RU2144429C1 - Method of dressing sulfide copper-and-nickel ores containing inherent minerals of platinum metals and magnetite - Google Patents

Method of dressing sulfide copper-and-nickel ores containing inherent minerals of platinum metals and magnetite Download PDF

Info

Publication number
RU2144429C1
RU2144429C1 RU98113184A RU98113184A RU2144429C1 RU 2144429 C1 RU2144429 C1 RU 2144429C1 RU 98113184 A RU98113184 A RU 98113184A RU 98113184 A RU98113184 A RU 98113184A RU 2144429 C1 RU2144429 C1 RU 2144429C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
minerals
ore
gravity
platinum
centrifugal
Prior art date
Application number
RU98113184A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Яценко
Ю.А. Салайкин
Б.А. Захаров
Г.Р. Погосянц
А.Г. Шевченко
Ю.В. Благодатин
Т.В. Галанцева
В.И. Перепечин
Л.И. Алексеева
М.Н. Нафталь
В.Д. Чегодаев
З.И. Матвиенко
О.И. Олешкевич
Н.А. Мальцев
В.Т. Дьяченко
С.П. Гаглоев
Н.В. Плодухина
А.В. Овчинников
В.А. Иванов
А.Г. Рыжов
В.В. Рыбас
Original Assignee
АО "Норильский горно-металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=20208229&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2144429(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by АО "Норильский горно-металлургический комбинат" filed Critical АО "Норильский горно-металлургический комбинат"
Priority to RU98113184A priority Critical patent/RU2144429C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2144429C1 publication Critical patent/RU2144429C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Abstract

FIELD: dressing of sulfide copper-and-nickel ores. SUBSTANCE: method consists in separation of inherent minerals of platinum metals into platinum-containing gravitation concentrate before conducting floatation dressing; at mass ratio of sum of sulfides and magnetite to sum of silicon and aluminium oxides in raw ore lesser than 1:2, ore is ground to size 30-65% of class lesser than 74 mcm and separation of inherent minerals of platinum metals is performed at maximum magnitude of centrifugal Froude number equal to 2 to 10 and ratio of this magnitude to pressure of fluidizing water of 0,025÷0,23 kPa-1; in processing raw ore at mass ratio of sum of sulfides and magnetite to sum of silicon and aluminum oxides more than or equal to 1:2, ore is crushed to size of 60 to 95% of class lesser than 74 mcm; separation of inherent minerals of platinum metals is performed at maximum magnitude of centrifugal Froude number equal to 0.5 to 1.75 and ratio of this magnitude to pressure of fluidizing water ranging from 0,0058÷0,019 kPa-1. EFFECT: increased extraction of platinum metals into gravity concentrate. 2 cl, 4 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых по технологии, сочетающей методы гидромеханического разделения минералов в искусственно созданном силовом поле и пенной флотации, в частности к обогащению сульфидных медно-никелевых руд, содержащих собственные минералы платиновых металлов и магнетита, и может быть использовано при переработке сульфидных платиносодержащих полиметаллических руд и промпродуктов, в которых платиновые металлы представлены собственно минеральной формой. The invention relates to the field of mineral processing by technology that combines the methods of hydromechanical separation of minerals in an artificially created force field and foam flotation, in particular to the beneficiation of sulfide copper-nickel ores containing proprietary minerals of platinum metals and magnetite, and can be used in the processing of sulfide platinum-containing polymetallic ores and industrial products in which platinum metals are represented by the actual mineral form.

Известен способ обогащения сульфидных медно-никелевых руд месторождения "Норильск-1", вкрапленных в интрузивных породах. В этих рудах большое значение имеют как собственно минеральная, так и рассеянная формы нахождения платиновых металлов, связанные с сульфидной составляющей руды. Собственные минералы платиновых металлов (ПМ) подразделяют на 3 основные группы: 1) самородные Рt-металлы и их сплавы, а также сплавы Pt-металлов с Fe, Ni, Cu, Co; 2) интерметаллиды - соединения Pt-металлов с Pb, Bi, Sn, Те, As, Sb; 3) сульфиды, арсениды и сульфоарсены Рt-металлов. A known method of beneficiation of sulfide copper-nickel ores of the Norilsk-1 deposit interspersed in intrusive rocks. In these ores, both the mineral and scattered forms of the platinum metals associated with the sulfide component of the ore are of great importance. Own minerals of platinum metals (PM) are divided into 3 main groups: 1) native Pt-metals and their alloys, as well as alloys of Pt-metals with Fe, Ni, Cu, Co; 2) intermetallic compounds - compounds of Pt metals with Pb, Bi, Sn, Te, As, Sb; 3) sulfides, arsenides and sulfoarsenes of PT metals.

