«РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕЛКИХ ЧАСТИЦ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РОССЫПЕЙ (НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОНДЁР) ...»

1 - щебнистые отложения с примесью песка; 2 - галечно-гравийно-песчаные отложения; 3 - щебнисто-глинистые отложения: 4 - коренные породы; 5 промышленный пласт; 6 - буровые скважины Рисунок 2.2 - Схема геологического строения массива и месторождения Мощность платиноносных пластов на террасах измеряется в интервале 1– м, чаще 2 м, а на днищах долин в отдельных случаях достигает 4 м. Как и собственно аллювиальные отложения, пласты располагаются не только на террасовых площадках, но и на разделяющих их уступах, спускаясь на днища долин и образуя единое многоуровенное тело. Кровля пластов устанавливается только по данным опробования, так как они литологически никак не выражены в общем разрезе галечников. Положение подошвы пластов относительно коренных пород бывает двояким. В одних случаях они лишь касаются плотика, в других заходят в элювий коренных пород на глубину до 0.5 м, редко до 1 м [96].

Россыпи, залегающие в котловине, характеризуются наиболее высокой линейной продуктивностью и в целом содержат около 30% запасов всего месторождения р. Кондер. По отдельным выработкам концентрации металла здесь достигают 20 и более г/м3. Россыпи характеризуются повышенной крупностью металла, таблица. 2.1. Более 40% платины приходится на фракции крупнее 1 мм, из них 2,5% на самородки, большое количество которых было поднято в процессе эксплуатации. Самые крупные из них весили 1.7 и 3.5 кг.

Наличие самородков и общая высокая крупность платиноидов наряду с их высокими концентрациями явились естественным следствием непосредственного размыва водотоками коренных источников и сравнительно глубокого уровня эрозионного среза, захватившего пегматитовые зоны с вкрапленностью хромшпинелидов и изоферроплатины повышенных классов крупности. Этим же объясняется и относительно слабая окатанность металла, а также находки обломков пород с невысвобожденными зернами платиноидов.

Основная часть (>90%) россыпного металла представлена выделениями среднеиридистой изоферроплатины, внутри которой нередки включения других минералов платиновой группы. Их самостоятельные выделения встречаются в весьма ограниченных количествах. В целом, россыпи котловинной части в основном относятся к иридисто-платиновому минералого-геохимическому типу с незначительным присутствием собственно платинового типа. Из сопутствующих элементов в россыпи встречаются зерна золота разной крупности – от мелких фракций до самородков. В среднем его содержания невелики – первые десятки мг/м3. Как минералогическая редкость наблюдаются срастания золота с некоторыми минералами платиновой группы, чаще всего с палладием.

Образование россыпных месторождений внутри котловины сопровождалось интенсивным выносом металла за ее пределы, осуществлявшимся р. Кондёр, который был единственной артерией, дренировавшей эту территорию. Более 70% запасов платины содержится в долине этого ручья за пределами «кольца».

Сформированная здесь россыпь длиной около 20 км выходит в долину р.

Уоргалан, где прослежена, примерно, еще на 40 км [97].

Иные геологические и морфоструктурные условия формирования средней и нижней частей долины, наряду с нарастающей энергией речного потока, прямым образом сказались на ее строении. Снижается относительная высота разновозрастных уровней, расширяются их площадки и уже в среднем течении цоколи верхнеплейстоценовых террас лежат почти на одном гипсометрическом уровне с более древними эрозионными формами. Как правило, террасы располагаются на левом пологом борту долины и с комплексом гетерогенных отложений образуют увальные поверхности. Правый борт долины чаще крутой, нетеррасированный. В составе аллювия заметную роль начинают играть мелкие фракции размером -0.25 мм (до 15%). Мощность речных отложений от 1 до 8 м, в среднем 3 – 5 м, на увале они перекрыты отложениями склонов мощностью до Основная часть россыпи располагается на коренном ложе поймы, представляющим собой довольно ровную поверхность лишь изредка осложненную западинами глубиной до 1.5 м. Металл сконцентрирован в низах аллювия, на его спае с коренными породами и в трещинах последних, образуя пласт мощностью от 1.5 до 5 м.

С приближением к устью начинает наблюдаться погребенный врез плиоценнижнеплейстоценового возраста. Мощность осадков здесь увеличивается, достигая 25 и более метров, а средне-верхнеплейстоценовый аллювий зачастую залегает непосредственно на отложениях древнего вреза.

Мощность пласта здесь возрастает до 20 м, а наиболее высокие концентрации отмечаются в плиоцен-нижнеплейстоценовых галечниках. Однако, в целом концентрации металла в нижней части р. Кондёр заметно ниже, чем в пределах «кольца» [98].

