автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.08, диссертация на тему:Совершенствование технологии и оборудования для выделения золота из шлихов

Р Г 5 ОД

На правах рукописи

Н Г- Г ? Л п )■.*

■л '.'■>: к ' > - *

ХУТУЕВ Тахир Юсуповнч

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА ИЗ ШЛИХОВ

Специальность 05.15.08. - "Обогащение полезных ископаемых".

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Владикавказ 1996

Работа выполнена на кафедре "Обогащения полезных ископаемых" Северо-Кавказского государственного технологического университета

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Солоденко А.Б.

Официальные аппоненты:

доктор технических наук, профессор Кармазин В.В. кандидат технических наук Сорокер Л.В.

Ведущая организация: Тырныаузский вольфрамо-молибденовый комбинат.

. Защита диссертации состоится £0 ^^/С-^ЪО^С^- 1996 г. в час на заседают диссертационного совета К 063.12.02. Северо-

Кавказском государственном технологическом университете по адресу: 362021, г. Владикавказ, РСО-Алания, ул. Николаева 44, СКГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СКГТУ.

Автореферат разослан " ^ " 1996 г.

Ученый секретарь совета

д.т.н. профессор Алкацев М.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из важнейших направлений стабилизации экономики РФ является увеличение объема добычи золота из недр. Около 80% добычи золота осуществляется из россыпей, поэтому чрезвычайно важной задачей является повышение эффективности обогащения золотосодержащих шлихов. При выделении свободного золота до сих пор применяются малоэффективные или вредные для здоровья процессы от-дувки, ручной отбойки на вашгердах, лотках или ртутная амальгамация.

Реорганизация золотодобывающей отрасли привела к появлению множества самостоятельных структур среднего и мелкого масштаба, которые не в состоянии рентабельно использовать известные современные дорогостоящие технологии и оборудование. В этих условиях вопрос совершенствования оборудования для обогащения золотосодержащих шлихов в направлении повышения его технологической и экономической эффективности является чрезвычайно актуальным.

Настоящее исследование посвящено совершенствованию технологии и оборудования для извлечения золота в магнитных жидкостях - одного из наиболее перспективных современных методов. В парамагнитном варианте этот способ был разработан в конце 60-х годов специалистами ИГИ АНСССР и детально исследован учеными ЦНИГРИ. С переходом на ферромагнитные коллоиды освоением магнито жидкости ой сепарации (МЖС) занимались институты ГМУО (Луганск), ЦНИИОлово (Новосибирск), ВНИИПВторцветмет (Донецк), СКГМИ (Владикавказ) и Др-

Большинство созданных за этот период и применяемых в практике МЖ-сепараторов изготовлены на базе сложных, громоздких и дорогостоящих электромагнитных систем. Это сдерживает широкое применение аппаратов в золото добывающей промышленности . Поэтому задача снижения стоимости металло- и энергоемкости МЖ-сепараторов представ-

ляется весьма актуальной. Наиболее перспективным при этом является перевод МЖ-сепараторов на постоянные магниты. Это требует глубоких теоретических и экспериментальных исследований. В настоящей работе рассматриваются результаты работ выполненных автором в данном направлении.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности обогащения золотосодержащих продуктов за счет усовершенствования магнитожидкостных сепараторов применением в их конструкциях постоянных магнитов.

Методы исследований. В исследованиях использовались фундаментальные положения теорш! электромагнитного поля, магнитной гидродинамики сплошных сред. Применялись математические и физические методы моделирования магнитного поля, моделирования разделительных процессов на персональных ЭВМ, методы системного анализа и математической статистики. В экспериментах применялись магнитные , гидромеханические и гравиметрические измерения.

Защищаемые научные положения:

- математическая модель магнитного поля системы постоянных магнитов;

- графический метод расчета свободных поверхностей ферроколлои-да в магнитом поле;

- аналитическое выражение эффективной плотности псевдоутяжелен-ного ферроколлоида;

- пакет программ для расчета на ЭВМ основных параметров МЖ-сепараторов на постоянных магнитах.

- теоретические закономерности взаимодействия и перемещения минеральных частиц в рабочей зоне МЖ-сепаратора;

- статистическая модель сепарации частиц в ферромагнитной жидкости;

- конструкции магнитожидкостиых сепараторов на постоянных магнитах;

- результаты лабораторных промышленных испытаний и внедрения разработанных аппаратов.