В известном способе исходную руду подвергают 4-х стадиальному дроблению, мокрому измельчению в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле со спиральными классификаторами, и последующей флотации с получением коллективного медно-никелевого концентрата и отвальных породосодержащих хвостов. Медно-никелевый концентрат, в который наряду с цветными металлами извлекаются и металлы платиновой группы, делят методом селективной флотации на два сульфидных продукта: медный и общий никелевый концентраты. При этом платиновые металлы в составе селективных флотоконцентратов проходят полный технологический цикл медной и никелевой ветвей металлургического передела (Полькин С. И. , Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов. - М.: Недра, 1983. - С. 238-245; Генкин А.Д., Дистлер В.В., Гладышев Г.Д. и др. Сульфидные медно-никелевые руды Норильских месторождений - М.: Наука, 1981. - С. 110-134). In the known method, the initial ore is subjected to 4 stage crushing, wet grinding in ball mills operating in a closed cycle with spiral classifiers, and subsequent flotation to obtain a collective copper-nickel concentrate and dump tailings. Copper-nickel concentrate, in which platinum group metals are extracted along with non-ferrous metals, is divided by selective flotation into two sulfide products: copper and total nickel concentrates. Moreover, platinum metals as part of selective flotation concentrates undergo the full technological cycle of copper and nickel branches of the metallurgical redistribution (Polkin S.I., Adamov E.V. Enrichment of non-ferrous metal ores. - M .: Nedra, 1983. - P. 238-245; Genkin A.D., Distler V.V., Gladyshev G.D. et al. Sulphide copper-nickel ores of the Norilsk deposits - M .: Nauka, 1981. - P. 110-134).

Недостатком известного способа является недопустимо высокий уровень потерь платиновых металлов (ПМ) с отвальными технологическими продуктами обогатительно-металлургического производства. При этом основная масса платиновых металлов (35-40% от их содержания в исходной руде) теряются с отвальными хвостами обогащения. Главной причиной повышенного перехода ПМ в хвосты является размер их минеральных выделений и низкая флотационная активность несульфидных минеральных форм. В частности, для Норильских руд размер минеральных выделений ПМ колеблется от 1-5 до 150-200 мкм, изредка больше. Исследования показали, что ~ 7-10% палладия находится во фракциях крупнее 100 мкм, не извлекаемых при флотации. Кроме того, технологические группы ПМ, представленные природными сплавами и интерметаллидами, в которых наиболее развиты фазы на основе Pt-Fe, Pt-Pd-Sn, Pd-Pb-Bi и др., в силу высокой физической плотности (13-19 г/см2) и размеров длительное время находится в циркуляции в цикле измельчения, где подвергается постоянному воздействию ударных нагрузок. Вследствие высокой ковкости данных минералов это приводит к их расплющиванию и образованию конгломератов с высокой удельной площадью поверхности и, в результате, к их выносу в отвальный продукт. Раскованные частицы при достижении определенной степени "расплющенности" начинают рваться и наклепываться на твердые силикатные минералы, которые уходят в хвосты, и извлечь ценные металлы в какой-либо промпродукт становится невозможным.The disadvantage of this method is the unacceptably high level of losses of platinum metals (PM) with waste technological products from the beneficiation and metallurgical industry. In this case, the bulk of platinum metals (35-40% of their content in the original ore) are lost with dump tailings. The main reason for the increased transition of PM to tails is the size of their mineral deposits and low flotation activity of non-sulfide mineral forms. In particular, for the Norilsk ores, the size of the PM mineral deposits varies from 1-5 to 150-200 microns, sometimes more. Studies have shown that ~ 7-10% of palladium is in fractions larger than 100 microns, not recoverable by flotation. In addition, the PM technological groups represented by natural alloys and intermetallic compounds, in which the phases based on Pt-Fe, Pt-Pd-Sn, Pd-Pb-Bi, etc., are most developed, due to their high physical density (13-19 g / cm 2 ) and sizes for a long time is in circulation in the grinding cycle, where it is subjected to constant impact loads. Due to the high malleability of these minerals, this leads to their flattening and the formation of conglomerates with a high specific surface area and, as a result, to their transfer to the dump product. Uncoiled particles, upon reaching a certain degree of “flattening,” begin to tear and rivet on solid silicate minerals that go into the tails, and it becomes impossible to extract valuable metals into any intermediate product.

Минералы третьей группы ПМ, характерными представителями которых являются куперит, сперрилит, брэггит и высоцкит, очень легко переизмельчаются, шламуются до размеров < 20 мкм и в концентрат флотации не извлекаются. Minerals of the third PM group, whose typical representatives are cuperite, sperrylite, braggite, and vysotskite, are very easily crushed, sludge to sizes <20 μm and are not recovered in the flotation concentrate.

Исследование распределения минералов ПМ в отвальных хвостах обогащения по классам крупности показало наличие двух максимумов: в области размеров ~ 25 мкм и (более размытого пика) в области 100-400 мкм. При этом в коллективном медно-никелевом концентрате частиц размером > 70 мкм не обнаружено. Полученные данные свидетельствуют о недостаточно высокой флотируемости собственных минеральных форм ПМ. Поэтому, для повышения их целевого извлечения необходимо интенсифицировать флотацию тонких шламов и осуществить выделение крупных тяжелых частиц ПМ гидромеханическими (в частности, гравитационными) методами в цикле измельчения руд и из отвальных хвостов (Благодатин Ю. В. , Николаев Ю.М., Чегодаев В.Д. О возможности доизвлечения платиновых металлов из отвальных хвостов обогащения Норильских медно-никелевых руд // Цветные металлы. - N 12. - 1995. - С. 58-60). A study of the distribution of PM minerals in the tailings of enrichment by size classes showed the presence of two maxima: in the size range of ~ 25 μm and (more diffuse peak) in the region of 100-400 μm. Moreover, in a collective copper-nickel concentrate, particles with a size> 70 μm were not found. The data obtained indicate insufficient flotation of their own mineral forms of PM. Therefore, to increase their target extraction, it is necessary to intensify the flotation of thin sludge and to isolate large heavy PM particles by hydromechanical (in particular, gravitational) methods in the grinding cycle of ores and from tailings (Blagodatin Yu.V., Nikolaev Yu.M., Chegodaev V .D. On the possibility of additional extraction of platinum metals from the tailings of the beneficiation of Norilsk copper-nickel ores // Non-ferrous metals. - N 12. - 1995. - S. 58-60).

