Способ электрофизического обогащения пульпы, содержащей тонкодисперсное золото

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к электросепарации тонкодисперсного золота из золотоносных рыхлых песчаных и песчано-глинистых пород. Технический результат - повышение степени извлечения тонкодисперсного золота, снижение энергозатрат. Сущность способа: электросепарацию золотосодержащей пульпы проводят в движущемся растворе хлоридов щелочных металлов с концентрацией 10-20 г/л в переменном электрическом поле, создаваемом электродами при подаче на них переменного напряжения 12-18 В. 2 табл.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к электросепарации природных минералов в жидких средах, и может быть использовано для извлечения тонкодисперсного золота из золотоносных рыхлых песчаных и песчано-глинистых пород.

Известен способ, в котором для диэлектрического обогащения дисперсных минеральных продуктов в ванну наливают жидкость с заданной электропроводностью, в которую опускают электроды с постоянным или переменным напряжением не более 6000 В, подлежащий разделению материал подают на наклонную перегородку, при скатывании с которой происходит разделение частиц с разными электрическими свойствами. (А.с. №127208, кл. 16, БИ №7, 1960 г.).

Недостатком известного способа является его большая энергоемкость и неэффективность использования при извлечении тонкодисперсного золота.

Известен способ электрической сепарации золотосодержащего минерального комплекса, включающий помещение частиц в электрическое поле и отбор разделенных фракций, отличающийся тем, что разделение частиц осуществляют в электростатическом поле горизонтального плоского конденсатора напряженностью 2,5-3,0 кВ/см при отрицательной полярности верхнего электрода при одновременном нагреве частиц до 200-220°С. (Патент РФ №2029629, МПК 6 В 03 С 7/00, БИ №6, 1995 г.).

Недостатком известного способа являются большие энергетические затраты на создание электрического поля напряженностью 2,5-3,0 кВ/см, дополнительный нагрев частиц до 200-220°С и использование высокого напряжения, подаваемого на электроды (3800-5500 В), кроме того, способ рассчитан на обогащение минералов с размером частиц более 0,5 мм, т.е. относящихся к более крупному классу, чем тонкодисперсное золото.

Известен способ электрической сепарации золота, в котором для извлечения золота применяется коронное электрическое поле с использованием вибролотка, с подогревом (Электрический сепаратор ЭС-2. Руководство по эксплуатации ЭС 20000000 РЭ. 1976 г.).

Недостатком известного способа является низкая эффективность при извлечении частиц класса -0,15 0,01 мм, степень извлечения 15%, большие затраты электроэнергии, так как необходим подогрев вибролотка до 80°С.

В связи с постоянно возрастающей потребностью различных отраслей промышленности в благородных металлах наблюдается тенденция к промышленному использованию месторождений с более бедными и труднообогатимыми рудами. К такому типу золотоносных пород относятся песчано-гравийные материалы (ПГМ). Золото в этих породах весьма мелкое (0,15-0,25 мм), тонкое (0,10-0,15 мм) и пылевидное (менее 0,10 мм), по технологическим свойствам относится к труднообогатимой категории.

Традиционно обогащение золотосодержащих пород производится физико-механическими и химико-биологическими методами. К физико-механическим методам относятся гравитационный метод, методы разделения в электрических и магнитных полях. Гравитационный метод при промышленном использовании позволяет эффективно обогащать руды, содержащие золото крупностью не менее 0,06-0,08 мм. Для тонкого золота коэффициент извлечения при этом способе низкий, не более 65%. При использовании химико-биологических методов общим минусом является их несоответствие экологическим требованиям.

Наиболее перспективными для обогащения тонкодисперсного золота класса крупности менее 0,02-0,03 мм являются способы обогащения в магнитных и электромагнитных полях, хотя эти известные способы требуют больших энергетических затрат.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание экономичного и эффективного способа извлечения тонкого и тонкодисперсного золота из любых рыхлых пород как природного, так и техногенного (отвалы) происхождения путем электросепарации в токопроводящей среде.

Технический результат повышение степени извлечения тонкодисперсного золота, снижение энергозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что способ электрофизического обогащения пульпы, содержащей тонкодисперсное золото, включает подачу золотосодержащей пульпы в электрическом поле и выделение обогащенной фракции электросепарацией, при этом электросепарацию проводят в движущемся растворе хлоридов щелочных металлов с концентрацией 10-20 г/л в переменном электрическом поле, создаваемом электродами при подаче на них переменного напряжения 12-18 В.

Сущность изобретения заключается в том, что при прохождении золотосодержащей пульпы между электродами, находящимися в токопроводящей среде, происходит разделение тонкого золота от вмещающих минеральных составляющих по их электропроводности. При этом концентрация золота происходит в межэлектродном пространстве.

Пример осуществления способа.

Обогащению электрофизическим методом подвергалась шламовая часть ПГМ класса -0,1 мм. Пробы отобраны на Телеговско-Дербешкинском и Лаишевском месторождениях ПГМ Республики Татарстан. Всего было проведено 1500 экспериментов, на которых подтвержден эффект воспроизводства обогащения. Исходное содержание золота 0,08-0,70 мг/кг. Вмещающие минералы: ильменит, рутил, циркон, лейкоксен, магнетит, гематит, сфен, слюда, кварц и полевые шпаты.

Сначала получают золотосодержащую пульпу с соотношением Т:Ж, равным 1:(10-14), путем смешивания породы с жидкой токопроводящей средой, в качестве которой используются водные растворы хлоридов щелочных металлов с концентрациями от 10 до 30 г/л. Затем при скорости движения 5-10 м/с пульпа проходит между электродами, на которые подается напряжение 12-18 В, где и происходит выделение обогащенной фракции. Результаты обогащения представительных образцов приведены в таблице 1.

Как видно из таблицы, максимальные значения коэффициента извлечения (КИ), %, и содержания полезного компонента (СПК), мг/кг, приходятся на концентрацию раствора щелочного металла 10-20 г/л при напряжении на электродах 12-18 В. При концентрации раствора менее 10 мг/кг, например, 5 мг/кг, значения КИ и СПК минимальны при всех значениях напряжения. Это объясняется тем, что при таких концентрациях солей в растворе электрические силы, воздействующие на мелкие частицы золота, недостаточно сильно отклоняют их. При повышении концентрации солей до 30 г/л и напряжения на электродах до 20 В и более увеличившиеся электрические силы действуют не только на частицы золота, но и на вмещающие минеральные компоненты, что приводит к уменьшению величин КИ и СПК.

В таблице 2 представлены параметры сравнения изобретения и способа, описанного в последнем цитируемом источнике.

Из представленных в таблице данных видно, что по заявленному изобретению степень извлечения тонкодисперсного золота с частицами менее 0,1 мм в 6 раз выше по сравнению со сравниваемым способом. Кроме того, заявленный способ менее энергоемкий, так как энергия расходуется только на подаваемое напряжение.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий: заявленный способ, при его осуществлении, предназначен для использования в промышленности, а именно в горнорудной промышленности при обогащении тонкодисперсного золота.

Формула изобретения

Способ электрофизического обогащения пульпы, содержащей тонкодисперсное золото, характеризующийся тем, что золотосодержащую пульпу подают в электрическое поле и выделяют обогащенную фракцию электросепарацией, при этом электросепарацию проводят в движущемся растворе хлоридов щелочных металлов с концентрацией 10-20 г/л в переменном электрическом поле, создаваемом электродами при подаче на них переменного напряжения 12-18 В.