Ниже «кольца» россыпь р. Кондёр сохраняет тот же минералогогеохимический тип, что и в котловинной части, т.е. относится к иридистоплатиновой группе с незначительной долей собственно платиновой. По мере изоферроплатины от хромшпинелидов и силикатов. Её самостоятельные выделения истираются, что сказывается на улучшении их окатанности и гранулометрических характеристиках: исчезают самородки, увеличивается доля мелких (-0.25 мм) и средних (-0.5 мм) фракций, таблица 2.1.

2.1.2 Классификация целиковой россыпи по сложности строения В классификации россыпей по сложности строения, по степени их неоднородности, главными критериями являются характеристики структуры россыпи. В результате анализа разведочных данных, начиная с поисковых разведочных линий, выделяются положительные элементы неоднородности (ПЭН). По соотношению ПЭН и общего количества выработок в продуктивной толще, россыпи разделяют на 5 структурных групп по неоднородности строения.

При этом, граница между III и IV структурными группами предопределяет применение различных разведочных средств для достоверного выявления и оценки запасов полезного ископаемого: точечных выработок (скважины, шурфы, борозды) или линейных (в данном случае траншеи). Результаты анализа структурной неоднородности по россыпным месторождениям платины представлены в таблице 2.2.

существующих параметров кондиций для оконтуривающей выработки (при нулевой вскрыше – 100 мг/м3). Как видно из данных таблицы, средние колебания соотношений количества выработок, попавших в ПЭН, к общему их количеству в пределах продуктивной залежи по линиям свидетельствуют, что эти россыпи относятся к I–III структурным группам [97].

Таблица 2.1 - Обобщенный гранулометрический состав шлиховой платины месторождения р. Кондёр п/п Объединенная. проба верх. притоков р.Кондёр (Прямой, Аномальный, Трезубец, Южный, Бегун, Двуглавый, Трехглавый, Коротыш, Аппендикс) Объединенная проба. р. Уоргалан (вынос р.

Кондёр), Л-200 (скв. 42,52,70,110) Объединенная проба. р. Уоргалан, Л-164 (скв.

Объединенная проба №8 р. Уоргалан, Л- Таблица 2.2 - Оценка сложности строения россыпи р. Кондёр [97] Примечание: для притоков р. Кондер в «кольцевой» части группа россыпи по неоднородности и сложности строения дана ориентировочно Эти показатели являются одним из главных обосновывающих признаков принадлежности месторождения по сложности строения к группе 2.1 или 3.1 по ГКЗ РФ для выбора методики разведки. Принадлежность же к той или иной группе по ГКЗ устанавливается по степени сложности основных пластов, содержащих более 70% запасов месторождения (участка), учитывая размеры россыпи, морфологию и выдержанность пласта, крупность металла. В связи с этим большая часть долинной россыпи р. Кондер по своим параметрам и строению относится к месторождениям группы 2.1 как весьма крупная, относительно выдержанная по ширине и мощности пласта с неравномерным распределением металла и довольно редкими относительно бедными участками.

Другие участки россыпи (россыпи притоков и россыпь в нижней части долины) относятся к группе 3.1, таблица 2.2.

Учитывая горно-геологические признаки, а также результаты анализа данных опробования наиболее крупные россыпи обычно разделяются на участки с разными характеристиками. Общие характеристики выделенных участков, их морфологических и концентрационных моделей пластов как в целом по россыпи, так по отдельным участкам.

2.1.3 Морфологические и концентрационные модели участков россыпи Месторождение представляет собой долинную аллювиальную россыпь, прослеживающуюся как в основной долине р. Кондёр, так и в ее верхних притоках.

По глубине залегания продуктивного пласта россыпь можно разделить на участки: мелкозалегающая (мощностью торфов до 2 м) в "кольце" (р.л. 216–172);

участок с мощностью торфов 3–5 м) (р.л. 170 – 32) и погребенная (мощностью торфов 12–23 м) сложная россыпь в нижней части за "кольцом", объединяющая продуктивные отложения разновозрастных террас, пойм и террасоувалов [97].

Месторождение р. Кондер разведывалось тремя видами разведочных выработок: скважинами, шурфами и траншеями. Скважинами 8-и дюймового диаметра разведана средняя и нижняя часть месторождения (за "кольцом").

Шурфами разведаны притоки р. Кондер в пределах "кольца", а долинная россыпь в «кольце» – в основном, траншеями с бороздовым, иногда валовым опробованием, использовавшимися как заверочные выработки при повышенной крупности полезного компонента и шурфами [96]. Месторождение в плане имеет форму ленты, ниже р.л.32 разделенную на 2 промышленные струи. Суммарная протяженность россыпи с притоками – 43.7 км (в том числе: притоки р. Кондер – 18.3 км, долина р. Кондер – 25.4 км).