Известен способ обогащения сплошных сульфидных медно- никелевых руд Талнахского и Октябрьского месторождений (АО "Норильский комбинат"). Эти руды ~ на 80% представлены пирротиновым типом, который содержит до 60% минералов группы пирротина. Помимо пирротина сплошные руды содержат халькопирит, пентландит, кубанит, троилит, талнахит, магнетит и нерудные минералы. Металлы платиновой группы в данном типе руд присутствуют как в собственно минеральной форме, так и в виде изоморфных примесей в кристаллической решетке основных минералов - носителей: халькопирита, пентландита и пирротина. Распространенность минералов ПМ в сплошных рудах отличается от вкрапленных руд как по спектру минерализации, так и по крупности выделений. В сплошных рудах преобладают интерметаллиды ПМ и полностью отсутствуют их сульфиды (куперит, брэгит и высоцкит), характерные для вкрапленных и проожилково-вкрапленных руд. Кроме того, выделения минералов ПМ в сплошных рудах значительно тоньше, чем во вкрапленных рудах, что делает их более сложным технологическим объектом с точки зрения использования извлечения ПМ гидромеханическими способами (Полькин С. И. , Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов. - М.: Недра, 1983. - С. 238-246; Генкин А.Д., Дистлер В.В, Гладышев Г.Д. и др. Сульфидные медно-никелевые руды Норильских месторождений. - М. : Наука, 1981, - С. 110-134; Благодатин Ю. В. , Николаев Ю.М., Чегодаев В.Д. О возможности доизвлечения платиновых металлов из отвальных хвостов обогащения Норильских медно-никелевых руд // Цветные металлы. - N 12. - 1995. - С. 58-60). A known method of beneficiation of continuous sulfide copper-nickel ores of the Talnakh and Oktyabrsky deposits (JSC "Norilsk Combine"). These ores are ~ 80% pyrrhotite type, which contains up to 60% of the minerals of the pyrrhotite group. In addition to pyrrhotite, solid ores contain chalcopyrite, pentlandite, cubanite, troilite, talnachite, magnetite and non-metallic minerals. The metals of the platinum group in this type of ores are present both in the proper mineral form and in the form of isomorphic impurities in the crystal lattice of the main carrier minerals: chalcopyrite, pentlandite and pyrrhotite. The prevalence of PM minerals in solid ores differs from disseminated ores both in the mineralization spectrum and in the size of the precipitates. In solid ores, PM intermetallides predominate and their sulfides (cuperite, braget and vysotskite), which are characteristic of disseminated and veinlet-disseminated ores, are completely absent. In addition, the separation of PM minerals in solid ores is much thinner than in disseminated ores, which makes them a more complex technological object from the point of view of using PM extraction by hydromechanical methods (Polkin S.I., Adamov E.V. Enrichment of non-ferrous metals. - M: Nedra, 1983. - S. 238-246; Genkin A.D., Distler V.V., Gladyshev G.D. et al. Sulphide copper-nickel ores of the Norilsk deposits. - M.: Nauka, 1981, - P. 110-134; Blagodatin Yu.V., Nikolaev Yu.M., Chegodaev VD On the possibility of additional extraction of platinum metals from dump tailings gascheniya Norilsk copper-nickel ore // Nonferrous metals -. N 12. - 1995. - pp 58-60).

Известный способ обогащения включает рудоподготовку, мокрое измельчение материала в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле со спиральными классификаторами, последовательную селективную флотацию медных, никелевых минералов и пирротинов в одноименные концентраты с переводом нерудных минералов в отвальные хвосты (Технологическая инструкция по обогащению руд на Талнахской обогатительной фабрике. - ТИ 0401.14.39.-11-65-85. - Срок введения с 01.01.86. - МЦМ СССР. Союзникель. НГМК. - Норильск: 1985. - 241 с.). The known enrichment method includes ore preparation, wet grinding of material in ball mills operating in a closed cycle with spiral classifiers, sequential selective flotation of copper, nickel minerals and pyrrhotite into concentrates of the same name with the transfer of non-metallic minerals to dump tailings (Technological instruction for ore dressing at Talnakhsky processing plant . - TI 0401.14.39.-11-65-85. - The term of introduction is from 01.01.86. - MCM USSR. Soyuznickel. NMMC. - Norilsk: 1985. - 241 p.).

