RU2094126C1

RU2094126C1 - Method of extracting diamonds from diamond-containing raw material

Info

Publication number: RU2094126C1
Application number: RU9696118485A
Authority: RU
Inventors: Виталий Васильевич Нем; Виктор Александрович Смольников; Владимир Георгиевич Кочнев; Владимир Миронович Зуев
Original assignee: Виталий Васильевич Нем; Виктор Александрович Смольников; Владимир Георгиевич Кочнев; Владимир Миронович Зуев
Priority date: 1996-09-23
Filing date: 1996-09-23
Publication date: 1997-10-27
Also published as: WO1999029441A1

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: this can be most successfully used in extracting diamonds from diamond-bearing pipes. Method implies disintegration of primary raw material, classification of disintegrated primary raw material according to size classes, initial benefication of classified raw material, disintegration of resulted products, and subsequent treatment. All operations are performed with dry raw material at subzero or above-zero temperatures which prevent formation of condensate and dampening of raw material. Disintegration of resulted products is effected by means of self-grinding planetary mills and/or roll mills. EFFECT: high efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится области добычи полезных ископаемых, а более конкретно к способам извлечения алмазов из алмазосодержащего сырья. Наиболее успешно настоящее изобретение может быть использовано при извлечении алмазов из пруды алмазоносных трубок. The invention relates to the field of mining, and more particularly to methods for extracting diamonds from diamond-containing raw materials. Most successfully, the present invention can be used in the extraction of diamonds from ponds of diamond-bearing tubes.

Известно, что с момента начала промышленной добычи полезных ископаемых и до настоящего времени извлечение алмазов из алмазосодержащего сырья во всех алмазодобывающих странах осуществляется на обогатительных фабриках. Алмазосодержащее сырья доставляется с месторождения на обогатительную фабрику, где и происходит извлечение алмазов. Так же известно, что в самом обогощенном виде способ извлечения алмазов включает следующие этапы (В.И. Брагина, И.И. Брагин, "Технология угля и неметаллических полезных ископаемых", Красноярское книжное издательство, 1973, с. 88-89):
1) дезинтеграцию исходного сырья;
2) получение первичных концентратов, называемых также промпродуктами;
3) извлечение алмазов из первичных концентратов, называемое также доводкой.It is known that from the moment of the beginning of industrial mining of minerals and to the present time, the extraction of diamonds from diamond-containing raw materials in all diamond-mining countries is carried out at processing plants. Diamond-containing raw materials are delivered from the deposit to the processing plant, where diamonds are extracted. It is also known that in the most enriched form the method of diamond extraction includes the following steps (V. I. Bragin, I. I. Bragin, “Technology of coal and non-metallic minerals”, Krasnoyarsk Book Publishing House, 1973, pp. 88-89):
1) the disintegration of feedstock;
2) obtaining primary concentrates, also called industrial products;
3) the extraction of diamonds from primary concentrates, also called lapping.

В настоящее время на каждом этапе извлечения алмазов используется довольно большое разнообразие технологических процессов и оборудования. Однако, все известные способы извлечения алмазов объединяет то, что на всех этапах и операциях по извлечению алмазов обрабатывают алмазосодержащее сырье, находящееся в мокром состоянии, с применением большого количества воды и иных жидкостей (В.И. Брагина, И.И. Брагин, "Технология угля и неметаллических полезных ископаемых", Красноярское книжное издательство, 1973, с. 89-100). В частности удельный расход воды составляет порядка 1000 м3/т. Это объясняется крайне низким содержанием алмазов в алмазосодержащем сырье. В среднем одна часть алмазов приходится на 20 млн. частей руды, т.е. содержание алмазов в исходном сырье составляет порядка 0,000005%
В частности известен способ извлечения алмазов, применяемый на обогатительной фабрике рудника "Ягерсфонтейн" в ЮАР (В.И. Брагина, И.И. Брагин, "Технология угля и неметаллических полезных ископаемых", Красноярское книжное издательство, 1973, с. 105, с. 107-108), являющийся наиболее близким к заявляемому способу по количеству совпадающих операций.Currently, at each stage of diamond extraction, a rather wide variety of technological processes and equipment is used. However, all the known methods for the extraction of diamonds are united by the fact that at all stages and operations for the extraction of diamonds, diamond-containing raw materials that are wet are processed using a large amount of water and other liquids (V.I. Bragin, I.I. Bragin, " Technology of coal and non-metallic minerals ", Krasnoyarsk Book Publishing House, 1973, p. 89-100). In particular, the specific water flow rate is about 1000 m3 / t. This is due to the extremely low content of diamonds in diamond-containing raw materials. On average, one part of diamonds accounts for 20 million parts of ore, i.e. the diamond content in the feedstock is about 0.000005%
In particular, there is a known method for the extraction of diamonds used at the Yagersfontein mine processing plant in South Africa (V. I. Bragin, I. I. Bragin, “Technology of coal and non-metallic minerals”, Krasnoyarsk Book Publishing House, 1973, p. 105, p. . 107-108), which is the closest to the claimed method in terms of the number of matching operations.