По горнотехническим условиям и морфологическим особенностям месторождение разделяется предварительно на 4 участка. Верхняя или «кольцевая» часть месторождения состоит из 2-х участков – россыпи притоков и долинная россыпь р. Кондер (р.л.216–172). Средний участок представлен долинной и погребенной террасоувальной россыпями р. Кондер (р.л.170–32).

Нижний участок представлен более сложной частью россыпи (ниже р.л. 32).

Россыпи притоков р. Кондер были отработаны в первые годы освоения месторождения: руч. Бегун с притоками руч. Малый, Крутой, Безымянный, ручьи Южный, Трезубец, Аномальный, Прямой, Аппендикс, Двуглавый и Трехглавый.

Россыпи притоков по своим размерам и изменчивости относятся к группе 3.1 по сложности строения. Общей закономерностью по большинству параметров для россыпей притоков является снижение абсолютных значений параметров от устья ручьев к верховью. Изменчивость по ширине россыпей характеризуется коэффициентом вариации Квар=18.4–92.1%, мощность песков изменяется незначительно (Квар=21%), распределение вертикальных запасов относительно неравномерное (Квар=110%) [97].

Верхний участок месторождения р. Кондер – "кольцевой" (р.л.216 - 172) представляет собой лентообразную залежь длиной 5400 м и шириной от 80 м (р.л.172) до 850 м на участке слияния основных притоков р. Кондер (ручьи Бегун, Южный, Трезубец, Аномальный, Прямой).

В целом – это мелкозалегающая россыпь с мощностью пласта 3-5 м, включающая в себя продуктивные отложения поймы, первой и второй надпойменной террас.

Мощность пойменных отложений варьирует от 0.8 до 6 м, на участке выхода из "кольца" – 4.0-7.2 м. Рыхлые террасовые отложения имеют мощность 5-8 м.

В пойме и на террасах верхнего участка россыпи р. Кондер торфа на большой части площади отсутствуют, лишь на отдельных участках их мощность достигает 1-2 м. На террасе левого борта (р.л. 182, 184) мощность торфов – 2-5 м.

Характерной же чертой "кольцевого" участка месторождения являются относительно устойчивые и выдержанные параметры россыпи по разведочным профилям, рисунок 2.3.

Поверхность плотика сглаженная, слабоволнистая, участками с западинами.

Уклоны плотика колеблются от 0,001 до 0,017, на отдельных участках отмечается воздымание плотика (р.л. 184–176).

Платиноносной является нижняя часть разреза долинных аллювиальных отложений мощностью от 1,2 до 4,0 м и частично – верхняя выветрелая часть коренных пород мощностью до 0,8 м. Основное количество платины приурочено к приплотиковой части аллювия и верхам коренных пород. Наиболее обогащенные гнезда и струи фиксируются в пойменной части долины.

Рисунок 2.3 - Изменчивость основных параметров по ширине россыпи р. Кондер на участке линий 208-176.

Содержания по выработкам изменяются от сотен мг/м3 до десятков г/м3, среднее по участку россыпи 3793 мг/м3. По своим параметрам и строению россыпь верхнего участка р. Кондер относится к группе 2.1 по сложности строения, как крупная относительно выдержанная, с неравномерным распределением полезных компонентов. О выдержанности россыпи можно судить по следующим признакам: нет разрывов в сплошности металлоносности россыпи как по простиранию, так и по ширине, рисунок 2.3; изменчивость ширины незначительна (Квар не превышает 65,1%), мощность пласта также мало изменяется – Квар по бороздовым пробам и шурфам колеблется от 32% до 44%, изменчивость средних содержаний и вертикальных запасов в целом невысокая (Квар. = 79-173%).

Средний участок россыпи р. Кондер находится между разведочными линиями 170-32, длина его составляет около 15 км.

Промышленная россыпь приурочена к отложениям поймы, террас, левого террасоувала в средней части долины р. Кондер (р.л. 152–54), к отложениям поймы – в интервале р.л. 60–36. Ниже по течению, россыпь разделяется на две струи – правую мелкозалегающую пойменную и левую погребенную террасоувальную, приуроченную к древнему врезу. Длина погребенной струи – 4200 м, правой пойменной – 1300 м.

Мощность рыхлых отложений в пойме 3–6 м, на террасоувале в погребенном тальвеге – 11-19 м.

Россыпь среднего участка месторождения, приуроченная к долинным аллювиальным отложениям р. Кондер, сформирована на удалении от коренного источника в результате неоднократного перемыва аллювиальных и смешанных отложений в условиях постепенного смещения русла реки к правому борту.