Недостатком известного способа является низкое извлечение ПМ в целевые продукты обогащения - медный и никелевый концентраты. Суммарный уровень извлечения ПМ в эти концентраты составляют 70-75%. При этом до 20-25% суммы ПМ переходит в пирротиновый концентрат и 3-5% - в отвальные хвосты. Переход ПМ в пирротиновый концентрат является нежелательным, поскольку при последующей его автоклавно-гидрометаллургической переработке ~ до 30% платиновых металлов теряется с железогидратными хвостами, а часть ПМ в составе избыточного концентрата направляется на долговременное складирование в пирротинохранилища, не попадая в сферу производства. The disadvantage of this method is the low extraction of PM in the target products of enrichment - copper and Nickel concentrates. The total level of PM extraction in these concentrates is 70-75%. In this case, up to 20-25% of the amount of PM goes into pyrrhotite concentrate and 3-5% into dump tailings. The transition of PM to pyrrhotite concentrate is undesirable, since during its subsequent autoclave-hydrometallurgical processing ~ 30% of platinum metals are lost with iron-hydrated tails, and part of PM in the composition of excess concentrate is sent for long-term storage to pyrrhotine storages, without falling into the scope of production.

Другим недостатком известного способа является то, что медный и никелевый флотоконцентраты проходят полный цикл металлургической переработки. Это вызывает дополнительные потери ПМ с отвальными шлаками и пылями плавильных агрегатов, а также железистыми кеками гидрометаллургического производства. Another disadvantage of this method is that copper and nickel flotation concentrates go through a full cycle of metallurgical processing. This causes additional losses of PM with waste slag and dust from the smelting units, as well as ferruginous iron cakes of hydrometallurgical production.

Наиболее близким к предлагаемому способу по совокупности признаков и достигаемому результату является способ обогащения вкрапленных сульфидных медно-никелевых руд месторождения "Норильск-1" (АО "Норильский комбинат"), включающий рудоподготовку, мокрое измельчение материала и его гидравлическую классификацию, флотационное выделение сульфидов никеля и меди в одноименные селективные флотоконцентраты и последующее извлечение собственных минералов ПМ из хвостов флотации гидромеханическим гравитационным методом в самостоятельный продукт - платиносодержащий гравиоконцентрат. При этом выделение собственных минералов ПМ из хвостов флотации в гравиоконцентрат осуществляют на центробежном концентрате с псевдоожиженным слоем, создаваемым струями воды в направлении, не совпадающим с вектором силы центробежного поля (в аппарате "Кнельсон"). Селективные флотоконцентраты и платиносодержащий гравиоконцентрат поступают в соответствующие циклы металлургической переработки, а слив гравиоконцентрата, содержащий минералы вмещающих пород и магнетит, направляется в отвал (Иванов В.А. Основные направления совершенствования и развития технологии обогащения // Цветные металлы. - 1995. - N 6.- С.36) - прототип. The closest to the proposed method for the totality of the characteristics and the achieved result is a method of beneficiation of disseminated sulfide copper-nickel ores from the Norilsk-1 deposit (Norilsk Combine JSC), including ore preparation, wet grinding of the material and its hydraulic classification, flotation separation of nickel sulfides and copper into the same selective flotation concentrates and the subsequent extraction of the PM's own minerals from the flotation tailings by the hydromechanical gravity method into an independent production CT - platinum-containing gravity concentrate. In this case, the separation of PM proper minerals from flotation tailings to a gravity concentrate is carried out on a centrifugal concentrate with a fluidized bed created by water jets in a direction that does not coincide with the centrifugal field strength vector (in the Knelson apparatus). Selective flotation concentrates and a platinum-containing gravity concentrate enter the corresponding cycles of metallurgical processing, and the discharge of the gravity concentrate containing minerals of the host rocks and magnetite is sent to the dump (Ivanov V.A. .- P.36) - prototype.

Известный способ обладает целым рядов недостатков. The known method has a number of disadvantages.

Существенным недостатком известного способа является крайне низкая эффективность извлечения ПМ из хвостов операции флотации, несмотря на использование таких высокоинтенсивных гравиоконцентраторов как центробежные аппараты "Кнельсон". Извлечение суммы ПМ в гравиоконцентрат от их содержания в руде составляет всего 3-4%. Повышение этого показателя при прочих равных условиях требует значительного увеличения числа единиц применяемых гравиоконцентраторов, что усложняет схему цепи аппаратов передела обогащения и снижает рентабельность переработки медно-никелевых руд. A significant disadvantage of this method is the extremely low efficiency of PM extraction from the tailings of the flotation operation, despite the use of such high-intensity gravity concentrators as Knelson centrifugal apparatuses. The extraction of the amount of PM in the gravity concentrate from their content in ore is only 3-4%. Increasing this indicator, ceteris paribus, requires a significant increase in the number of units of used gravity concentrators, which complicates the circuitry of the processing redistribution apparatus and reduces the profitability of processing copper-nickel ores.

Другим серьезным недостатком известного способа является низкая степень концентрирования ПМ в гравиоконцентрате, определяемая как отношение содержания суммы ПМ в гравиоконцентрате к их содержанию в исходной руде. Уровень этого показателя при гравиообогащении хвостов флотации по известному способу не превышает 80-90. Another serious disadvantage of this method is the low degree of concentration of PM in the gravity concentrate, defined as the ratio of the amount of PM in the gravity concentrate to their content in the original ore. The level of this indicator during the gravity concentration of flotation tailings by a known method does not exceed 80-90.