Достоверность научных положений и результатов подтверждается решением основных уравнений теории поля и магнитных цепей, гидростатики ферроколлоидов и сепарационных процессов экспериментальной их проверкой по законам математической статистики. Высокая сходимость теоретических расчетов и экспериментальных данных в лабораторных и промышленных условиях подтверждают достоверность полученных результатов.

Научная новизна выполненной работы заключается в разработке нового аналитического метода расчета основных параметров систем постоянных магнитов магнитожидаостных сепараторов. Теоретическое описание механизма псевдоутяжеления ферроколлоидов в поле постоянных магнитов, физических особенностей левитации и взаимодействия минеральных частиц в магнитожидкостиых сепараторах, статистическая модель разделения минералов в МЖ-сепараторе, формулы и уравнения применяемые при этом для МЖС являются новыми, что представляет определенную научную ценность. Результаты лабораторных и промышленных испытаний разработанных конструкций МЖ-сепараторов, являются вкладом в развитие научных представлений о технологических возможностях и перспективах сепарации минералов в ферромагнитных коллоидах.

Практическое значение работы заключается в повышении эффективности обогащения шлихов при добыче золота за счет применения новых конструкций МЖ-сепараторов на постоянных магнитах. Разработаны новые методы расчета МЖ-сепараторов, предложен ряд оригинальных конструкции МЖС. Создана серия лабораторных я промышленных моделей МЖ-сепараторов на постоянных магнитах.

Реализация работы. Технология выделения свободного золота с помощью разработанных МЖС на постоянных магнитах внедрены в с/а "Дендрит", "Заря -1" (Амурской области), в ассоциации "Сибирское золото" (г. Бодайбо), а также без участия автора в артелях п. Бараниха (Чукотка), п. Стекольном (Магаданской области), п. Херпучи (Хабаровский край), п. о. Якутюжгеология (п. Чульман).

Использование МЖ-сепараторов в этих организациях при обогащении хвостов ручной доводки, шлихов кассовых отдувов и других трудно-обогатимых промпродуктов позволило получить дополнительные десятки килограммов благородного металла, ликвидировать ручной труд, а также избавиться от вредного процесса ртутной амальгамации.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждались :

- на 2-ой международной конференции "Безопасность и экология горных территорий;

- на научно-технической конференции СКГТУ, посвященной 50-летию Победы над фашистской Германией;

- на секциях металлургического факультета научно-технической конференции СКГТУ, посвященной дню науки;

- на научно-технических советах золото добывающих предприятий Амурской, Магаданской областей и Хабаровского края, Чукотки и Якутии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 статей. Результаты исследований изложены в научном отчете.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения. 5 разделов, заключения, списка литературы из 89 наименований и 8 приложений; содержит 170 страниц машинописного текста, 15 таблиц, 43 рисунка. В приложение включены документы, подтверждающие практическое использование результатов выполненной работы.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА В ФЕРРОКОЛЛОИДАХ.

Технология обогащения золотоносных песков россыпных месторождений включает, как правило, первичное обогащение на шлюзах с получением серых или черных шлихов, т.е. суточных съемов разного качества в зависимости от технологии последующей их обработки. Если золотодобывающее предприятие имеет свое доводочное отделение (ШОУ или ШОФ), то со шлюза ежесуточно снимается серый шлих, т.е. концентрат низкого качества, содержащий значительное количество пустой породы. Этот продукт в доводочном отделении с помощью концентрационных столов, отсадки, шлюзов и подшлюзков механически обогащается до черного шлиха, содержащего лишь тяжелые минералы. Если ШОФ на предприятии отсутствует, то операция доводки серого шлиха осуществляется вручную непосредственно на шлюзе во время съемки разбуториванием постели и промывкой ковриков в определенном порядке.

Извлечение свободного золота из черных шлихов в обоих случаях осуществляют вручную на вашгерде скребками, частично - щетками на концентрационном столе. Магнитные минералы при этом убираются также вручную постоянными магнитами. Хвосты вашгерда после многократных перечисток сдают на металлургический передел или доводят ртутной амальгамацией. Очистку золота осуществляют с помощью отдувки также ручной в большинстве случаев. Обе операции вредны и малоэффективны.

