепарации - в немагнитном продукте остаются золотосодержащие минералы собственно составляющие золотые руды, а в магнитный извлекаются минералы, слагающие пустые породы. Причиной, обусловившей возможность применения магнитной сепарации, являются повсеместно сопровождающие золотое оруденение процессы окварцевания, серицитизации и пиритизации,приводящие к уничтожению или необратимой потери магнитных свойств первичными магнитными минералами (магнетит, ильменит, пироксен, биотит и др.) вмещающих золотое оруденение породам. Таким образом,магнитная сепарация золотосодержащих руд основана на различии магнитных свойств слагающих минералов и их сростков магнетит, пирротин, титаномагнетит(сильномагнитные), пироксен, амфибол, биотит,хлорит, гематит (слабомагнитные) и кварц,карбонат, плагиоклаз, серицит, пирит, арсенопирит и др. (немагнитные). Типичный состав руд (таблица 1) зависит от вмещающих пород и для габбро - диорит гранодиоритов (породы основного среднего состава) выглядит следующим образом - темноцветные биотит, амфибол, пироксен, кварц, полевые шпаты первичные минералы и новообразованные кварц,карбонат, серицит, пирит, арсенопирит. Из акцессорных особого внимания заслуживает магнетит (титаномагнетит, ильменит), именно эти минералы определяют магнитные свойства исходных пород. Магнетит является чувствительным индикатором изменений пород, при березитизации и лиственитизации он замещается сульфидами, при окислении - гематитом, при этом магнитная восприимчивость падает, вплоть до полной потери магнитности. Это важный момент, на котором строится вся технология геофизических методов поиска золотых месторождений и технология магнитной сепарации руд (таблица 1). Таблица 1 Минеральный состав золотосодержащих руд Минералы Кварц Микроклин Плагиоклаз Биотит Пироксен, амфибол Серицит,гидрослюда Хлорит 2 Васильковское месторождение Массовая доля,40,0 24,0 18,8-20,0 5,0 5,0 Месторождение Аксу Массовая доля,30,0-40,0 20,0-25,0 10,0-15,0 15,0-25,0 10,0-15,0(магнетит, гематит) Карбонаты (кальцит, доломит) Сульфиды, сульфо- арсениды арсенопирит Пирит Халькопирит Свободное золото Васильковское месторождение Массовая доля,4,0 Месторождение Аксу Массовая доля,2,0 Технический результат изобретения - перевод бедных и убогих золотосодержащих руд штокверкового типа, залегающих в габбродиоритах,гранодиоритах,порфиритах в кондиционные руды с целью повышения качества извлечения золота и сокращения объема перерабатываемой руды от исходного до 70 на основе сухой или мокрой магнитной сепарации в стадии рудоподготовки исходной руды. При использовании данного способа повышается содержание золота в исходной руде от 1,0 - 2,0 г/т до 3,0-5,0 г/т (в немагнитном продукте), а содержание золота в пустой породе (магнитный продукт) составляет 0,15 - 0,35 г/т. Предлагаемый способ разделения убогих бедных руд, в частности золотосодержащих, полностью отличаются от известных способов обработки руд в магнитных полях различной напряженности. Таким образом, процесс магнитной сепарации золотосодержащих руд сводится к их облагораживанию за счет удаления с магнитными продуктами пустых магнитных породообразующих минералов. Следовательно, эффективность магнитной сепарации обусловлена наличием в рудах контрастных магнитным свойствам минералов и их сростков. Понятно, что немагнитные породные минералы ограничивают область применения магнитной сепарации. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом (фиг.1). В щековой и конусной дробилках осуществляется дробление убогой золотосодержащей руды до класса крупности -50 мм с последующим доведением его до фракции -20 мм на дробилках типа Бормак или Роллер - Прессах (валковые дробилки). Сухая магнитная сепарация осуществляется на магнитных сепараторах с постоянным магнитным полем. Магнитная сепарация производится в два приема. Сначала извлекаются сильномагнитные куски с магнитной индукцией на поверхности барабанов 100 мТл, затем слабо магнитные (породообразующие пироксен, амфибол, биотит) с магнитной индукцией на поверхности барабанов 400 мТл. Таким образом,происходит разделение тонко-дробленной руды на три продукта немагнитный, магнитный - 100 мТл и магнитный - 400 мТл. Первый продукт - это товарная руда, второй (100 мТл) - магнитный продукт и третий(400 мТл) магнитный - высококачественное сырье для получения базальтового волокна и минеральной ваты. Мокрая магнитная сепарация осуществляется на электромагнитных полиградиентных сепараторах(типа СЦП - 60 и др.) для высокошламистых руд,когда при тонком дроблении выход шламов составляет 40. Лабораторные испытания бедных и убогих (от 1 до 2 г/т и меньше) золотосодержащих руд в габбро диоритах месторождений Аксу и Васильковское(Северный Казахстан) методом сухой магнитной