Вследствие указанных недостатков известный способ характеризуется низким целевым извлечением ПМ в товарные металлопродукты, поскольку до 30-35% суммы ПМ теряется в сфере обогащения с отвальными хвостами флотации и ~ до 10-15% суммы ПМ переходит в отвальные и трудноутилизируемые продукты металлургических переделов медного и никелевого циклов - отвальные шлаки плавильных агрегатов, технологические пыли и железистые кеки кобальтового производства. По причине низких кондицией получаемого гравиоконцентрата по суммарному содержанию ПМ (в среднем ~ 500 г/т) технология его переработки начинается с головных плавильных агрегатов производства электролитной меди. При этом сквозное извлечение ПМ из гравиоконцентрата в анодный шлам медного производства (целевой Pt - содержащий продукт) не превышает 90%. Due to these drawbacks, the known method is characterized by low target recovery of PM in commodity metal products, since up to 30-35% of the amount of PM is lost in the enrichment sector with dump flotation tailings and ~ up to 10-15% of the amount of PM goes into dump and difficult to recycle products of metallurgical processing of copper and nickel cycles - waste slag of smelting units, process dust and ferruginous cakes of cobalt production. Due to the low condition of the resulting gravity concentrate in terms of the total PM content (average ~ 500 g / t), its processing technology begins with the head smelting units for the production of electrolyte copper. Moreover, the through extraction of PM from the gravity concentrate into the anode sludge of copper production (target Pt - containing product) does not exceed 90%.

Причиной низкой эффективности известного способа является особенность выделения собственных минералов ПМ в сульфидных медно- никелевых рудах, соотношения их плотностных и прочностных характеристик с сопутствующими минералами сульфидного оруднения, магнетита и вмещающих пород, а также характер и интенсивность механического воздействия на минералы ПМ в цепочке аппаратов передела обогащения. The reason for the low efficiency of the known method is the peculiarity of the separation of native PM minerals in sulfide copper-nickel ores, the ratio of their density and strength characteristics with the accompanying minerals of sulfide mineralization, magnetite and host rocks, as well as the nature and intensity of mechanical impact on PM minerals in the chain of concentration processing apparatuses .

В частности, авторами настоящего изобретения установлено, что для эффективного извлечения собственных минералов ПМ из сульфидных медно-никелевых руд принципиально важное значение имеет точка установки гравиоконцентратора в схеме обогащения руды. В частности, проведение операции гравиообогащения материала в голове технологической схемы, например, сразу после 1-ой стадии измельчения руды и классификации исходной руды дает возможность оптимизировать гранулометрический состав исходного питания и предотвратить переизмельчение минералов ПМ, что, как следует из приведенных в табл. 2 экспериментальных данных, оказывает решающее влияние на показатели извлечения ПМ в гравиоконцентрат. При выделении же минералов ПМ из отвальных хвостов эта возможность полностью исключена и обогащение осуществляется за пределами оптимального диапазона крупности. Так, например, при обогащении вкрапленных и медистых медно-никелевых руд Норильских месторождений их подвергают 2-х стадиальному измельчению. В результате этого отвальные хвосты, характеризующиеся критериальным отношением

Figure 00000002

порядка 1: (2,5-3), имеют крупность до 80% класса минус 74 мкм (Технологическая инструкция. Обогащение руд месторождений Норильск-1, Талнахского и Октябрьского на Норильской обогатительной фабрике. - ТИ 0401.14.52-11-43-97. Введена 28.07.97 г. - С. 45-49 и 136). Вместе с тем, как свидетельствуют результаты исследований, материалы с подобным критериальным отношением требуют более грубого помола (не более 65% класса минус 74 мкм). Данное несоответствие параметров является одной из основных причин низкого извлечения ПМ в гравиоконцентрат при обогащении отвальных хвостов на аппарате конструкции Кнельсона. Средний показатель извлечения ПМ из песковой фракции обогащаемых хвостов в известном способе составляет: 12-15% платины и 0,7-15% палладия, что в пересчете на исходное содержание этих металлов в руде соответствует их извлечению в гравиоконцентрат ~ 3-4 и 0,2-0,4%.In particular, the authors of the present invention have found that for the efficient extraction of PM intrinsic minerals from sulfide copper-nickel ores, the installation point of the gravity concentrator in the ore beneficiation scheme is of fundamental importance. In particular, carrying out the operation of gravel enrichment of the material in the head of the technological scheme, for example, immediately after the first stage of ore grinding and classification of the initial ore, makes it possible to optimize the granulometric composition of the initial feed and prevent overmilling of PM minerals, which, as follows from the table. 2 experimental data, has a decisive influence on the performance of PM extraction in a gravity concentrate. With the release of PM minerals from dump tailings, this possibility is completely excluded and enrichment is carried out outside the optimal range of fineness. So, for example, during the enrichment of disseminated and cuprous copper-nickel ores of the Norilsk deposits, they are subjected to 2 stage grinding. As a result of this, tailings characterized by a criterion relation
Figure 00000002

