План испытаний и технические преимущества пилотной установки по переработке сульфидных золотоносных руд — профессиональные услуги по проведению обогатительных испытаний

Сульфидные золотоносные руды составляют наибольшую долю среди горных золотоносных руд. Золото содержится в сульфидах, таких как пирит, арсенит и хальковин, и перемещается вместе с минералами-носителями, поэтому основным методом обогащения является флотация — этот принцип всем хорошо известен. Однако настоящей головной болью для владельцев рудников является то, что результаты лабораторных испытаний выглядят обнадеживающе, но при масштабировании до промышленного уровня они «не приживаются».Коэффициент извлечения, полученный в лаборатории на образцах руды весом в несколько десятков граммов, на пилотной установке может значительно ухудшиться из-за различий в способах измельчения, дозировке реагентов, циркуляции шлама и времени пребывания. Решение о том, проводить ли пилотные испытания перед строительством завода по переработке сульфидных золотоносных руд и как разработать программу этих испытаний, напрямую определяет правильность выбора оборудования и обоснованность инвестиционного бюджета.В данной статье, посвящённой разработке схемы испытаний и техническим преимуществам пилотной установки для сульфидных золотых руд, подробно объясняется: «зачем проводить пилотные испытания, что именно нужно проверить, как это сделать и какие результаты можно получить по их завершении».

I. Почему для сульфидных золоторудных руд необходимо проводить пилотные испытания?

Сложности обогащения сульфидных золоторудных руд сводятся к двум понятиям: «отделение» и «селективность»: при недостаточной степени измельчения сульфиды, содержащие золото, недостаточно отделяются от пустой породы, в результате чего не удается повысить содержание золота в флотационном концентрате и коэффициент извлечения;при чрезмерно тонком измельчении сульфиды превращаются в грязь, расход реагентов возрастает, а качество пены при флотации ухудшается. Эти проблемы часто маскируются «идеальными условиями» при проведении лабораторных испытаний на образцах руды весом в граммы и выявляются только в ходе пилотных испытаний, проводимых в непрерывном режиме в масштабах от килограммов до тонн.

В частности, ценность пробного производства проявляется в четырёх аспектах:

Во-первых, проверка возможности масштабирования технологического процесса. Маломасштабные испытания проводятся в режиме периодической работы, тогда как промежуточные испытания — в режиме непрерывной подачи и отбора сырья. Только промежуточные испытания позволяют достоверно отразить распределение времени пребывания пульпы, путь движения реагентов в технологическом процессе и влияние нагрузки циркуляции. Что касается объема циркуляции при испытаниях флотации в замкнутом цикле и стабильности содержания в концентрате, данные промежуточных испытаний гораздо более надежны, чем данные маломасштабных испытаний.

Во-вторых, определение реальных оснований для выбора оборудования. Соотношение между объемом нагнетаемого воздуха в флотационном аппарате, интенсивностью перемешивания, объемом ванны и временем пребывания, а также параметры замкнутого цикла шаровой мельницы и классификатора — все это напрямую влияет на технические характеристики и количество единиц оборудования. Данные пробных испытаний являются твердым основанием для выбора оборудования и составления сметы инвестиций, а не просто набором эмпирических значений.

В-третьих, они выявляют «скрытые переменные» руды. Сульфидные золотые руды часто содержат сопутствующие элементы, такие как мышьяк, углерод, сурьма и медь, которые не всегда проявляются при проведении лабораторных испытаний. Однако при непрерывной работе в ходе пробного производства могут всплыть на поверхность такие проблемы, как аномальный расход реагентов, резкое падение коэффициента выщелачивания и отравка активированного угля; их раннее обнаружение позволяет заранее разработать меры по их устранению.

В-четвертых, обеспечение эталонных показателей для приемки по контракту. Показатели коэффициента извлечения, содержания в концентрате и удельного расхода реагентов, полученные в ходе пробного производства, служат научной основой для последующих контрактов на поставку оборудования и критериев приемки по контрактам EPC. Обязательства по показателям, не подкрепленные данными пробного производства, не дают уверенности ни одной из сторон.

II. Как разработать план испытаний на пилотной установке для сульфидных золотых руд?

Программа пилотных испытаний сульфидных золоторудных руд от GoldProcessingPlant реализуется в четыре этапа: «подготовка проб руды — испытания отдельных установок — непрерывные пилотные испытания — подготовка отчета»:

Этап 1: Подготовка проб руды и анализ свойств руды. Отбор репрезентативных проб руды (с учетом соотношения руд из разных частей рудного тела и с разной степенью окисления), проведение многоэлементного химического анализа, анализа фазового состава золота (доля свободного золота, золота, заключенного в сульфидах, и золота, заключенного в пустоте), а также анализа минерального состава и размера частиц.Этот этап определяет направление последующих испытаний: в каком минерале в основном содержится золото — в пирите или в арсениде? Какова степень его включения? Какие сопутствующие элементы присутствуют? Без этих данных пробная эксплуатация будет проводиться «вслепую».