сепарации доказывают эффективность е применения (таблица 2). Таблица 2 Результаты сухой магнитной сепарации убогих золотосодержащих руд (класс крупности -20 мм) Аксуйского мегаштокверка (ГМК Казахалтын) Продукты обогащения-3 Немагнитный продукт Исходная руда, г/т Напряженность магнитного поля 100 кА/м 6,95 0,75 Напряженность магнитного поля 200 кА/м 31,94 0,35 Напряженность магнитного поля 300 кА/м 27,78 0,101 Для месторождения Аксу были получены магнитные продукты с низкими отвальными содержаниями на уровне 0,1-0,3 г/т, составляющие около 60 (59,72) и незначительный (6,95) выход промпродукта с содержанием золота 0,75 г/т, пригодного для кучного выщелачивания. С немагнитным продуктом связано 88,54 от всего золота в руде и с содержанием 4,4 г/т. Фиг.1 Принципиальная схема цепи аппаратов для сортировки золотосодержащих руд мегаштокверка габбро - диоритов (производительность 400 т/час руда). Для руд Васильковского месторождения,представляющих собой интенсивно березитизированные габбро - диориты на мелком куске (-20 мм) оказалось эффективна магнитная сепарация в сочетании с винтовой и центробежной(таблица 3). Таблица 3 Гравитационное обогащение золотосодержащих габбро - диоритов Васильковского месторождения Продукты обогащения Основной концентрат винтового сепаратора Контрольный концентрат центробежного чашевого аппарата Хвосты Исходная руда Хвосты гравитации подвергались магнитной сепарации, которая позволила достичь отвальных содержаний золота на уровне 0,13 г/т (таблица 4). Таблица 4 Мокрая магнитная сепарация хвостов гравитационного обогащения Продукты сепарации Магнитный Немагнитный Исходный материал хвостов Приведенные примеры принципиально показывают возможности магнитной сепарации при обогащении бедных и убогих руд, залегающих в первично магнитных породах(габбро гранодиоритах, порфиритах). Особенно эффективна будет на стадии рудоподготовки для месторождений штокверкового типа,где рудные тела устанавливаются только опробованием и основной проблемой является разубоживание руд. В итоге были достигнуты следующие технологические показатели - при исходном содержании золота в оруденелых габбро - диоритах от 1,0 до 2,0 г/т в отвальный продукт (магнитный) можно отправить до 70 породы с содержанием золота от 0,15 до 0,35 г/т, при этом в оставшемся немагнитном продукте содержание золота колеблется от 3,0 до 5,0 г/т. Ожидаемый экономический эффект только для Степногорского региона, при массовой отработке золотосодержащих убогих руд габбро - диоритов Аксуйского мегаштокверка карьером (10001000 м) с ожидаемым средним содержанием золота 1,7 г/т до глубины 300 м позволит с использованием магнитной сепарации мелкодробленых руд получить 225 млн. тонны руды с содержанием 4 золота 4-5 г/т (900 т А). При загрузке простаивающих мощностей ГМЗ до 3 млн. тонн в год и 500 000 т руды в год Аксуйской фабрики ГМК Казахалтын этой руды хватит на 65 лет, при этом ежегодный выпуск золота составит 15,7 тонны золота. В настоящее время выпуск золота находится на уровне 1,5-2 тонны в год. Предложенный способ обогащения и облагораживания убогой и бедной руды может быть применен на Васильковском месторождении и отработанных месторождениях Степняк, Даниловка,Северное Карасу, а также во многих, считавшихся неперспективными проявлениях золота, связанных с интрузиями гранитоидов, габбро - диоритов и т.п. Предлагаемый способ относится к новым не только для Казахстана, но и для мировой практики переработки золотых и редкометалльных руд,залегающих в первично магнитносодержащих породах (габброиды, диориты, амфиболиты,порфириты и др.) Принципиальная технологическая схема цепи аппаратов для сортировки убогих золотосодержащих руд показана на фиг.1. Вс оборудование может быть установлено на борту карьера, где кроме золотосодержащих продуктов может быть получено исходное сырье для производства базальтового волокна (магнитный продукт). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Магнитный способ разделения убогих и бедных золотосодержащих руд от пустых пород на стадии рудоподготовки руды, включающий дробление с последующей магнитной сепарацией,отличающийся тем, что осуществляют стадиальное дробление до класса крупности -50 мм с последующим доведением его до фракции -20 мм,причем магнитную сепарацию полученной тонкодробленой руды производят в два этапа сначала извлекают куски минералов пустой породы с сильной магнитной восприимчивостью на магнитном сепараторе с магнитной индукцией до 100 мТл, затем слабомагнитные куски минералов пустой породы со слабой магнитной восприимчивостью минералов на магнитном сепараторе с магнитной индукцией до 400 мТл, на каждом этапе сепарации в немагнитном продукте остается руда с более высоким содержанием золота.