В целом россыпь в данном интервале линий представляет собой относительно выдержанную лентообразную (в плане) залежь средней шириной 570 м, при максимальной – 1000 м, р.л. 96. В целом изменчивость ширины россыпи незначительная (средний Квар = 27–62%).

Мощность продуктивного пласта для всего рассматриваемого участка составляет в среднем 2–3 м при колебаниях от 0.4 до 5.2 м. В пределах пласта распределение платины струйчато-гнездовое, очень неравномерное, особенно по вертикали. Основные концентрации платины приурочены к нижней части разреза.

Содержания варьируют от десятков мг/м3 до первых и даже десятков г/м3. В погребенной россыпи нижней части долины, ниже р.л.28, пласт также приурочен к нижней части разреза. Содержание платины варьирует от первых десятков мг/м до первых десятков г/м3, при среднем значении по блокам на уровне 560– мг/м3. Характерным для нижней части россыпи является зараженность платиной торфов.

Коэффициент вариации средних содержаний и вертикальных запасов по совокупности разведочных профилей варьирует в широких пределах и составляет Квар=79-314% [97].

Средняя пробность по массе металлов платиновой группы по химикоаналитическим анализам составила 89.43 весовых процентов, что всего на 1% превышает среднюю пробность по массе платиноидов верхнего участка месторождения р. Кондер.

Для песков месторождения характерно содержание тяжелой фракции, в количестве 36-47% от исходного материала.

В шлиховом комплексе присутствует золото (содержание в верхних блоках 11-62 мг/м3, в нижних – 1-14 мг/м3), титаномагнетит (46 кг/м3), хромшпинелиды (6.1 кг/м3). Средняя пробность золота – 940, что незначительно выше пробности золота для верхнего участка месторождения р. Кондер (895).

По литологическому и гранулометрическому составу пески месторождения р. Кондер, в притоках и в долине верхнего участка, а также в пойме и на террасоувале в пределах среднего участка относятся к легко- и среднепромывистым, а ниже р.л. 32 – к средне- и труднопромывистым [97, 99].

По гранулометрическому составу платина в россыпи р. Кондер закономерно изменяется от верхних участков россыпи к нижнему, снижением или отсутствием крупных классов крупности и увеличением мелкой и тонкой платины.

Наибольшая доля мелкой и тонкой платины отмечена в нижней части россыпи р.

Кондер – р.л.16, на класс -0.25 мм приходится до 11.2% от общего количества металла.

2.1.4 Общая характеристика горно-обогатительных работ на Запасы россыпи р. Кондер на участке линий 216-16 разрабатывались открытым раздельным способом с применением промприборов ПГШО-II-50 с небольшими модификациями. На рисунке 2.4. представлена технологическая схема работы промприбора ПГШО-II-50, Обогащение дезинтегрированных песков на ПГШО-II-50 происходит на шлюзах глубокого наполнения, с дальнейшим разделением и обогащением концентрата на отсадочной машине МОД-2 и доводочных шлюзах, объединённых в одну технологическую схему.

Рисунок 2.4 - Схема обогащения ПГШО-II- На рисунке 2.5 представлен общий вид промприбора ПГШО-50.

Как показало опробование данных промприборов, сквозное извлечение платины составляет не более 80%, с учетом отработки участков с относительно крупным металлом, при отработке нижних участков россыпи с более мелкой платиной извлечение значительно меньше [100].

Отработка запасов велась первоначально полигонами, ориентированными поперек россыпи. Ориентировка полигонов определялась, в основном, горнотехническими условиями залегания продуктивного пласта. Ниже линии 148, отработка песков проводилась как продольными (долинный участок), так и поперечными (террасоувальный участок) полигонами.

Пески при отработке целиковых запасов долинной части относятся к легкопромывистым и среднепромывистым. Отложения террасоувального участка россыпи, характеризующиеся повышенным содержанием глинистой составляющей, относятся к средне- и труднопромывистым [97, 99]. Данный участок характеризуется также увеличением в общем количестве доли мелкой и тонкой фракций, что, несомненно, влияет на показатели общего извлечения металла при отработке.

При отработке нижних участков, характеризующихся уменьшением среднего содержания и увеличением мощности песков, началось применение промприборов с землесосной подачей песков (ПЗШ) производительностью 120м3/ч. Промприбор ПЗШ-150 состоит из гидровашгерда ГВ-1900, гравийного насоса "WARMAN" G 18/16, шлюзов глубокого наполнения (ШГН), гидрогрохота и шлюзов мелкого наполнения (ШМН) объединённых в одну технологическую цепь и обеспечивающих двухстадиальное извлечение платины, рисунок 2.6, 2.7.