В последние годы вместо амальгамации и отдувки, все чаще используют магнитожидкостную сепарацию - процесс разделения минералов в псевдоутяжеленных ферромагнитных коллоидах. Эффект псевдоутяжеления феррожидкостей обусловлен воздействием на них неоднородным магнитным полем, в результате чего в объеме ФМЖ возникает кроме Агхи-медовой дополнительная управляемая выталкивающая сила магнитного

происхождения. Эта сила зависит от интенсивности поля и концентращш ферроколлоида. Варьируя данными параметрами можно создать уровень выталкивающих сил, достаточный для плавания минералов любой плотности, а следовательно, и для разделения их по этому признаку. Таким образом, сепарация минералов в псевдоутяжеленных средах происходит аналогично расслаиванию в обычных тяжелых средах: суспензиях или растворах.

Преимуществом искуственно утяжеленных разделительных сред является возможность быстрого изменения плотности разделения в неограниченных пределах или наоборот бесконечно длительной ее стабилизации на заданном уровне без изменения вязкости. Вязкость качественно приготовленной ФМЖ в процессе работы остается всегда на уровне вязкости воды. Очевидно, что среда с такими свойствами для разделения минералов является идеальной.

В качестве ферромагнитных жидкостей чаще всего используют коллоидные растворы магнетита, в керосине, стабилизированные олеатом натрия. Средний размер коллоидных частиц составляет 100 ангстрем. Физическая плотность ФМЖ - обычно 0,9-1,1 г/см3, намагниченность насыщения 10+20 кАУм. Получают ферроколлоиды осаждением смеси двух и трехвалентных солей железа аммиаком, с последующим переводом образовавшегося осадка магнетита в керосин с олеиновой кислотой при интенсивном нагревании и перемешивании. Маточный раствор удаляют декантацией или магнитным полем.

Магнитожидкостные сепараторы представляют собой магнитную систему, в рабочем пространстве которой за счет конфигурации полюсов создается неоднородное поле с градиентом напряженности в направлении сил гравитации. Феррожидкость заполняет межполюсной зазор, образуя рабочий слой песвдоутяжеленной среды в соответствии с геометрией полюсов. В этом слое и происходит сепарация минералов. Движение частиц осуществляется свободно под действием гравитационных сил . либо при-

нудительно с помощью различных устройств: конвейеров, вибраторов колес с лопатками и т.п. Иногда применяют комбинацию свободного и принудительного перемещения частиц.

Способ разделения в магнитных жидкостях разработан был в СССР группой ученых под руководством Андреса У.Ц. и значительно развит специалистами под руководством Берлинского А.И. Большой вклад в освоение данного метода внесли Дворчик С.М., Голодняк В.А., Губаре-вич В.Н., Гарин Ю.М., Смолкин Р.Д., Алипов А.И., Кармазин В.И., Кармазин В.В., Кравченко Н.Д., Гуляихин Е.В., Солоденко А.Б., Шишков A.A. и другие.

Инженерами и учеными СССР выполнен большой объем теоретических, экспериментальных и технологических исследований, в области МЖС, создано множество технических решений по устройству оборудования для МЖС и способу ведения процесса, изготовлено большое количество - МЖ-сепараторов разного масштаба и назначения. Однако, практическое применение новый метод обогащения нашел только в золотодобывающей промышленности, а также при сортировке вторсырья цветных металлов.

В практике обогащения золотосодержащего сырья используют МЖ-сепараторы, выполненные на базе мощных, громоздких и энергоемких электромагнитов. Оборудование МЖС является дорогим, сложным, требует квалифицированного обслуживающего персонала и стационарных условий эксплуатации. Все это препятствует широкому распространению МЖС особенно в условиях реорганизации золотодобывающих объединений на множество малых самостоятельных предприятии.

Преодоление указанных недостатков возможно переводом МЖ-сепараторов на постоянные магниты из новых высококоэрцетивных сплавов на базе редкоземельных элементов. Современные технологии порошковой металлургии создают сплавы с огромной магнитной энергией 200 кТ/Ам и более. За рубежом использование редкоземельных магнитов в

обогатительной технике считается приоритетным направлением модернизации оборудования. Работы ученых и конструкторов отечественных фирм "Роснедра" (Москва), "Грант" (Нарра-Фоминск), "Геос" (Владикавказ) подтверждают правильность выбранной ориентации в совершенствовании магнитожидкостных сепараторов.

