Адгезійне збагачення корисних копалин - сукупність фізико-хімічних способів збагачення корисних копалин. Полягає у вибірковому прилипанні частинок збагачуваного мінералу до жирової поверхні. Прикладом може бути адгезійне збагачення золота, алмазів шляхом використання ефекту налипання гідрофобних (або гідрофобізованих) часточок корисної копалини на маслянисті поверхні (приміром, вуглемасляні гранули).
Приклади сучасних процесів адгезійного збагачення:
1. Агломерація "вугілля-золото" (процес CGA компанії "British oil and minerals" та "Davy McKee");
2. Карбед (Carbad Gold Recovery);
3. Coal-Gold Agglomeration Process;
4. Процес адгезійної концентрації Донецького національного технічного університету.
Агломерація "вугілля-золото" (процес CGA компанії "British oil and minerals" та "Davy McKee"). Руду спочатку піддають грохоченню (рис. 1), а потім подрібнюють. Рудну пульпу кондиціонують ПАР, після чого перемішують з вугільно-нафтовими гранулами в послідовно встановлених чанах. Золото видаляється в гранули. Останні відокремлюють від пустої породи, наприклад флотацією, і направляють в оборот для контакту зі свіжою пульпою. Таким чином досягають необхідного ступеня насичення гранул золотом. Вилучення золота з "навантажених" гранул здійснюють спалюванням з наступною плавкою золи.
Рис. 1 - Процес CGA компанії "British oil and minerals" та "Davy McKee".
Процес досліджено в лабораторних умовах на установці продуктивністю 20 кг/год (по руді) та випробувано на напівпромисловій установці продуктивністю 1 т/год.
Сировина для одержання гранул-носіїв - вугілля крупністю 0,1(0,05) мм. Зв'язуюче – нафтопродукти (газойль). Витрати реагенту-зв'язуючого 15-25 мас.%. Для кондиціонування руди перед адгезійним збагаченням використовують флотаційні колектори-збирачі, які підвищують олеофільність частинок золота. Як колектор використовують амілксантат калію при його витратах 200-500 г/т вихідної руди. Тривалість кондиціонування – до 5 хв при інтенсивній (турбулентній) агітації пульпи.
Власне адгезійне збагачення (адгезійна концентрація) здійснюється в агітаторах при інтенсивному перемішуванні водно-рудної пульпи з вуглемасляними гранулами в турбулентному режимі (застосовують імпелерну мішалку).
Крупність частинок золота, що вилучаються в гранульований концентрат 500-5 мкм, але ефективність процесу зменшується в області тонких фракцій та коли золото перебуває у твердому розчині. За 30 хв агітації рудної пульпи з адгезійно активними гранулами-носіями досягається вилучення 80-99%. Максимальний ступінь навантаженості гранул золотом у процесі CGA - 80%. Вміст золота в гранулах - від 1000 г/т до 2000-5000 г/т. Після згоряння гранул зола має 2-5% і більше Au.
Найкращою сировиною для адгезійного вилучення золота є: розсипний матеріал, який містить золото, що не видаляється (погано видаляється) гравітаційними методами; гравітаційні концентрати з низьким вмістом золота; легкозбагачувані руди з переважною крупністю зерен золота понад 50 мкм; "свіжі" та лежалі хвости гравітаційного збагачення.
Вилучення на рівні понад 85% досягається при крупності подрібнення вихідної руди від -200 (-90) мкм.
Процес "Карбед" компанії Сarbed Pty Ltd.Цей варіант адгезійного збагачення золота винайдено в Австралії. Руда і вуглемасляні гранули, виконані на основі зв'язуючих-нафтопродуктів, рухаються в режимі протитечії (рис. 2). На грохотах виділяють крупні гранули, а потік пульпи пропускають у наступний агрегат (контактний аппарат). Гранули залишаються у пульпі до заданого (кондиційного) насичення зернами золота. Для підтримки високих адгезійних властивостей носіїв-гранул в кожний з контактних чанів безперервно подається невелика частина зв'язуючого агента, який "підновлює" поверхню гранул. Ретур і масляні фракції вилучають флотацією і направляються в голову процесу. Золото з гранул вилучають за допомогою органічного розчинника, яким обробляють гранулят. Це приводить до дезінтеграції гранул, після чого грануляційна речовина центрифугується. Одержаний золотоносний концентрат направляють на плавку. Розчинник дистилюють і використовують повторно. Вугілля та нафтозв'язуюче рециркулюють для приготування нових гранул.
Рис. 2 - Процес "Карбед" компанії Сarbed Pty Ltd.
Процес концентрації золота на гранулах-носіях завершується протягом 20-30 хв. На перших хвилинах досягається вилучення близько 78-89 %, а за 10 хв. воно вже складає 94-97%. З економічних міркувань дослідники процесу "Карбед" рекомендують витримувати ступінь насичення гранул золотом на рівні від 1-5 до 10-20 кг/т.
Особливо сильно на результати збагачення впливає крупність помолу (розкриття золота, особливо з руд корінних родовищ). Середня крупність гранул-носіїв складає 3 мм. Для збагачення руд, які мають гідрофобні сульфіди, доцільно застосовувати депресори та регулювання рН.
Проведені напівпромислові випробовування на установці продуктивністю 5 т/год.
Прогнозна область застосування процесу "Карбед" – збагачення руд Au та металів платинової групи. Особливо – руд, які важко ціануються внаслідок високого вмісту міді та (або) арсену.
Процес фірми Precious Mineral Technologies Pty Ltd. Адгезійний спосіб вилучення благородних металів та алмазів. Є аналогом процесу "Карбед". Відмінність від останнього полягає в більш удосконаленому підборі реагентів-зв'язуючих. Використовують комплексне зв'язуюче, яке складається з бітуму та масла (вуглеводневої рідини) у пропорції від 1:15 до 1:5. Це дає змогу зменшити дезінтеграцію гранул при їх інтенсивному перемішуванні у водно-рудній пульпі. Крупність гранул-носіїв складає 0,75-5 мм, вміст у них зв'язуючого: 1-5% бітуму та 15-25% масла. Тривалість контакту пульпи з гранулами – 1-10 хв. Розвантаження гранул здійснюється періодично.
Процес адгезійної концентрації Донецького національного технічного університету. Адгезійний спосіб вилучення золота є аналогом процесу "Карбед". Відмінність – у модифікації поверхні вуглемасляних гранул-носіїв спеціальними реагентами (наприклад, ефірами) для вловлювання надтонких частинок золота. Дозволяє збагачувати матеріал крупністю – 0-500 мкм.
Вернуться в библиотеку