Как показала практика эксплуатации, промывочные приборы с землесосной подачей материала на обогащение обеспечивают высокую производительность, по сравнению с ПГШО-50, высокую мобильность установки, возможность устанавливать гидровашгерд непосредственно в карьере и осуществлять подачу на обогатительный узел установленный на борту карьера с перепадом высоты 15м и длиной пульповода до120 м. Данный способ установки промприбора позволил снизить затраты на транспортировку песков на обогатительный передел.

Однако, у данных промприборов имеются и следующие недостатки, выявленные при проведении генерального опробования, а именно: неудовлетворительный уровень дезинтеграции (наличие «примазков» на гале); высокое энергопотребление; высокий диапазон варьирования Ж:Т ухудшающий процесс концентрации; низкая эффективность грохочения неподвижного грохота; высокие потери платины (до 40%) [101].

Рисунок 2.7 - Вид на шлюз глубокого наполнения с грохотом в конце В 2013 году внедрены приборы ПБШ-100 и ПБШ-200, рисунок 2.8.

Дезинтеграция и грохочение исходных песков производится в дражной бочке с получением шести продуктов: надрешётного продукта крупностью более 16 мм и подрешётных продуктов крупностью -8, -10, -12, -14 и -16 мм, поступающих на обогащение, схема обогащения приведена на рисунке 2.9.

Обогащение фракции крупностью -8, -10, -12, -14 и -16 мм выполняется на шлюзах мелкого наполнения (ШМН), устанавливаемых с одной стороны дражной бочки. В операции обогащения получают первичные концентраты и отвальные хвосты. Первичные концентраты снимаются со шлюзов в полном объеме (без сокращения) в накопительную емкость, а затем доставляются шлиховозом на ШОФ для доводки до получения шлиховой платины.

Получаемый при этом концентрат поступает на ШОФ прииска «Кондер», где происходит получение шлиховой платины, рисунок 2.10; 2.11 Схема обогащения, рисунок 2.12 включает в себя грохочение, с последующим преимущественно гравитационным обогащением каждого класса крупности.

Рисунок 2.10 – Работа оборудования ЩОФ: А) веер шлиховой платины на концентрационном столе СКО-7,5; Б) внутренние пространство ШОФ Рисунок 2.11 - Чистая шлиховая платина после сушки.

При изучении тяжелой фракции отмечено, что зерна хромшпинелида встречаются во всех классах крупности, но преобладают в средних классах -0, мм. Отмечены зерна, как с магнитными, так и немагнитными свойствами, рисунки 2.13, 2.14, 2.15 [102].

Рисунок 2.13 - Тяжелая фракция крупностью 1,0+0,5 мм с выходом 0,8%.

Количество хромшпинелида составляет около 10% от массы тяжелой фракции -1+0,5 мм. В том числе выделены зерна немагнитные (5%) и магнитные (5%), богатые FeO и Fe2O3 и бедные Cr2O3.

Рисунок 2.14 - Тяжелая фракция крупностью-0,5+0,25 мм мм с выходом Количество хромшпинелида составляет 15% от массы тяжелой фракции мм.

Рисунок 2.15 – А) - Тяжелая фракция крупностью-0,25+0,16 мм с выходом 0,9%; Б) - Тяжелая фракция крупностью -0,16+0,071 мм с вы-ходом 1%.

Рисунок 2.16 – Морфологичекие особености самородной платины.

Химический состав платины определяли на электронном сканирующем микроскопе Quanta FEG 650F (Qemscan). В таблице 2.3 представлены результаты измерений. На рисунке 2.17 представлен снимок частицы, полученный в режиме обратно отраженных электронов на сканирующем микроскопе.

Таблица 2.3 – Химический состав самородной платины Из данных приведенных в таблице можно сделать вывод о высоком содержании железа, что обуславливает повышенную магнитную восприимчивость частиц.

На рисунке 2.18 представленны морфологические особености частиц платины, на рисунке 2.19 - золота различной крупности.

Рисунок 2.17 - Компактное зерно самородной платины.

Рисунок 2.18 - Зерна платины: (А) крупность-1,0+0,5 мм; (Б) -0,5+0,25 мм;

(В) -0,25+0,125 мм; (Г) -0,125+0,074 мм Рисунок 2.19 - Зерна золота: (А) крупность-1,0+0,5 мм; (Б) -0,5+0,25 мм; (В) Пробность золота составляет 929-994, при этом с уменьшением крупности золота его пробность возрастает, таблица 2.4.

Таблица 2.4 – Пробность золота различных классов крупности в песках 2.2 Определение алгоритма и методов исследования Экспериментальные исследования осуществляли по общепринятым методикам изучения технологических свойств и обогатимости минерального сырья.

