Как определить схему обогащения золотосодержащих руд с высоким содержанием ила? EPC-проект «под ключ» для обогатительной фабрики производительностью 1000 тонн в сутки с использованием технологий CIP/CIL

Золотосодержащая руда с глинистыми примесями — это тот тип руды, который чаще всего «неправильно оценивают» при строительстве обогатительной фабрики.При отборе проб содержание золота кажется неплохим, но как только начинается производство, все становится ясно: рудная пульпа настолько вязкая, что её невозможно перемешивать, перелив из сгустителя мутный, активированный уголь забивается грязью, и степень адсорбции резко падает. Несмотря на то, что используется полный цикл CIP/CIL, коэффициент извлечения застревает на уровне 70–80 % и не поднимается выше.Проблема заключается не в самой цианидной технологии, а в том, что «грязь» поступает в систему выщелачивания без надлежащей предварительной обработки. Обогатительная фабрика производительностью 1000 тонн в сутки (ежедневная переработка около 1000 тонн) — это довольно крупный объект, и ошибка в конфигурации даже одного технологического звена приведет к значительным потерям как в виде неэффективных инвестиций, так и в виде убытков от простоя.В данной статье мы начнем с рассмотрения механизма воздействия грязи на золотосодержащие руды, а затем подробно объясним, как определять технологическую схему, подбирать оборудование и устанавливать границы EPC для обогатительной фабрики производительностью 1000 тонн в сутки, работающей по технологии CIP/CIL.

I. В чём же заключается «вред от глины» в золоторудных рудах, содержащих глину

Золотосодержащие руды с высоким содержанием глинистых минералов (монтмориллит, каолин, иллит и др.) оказывают негативное влияние на систему цианидного извлечения золота на всех этапах технологического процесса:

Ухудшение реологических свойств рудной суспензии. После впитывания воды и разбухания глины кажущаяся вязкость суспензии значительно возрастает, в выщелачивающих чанах увеличивается количество зон, не охваченных перемешиванием, происходит неравномерное распределение цианидов и растворенного кислорода, ухудшается кинетика выщелачивания, в результате чего время выщелачивания вынужденно увеличивается; при производительности 1000 тонн в сутки эти потери становятся весьма заметными.

Образование глинистой пленки и адсорбционные помехи. Мелкие частицы глины обволакивают поверхность зерен золота, образуя глинистую пленку, которая препятствует выщелачиванию цианозолотых комплексов; кроме того, благодаря большой удельной поверхности глина адсорбирует уже растворенные цианозолотые комплексы, что приводит к вторичным потерям «растворенного золота».

Трудности при разделении твердой и жидкой фаз. Горная пуста медленно оседает и плохо сжимается; перелив из сгустителя имеет мутный вид; эффективность промывки низкая; степень прозрачности драгоценного раствора не соответствует нормативам, что значительно снижает эффективность последующей адсорбции на активированном угле или вытеснения цинковым порошком.

Отравление активированного угля. Мелкий ил и органические вещества забивают поры активированного угля и покрывают адсорбционные сайты, что приводит к снижению его золотоемкости; глинистые вещества попадают вместе с рудной суспензией в систему десорбционного электролиза, что влияет на эффективность десорбции и качество золотосодержащего ила.

Износ и засорение оборудования. Гидросульфата, содержащая ил, повышает риск износа и засорения насосов, трубопроводов и клапанов, что приводит к увеличению частоты остановок для очистки.

Поэтому в схемах CIP/CIL для золоторудных месторождений с высоким содержанием шлама последовательность операций должна быть следующей: сначала обработка шлама, затем выщелачивание, контроль параметров и стабилизация адсорбции. При производительности 1000 тонн в сутки, если этап обработки шлама выполнен некачественно, все последующее оборудование будет «платить» за это шламом.

II. Структура схемы для золоторудного месторождения с содержанием глины производительностью 1000 т/сутки

Первый этап: усиленная промывка руды и удаление глины. После дробления и перед измельчением организуется промывка руды: с помощью барабанных или спиральных промывочных машин глина отделяется от руды и диспергируется, а затем удаляется и классифицируется с помощью барабанных или высокочастотных вибрационных грохотов.Отделенный мелкий ил распределяется в зависимости от содержания золота: мелкий ил с низким содержанием золота направляется непосредственно в систему обработки хвостов, что позволяет избежать ненужного расхода реагентов; мелкий ил с высоким содержанием золота после отдельного сгущения поступает в систему выщелачивания, что предотвращает потерю золота вместе с илом. Этот этап является основой схемы переработки золотосодержащей руды с высоким содержанием ила.

Второй этап: степень измельчения определяется по степени разъединения, что позволяет избежать чрезмерного измельчения и образования ила. Глинистые руды и без того содержат большое количество ила, и чрезмерное измельчение на этапе измельчения только усугубит ситуацию.Путем экспериментов определяется степень измельчения, обеспечивающая баланс между степенью отрыва золота и контролем образования шлама; используются шаровые мельницы решетчатого типа и другие установки с принудительной разгрузкой, предотвращающие чрезмерное измельчение, в сочетании с классификацией с помощью гидроциклонов, что позволяет своевременно отделять уже отрытые мелкие частицы и сократить количество повторных измельчений.