В соответствии с этим способом руда поступает на конвейер, где ее сортируют вручную. При этом пустую породу из нее удаляют в отвал. Остальная руда подвергается дезинтеграции путем дробления в увлажненном состоянии в гирационных дробилках. Дезинтегрированное сырье поступает на грохоты, где осуществляется классификацию дезинтегрированного сырья по классам крупности. Разделенное по классам крупности дезинтегрированное сырье поступает на первичное обогащение в первичные концентрационные чаши. Слив первичных подвергается грохочению на грохотах. Надрешетный продукт направляется на дезинтеграцию. Затем осуществляется доводка промпродуктов первичного обогащения. При доводке дезинтегрированный надрешетный продукт подвергается повторной обработке во вторичных концентрационных чашах. Концентраты первичных и вторичных концентрационных чаш поступают на двухдечный грохот, где разделяются на три класса, которые направляют на жировые вибрационные столы. Содержащиеся в руде алмазы гидрофоны и не требуют предварительной подготовки для их извлечения на жировых столах. Хвостовых жировых столов удаляют в отвал, а концентраты сначала поступают в обезжиривающую установку, а затем на ручную сортировку. In accordance with this method, the ore enters the conveyor, where it is sorted manually. In this case, waste rock is removed from it into the dump. The remaining ore is disintegrated by wet crushing in gyration crushers. Disintegrated raw materials go to screens, where disintegrated raw materials are classified according to size classes. The disintegrated raw materials divided by size classes are fed to primary concentration in primary concentration bowls. Primary discharge is screened on screens. Oversize product is sent for disintegration. Then, finishing products of primary enrichment are carried out. When refining, the disintegrated oversize product is re-processed in secondary concentration bowls. Concentrates of primary and secondary concentration bowls enter a two-day screen, where they are divided into three classes, which are sent to fatty vibrating tables. The diamonds contained in the ore are hydrophones and do not require preliminary preparation for their extraction on fatty tables. The tailing fat tables are removed to the dump, and the concentrates are first sent to a degreasing unit, and then to manual sorting.

Способ достаточно производителен, обеспечивает высокую степень извлечения алмазов. Однако, как и во всех остальных известных и применяемых на сегодня способах извлечения алмазов, все его операции осуществляются с мокрым сырьем. При этом расходуется большое количество воды, что исключает возможность извлечения алмазов непосредственно на месторождении. Это влечет за собой необходимость транспортировки исходного сырья на горнообогатительные комбинаты, где имеются мощные водооборотные системы. Работа мощных водооборотных систем требует больших затрат на электроэнергию и требует создание больших водохранилищ. Для сбора и хранения отходов мокрого обогащения алмазосодержащего сырья требуется создание хвостохранилищ, опасных для окружающей среды. Все это вместе взятое существенно увеличивает себестоимость обогащения алмазосодержащего сырья, создает экологическую опасность для окружающей среды и делает нерентабельным промышленное освоение отделенных месторождений. The method is quite productive, provides a high degree of diamond recovery. However, as in all other known and used today diamond extraction methods, all its operations are carried out with wet raw materials. At the same time, a large amount of water is consumed, which excludes the possibility of diamond extraction directly at the deposit. This entails the need to transport raw materials to mining plants where there are powerful water circulation systems. The operation of powerful water-circulation systems requires large expenditures for electricity and requires the creation of large reservoirs. The collection and storage of wet enrichment waste from diamond-containing raw materials requires the creation of tailing dumps that are hazardous to the environment. All this taken together significantly increases the cost of enrichment of diamond-containing raw materials, creates an environmental hazard to the environment and makes the commercial development of separated deposits unprofitable.

