Универсальной, хотя и более сложной технологией, позволяющей извлекать все минеральные формы золота из отвальных продуктов, является комбинированная гравитацинно-флотационно-электромагнитная технология, разработанная в НТЦ МГГУ. По этой технологии в промывочный сезон в течение августа-сентября 1999 г. на шламо- и илоотстойниках шахты «Восточная» АООТ «Полярнинский ГОК» работала промышленная передвижная модульная обогатительная фабрика (МОФ), созданная НТЦ МГГУ совместно с Полярнинским ГОКом при участии специалистов Гинцветмета.

На МОФ исходный материал, содержащий свободное, сростковое, сульфидное, арсенидное золото и золото в «рубашке», после промывки и удаления галечника разделяется по граничной крупности 0,15 мм в спиральном классификаторе КСН-1,5.

Крупный класс направляется на гравитационную доводку для получения зернистого шлиха, а класс -0,15 мм на флотацию в колонных машинах с использованием в качестве собирателя или а полярных реагентов (технических масел), или ксантогената.

При флотации содержание золота в концентрате повышается с 0,5 до 20-80 г/т (выход концентрата не превышает 1 %). После сгущения, сушки и дезинтеграции концентрата из него в лабораторных усло­виях методами магнитной и электрической сепарации получают продукт, содержащий более 1 кг/т металла, что существенно повышает рентабельность дальнейшей металлургической переработки.

МОФ состоит из нескольких стандартных блоков. Блоки подготовительных и основных операций могут перемещаться с помощью бульдозера от отстойника к отстойнику по мере их отработки или устанавливаться на хвостах текущей добычи. Расход воды и электроэнергии на МОФ меньше, чем па комплексах, оснащенных шлюзами ПГШ-50 или ПГШ-75. Технология рассчитана на использование водооборота. За промывочный сезон МОФ способна получить 50-100 кг золота [6,7,13].

1.2. Центробежный концентратор (разработка «Гинцветмет» и ЗАО «Редцветмет»)

Основные трудности извлечения золота из продуктов медной обогатительной фабрики (МОФ) обусловлены весьма тонкой его вкрапленностью и тесной ассоциацией с сульфидными минералами. Практикой переработки подобного сырья установлено, что применение традиционных аппаратов гравитационного обогащения (отсадочных машин, концентрационных столов, шлюзов и др.) не обеспечивает эффективного улавливания частиц золота, и только использование центробежных концентраторов позволяет успешно решить поставленную задачу.

Институтом «Гинцветмет» и ЗАО «Редцветмет» разработана конструкция и организовано промышленное производство высокоэффективных автоматизированных центробежных аппаратов (концентраторов) с рабочими чашами различного диаметра (Патенты РФ 1385369, 1826207. 2020745. 2026746).

Концентратор представляет собой конструкцию с установленными на одной раме двумя вращающимися рабочими чашами. Каждая чаша (рис. 1) состоит из корпуса 1 конической формы, на внутренней поверхности которого имеются кольцевые рифли 2. В днище чаши предусмотрены отверстия 3 для разгрузки тяжелой фракции. Легкая фракция разгружается через кольцевой желоб 4. Подачу питания осуществляют через центральную трубу 5 и загрузочный клапан 6. Для предотвращения попадания исходного питания (в период его загрузки) в тяжелую фракцию установлено ложное дно в виде тарелки 7. Работа концентратора в автоматическом режиме обеспечивается блоком управления. Концентратор имеет специальный коллектор 8 для воды, поступающей в рифли с целью разрыхления песков.

Работа концентратора осуществляется следующим образом. Через 10-15 с после начала вращения чаши автомат открывает клапан подачи питания. Пульпа, поступая в чашу, под действием центробежной силы растекается по ее поверхности, двигаясь снизу вверх и последовательно пересекая рифли. Тяжелая фракция накапливается в рифлях, а легкая потоком пульпы выносится в разгрузочный желоб 4. По истечении времени, заданного режимом накопления, клапан подачи питания автоматически закрывается. До полной остановки чаши тяжелая фракция из нарифлений вымывается водой.

Одни из первых образцов центробежных концентраторов различных типоразмеров испытывались на МОФ с целью извлечения золота из следующих продуктов: отвальных хвостов, промпродукта (смеси концентрата контрольной флотации и хвостов перечистной флотации), концентрата I-ой перечистки, пиритного концентрата.[15]

В состав руд Кальмакырского месторождения, перерабатываемых фабрикой, входят халькопирит и пирит, содержание золота в которых составляет соответственно 22 и 3-5 г/т. Доля свободного золота не превышает 25-30%. Потери золота с хвостами составляют 30-40%.

Анализ причин потерь драгметалла показал, что часть из них связана с нарушениями режима помола. Повышение содержания в питании флотации класса +0.21 мм приводит к росту потерь в хвостах халькопирита, а вместе с ним и золота. В процесс доизмельчения концентрата I-ой перечистки подается известь (до создания концентрации свободного СаО 800 мг/л) при этом известь снижает флотоактивность золота. Депрессируемый известью золотосодержащий пирит уходит в отвал, потери металла с ним составляют 11-13%. Промежуточные продукты флотации содержат ошламованную, наиболее труднообогатимую часть золота.

На отвальных хвостах испытывался опытно-промышленный образец концентратора с чашей диаметром 500 мм. Использовали ту часть хвостов, которая транспортируется в нижней зоне хвостопровода, поскольку она обогащена золотом – при среднем содержании металла в хвостах 0,2 г/т в нижней зоне оно повышается до 0,5-0,7 г/т. Доизмельчение материала не производили, что, очевидно, снизило показатели сепарации. Полученный концентрат содержал 50 г/т золота при извлечении 25 %. Крупность обогащаемого продукта составила 20-25% класса -74 мкм, производительность аппарата от 10 до 13 т/ч.

Технологические показатели обогащения в значительной степени определяются продолжительностью цикла сепарации- при ее увеличении содержание золота в концентрате возрастает, но извлечение снижается. Показатели, приведенные выше, получены при продолжительности цикла сепарации 30 мин. Как уже отмечалось, в промпродуктах концентрируется наиболее труднообогатимая часть тонкого золота, а также золота, связанного с пиритом, при общем содержании 3-3,5 г/т.

На фабрике была смонтирована опытная установка, включающая короткоконусный гидроциклон диаметром 150 мм с углом конусности 90° и центробежный концентратор с чашей диаметром 300 мм. Часть исходного промпродукта перед его доизмельчением направляли па гидроциклон, пески которого поступали в концентратор. В период работы установки были уточнены оптимальные значения выхода песков гидроциклона (25-30 %) и давления пульпы (0,1-0,12 МПа).

Центробежные концентраторы обладают высокой удельной производительностью. В частности, концентратор, работающий в составе установки (диаметр чаши 300 мм), обеспечивал производительность до 7 т/ч*кв.м., в то время как производительность концентрационного стола при обогащении аналогичного материала не превышает 0,1 т/ч-м2.

До 60% золота, содержащегося в тяжелой фракции, выделяемой из промпродукта, представлено свободными частицами. Основная часть металла (80-85 %). находится в классе -0,074 мм.