Пути сокращения технологических потерь при дражной разработке россыпей Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

СИМПОЗИУМ «СОВРЕМЕННОЕ ГОРНОЕ ДЕЛЮ: ОБРАЗОВАНИЕ, НАУКА, ПРОМЫШЛЕННОСТЬ» ;:“Ш|

< ПО<:вЯЩ^^Я ПАМЯТИ АКАДШЯШ ВЛАДИМИРА ВАСИЛЬЕВИЧА г^Щвскот ?

Б. Л. ТАЛЫАМЕР Иркутский государственный технический университет

Пути сокращения технологических потерь при дражной разработке россыпей

Дражный способ разработки при высокой производительности и экономичности горных работ характеризуется наиболее низкими показателями использования недр. При разработке россыпей драгами в среднем теряется около половины полезного ископаемого, в т.ч. 20% - это технологические потери. С ухудшением состава драгируемых пород, увеличением прочности и глинистости рыхлых отложений потери ценных компонентов возрастают.

Существующее оборудование обогащения песков на драгах, как правило, уже при незначительном содержании глины (более 5-10%) не обеспечивает удовлетворительной дезинтеграции пород. В связи с этим значительная доля ценных минералов попадает с глинистыми окатышами в галечные или эфельные отвалы. По данным ИР-ГИРЕТМЕТа, П.О. «Запсибзолото», КИЦМ на трудно промывистых песках при существующих прибора для дезинтеграции потери золота с хвостами достигают 30-41 %, и разработка участков россыпей, содержащих более 20% глинистых отложений, становится нерентабельной.

Процесс обогащения песков на драгах характеризуется весьма низкой стабильностью. Даже при сравнительно нормальных условиях драгирования нагрузка на шлюзы в течение смены изменяется в 3-5 раз, а величина разжижения в 2-3 раза. При разработке труднодрагируемых, глубоких и глинисты россыпей, доля которых ежегодно увеличивается, пределы колебания как нагрузки на шлюзы, так и разжижения возрастают еще больше. Поэтому одним из намеченных ранее путей повышения извлечения полезных компонентов из недр была разработка эффективных способов распределения песков по обогатительному

оборудованию, что позволяло бы стабилизировать питание обогатительных приборов.

К настоящему времени создано и предложено несколько способов и установок по регулированию нагрузки на шлюзы и отсадочные мавшины, однако окончательно этот вопрос не решен и технологическое оборудование серийных драг продолжает работать с большими колебаниями режимных параметров.

По нашему мнению, на современном этапе целесообразнее стабилизировать питание процесса обогащения не за счет реконструкции технологического оборудования драги, а путем повышения качества подготовки песков к драгированию. По результатам исследований работы драг на це-ликовых и подвергшихся механической переработке запасах, нами установлено, что во втором случае показатели аритмичности и неравномерности переработки горной массы и намыва металла уменьшились в 1,2-2,0 раза. Так, например, при разработке труднодрагируемой россыпи на р. Бодайбо (Апрельский полигон) средние коэффициенты наполнения черпаков при драгировании разных слоев целика (по данным Е.В.Кудряшева) изменялись для одного из участков в пределах 0,34-0,8, а для другого - 0,1-0,4. После предварительной подготовки песков рыхлением без удаления негабаритных валунов коэффициент наполнения в целом возрос до 0,75 при колебаниях по слоям в пределах 0,7-0,8.

Благодаря подготовке песков к драгированию механическим рыхлением в основном за счет повышения ритмичности загрузки обогатительного оборудования (так как пески россыпи были хорошо про-мывистые) было обеспечено увеличение извлечения металла на 30%. Одновременно возросли скорость черпания, коэффициент использования драги во времени, а также ее техническая и эксплуатационная производительности.

По результатам исследований работы двух драг в течение пяти лет на ламазонос-ной россыпи при первичной и повторной разработке запасов установлено, что во втором случае коэффициент неравномерности (среднее отклонение фактической переработки горной массы от среднесуточной производительности за календарный месяц) уменьшился с 0,20 до 0,15, а число аритмичности (то же отклонение от плановой суточной производительности) сократилось на 15%.

По данным В.М.Мореходова коэффициент неравномерности по намыву полезного компонента значительно выше, чем для горной массы. При этом было установлено обратно пропорциональная зависимость между коэффициентом неравномер-

ности по намыву и количеством добытого металла (рис. 1).

Если технологические потери полезных компонентов на труднодрагиру емых россыпях вызваны чаще всего высокой не-равномерностьыю режима питания обогатительного оборудования (рис. 2), то на глинистых месторождениях это связано, в первую очередь, с плохой дезинтеграций песков в барабанном грохоте, и как следствие, с большим выходом зернистого материала в галечный отвал, а неотмытых песков в эфеля. Из-за плохой дезинтеграции песков в барабанном грохоте только с галей теряется по разным оценкам в среднм 2-15%, а в эфельный отвал уходит 4-20% полезных компонентов. Вопросы о необходимости повышения эффективности дезинтеграции и грохочения на драгах постоянно ставились на совещаниях разных уровней. Неоднократно предлагались новые схемы обогащения с использованием более эффективного оборудования. Однако, ограниченные размеры понтона и определенные требования к размещению оборудования по площади и высоте драги, исходя из сохранения ее остойчивости и плавучести, не позволяют использовать большую часть предложенных обогатительных установок.