about 1: (2.5-3), they have fineness up to 80% of the class minus 74 microns (Technological instruction. Ore dressing of the Norilsk-1, Talnakhsky and Oktyabrsky deposits at the Norilsk concentrator. - TI 0401.14.52-11-43-97 Introduced on July 28, 1997 - pp. 45-49 and 136). At the same time, according to research results, materials with a similar criterion ratio require coarser grinding (not more than 65% of the class minus 74 microns). This mismatch of parameters is one of the main reasons for the low extraction of PM in the gravity concentrate during the enrichment of tailings on a Knelson apparatus. The average PM recovery from the sand fraction of the enriched tailings in the known method is: 12-15% platinum and 0.7-15% palladium, which, in terms of the initial content of these metals in the ore, corresponds to their extraction in a gravity concentrate of ~ 3-4 and 0, 2-0.4%.

Задача создания гравитационно-флотационной технологии обогащения сульфидных медно-никелевых руд с выделением основной массы собственных минералов ПМ в высококачественный гравиоконцентрат на стадии, предшествующей операции флотации (в голову схемы), до настоящего времени не ставилась. Это, в основном, было связано с 2-мя обстоятельствами: недостаточной изученностью количественного соотношения форм нахождения ПМ в указанных рудах и отсутствием эффективных промышленно применяемых методов выделения собственных минералов ПМ из полидисперсных сульфидных материалов, в которых разделяемые компоненты имеют довольно близкие плотностные характеристики. При этом следует отметить, что сульфидные медно-никелевые руды, содержащие собственные минералы ПМ, являются весьма сложным объектом для методов гравитационного обогащения. К числу месторождений указанных руд относятся: Канадские месторождения в Садбери, группа южноафриканских месторождений и Норильский рудный район (Борбат В.Ф. Металлургия платиновых металлов, - М.: Металлургия, 1977. - С. 30-34). The task of creating gravity-flotation technology for the enrichment of sulfide copper-nickel ores with the separation of the bulk of its own PM minerals into a high-quality gravity concentrate at the stage preceding the flotation operation (to the head of the scheme) has not been set up to date. This was mainly due to 2 circumstances: insufficient study of the quantitative ratio of the forms of the presence of PM in these ores and the lack of effective industrially applicable methods for the separation of PM minerals from polydisperse sulfide materials in which the components to be separated have fairly close density characteristics. It should be noted that sulfide copper-nickel ores containing intrinsic minerals PM are a very complex object for gravity concentration methods. The deposits of these ores include: Canadian deposits in Sudbury, a group of South African deposits and the Norilsk ore region (Borbat V.F. Metallurgy of platinum metals, - M .: Metallurgy, 1977. - P. 30-34).

При разработке гравитационно-флотационной технологии обогащения сульфидных медно-никелевых руд первоначально был испытан целый ряд концентраторов, основанных на принципе разделения смеси минералов с различными плотностными характеристиками в поле гравитационной силы. Испытаны: гидроловушки, промывочные шлюзы, отсадочные машины, спиральные сепараторы и концентрированные столы, широко используемые при обогащении золотоносных песков (россыпей), а также оловянных и оловянно-вольфрамовых россыпных месторождений (Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. - М.: Недра, 1980. - 400 с.). When developing gravity-flotation technology for the enrichment of sulfide copper-nickel ores, a number of concentrators were initially tested, based on the principle of separation of a mixture of minerals with different density characteristics in the field of gravitational force. Tests: hydraulic traps, flushing locks, jigging machines, spiral separators and concentrated tables, widely used in the enrichment of gold sands (placers), as well as tin and tin-tungsten placer deposits (Shokhin V.N., Lopatin A.G. Gravity enrichment methods - M .: Nedra, 1980 .-- 400 p.).

Ни один из типов перечисленных аппаратов не проявил достаточной эффективности, чтобы его можно было промышленно использовать для выделения собственных минералов ПМ из сульфидных медно-никелевых руд. None of the types of the above devices showed sufficient efficiency so that it can be industrially used for the extraction of PM minerals from sulfide copper-nickel ores.

Промывочные шлюзы оказались малоэффективны для выделения тонкодисперсных частиц с высоким коэффициентом ориентации, образующихся в результате переизмельчения хрупких минералов ПМ (сперрилита, куперита, брэггита, высоцкита и др. ). Критическим фактором для данной системы разделения явилась форма частиц платиновых минералов. Наличие в пульпе измельченной руды сравнительно крупных зерен вмещающей породы (100-150 мкм) и тонких сульфидных шламов (10-30 мкм) вызывает засорение рабочих элементов шлюза, что уже через 10 минут приводит к значительному уменьшению его эффективности, а после 4-х часов работы степень удерживания минералов ПМ в шлюзе становится несущественной. Wash locks proved to be ineffective for separating finely dispersed particles with a high orientation coefficient resulting from the regrinding of fragile PM minerals (sperrylite, cuperite, braggite, vysotskite, etc.). A critical factor for this separation system was the particle shape of platinum minerals. The presence in the pulp of the crushed ore of relatively large grains of the host rock (100-150 microns) and thin sulfide sludge (10-30 microns) causes clogging of the working elements of the lock, which after 10 minutes leads to a significant decrease in its effectiveness, and after 4 hours In the course of operation, the degree of PM mineral retention in the gateway becomes insignificant.