Однако использование постоянных магнитов в технике МЖС требует решения целого ряда теоретических, технологических и практических вопросов. Наиболее важным при этом являются: разработка надежных аналитических методов расчета систем постоянных магнитов, изучение гидростатики ферроколлоидов в поле постоянных магнитов, поведения частиц и агрегатов в объеме ФМЖ, конструктивная проработка разных схем МЖ-сепараторов, их всесторонние испытания в лабораторных и промышленных условиях. Решение этих вопросов является предметом настоящей диссертации.

МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ МЖ-СЕПАРАТОРОВ НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ

Распределение магнитного поля в рабочем зазоре МЖ-сепаратора является одной из наиболее важных проблем конструирования МЖ-сепараторов. Рассмотрению данного вопроса в работе предшествует анализ фундаментальных положений теории магнитного поля, и прежде всего описания его с помощью функций комплексных переменных. На примере клинообразного зазора с помощью функции вида = А\пг + С , в которой С = С) С), получены уравнения линий напряженности в виде окружности и уравнения линий равного потенциала в виде радиальных прямых, т.е.:

Vm = A\nz + Ct = const

Um = AQ + C2 = const

Расчет напряженности поля согласно данным выражениям показал удовлетворительную сходимость результатов с данными измерениями лишь в узких зазорах менее 10 мм.

Перспективным для МЖС представляется использование магнитных систем открытого типа. В работе исследованы 6-ти, 3-х и 2-х полюсные модели подобных систем, изготовленные из кобальтового сплава ЮНДК-35. Магнитные параметры поля над полюсами в этом случае удовлетворительно описываются с помощью экспоненциальных функций

Н = Нпе s ; VH = = —Н0е 5

дН_ п

дН ~ s'

71

-у.

(2)

Ф= jH0e~ydy

Нп

где 5 - расстояшю между полюсами.

При одинаковой массе магнитного материала глубина поля наибольшая у двухполюсной системы, поэтому этой системе в работе уделено особое внимание. Для расчета картины магнитного поля в данном случае использован метод, разработанный в СКГТУ, в котором комплексный магнитный потенциал одного магнита (рис. 1) описывается функцией:

^М* - ~ - 20) -

~(2 ~ ~ + " )1п(2 " 21)

где =/0 - Ь + у'о; 21 = 10-Ь + }а, г = х + \у\ М - намагниченность магнита; а, Ь - геометрические параметры магнитной системы.

В работе представлен подробно вывод основных формул, характеризующих магнитное поле указанным методом. Например, изменение напряженности поля между полюсами вдоль вертикального расположенного радиус-вектора р определяется выражением:

Н = КН0{1п(р2 +2рр0з1пф0 +Ро)-1п(р2 -2рр0з1Пф0 +Ро)-

-ln(p2 -2рр1э1пф1 +p,) + ln(p2 -2pp1sincp1 +Pi)j (4)

где Ho - напряженность магнитного поля в центре поверхности магнита /< = 1 / arctg(2a / b);

ро, pi, (ро, tpi - полярные координаты угловых точек магнитов.

Для расчета на ЭВМ составляющих магнитной индукции согласно полученной математической модели на языке "ПАСКАЛЬ" составлена расчетная программа. Примеры графиков изменения магнитной индукции в надполюсном пространстве, а также картины поля системы плоских магнитов, построенных электронно-вычислительной машиной IBM AT 346, показаны на рис. 2 и 3. Анализ результатов измерений магнитных параметров на физических моделях разного типа подтвердил высокую степень точности описания магнитных параметров с помощью принятой методики и формул.

Рис. 2(а). Изменение горизонтальной составляющей магнитной индукции над полюсами плоской системы (у = 0).

Рис. 2(6). Изменение вертикальной составляющей магнитной индукции над полюсами плоской системы у = 0.