В основу изобретения была положена задача разработать способ извлечения алмазов из алмазосодержащего сырья, в котором все операции осуществлялись бы при таких условиях и на таком оборудовании, чтобы создавалась возможность обогащения алмазосодержащего сырья непосредственно на месторождении, что исключает необходимость перевозки на обогатительную фабрику исходного сырья, снимает проблемы водооборота, исключает необходимость в традиционных хвостохранилищах, благодаря чему существенно снижается себестоимость обогащения, повышается экологическая безопасность, а также обеспечивается рентабельность разработок месторождений алмазов, которые удалены от действующих горнообогатительных комбинатов, транспортных и энергетических магистралей. The basis of the invention was the task of developing a method for the extraction of diamonds from diamond-containing raw materials, in which all operations would be carried out under such conditions and on such equipment so as to create the possibility of enriching diamond-containing raw materials directly at the deposit, which eliminates the need for transportation of raw materials to an enrichment plant, eliminates the problem water circulation, eliminates the need for traditional tailings, which significantly reduces the cost of enrichment, increases environmental safety as well as cost-efficient development of diamond deposits, which are removed from the existing ore processing plants, transport and energy routes.

Поставленная задача решается за счет того, что разработан способ извлечения алмазов из алмазосодержащего сырья, включающий дезинтеграцию исходного сырья, классификацию дезинтегрированного сырья по классам крупности, первичное обогащение классифицированного сырья, дезинтеграцию получаемых промпродуктов и последующую доводку, в котором новым является то, что все операции осуществляют с сухим сырьем при отрицательных или положительных температурах, исключающих конденсатообразование и увлажнение сырья, при этом дезинтеграцию получаемых промпродуктов осуществляют с помощью планетарных мельниц самоизмельчения и\или валковых прессов. The problem is solved due to the fact that a method has been developed for the extraction of diamonds from diamond-containing raw materials, including the disintegration of raw materials, the classification of disintegrated raw materials by size classes, the primary enrichment of classified raw materials, the disintegration of the obtained intermediate products and subsequent refinement, in which all operations are carried out new with dry raw materials at negative or positive temperatures, which exclude condensation and moistening of the raw material, while disintegration is obtained My industrial products are carried out using self-grinding planetary mills and / or roller presses.

Благодаря такому решению, извлечение алмазов может осуществляться непосредственно на место добычи алмазосодержащего сырья с использованием оборудования, способного работать с сухим сырьем без повреждения находящихся в нем алмазов. Это означает, что отпадает необходимость транспортировки исходного сырья на горнообогатительные комбинаты, где имеются мощные водообортные системы, необходимые для осуществления традиционно применяемых мокрых технологических операций существующих способов обогащения алмазосодержащего сырья. Вследствие этого, также отпадает необходимость в традиционных хвостохранилищах, опасных для окружающей среды. Все это вместе взятое и обеспечивает существенное снижение себестоимости обогащения, повышает его экологическую безопасность и создает возможность промышленного освоения отдаленных месторождений алмазов. Thanks to this solution, the extraction of diamonds can be carried out directly to the place of extraction of diamond-containing raw materials using equipment capable of working with dry raw materials without damaging the diamonds in it. This means that there is no need to transport raw materials to mining plants, where there are powerful water-handling systems necessary for traditionally used wet technological operations of existing methods for enriching diamond-containing raw materials. As a result of this, the need for traditional tailing dumps that are hazardous to the environment also disappears. All this taken together and provides a significant reduction in the cost of enrichment, increases its environmental safety and creates the possibility of industrial development of remote diamond deposits.

На фиг. 1 приведена принципиальная технологическая схема извлечения алмазов из алмазосодержащего сырья, согласно изобретению, с использованием валкового пресса; на фиг. 2 то же, с использованием планетарной мельницы самоизмельчения; на фиг. 3 то же, с использованием валкового пресса и планетарной мельницы самоизмельчения. In FIG. 1 shows a schematic flow chart of the extraction of diamonds from diamond-containing raw materials, according to the invention, using a roller press; in FIG. 2 the same, using a planetary mill self-grinding; in FIG. 3 the same, using a roller press and a self-grinding planetary mill.

Способ извлечения алмазов из алмазосодержащего сырья включает в себя дезинтеграцию исходного сырья, классификацию дезинтегрированного сырья по классам крупности, первичное обогащение классифицированного сырья, дезинтеграцию получаемых промпродуктов и последующую доводку. The method of extracting diamonds from diamond-containing raw materials includes the disintegration of the feedstock, the classification of disintegrated feedstock by size class, the primary enrichment of the classified feedstock, the disintegration of the obtained intermediate products and subsequent refinement.