Отсадочные машины имеют ряд преимуществ перед промывочными шлюзами. В частности, в них поддерживается (при точной балансировке) импульсный отжиженный слой, в результате чего достигается более высокое содержание ПМ в гравиоконцентратах. Эффективность работы отсадочной машины зависит от нескольких факторов: плотности потока сырья, скорости потока пульпы, частоты импульсов, расхода промывочной воды, скорости подачи промываемого концентрата, а также от состава суспензии и, в особенности, от формы и размеров частиц собственных минералов ПМ. Этот тип аппаратов неэффективен для обогащения хлопьеобразных (раскованных в мельнице) частиц металлической платины и ее сплавов с другими металлами. Это обусловлено тем, что конечная скорость таких частиц гораздо ниже, чем у сферических частиц той же массы, а их форма затрудняет им движение во время фазы просачивания. Кроме того, отсадочные машины не обеспечивают достаточного уровня извлечения ПМ в гравиоконцентрат в том случае, если частицы извлекаемых минералов представлены широким диапазоном дисперсности и имеют размеры менее 100 мкм. Поэтому для сульфидных медно-никелевых руд, отличающихся наличием минералов с существенно различными плотностными характеристиками, вследствие чего измельченный материал имеет повышенный уровень полидисперсности, а основная масса ПМ третьей группы (сульфиды, арсениды, сульфоарсениды) при этом представлены частицами размером менее 74 мкм, применение отсадочных машин является нерациональным. Как и во всех системах, работающих при ускорении 1g (в поле только силы гравитации), вероятность осаждения тонких частиц ПМ с большим коэффициентом ориентации крайне мала. Настройка отсадочной машины на тонкие классы минералов ПМ лишает возможности достижения степени концентрирования ПМ на стадии первичного гравиообогащения более 100. Jigging machines have several advantages over flushing locks. In particular, they support (with accurate balancing) a pulsed annealed layer, as a result of which a higher PM content in gravity concentrates is achieved. The efficiency of the jigging machine depends on several factors: the density of the feed stream, the speed of the pulp stream, the pulse frequency, the flow rate of the washing water, the feed rate of the washed concentrate, as well as the composition of the suspension and, in particular, the shape and particle size of the PM's own minerals. This type of apparatus is ineffective for enriching flocculent (uncoiled in a mill) particles of metal platinum and its alloys with other metals. This is due to the fact that the final velocity of such particles is much lower than that of spherical particles of the same mass, and their shape impedes their movement during the seepage phase. In addition, jigging machines do not provide a sufficient level of PM extraction in a gravity concentrate if the particles of extracted minerals are represented by a wide dispersion range and have sizes less than 100 microns. Therefore, for sulfide copper-nickel ores, characterized by the presence of minerals with significantly different density characteristics, as a result of which the crushed material has an increased level of polydispersity, and the bulk of the PM of the third group (sulfides, arsenides, sulfoarsenides) are represented by particles smaller than 74 microns, the use of jigging machines is irrational. As in all systems operating under 1g acceleration (in the field only gravitational forces), the probability of deposition of fine PM particles with a large orientation coefficient is extremely small. Setting the jigging machine to thin classes of PM minerals makes it impossible to achieve a degree of PM concentration at the stage of primary gravity enrichment of more than 100.

Спиральные сепараторы отличаются сравнительно высокой производительностью и при наличии в сырье крупных минеральных выделений ПМ обеспечивают получение гравиоконцентратов с хорошей степенью обогащения. Серьезным недостатком этого типа аппаратов является их низкая эффективность по отношению к полидисперсным материалам, содержащим тонкие частицы минералов ПМ. В этом случае необходимо использовать большое число стадий разделения, в результате чего схема гравиоконцентрирования делается громоздкой, а процесс обогащения становится капиталоемким. Как правило, для улавливания тонких частиц обогащаемого минерала отдельные сепараторы группируют в агрегаты (до 12 аппаратов в каждом), которые дают достаточно высокую степень извлечения, но при низком качестве получаемого гравиоконцентрата (Лапланте А.Р. Использование гравитационной концентрации для обогащения золота. - Часть 1. - Экономичность и основные принципы. Статья представлена на семинаре профессионального развития в области маломасштабных проектов обогащения золота: Добыча, Переработка. Экономика и политика. Университет им. Мак-Гилла. - 2-6 мая 1986 г.). Spiral separators are characterized by relatively high productivity and, in the presence of large mineral deposits of PM in the raw materials, they ensure the production of gravity concentrates with a good degree of enrichment. A serious drawback of this type of apparatus is their low efficiency with respect to polydisperse materials containing fine particles of PM minerals. In this case, it is necessary to use a large number of separation stages, as a result of which the gravity concentration scheme becomes cumbersome, and the enrichment process becomes capital intensive. As a rule, to capture fine particles of an enriched mineral, individual separators are grouped into aggregates (up to 12 devices each), which give a fairly high degree of extraction, but with a low quality of the obtained gravity concentrate (A. Laplant. Use of gravity concentration for gold enrichment. - Part 1. - Efficiency and basic principles. The article is presented at a professional development seminar in the field of small-scale gold processing projects: Mining, Processing. Economics and Politics. Mac University -Gilla. - May 2-6, 1986).