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЖ-СЕПАРАЦИИ

Градиент напряженности магнитного поля УН создает в объеме фер-роколлоида дополнительную объемную силу. При совпадении направления векторов УН и g уравнение гидростатики ФМЖ принимает вид УР = р0д + \IqMVH . Решением этого уравнения является выражение:

Этот закон распределения давления в жидкости, имеющей плотность рэ. Эта величина, называемая эффективной плотностью, складывается из физической и "магнитной" плотности. Если плотность частиц больше рэ, они тонут в объеме ФМЖ, если меньше - плавают, т.е. это удобный технологический параметр, характеризующий состояние разделительной среды. В работе выполнен теоретический анализ и экспериментальные исследования эффективной плотности среды в МЖ-сепараторах разного типа. Всего исследовано восемь физических моделей МЖ-сепараторов на постоянных магнитах разной конфигурации и сплавов. На рис. 4 представлен график пондеромоторных сил в объеме висящего слоя ФМЖ, иллюстрирующий графический метод расчета высоты слоя или свободной поверхности ФМЖ, т.е. решение уравнения:

Р = Ро Ро+—МУН)д(у-у0) = Р0-Рэд(у-у0)] (5)

ш/*

9 10 11 12 ем

|1гаах = 9СМ Паол - 3 см

Рис. 4. Красчету висящего слоя ферроколлоида.

Расчет и замеры величин рэ, а также геометрических параметров слоя ФМЖ показали возможность использования любой из рассмотренных систем постоянных магнитов для МЖ-сепарации.

В псевдоутяжеленной феррожидкости минеральные частицы ориентируются длинной осью вдоль силовых линий, а также испытывают взаимное притяжение в этом направлении. Эта сила определяется формулой:

2х/2

Рм =

Зцр М£У

2пх4

(7)

где .т - расстояние между центрами частиц, V - объем частиц.

Сопоставлением величины /-м с силами, разделяющими частицы, определена минимальная крупность частиц для разделения их в феррокол-

лоидах. Для смеси кварц-галенит, например, предельная теоретическая крупность частиц составляет 0,13 мм. Практика МЖС подтверждает эту величину: материал менее 0,1 мм в феррожидкости разделяется неудовлетворительно.

Кинетика разделительных процессов в МЖ-сепараторе зависит от скорости вертикальных перемещений частиц в рабочей зоне. Последняя определяется эпюрой выталкивающих сил в объеме ФМЖ. При монотонном увеличении этого параметра в глубину рабочего слоя скорость осаждения частиц определяется формулой:

., К С-Иу И \ (с И ^ _2„ V

и=1 -¿- + —5---+ —у е 2я'у ; (8)

^ а, 2а}) Ц 2а,2;

где с, И, а - постоянные коэффициенты, зависящие от физических параметров магнитного поля, среды и частиц.

Выражение получено решением дифференциального уравнения свободного падения частицы при постоянном коэффициенте сопротивления, что правомерно для быстропадающих частиц, таких как самородное золото, галенит, касситерит и др.

РАЗРАБОТКА, ИСПЫТАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ МЖ-СЕПАРАТОРОВ НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ

На первом этапе исследований были определены оптимальные режимы получения высокодисперсного золя закиси-окиси железа для получения ферроколлоидов. Установлены предельные значения скорости смешения растворов, их концентрации, температуры и интенсивности перемешивания. В результате разработан технологический регламент, гарантирующий

получение высококачественных ферроколлоидов, пригодных для МЖ-сепараторов.

На базе выполненных теоретических расчетов и экспериментальных исследований было разработано несколько экспериментальных моделей МЖ-сепараторов на постоянных магнитах. Геометрические параметры рабочих органов МЖС выбирались с учетом выявленных гидродинамических особенностей перемещения и разделения минералов в объеме ФМЖ. Магнитные системы рассчитывались на ЭВМ методом последовательных приближений, используя разработанный пакет программ. Сечения магни-топровода рассчитывались, исходя из полученного в работе выражения

магнитного вектор-потенциала А, имея ввиду, что линейный интеграл А по замкнутому контуру полюса магнита равен магнитному потоку, т.е.:

где а1, а2, аз, а4 - постоянные, определяющие размеры магнитов;

Вкр - максимальная индукция в ненасыщенной стали.

Схема МЖ-сепаратора с клинообразной магнитной системой показана на рис. 5. Сепаратор состоит из: бункера 1, сеперационной камеры 2 с магнитной жидкостью 3, магнитной системы 4, вибратора 5, приемников продуктов 6-8. Масса аппарата 52 кг, габариты 340x450x620.

(9)

А-А

6-6

77777777777^

Ш5

/ТУ/,

Рис. 5.

Сепарационная камера заполняется ферроколлоидом, который удерживается полем магнитов между полюсами, образуя псевдоутяжеленный рабочий слой. Материал из бункера поступает в слой ФМЖ и расслаивается: тяжелые частицы опускаются на дно, легкие выплывают на поверхность, промежуточные по плотности занимают среднее по высоте положение. За счет наклона рабочего слоя, вибрации камеры и неоднородности поля в горизонтальном направлении все частицы перемещаются вдоль слоя ФМЖ и разгружаются в соответствующие приемники.