Третий этап: выбор между CIL и CIP определяется скоростью выщелачивания. Скорость выщелачивания золотосодержащих руд с высоким содержанием глины зачастую низкая; при CIP сначала осуществляется последовательное выщелачивание в нескольких резервуарах, а затем руда поступает в адсорбционный резервуар, что обеспечивает более длительное время выщелачивания и является более надежным решением для руд с плохой кинетикой выщелачивания; если после надлежащей обработки глины и улучшения условий пульпы скорость выщелачивания остается приемлемой,то метод CIL, при котором выщелачивание и адсорбция происходят одновременно, требует меньшего количества ванн и имеет более компактную технологическую схему, что при мощности 1000 тонн в сутки позволяет снизить инвестиционные затраты. Основанием для выбора метода являются данные экспериментов по кривой скорости выщелачивания, а не слепое следование шаблонам.

Четвёртый этап: оптимизация параметров выщелачивания и адсорбции. Удерживайте pH в диапазоне 10–11 для предотвращения потерь цианидов в результате улетучивания; осуществляйте поэтапную добавку цианидов и корректируйте их концентрацию в соответствии с фактическим расходом;в выщелачивающих ваннах обеспечивается интенсивность аэрации и перемешивания; при работе с содержанием шлама необходимо целенаправленно подбирать тип перемешивания и конструкцию, предотвращающую образование нагара на дне; активированный уголь перемещается в противотоке и добавляется поэтапно; периодически проверяется емкость по поглощению золота и своевременно производится замена, чтобы предотвратить «отравление угля».

Пятый этап: сгущение, промывка и осветление драгоценного раствора. Установить высокоэффективный сгуститель (при необходимости с добавлением флокулянтов) для обеспечения эффективности промывки; драгоценный раствор, поступающий на этап адсорбции или вытеснения, должен быть осветлён, так как чрезмерное содержание взвешенных веществ приводит к значительному истощению емкости активированного угля или цинкового порошка. Хвосты выводятся в сухом виде с помощью фильтр-пресса, что позволяет соблюдать экологические требования и рекуперировать технологическую воду.

Особые случаи: если в руде чрезвычайно высокое содержание глины, что затрудняет стабильную работу процесса выщелачивания с перемешиванием, или если содержание ценных элементов в руде низкое, а месторождения разбросаны, можно рассмотреть возможность гранулирования и кучного выщелачивания — после дробления добавляют цемент или известь для гранулирования с целью улучшения проницаемости, а выщелачивание осуществляется путем орошения на водонепроницаемой подстилке; цикл выщелачивания составляет 30–90 дней.Решение о применении кучного выщелачивания следует принимать после проведения испытаний методом колонного выщелачивания.

III. Конфигурация оборудования обогатительной фабрики CIP/CIL производительностью 1000 т/сутки

Участок промывки и обесглинивания руды: барабанная промывочная машина/спиральная промывочная машина, барабанный грохот, высокочастотный вибрационный грохот, гидроциклон (классификация/обесглинивание/обогащение), устройство для добавления флокулянтов.

Участок дробления и измельчения: грубое дробление в щековой дробилке, среднее и мелкое дробление в конусной дробилке, измельчение в замкнутом цикле с использованием решетчатой шаровой мельницы + гидроциклона или спирального классификатора.

Участок выщелачивания и адсорбции: Многокамерные выщелачивающие ванны, соединенные последовательно (с перемешиванием и аэрацией), высокоэффективные ванны для углевого выщелачивания (CIL) с двумя рабочими колесами, система адсорбции на активированном угле, углеотделительное сито, углеотделитель, насос для отвода угля; при работе в условиях содержания шлама необходимо специально спроектировать систему перемешивания, способ аэрации и конструкцию, предотвращающую образование нагара на дне выщелачивающей ванны.

Этап десорбции и электролиза: Колонны десорбции при нормальной температуре и давлении или при высоких температурах и давлении, электролизеры, печи для плавки золота; возможна интеграция в модульные установки.

Участок сгущения и обезвоживания: высокоэффективный сгуститель, пластинчато-рамный фильтр-пресс (сухой сброс хвостов), обезвоживающий грохот.

Вспомогательные системы: шламовые насосы, насосы для чистой воды, система циркуляционной воды, системы электрораспределения и управления (плавный пуск/частотно-регулируемые приводы, устройства стабилизации напряжения); для зарубежных проектов могут быть интегрированы дизель-генераторные установки на случай нестабильного электроснабжения.

Компания GoldProcessingPlant располагает двумя собственными производственными базами в провинциях Шаньдун и Цзянси, где осуществляется самостоятельное производство вышеуказанного основного оборудования. Инженеры-технологи и инженеры-механики работают в одной команде, обеспечивая изготовление оборудования в соответствии с технологическими чертежами, что гарантирует совместимость интерфейсов и согласованность производственных мощностей. Для условий работы с грязесодержащими материалами и в среде кислотного выщелачивания возможно нестандартное изготовление оборудования с учетом требований к материалам, конструкции перемешивающих механизмов и мощности двигателей.