Этап 2: Испытания в единичных установках. Перед переходом к непрерывным пробным испытаниям сначала проводятся испытания в единичных установках для определения ключевых параметров:

• Испытания степени измельчения: Проводится сравнительная флотация при различной степени измельчения (например, с градиентом доли фракции -200 меш: 65 %, 75 %, 85 % и т. д.) для определения оптимальной степени измельчения, обеспечивающей баланс между степенью разъединения и контролем образования шлама.
• Испытания условий флотации: системная оптимизация режима использования реагентов (тип и дозировка регуляторов pH, активаторов, сборщиков и пенообразователей), концентрации флотации, объема нагнетаемого воздуха и времени флотации; для руд, содержащих мышьяк, необходимо проверить схему подавления с помощью мышьяковистого мыла или схему отдельной флотации мышьяково-золотого концентрата; для углесодержащих руд необходимо проверить эффективность подавления углеродистых веществ.
• Испытания флотации в открытом/замкнутом цикле: определение количества этапов грубого, промывочного и чистого обогащения (например, один этап грубого, два этапа чистого и два этапа промывочного обогащения или один этап грубого, три этапа чистого и три этапа промывочного обогащения); в ходе испытаний в замкнутом цикле изучается влияние рециркуляции промежуточного продукта на содержание и коэффициент извлечения в концентрате.
• Сравнительные испытания цианидного выщелачивания: проведение испытаний цианидного выщелачивания флотационного концентрата и/или хвостов, а также сравнительных испытаний методов CIL/CIP с использованием цельного сырья для определения таких параметров, как время выщелачивания, концентрация цианидов, pH, количество активированного угля и т. д.;для труднообрабатываемых руд, содержащих мышьяк и углерод, необходимо провести дополнительные испытания по предварительной обработке (сравнение различных методов: использование запатентованных реагентов, обжиг, биологическое окисление, окисление под давлением и т. д.).

Этап 3: Непрерывная эксплуатация в пробном масштабе. На основе параметров, определенных в ходе модульных испытаний, осуществляется непрерывная эксплуатация на пробной установке с целью оценки:

• Стабильность процесса: стабильность показателей операций в условиях непрерывной подачи и отвода сырья, сбалансированность циркуляции промежуточного концентрата;
• распределение реагентов и удельное потребление: распределение реагентов в различных точках технологического процесса, фактическое удельное потребление и расчет затрат;
• Адаптированность оборудования: фактические эксплуатационные показатели на всех этапах — аэрация и перемешивание в флотационных аппаратах, замкнутый цикл измельчения и классификации, промывка концентрированной пусты, выщелачивание и адсорбция;
• Показатели продукции: содержание золота в концентрате, коэффициент извлечения, содержание золота в хвостах, а также содержание вредных элементов в концентрате (влияющее на расчет цен при продаже).

Этап 4: Отчет об испытаниях и подготовка проекта. Отчет не только содержит рекомендации по технологическому процессу и ожидаемому коэффициенту извлечения, но и непосредственно включает перечень выбранного оборудования и предварительную смету — анализ свойств золотосодержащей руды, рекомендуемый технологический процесс обогащения золота, ключевые параметры, коэффициент извлечения, содержание в готовой продукции, перечень оборудования, смету инвестиций, что позволяет сразу приступить к разработке проекта и принятию инвестиционных решений.

III. В чём заключаются технические преимущества пилотного завода?

Преимущество 1: Интеграция испытательного центра и производственных площадок. Компания GoldProcessingPlant располагает центром по испытаниям обогатительных процессов, а также двумя собственными производственными площадками в провинциях Шаньдун и Цзянси.Оборудование для экспериментов — флотационные машины, шаровые мельницы, выщелачивающие чаны и т. д. — имеет ту же конструкцию и использует те же технологии, что и промышленное производственное оборудование, благодаря чему отклонения при масштабировании данных пилотных испытаний на промышленные масштабы минимальны; параметры оборудования, определенные в ходе пилотных испытаний, могут быть напрямую преобразованы в производственные чертежи, что исключает разрыв между «логикой экспериментального оборудования» и «логикой производственного оборудования».

Преимущество 2: Объединение процессов и оборудования в одной команде. Инженеры по обогащению руды, эксперты в области металлургии и конструкторы-механики работают в одной команде. Проблемы с адаптацией оборудования, выявленные в ходе пилотных испытаний (например, недостаточный объем нагнетаемого воздуха в флотаторе или мертвые зоны перемешивания в выщелачивающих чанах), могут быть непосредственно учтены на этапе проектирования и выбора оборудования, а не после завершения испытаний, когда приходится искать другого производителя и заново сталкиваться с теми же проблемами.