Для выявления закономерностей изменения основных показателей используемых технологических процессов (гравитационного обогащения, магнитной и электромагнитной сепарации, дезинтеграции) при различных технологических режимах проводили углубленные исследования вещественного состава исходных материалов и продуктов обогащения. Любое технологическое исследование на современном уровне не может быть выполнено без привлечения методов технологической минералогии [103].

Изучение вещественного состава проб и продуктов обогащения проводилось с применением комплекса современных и классических методов исследования: минералогического анализа, методом гравитационно-магнитного фракционирования с использованием оптической и электронной микроскопии (лабораторныe стереомикроскопы Stemi 2000C, Stemi DV4, SteREO Discovery.V8, поляризационный микроскоп Axio Scop.A1 (Carl Zeiss); растровый электронный микроскоп LEO EVO 40HV (Германия) с энергодисперсионным спектрометром INCA Energy 350 (Англия), ситового анализа на анализаторе А20, на рисунке 2.20 приведена схема проведения ситового анализа.

Рисунок 2.20 - Схема проведения ситового анализа.

Определение промывистости, объёмной и насыпной массы песков проводилось по методике [82]. Исследование минерального состава руд проводилось с использованием справочных данных [103–105]. На рисунке 2.21 приведена схема подготовки проб к изучению вещественного состава.

Для количественного определения элементов на разных стадиях обогащения использованы пробирный, спектрохимический и эмиссионный спектральный анализ (спектрограф PGS–2 (CarlZeiss); атомно-эмиссионный с индуктивно связанной плазмой (спектрометры Optima 4300 DV ICP–OES) атомно-абсорбционный методы (спектрометр A Analyst – 300 «PerkinElmer»; спектрометр АА 6300 «Shimadzu»;

спектрометр Thermo SolAAR M6 «Thermo Electron»).

Рисунок 2.21 - Схема подготовки проб к изучению вещественного состава гранулометрического; гравитационных и магнитных методов обогащения;

методов механической дезинтеграции и классификации.

Подготовка технологической пробы к обогащению включала операции дезинтеграции, грохочения, сокращения и отбора навесок для технологических исследований. Дезинтеграция проводилась в дезинтеграторе перемещивателе СБРгрохочение осуществлялось на грохоте ГИЛ-052. Эксперименты по гравитационному обогащению осуществляли на серийном лабораторном оборудовании (отсадочная машина «МОД-0,4»; винтовом сепараторе СВм- концентрационный стол СК0–0,5), рисунок 2.22.

Рисунок 2.22 - Оборудование, использованное при исследовании Обогатимость материала изучали по стадиальной технологической схеме, с получением чернового гравиоконцентрата из продуктивного класса и его дальнейшей доводке.

Первичная концентрация платины и золота проведена по двум вариантам:

методом винтовой сепарации и методом отсадки. Черновые гравиоконцентраты, по каждому из вариантов, доводились по схеме, в которой компоновка операций составлена на основании установленных технологических свойств, рисунок 2.23.

Рисунок 2.23 - Технологическая схема концентрации платины и золота В первом варианте использовалась обогатительная установка, состоящая из полупромышленного четырехвиткового винтового сепаратора максимально приближенного к промышленному типу марки СВм-500, пескового насоса ПР 12,5/12,5, зумпфа, системы трубопроводов для подачи пульпы на аппарат.

Производительность по твердому в питании винтового сепаратора составила – 500-550 кг/час, при содержании твердого - 25-29%. Черновой гравиоконцентрат состоял из объединенных концентратов, полученных в основной и контрольной винтовой сепарации [76].

Во втором варианте использована диафрагмовая лабораторная отсадочная машина площадью решета 380 см2. Режим работы отсадочной машины:

- постель – металлическая дробь диаметром 3-5мм, высота постели – 180мм;

- расход подрешетной воды – 30 л/мин;

- удельная производительность на 1м2 решета – 5,6-6,2т/час;

- частота пульсаций 270 мин-1;

- ход диафрагмы – 6мм.

Исходя из цели и задач, поставленных в работе, выбраны алгоритмы исследований рисунок 2.24.

Рисунок 2.24 - Алгоритм исследования минерального сырья Полупромышленные испытания проводились непосредственно на прииске «Кондёр». Для их проведения была спроектирована технологическая схема обогащения, рисунок 2.25, аппаратное её воплощение представлено в обогатительной установке, рисунок 2.26.

Рисунок 2.26 - Обогатительная установка на ШОФ прииска «Кондер»

С целью выявления оптимальных режимов процесса винтовой сепарации для достижения максимальной концентрации благородных металлов в концентрате эксперимент проводился с привлечением методов математического планирования. Для этого было построено три матрицы планирования соответствующие дробнофакторному эксперименту (план Коно на кубе Ko) [107].