IV. EPC «под ключ»: рамки и сроки реализации проекта мощностью 1000 тонн/сутки

Основной принцип реализации проекта «под ключ» (EPC) для обогатительной фабрики производительностью 1000 тонн/сутки заключается в следующем: «Мы берем на себя полную ответственность за все, что входит в нашу компетенцию, и заранее информируем заказчика о том, в чем требуется его содействие»:

Мы отвечаем за: технологическое проектирование и техническое решение (анализ характеристик руды, определение технологического процесса, схема применения реагентов), инженерное проектирование и чертежи (план площадки, схема расположения оборудования, чертежи строительных условий), изготовление основного оборудования и поставку сопутствующего оборудования, техническое руководство монтажом на месте, комплексную наладку и обучение персонала, послепродажное обслуживание и поставку запасных частей.

Заказчик отвечает за: строительные работы (организуются в соответствии с планом строительных условий; полные рабочие чертежи строительных конструкций предоставляются местным проектирующим бюро, имеющим соответствующую квалификацию), организацию местных монтажников (наши инженеры на месте дают указания по монтажу), обеспечение на площадке «трех подключений и одного выравнивания» (подключения к коммуникациям и выравнивание площадки) и условий для подъема и наладки оборудования, а также оформление документов, необходимых для соблюдения местных нормативных требований.

Экономическая логика такого распределения обязанностей: отправка большого количества рабочих из Китая на зарубежную площадку, включая авиабилеты, визы, проживание и питание, а также высокую дневную заработную плату, значительно повысит стоимость проекта; организация заказчиком местных рядовых монтажников под техническим руководством инженеров нашей компании позволяет как обеспечить соблюдение строительных стандартов, так и значительно сократить затраты на рабочую силу.В случае отсутствия на месте необходимых строительных ресурсов можно отдельно согласовать вариант «под ключ» и зафиксировать его в контракте.

Ориентировочные сроки реализации проекта: для стандартных проектов по добыче золота период от начала разработки технологического проекта до ввода в эксплуатацию составляет примерно 8–15 месяцев — разработка технологического проекта и подготовка предложения по выбору оборудования: 7–15 дней; разработка рабочих чертежей: 20–30 дней; изготовление оборудования: 60–120 дней; логистика: 30–60 дней; монтаж и наладка: 60–150 дней.В случае руд, содержащих глинистое золото, из-за более высоких требований к этапу промывки и удаления глины, а также к наладке параметров выщелачивания, рекомендуется предусмотреть более значительный запас времени на испытания и наладку; для зарубежных проектов обязательно следует предусмотреть запас времени на таможенное оформление (около 30 дней). Разумное чередование этапов позволяет сократить общий срок реализации проекта.

V. Формы сотрудничества и гарантии качества

GoldProcessingPlant не навязывает обязательных пакетов услуг:можно провести только испытания по обогащению руды и проверку технологического процесса (включая испытания по промывке и обесглиниванию, сравнительные испытания CIL/CIP, испытания осадочных характеристик), приобрести только технологический проект или инженерные чертежи, закупить отдельное оборудование или комплект оборудования, пригласить инженера для наладки на месте, а также заказать комплексный EPC-проект «под ключ».Расходы на предварительные испытания и проектирование могут быть полностью зачтены при последующем заключении контракта на поставку оборудования или EPC-контракта.

Что касается гарантии качества: компания внедрила систему управления качеством ISO 9001, продукция прошла сертификацию CE, годовая производственная мощность превышает 500 комплектов оборудования, проекты реализуются в основных районах добычи золота в Африке, Южной Америке, Центральной Азии, Юго-Восточной Азии и т. д., с производительностью 30–5000 тонн в сутки.Показатели коэффициента извлечения устанавливаются с учетом характеристик руды и технологических условий; целевые показатели наладки фиксируются в контракте, а разумные критерии приемки согласовываются с учетом конкретного источника руды и условий эксплуатации;Срок гарантии составляет 12 месяцев; в течение этого периода при возникновении проблем с качеством оборудования запасные части заменяются бесплатно, а по истечении срока мы обеспечиваем долгосрочные поставки запасных частей и предоставляем рекомендации по оптимизации технологического процесса — при изменении свойств руды, колебаниях стоимости реагентов и колебаниях коэффициента извлечения мы будем постоянно сопровождать вас в процессе настройки.

Для CIP/CIL-обогатительной фабрики по переработке золотосодержащих руд с глинистым содержанием производительностью 1000 тонн в сутки в основе проекта лежит не размер отсеков, а последовательность операций по обработке глинистых фракций; EPC-контракт охватывает не просто перечень оборудования, а цепочку ответственности от проб руды до получения золота. GoldProcessingPlant — сначала изучаем руду, а затем подбираем оборудование.