Эта модель сепаратора послужила основой универсального магнито-гравитационного комплекса (УМГК). который включает кроме того вибросито, тарельный и роликовый магнитные сепараторы. Сочетание этих аппаратов обеспечивает эффективное разделение минералов по крупности, плотности и магнитной восприимчивости. Московским заводом электроприборов выпущена серия из Ю комплектов УМГК: большинство из них успешно эксплуатируются в лабораториях и шлиходоводочных отделениях золотодобывающих предприятий.

На рис. 6 показана схема МЖ-сепаратора с плоской магнитной системой открытого типа. В данном аппарате феррожидкостью заполняется

7777777У / / //7/У/7////////

М-

/ПН /У/У/

ы £

ч кн,

1 - бункер

2 - рама

3 - магнит

4 - золотоприемник

5 - приемник

сульфидов

6 - сепарационная

камера

7 - феррожидкость

сепарационная камера 6. Материал подается из бункера 1 в рабочую зону над магнитами 3, разделяется, и, заполняя приемники 4, 5, 6, постепенно вытесняет избыток феррожидкости. Такой принцип работы обеспечивает стабильный уровень ФМЖ в рабочей зоне и свободный вывод материала. Разгрузка хвостов осуществляется периодически поворотом камеры 6 вокруг оси "0".

В 1995 году было изготовлено несколько аппаратов подобной конструкции. Испытания в условиях действующих золото добывающих предприятий подтвердили их простоту и надежность, однако малый объем приемников тяжелых фракций и золота, необходимость их частого съема делают возможным их применение лишь на бедных шлихах простого состава.

Лабораторные испытания МЖ-сепараторов проводились на искусственных смесях из кальцита, галенита и свинца, имитирующих золотосодержащий шлих. В результате серии экспериментов, выполненных по матрице 4-х факторного плана и обработки результатов на ЭВМ, получена модель сепарации в виде алгебраических уравнений, связывающих критерий эффективности разделения с конструктивными и технологическими параметрами МЖС.

В таблице показаны некоторые результаты оптимизации режима МЖС в промышленных условиях на реальных шлихах старательной артели "Заря-1" Амурской области.

Таблица

Показатели МЖС золотосодержащих шлихов (класс 0,5-0,1 мм)

Продукты Выход, % Содержание, % Распределение, % Критерий Хенкока,%

Аи РЬБ Аи РЬБ

Аи-продукт 0,67 98,9 - 99,9 -

РЬ-продукт 30,65 0,003 87,8 0,01 86,1 80,7

Легкая фракция 68,78 6,3 13,9

Питание 100,0 0,67 31,1 100,0 100,0

В данном случае питанием МЖ-сепаратора служили хвосты концентрационного стола после выделения из них магнитных фракций. Шлихи отличаются большим содержанием галенита и пирита, что делает их трудиообогатимыми. Высокие показатели МЖС получены и на кассовых отдувах, содержащих 10-20 % золота. Всего на данном объекте в ходе испытаний было переработано около 300 кг шлихов разного состава и качества, получено около 4 кг 95%-ого шлихового золота.

В артели "Дендрит" этого же региона испытания МЖС проводились на текущих съемах шлюзов, содержащих 0,8-1 % золота, а также хвостах ручной доводки шлихов на вашгерде, содержащих 0,1-0,2 % золота. В обоих случаях использование разработанного оборудования позволяет оперативно выделять золото в 95-97%-ные продукты. Потери золота при этом не превышают 1 %. На данном объекте в ходе испытаний было выделено 1,2 кг чистого золота.

В ассоциации "Сибирское золото" (г. Бодайбо") из 12 кг хвостов промышленной доводки участка "Красный" в ходе коротких испытаний

МЖС получено 40 г чистого золота. Этот результат полностью удовлетворил заказчика, и оборудование МЖС на этом объекте, как и во всех предыдущих случаях, принято в постоянную эксплуатацию.