Все операции способа осуществляются с сухим алмазосодержащим сырьем. Поскольку мерзлое состояние руды отождествляется с абсолютно сухим состоянием, поскольку способ в одинаковой степени успешно реализуется как при положительных, так и при отрицательных температурах. При этом верхняя граница отрицательных температур и нижняя граница положительных температур ограничены температурами, при которых начинается конденсатообразование в сырье и его увлажнение. Эти температуры от вида и состава алмазосодержащего сырья, места нахождения месторождения. Поэтому каждого месторождения они определяются экспериментально. Нижняя граница отрицательных температур и верхняя граница положительных температур ограничиваются температурной работоспособностью используемого оборудования. Однако очевидно, что защита оборудования от экстремальных температур не представляет большой сложности. All operations of the method are carried out with dry diamond-containing raw materials. Since the frozen state of ore is identified with an absolutely dry state, since the method is equally successfully implemented at both positive and negative temperatures. Moreover, the upper limit of negative temperatures and the lower limit of positive temperatures are limited by the temperatures at which condensate formation in the raw material and its moistening begins. These temperatures depend on the type and composition of diamond-containing raw materials, the location of the deposit. Therefore, they are determined experimentally for each deposit. The lower limit of negative temperatures and the upper limit of positive temperatures are limited by the thermal operability of the equipment used. However, it is obvious that protecting equipment from extreme temperatures is not very difficult.

Для дезинтеграции алмазосодержащего сырья в данном способе используются либо планерные мельницы самоизмельчения, либо валковые прессы, либо их совокупность. Их применение обусловлено тем, что только истирание сухого алмазосодержащего сырья в планетарной мельнице самоизмельчения или дробление всесторонним сжатием в валковом прессе практически исключают повреждение алмазов. Использование других видов дезинтегрирующего оборудования при работе с сухим сырьем неприемлемо, т.к. они создают дезинтегрирующие воздействия, которые приводят к повреждению алмазов. For the disintegration of diamond-containing raw materials, this method uses either self-grinding glider mills, or roller presses, or a combination thereof. Their use is due to the fact that only the abrasion of dry diamond-containing raw materials in a planetary mill of self-grinding or crushing by comprehensive compression in a roller press practically exclude damage to diamonds. The use of other types of disintegrating equipment when working with dry raw materials is unacceptable, because they create disintegrating effects that damage the diamonds.

Более подробно способ рассматривается на примере извлечения алмазов из алмазосодержащей руды. Алмазосодержащая руда из шахты или карьера в сухом (мерзлом) состоянии подвергается дроблению щековыми или конусными дробилками до крупности -50+0. Дробленый продукт с целью классификации по классам крупности направляется на грохочение. После грохочения получают фракции -50+20, -20+5, -5+2 и -2 мм. Фракции -50+20, -20+5 и -5+2 мм для извлечения раскрытых алмазов обогащаются на рентгенолюминесцентных сепараторах (РЛС). Хвосты обогащения фракций -50+20, -20+5 и -5+2 мм подвергаются дезинтеграции. Дезинтеграция может быть осуществлена истиранием в планерной мельнице самоизмельчения, как это представлено на фиг. 1, либо дроблением путем всестороннего сжатия в валковом прессе, как это представлено на фиг. 2, либо дроблением фракции -50+20 мм в валковом прессе и истирании фракций -20+5 и -5+2 мм в планерной мельнице. И тот и другой способ дезинтеграции уже обогащенных фракций по сравнению с другими способами, реализуемыми, например, в шаровых мельницах, дробилках ударного действия, точечного сжатия и др. имеет основное преимущество в том, что они не нарушают целостности кристаллов алмазов при их раскрытии. При этом в какой-то степени могут быть нарушены кристаллы алмазов, имеющие природные дефекты, например трещины, однако стоимость их невелика. Продукт истирания или всестороннего сжатия направляется далее на грохочение совместно с исходной дробленой рудой. In more detail, the method is considered by the example of the extraction of diamonds from diamond ore. Diamond-containing ore from a mine or quarry in a dry (frozen) state is subjected to crushing by jaw or cone crushers to a particle size of -50 + 0. The crushed product, for the purpose of classification by size classes, is sent to screening. After screening, fractions of -50 + 20, -20 + 5, -5 + 2 and -2 mm are obtained. Fractions -50 + 20, -20 + 5 and -5 + 2 mm for the extraction of open diamonds are enriched in X-ray separators (radar). The tailings of the enrichment of fractions of -50 + 20, -20 + 5 and -5 + 2 mm undergo disintegration. Disintegration can be accomplished by abrasion in a self-grinding glider mill, as shown in FIG. 1, or by crushing by all-round compression in a roll press, as shown in FIG. 2, or by crushing fractions of -50 + 20 mm in a roller press and abrasion of fractions of -20 + 5 and -5 + 2 mm in a glider mill. Both the one and the other method of disintegration of already enriched fractions in comparison with other methods implemented, for example, in ball mills, impact crushers, point compression, etc., have the main advantage in that they do not violate the integrity of diamond crystals when they are opened. At the same time, diamond crystals with natural defects, such as cracks, can be broken to some extent, but their cost is low. The product of abrasion or full compression is then sent for screening together with the original crushed ore.