Преимущество 3: Специализация на трудноперерабатываемых рудах. В отношении руд, содержащих мышьяк, углерод, сурьму,мелкодисперсных сульфидных золотоносных руд — мы проводим сравнительные испытания схем предварительной обработки: проверяем осуществимость и сравниваем затраты таких уникальных методов, как предварительная обработка специальными реагентами, обжиг, биологическое окисление и окисление под давлением, помогая клиентам ответить не только на вопрос «возможна ли обогащение», но и на вопрос «какая схема будет более экономичной».

Преимущество 4: Прямая увязка данных с инвестиционными решениями. К отчету о пилотных испытаниях прилагается перечень выбранного оборудования и предварительный бюджет, что позволяет клиенту сразу же оценить масштаб инвестиций; расходы на предварительные испытания и проектирование могут быть полностью зачтены при последующем заключении контракта на поставку оборудования или EPC-контракта, что снижает барьеры для принятия решения.

Преимущество 5: Опыт работы с рудами по всему миру. Проекты охватывают основные районы добычи золота в Африке, Южной Америке, Центральной Азии и Юго-Восточной Азии с производительностью 30–5000 тонн в сутки, включая переработку рудного золота, россыпного золота, трудноперерабатываемых руд и повторную переработку хвостов. Накопленные данные испытаний сульфидных золотоносных руд из разных регионов и различного геологического происхождения позволяют избежать излишних затруднений при разработке схем пилотных испытаний.

IV. После пилотных испытаний: переход от испытаний к строительству завода

Пилотные испытания — это не конечная цель, а отправная точка для строительства завода. После утверждения технологической схемы в отчете о пилотных испытаниях дальнейшие шаги следующие:

Технологическое проектирование и рабочие чертежи: на основе данных пилотных испытаний составляются технологическая схема, перечень оборудования, план размещения объекта, чертежи фундаментов оборудования и схема строительных работ.

Изготовление и поставка оборудования: производство основного оборудования (дробление, измельчение, флотация, выщелачивание и адсорбция, сгущение и обезвоживание) в соответствии с чертежами, комплектация вспомогательных материалов, отгрузка после заводского контроля качества.

Руководство монтажом и комплексная наладка: Направление инженеров для руководства установкой оборудования, подключением трубопроводов и монтажом электрооборудования; ведение наладки отдельных агрегатов и комплексных испытаний с сырьем; оптимизация степени измельчения, режима использования флотационных реагентов и параметров выщелачивания до получения золотого концентрата соответствующего качества; а также проведение обучения персонала заказчика.

Долгосрочная техническая поддержка: в течение гарантийного срока бесплатная замена запасных частей в случае проблем с качеством оборудования; по истечении срока — долгосрочные поставки запасных частей и предоставление рекомендаций по оптимизации технологического процесса — с учетом изменений свойств руды, колебаний стоимости реагентов, флуктуаций коэффициента извлечения — с постоянным сопровождением клиента в процессе настройки.

GoldProcessingPlant не навязывает пакетных решений: можно заказать только испытания по обогащению и проверку в промышленных условиях, приобрести только технологический проект или инженерные чертежи, закупить только оборудование, пригласить инженера для наладки на месте, а также выбрать комплексный EPC-проект «под ключ».

V. Гарантия качества: данные говорят сами за себя, показатели соответствуют условиям контракта

Коэффициент извлечения из сульфидных золотоносных руд определяется природными характеристиками руды — типом золосодержащих минералов, степенью их инкапсуляции, размером зерен и содержанием сопутствующих элементов; каждый из этих факторов влияет на конечные показатели.GoldProcessingPlant не дает обещаний, выходящих за рамки абсолютных цифр, полученных в ходе испытаний. Мы обещаем следующее: благодаря тщательной проверке в пробных масштабах и целенаправленному проектированию технологического процесса мы разработаем для вашей руды технологическую схему, обеспечивающую максимально возможный коэффициент извлечения в данных условиях; цели наладки зафиксированы в контракте, а разумные критерии приемки согласованы на основе одного и того же источника руды и одинаковых условий эксплуатации;выбор оборудования и сметы, приведенные в отчете о пилотных испытаниях, служат обязательным основанием для принятия инвестиционных решений, а не просто ориентировочными значениями.

При строительстве завода по переработке сульфидных золотосодержащих руд самым дорогостоящим является не оборудование, а переделка, связанная с выбором неверной технологической схемы. Пробные испытания требуют небольших затрат, но позволяют сэкономить значительные средства. Сначала провести испытания, затем определить технологическую схему, а потом подобрать оборудование — GoldProcessingPlant будет сопровождать вас на протяжении всего этого процесса. GoldProcessingPlant — сначала изучаем руду, а потом подбираем оборудование.