Не менее высокие показатели внедрения разработанных МЖС-сепараторов в составе сепарационного комплекса "УМГК" были достигнуты на прииске в п. Бараниха (Чукотка), в артелях п. Стекольный (Магадан, обл.), п. Херпучи (Хабаровск, кр.). Внедрение технологии МЖС всем перечисленным организациям обеспечивает большой экономический и социальный эффект.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В технологии обогащения золотосодержащих шлихов часто используются неэффективные или вредные для здоровья методы ручной отдувки, отбойки на лотках, вашгердах или ртутной амальгамации. Широкое внедрение высокоэффективного метода сепарации в псевдоутяжеленных фер-роколлоидах возможно с переводом магнитожидкостных сепараторов на постоянные магниты. С этой целью автором выполнен комплекс теоретических, экспериментальных исследований и конструктивных разработок. При этом получены следующие результаты.

1. Разработан аналитический метод расчета основных параметров систем постоянных магнитов для МЖ-сепараторов.

2. Созданы программы расчета и графического изображения поля постоянных магнитов на ЭВМ типа IBM 346.

3. Выполнено физическое моделирование основных типов магнитных систем МЖ-сепараторов из высококоэрцитивных редкоземельных сплавов, пригодных для магнитожидкостных сепараторов.

4. Разработан графический метод расчета свободной поверхности ФМЖ между полюсами постоянных магнитов.

5. Экспериментально исследованы форма и размеры рабочего слоя феррожидкости, а также распределение в ней выталкивающих сил для разных типов магнитных систем.

6. Проведен теоретический анализ взаимодействия частиц в объеме псевдоутяжеленного ферроколлоида. Рассчитана предельная крупность материала для МЖ-сепарации.

7. Составлены и решены дифференциальные уравнения вертикального движения частиц в рабочей зоне МЖ-сепаратора.

8. Установлен оптимальный режим приготовления ферромагнитных коллоидов для МЖС по скорости и интенсивности перемешивания и концентрации исходных растворов.

9. Сформированы основные принципы расчета, на базе которых разработаны, изготовлены МЖ-сепараторы на постоянных магнитах с открытой замкнутой и полуоткрытой системами.

10. На базе лабораторных испытаний МЖС, выполненных и обработанных по законам математической статистики, получена математическая модель эффективности разделения минералов в МЖ-сепараторе.

11. Проведены промышленные испытания разработанных МЖ-сепараторов в условиях ряда действующих золотодобывающих предприятий.

12. Сепараторы, созданные по результатам выполненных исследований, внедрены и успешно эксплуатируются в с/а "Заря-1" и "Дендрит" Амурской области, "Сибирское золото" г. Бодайбо и др., что значительно улучшило экономические показатели этих предприятий.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ.

1. Хутуев Т.Ю., Солоденк о А.Б., Максимов Р.Н. Физико-технологические особенности разделительных сред магнитожидкостных сепараторов. "Цветная металлургия", № 1, 1995.

2. Максимов Р.Н., Солоденко А.Б., Хутуев Т.Ю. Исследования и расчеты по созданию гидро- и магнитных сепараторов. "Вестник СКГТУ", № 1, 1995.

3. Евдокимов С.Н., Солоденко А.Б., Максимов Р.Н., Хутуев Т.Ю. Применение магнитожидкостной сепарации в технологии флотационного обогащения руды. "Вестник СКГТУ", № 1, 1996.

4. Солоденко А.Б., Максимов Р.Н., Хутуев Т.Ю. Новое оборудование для обогащения шлихов на полигоне. Тезисы к 50-летию Победы. Владикавказ, 1995.

5. Солоденко А.Б., Сыса П.А., Хутуев Т.Ю. Универсальный магнито-гравитащюнный комплекс для разделения минералов. "Цветная металлургия", № 3, 1995.

6. Хутуев Т.Ю. Разработка и внедрение магнитожидкостного сепаратора новой конструкции. Тезисы к 50-летию Победы. Владикавказ, 1995.

7. Солоденко А.Б., Хутуев Т.Ю., Максимов Р.Н. Оборудование для экологически чистых методов разделения минералов. Тезисы докладов участников 2-ой международной конференции "Безопасность и экология горных территорий". Владикавказ, 1995.

8. Евдокимов С.И.. Солоденко В.Б., Хутуев Т.Ю., Максимов Р.Н. Получение гидрозоля закиси-окиси железа для синтеза магнитной жидкости. "Цветная металлургия", № 3, 1995.

Подписано к печати . Объем 1 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 384.

Издательство СКГТУ "Терек". Подразделение оперативной полиграфии. 362021, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44