Фракция крупности -2 мм поступает на воздушную классификацию, где происходит отделение непродуктивной (не содержащей алмазы) фракции крупностью менее 0,5 мм, которая поступает в отвал. Полученная при воздушной классификации фракция крупностью -2+0,5 мм также обогащается в рентгенолюминисцентом сепараторе. Получаемые в нем хвосты направляются в отвал. A coarse fraction of -2 mm enters the air classification, where there is a separation of the non-productive (diamond-free) fraction with a coarseness of less than 0.5 mm, which enters the dump. The fraction obtained by air classification with a particle size of -2 + 0.5 mm is also enriched in an X-ray luminescent separator. The tails obtained in it are sent to the dump.

Для оценки работоспособности заявляемого способа была проведена серия полупромышленных экспериментов по извлечению алмазов из алмазосодержащего сырья различных месторождений Якутии в условиях зимних и летних температур. Данные проведенных экспериментов приведены в таблице. To assess the operability of the proposed method, a series of semi-industrial experiments was conducted to extract diamonds from diamond-containing raw materials of various deposits of Yakutia in winter and summer temperatures. The data of the experiments are shown in the table.

Все эксперименты дали положительные результаты и подтвердили принципиальную возможность реализации заявляемого способа в условиях отрицательных (до -50^oC) и положительных (до +32^oC) температур, достигаемых в Якутии. Эксперименты убедительно оказали существенное снижение материальных затрат на извлечение алмазов из содержащего сырья в соответствии с заявляемым способом по сравнению с применяемыми традиционными "мокрыми" способами. В частности переработка алмазосодержащего сырья непосредственно на месте его добычи дает большую экономию на транспортных расходах. Отказ от растепления руды позволяет значительно снизить расход энергии на нагрев и оттайку руды в зимнее время. Отказ от применения технологической воды позволяет снизить на электроэнергию и содержание накопительных емкостей (водохранилищ). Возможность сухого (мерзлого) складирования отвального продукта исключает затраты на содержание традиционных хвостохранилищ, снижает площади отторгаемых территорий, позволяет легко их рекультивировать и повышает экологическую безопасность производства. Все это делает рентабельным разработку отдельных месторождений. В настоящее время готовится проект обогатительной фабрики на одном из отделенных месторождений Якутии, где будет реализовываться заявляемый способ.All experiments gave positive results and confirmed the fundamental possibility of implementing the proposed method in the conditions of negative (up to -50 ^o C) and positive (up to + 32 ^o C) temperatures achieved in Yakutia. The experiments convincingly provided a significant reduction in material costs for the extraction of diamonds from containing raw materials in accordance with the claimed method in comparison with the applied traditional "wet" methods. In particular, the processing of diamond-containing raw materials directly at the place of extraction gives great savings in transportation costs. Refusing ore thawing can significantly reduce the energy consumption for heating and thawing ore in winter. The refusal to use process water can reduce the cost of electricity and the maintenance of storage tanks (reservoirs). The possibility of dry (frozen) storage of the dump product eliminates the cost of maintaining traditional tailing dumps, reduces the area of the seized territories, makes it easy to reclaim them and increases the environmental safety of production. All this makes the development of individual fields cost-effective. Currently, a draft enrichment plant is being prepared at one of the separated deposits in Yakutia, where the inventive method will be implemented.

Claims

A method for extracting diamonds from diamond-containing raw materials, including disintegration of the feedstock, classification of the disintegrated feedstock by size class, primary enrichment of the graded feedstock, disintegration of the obtained industrial products and subsequent refinement, characterized in that all operations are carried out with dry feedstock at negative or positive temperatures, which exclude condensation and moistening of raw materials, while the disintegration of the resulting industrial products is carried out using planetary mills grinding the and / or roller presses.