Данный точечный план построен на базе непрерывных D-оптимальных планов Коно, включающий вершины m-мерного гиперкуба, середины его ребер и центр области планирования. Выбор данного плана был обусловлен его экономичностью и хорошими статистическими характеристиками.

На основании вычисленных статистических критериев можно сделать вывод, что данный план близок к оптимальному и пригоден для построения регрессионной математической модели процесса винтовой сепарации с учетом влияния количества витков на извлечение благородных металлов.

производительность Х1 (интервал варьирования 1,2-2,4 м3/ч, шаг варьирования – 0,6 м3/ч) и объёмный процент твердого в пульпе Х2 (интервал варьирования 10шаг варьирования – 10 %), количество витков - 3 и положение отсекателя – 100 мм по радиальной ширине, в ходе проведения эксперимента не менялись.

Значение количества витков, принято исходя из анализа данных полученных при проведении постановочных опытов, описанных в разделе 3.2.2, а также из опыта эксплуатации промышленных 3-х витковых сепараторов и литературных данных.

Пробами для экспериментов представляли материал отвалов с помещенными в неё частицами платины определенной массы и гранулометрического состава.

Обработка экспериментальных данных проводилась в среде Microsoft Excel 2007, визуализация полученных функций проводилась в среде Statistica 10.0.

Методика генерального опробования промывочных приборов Генеральное опробование, согласно методике опробования [108] включало в себя опробование 2-х промывочных приборов в течение суток. Для проведения генерального опробования были выбраны участки россыпи и промывочные приборы [109]: ПЗШ-150 № 5 (участок в районе разведочной линий 192, скважины 64-72); ПЗШ-150№ 9 (участок в районе разведочной линий 10, скважины 44-50, 56-60).

Цель работы: определение потерь благородных металлов и технологических параметров ведения процесса обогащения на опробованных промприборах.

Опробование проводилось в два этапа: 1-й этап – отбор проб и предварительная обработка их на прииске «Кондёр»; 2-й этап – обработка проб в лаборатории обогащения.

При проведении генерального опробования определялось: потери металла по стадиям обогащения; технологические параметры ведения процесса промывки песков. Для определения вышеуказанных параметров проведены следующие работы:

1). Определено чистое время работы и суточная производительность промывочных приборов, путём маркшейдерского замера опробуемого участка до и после опробования, а также путём замера времени наполнения пробников.

2). Определена характеристика потока пульпы на шлюзах и отобраны суточные пробы хвостов промывочных приборов, замерены объёмы этих проб, определено отношение Ж:Т в продуктах обогащения.

3). Определена гранулометрическая характеристика проб хвостов промывочных приборов.

4). По данным гранулометрической характеристики продуктов, определена эффективность грохочения для каждого промприбора.

гранулометрической характеристики и объёмной массы в плотном состоянии в лаборатории.

6). Извлечение шлиховой платины и золота и определения их содержания в каждом из опробованных продуктах обогащения в лаборатории обогащения.

Принципиальная схема обогащения проб приведена на рисунке 2.28, которая включает в себя четыре последовательных этапа: дезинтеграции и классификации материала; первичная концентрация благородных металлов по технологии концентрационном столе; глубокая доводка методами магнитной и электромагнитной сепарации и разделение в тяжёлой жидкости (бромоформ).

7). Произведена выборка шлиховой платины и золота из концентратов опробованных продуктов обогащения, определена их масса и выполнено минералогическое описание, проведён ситовый анализ выделенной платины.

8). Произведены расчёты содержания металла в 1м3 суммарно по платине и золоту шлиховому. Т.к. на ШОФ прииска «Кондёр» после обработки материала съёма с промывочных приборов был определён вес платины и золота шлихового коллективно. Для расчёта объёма песков и гали в плотной массе, применялись следующие коэффициенты разрыхления: для хвостов ШМН - 1,2, для эфелей ШГН -1,25, для гали вашгерда 1,5.

9). Рассчитана качественно-количественная и водно-шламовая схема для каждого опробованного промывочного прибора [101].

Рисунок 2.27 - Принципиальная схема обработки проб в лаборатории Технологическая схема промывочного прибора ПЗШ-150 № 5 и точки отбора проб представлены на рисунке 2.29.

Рисунок 2.28 - Технологическая схема прибора ПЗШ-150 №5 и точки отбора проб Технологическая схема промывочного прибора ПЗШ-150 № 9 и точки отбора проб обозначены на рисунке 2.30.

Рисунок 2.29 -Технологическая схема прибора ПЗШ-150 №9 и точки отбора проб 1. Месторождение р. Кондер уникально и занимает ведущее место в общем ряду известных месторождений по количеству содержащейся в нем платины.

Общая длина россыпи, с учетом выноса в р. Уоргалан и далее в р. Омня, составляет более 60 км при средней ширине 360 м.