Кни

Рис. 1. Зависимости добычи металла М, коэффициентов неравномерности намыва Кнм и переработки песков Кнп от горнотехнических условий драгирования (по данным Мореходова В.М. и др.)

- области изменения расчетных данных

В разное время различными специалистами для улучшения процесса дезинтеграции и грохочения разрабатывались новые конструкции дражных бочек, а также усовершенствованные из варианты. Однако чаще всего рекомендации касались увеличения скорости вращения, размеров отверстий перфорированных листов, длины и диаметра барабанного грохота, напора и расхода воды в оросительной трубе. В барабанном грохоте устанавливались специальные дезинтегрирующие наборины и рассекатели, увеличивались количество и высота порогов, совершенствовались насадки на оросительной трубе. Вместе с тем, существенного улучшения работы дражной бочки не произошло. Более того, из-за повышения глинистости перерабатываемых в настоящее время песков технологические потери даже возросли.

В последние годы больше внимания стали уделять подготовке глинистых песков к драгированию. Основные исследования в этом направлении касаются изыскания эффективных реагентов-диспергаторов, а также технологий физико-химического разупрочнения глинистых отложений в целике и в процессе дезинтеграции в бочке. В качестве реагентов испытаны серная кислота, высокодисперсная двуокись кремния, бишофит, плавы хлоридов металлов, хлористый кальций, хлорное железо и другие. Широкое распространение физико-химического разупрочнения глинистых песков сдерживается значительными расходами реагентов и необходимостью их длительного воздействия на массив пород, а также негативным влиянием используемых веществ на состав воды и оборудование драг.

Неплохие результаты по улучшению дезинтеграции дает криогенная обработка глинистого материала, однако технологии криогенной подготовки песков к драгированию не разработано.

По нашему мнению, для улучшения дезинтеграции труднодрагируемых и труд-нообогатимых песков, более целесообрах-на их предварительная механическая переработка. Как показал многолетний опыт драгирования старых отвалов, при повторной разработке извлекается в среднем 30%

полезных компонентов от первоначально добытого количества. Механическая переработка глинистых песков с активизацией процессов современного выветривания, размывания, промерзания, оттаивания стимулирует разложение глины с высвобождением ценных минералов.

С целью исследования дезинтеграции песков алмазоносной россыпи при отработке целиков и ранее переработанных запасов, нами производился отбор и последующий ситовой анализ проб хвостового материала барабанных грохотов. Результаты исследований показали, что в свежих глинистых окатышах в галечном отвале содержится более трети зернистого материала, в т.ч. около 30% песков минусовой фракции, предназначенных для дальнейшего обогащения на драге. Большая часть зернистого материала располагалась вблизи от поверхности окатышей и лишь 1-3% его было внутри. Последнее объясняется аккумуляцией зернистого материала на окатышах в процессе промывки песков в дражной бочке. Отбор и обработка проб окатышей с дражных отвалов спустя год показали, что почти весь зернистый материал с их поверхности осыпался и внутри остались лишь пески мелких фракцмий ( 0,5-0,1 мм). По мере удаления от поверхности вглубь отвалов целостность окатышей и срок высвобождения из них зернистого материала возрастали, так как воздействие климатических факторов затухало.

Различение,

Рис. 2. Зависимость потерь металла ка шлюзах от степени разжижения: 1 - по данным Т.С. Кабаковой; 2 -по данным Ю.А.Губочкина

Обнажение окатышей, расположенных в глубине отвалов, с помощью землеройнотранспортной техники позволило ускорить процесс разложения глин, улучшить последующую дезинтеграцию при драгировании с повышением извлечения алмазов на несколько процентов.

Таким образом, значительного сокращения технологических потерь при дражной разработке можно добиться не путем совершенствования оборудования обогащения, а вследствие изменения технологии горных работ, с повышением качества подготовки песков к драгированию. Подготовка песков к драгированию с использованием механического рыхления позволяет существенно улучшить работу обогатительного оборудования за счет повышения степени дезинтеграции пород в барабанном грохоте, обеспечения боле ритмичной подачи песков с поддержанием относительной консистенции пульпы на шлюзах, уменьшения разубоживания полезного ископае-

мого. Нами разработано несколько технологических схем подготовки труднодраш-руемых и глинистых запасов к драгированию, предусматривающих предварительное механическое рыхление песков, которое, как показывает опыт, гораздо эффективнее и экономичнее буровзрывного способа. Для рыхления песков может использоваться серийно выпускаемое горное оборудование: экскаваторы, погрузчики, бульдозеры. Дополнительные затраты на подготовку песков к драгированию окупаются увеличением производительности драг и повышением извлечения полезных компонентов. Механический способ рыхления песков, кроме того, позволяет в несколько раз сократить эксплуатационные потери, так как в этом случае может осуществляться визуальная зачистка плотика, которая невозможна при дражной выемке запасов.

© Б.Л. Тальгамер