2. Эфельные отвалы месторождения россыпной платины ручья «Кондер» и его продолжение ручей «Уоргалан» относится к важнейшему геологопромышленному типу стратегически важного минерального сырья. Запасы шлиховой платины оцениваются в 80 т, при этом основная часть металла представлена среднеиридистой изоферроплатиной преимущественно уплощенной формы и сосредоточенна в мелких классах крупности - 0,5+0 мм.

3. Ниже «кольца» россыпь р. Кондер сохраняет тот же минералогогеохимический тип, что и в котловинной части, т.е. относится к иридистоплатиновой группе с незначительной долей собственно платиновой. По мере перемещения от коренных источников происходит освобождение изоферроплатины от хромшпинелидов и силикатов. Её самостоятельные выделения истираются, что сказывается на улучшении их окатанности и гранулометрических характеристиках: исчезают самородки, увеличивается доля мелких (-0.25 мм) и средних (-0.5 мм) фракций.

4. Обоснованный алгоритм и комплекс методик исследования позволит получить достоверные данные по вещественному составу и технологическим свойствам отвалов.

3 ИЗУЧЕНИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА И ИССЛЕДОВАНИЕ

НА ОБОГАТИМОСТЬ ПЕСКОВ РОССЫПИ «КОНДЁР»

В результате детальных минералогических исследований техногенных отвалов, рисунок 3.1, и исходных песков Кондерского месторождения выявлено, что отличительной чертой данных материалов является: наличие продуктивного класса -2+0 мм, в котором сконцентрирована практически вся платина и минералы тяжелой фракции; высокий выход непродуктивной гали +2 мм; высокое содержание иловой фракции, что предопределяет целесообразность выделения продуктивного класса и его гравитационного обогащения.

Рисунок 3.1 – Эфельные отвалы в интервале б.л. № 157- Техногенные образования формируются и характеризуются в зависимости от вещественного состава исходных песков и способа переработки исходных песков. Для техногенных образований месторождения «Кондёр» характерно присутствие 5 типов техногенных отвалов: галечные отвалы; эфельные отвалы шлюзов глубокого и мелкого наполнения; хвосты отсадочных машин; хвосты концентрационных столов; хвосты шлихообогатительных фабрик. Наибольший интерес представляют эфельные отвалы. На рисунке 3.2 представлены морфоструктурный план территории и интервалы отбора и изучения эфельных отвалов [110].

Пробам, отобранным в интервалах, показанных на рисунке 3.2, присваивались порядковые номера от пробы №1 б.л. №216 до пробы №8 б.л.

№192. Особенности морфоструктурного плана территории предопределили рисунок речной сети, строение долин и самым существенным образом сказались на распределении россыпной платины, что наглядно демонстрирует рисунок 3.3.

Рисунок 3.3 – Изменение: а) - средней крупности мм зерен платины в песках; б) На фоне уменьшения содержания и средней крупности платины в исходных песках, содержание платины в эфельных отвалах увеличивается, рисунок 3.4.

Рисунок 3.4 – Среднее содержание шлиховой платины г/м3 в эфельных Изучение вещественного состава, посредством гранулометрического, технологических свойств и особенностей вещественного состава, определяющих обогатимость продуктивного класса песков.

3.1.1 Определение гранулометрического состава песков и благородных Данные о гранулометрическом составе эфельных отвалов, представленные на рисунке 3.5, свидетельствует о том, что основная масса материала продуктивного класса (-2 мм) колеблется от 23,88 % в пробе №4 до 65,8 % в пробе №8. В продуктивной части эфельных отвалов наблюдается определенная закономерность распределения классов крупности. В диапазоне крупности от - мм до +0,25 мм выхода классов возрастают, достигая максимума в классе мм. На материал более 0,25 мм приходится основная масса продуктивного класса. Далее с уменьшением размера зерен до класса -0,02мм значения выходов снижается до десятых долей процента. Массовая доля классов, соответствует пробе №7 - 21,79%.

Рисунок 3.5 - Диаграмма распределения материала эфельных отвалов по классам На рисунке 3.6 приведено распределение платины по классам крупности.

Рисунок 3.6 – Диаграмма распределения шлиховой платины по классам Из анализа данных приведенных на рисунке 3.6 видно, что содержание платины в песках эфельных отвалов по классам крупности неравномерное.

Классы крупнее 1 мм и тонкие классы менее 0,074 мм (иногда 0,125 мм) обеднены платиной. Основная часть платины распределяется в материале крупностью от 1, до 0,071 мм. Данный фактор необходимо учесть при выборе оборудования для первичной концентрации металла [11,12].

Определение содержания золота пробирно-атомно-эмиссионным методом с