Концентрационные столы обладают тем же недостатком, что и спиральные сепараторы: они малоэффективны при выделении из руды собственных минералов ПМ крупностью менее 100 мкм, поэтому данный тип аппаратов в промышленности нашел применение не для первичного гравиоконцентрирования, а для перечистки чернового концентрата. Concentration tables have the same drawback as spiral separators: they are ineffective in extracting PM minerals from the ore with a grain size of less than 100 microns, therefore this type of apparatus in industry has found application not for primary gravity concentration, but for cleaning rough concentrate.

Таким образом, все типы рассмотренных аппаратов, обогащение сырья в которых осуществляются в поле гравитационной силы, для сульфидных медно-никелевых руд неэффективны. Это обусловлено следующими факторами:
- концентрирование значительной массы ПМ в тонких классах (минус 44 мкм) обогащаемого материала;
- наличием в разделяемой системе магнетита и сульфидов цветных металлов, имеющих плотность, близкую к плотности "легких" минералов ПМ;
- высоким коэффициентом ориентации частиц, содержащих собственные минералы ПМ (хрупкие минералы ПМ, например сперрилит, куперит и др. - представлены остроугольными осколками; в то время как ковкие минералы, такие как самородные ПМ и их сплавы - в измельченной руде имеют вид тонких плоских хлопьев);
- нахождением минералов ПМ в срастаниях с менее плотными минералами вмещающих пород.
Thus, all types of devices considered, the enrichment of raw materials in which are carried out in the field of gravitational force, are ineffective for sulfide copper-nickel ores. This is due to the following factors:
- concentration of a significant mass of PM in thin classes (minus 44 microns) of the enriched material;
- the presence in the shared system of magnetite and sulfides of non-ferrous metals having a density close to the density of “light” minerals PM;
- a high coefficient of orientation of particles containing intrinsic PM minerals (brittle PM minerals, such as sperrylite, cuperite, etc.) are represented by acute-angled fragments; while malleable minerals, such as native PM and their alloys, in the crushed ore look like thin flat flakes );
- the presence of PM minerals in intergrowths with less dense minerals of the host rocks.

Для выделения Pt - минералов, находящихся в труднообогатимых формах - высокодисперсных, с большим коэффициентом ориентации или загрязненных включениями с низкой плотностью, - более перспективными являются методы гравиоконцентрирования в поле центробежной силы. For the isolation of Pt - minerals that are in highly refractory forms - highly dispersed, with a high orientation coefficient or contaminated with inclusions with a low density - gravity concentration methods in a centrifugal force field are more promising.

Наиболее известными центробежными аппаратами с высокими факторами разделения являются гидроциклоны и центрифуги. Создание центробежного поля в центробежных концентраторах принципиальной может осуществляться двумя путями:
- тангенциональной подачей потока под давлением в закрытый и неподвижный цилиндрический сосуд;
- закручиванием свободно подаваемого потока в открытом вращающем сосуде.
The most famous centrifugal apparatus with high separation factors are hydrocyclones and centrifuges. Creation of a centrifugal field in centrifugal concentrators in principle can be done in two ways:
- tangential flow under pressure into a closed and stationary cylindrical vessel;
- by twisting the freely supplied flow in an open rotating vessel.

Необходимым условием при центробежном гравитационном обогащении является наличие транспортного (смывного) потока в направлении, не совпадающем с вектором силы центробежного поля. При отсутствии смывного потока, а также в том случае, если направление потока совпадает с направлением поля, расслоения материала по плотности практически не происходит. A prerequisite for centrifugal gravitational enrichment is the presence of a transport (flush) flow in a direction that does not coincide with the centrifugal field force vector. In the absence of a flush flow, as well as in the case where the flow direction coincides with the direction of the field, material stratification by density practically does not occur.

Центробежные концентраторы принципиально могут быть разделены на два типа:
- напорные циклонные аппараты для разделения мелкозернистых материалов;
- безнапорные аппараты - центрифуги (с малой интенсивностью центробежного поля) для разделения как грубозернистых, так и мелкозернистых материалов.
Centrifugal concentrators can basically be divided into two types:
- pressure cyclone apparatus for the separation of fine-grained materials;
- non-pressure apparatuses - centrifuges (with a low centrifugal field intensity) for separating both coarse-grained and fine-grained materials.

Работа концентраторов второго типа, хотя и напоминает работу обычной центрифуги, однако существенно отличается от нее наличием элементов обычного шлюзового процесса (Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. - М.: Недра, 1980. - С. 350-352). The work of the concentrators of the second type, although it resembles the work of a conventional centrifuge, however, differs significantly from it in the presence of elements of a conventional sluice process (Shokhin V.N., Lopatin A.G. Gravity enrichment methods. - M .: Nedra, 1980. - P. 350 -352).

Применение центробежных концентраторов (циклонных аппаратов и центрифуг) в операции первичного обогащения сульфидных медно- никелевых руд показало более высокие результаты по извлечению ПМ в гравиоконцентрат, чем при использовании аппаратов, основанных на действии гравитационной силы. Однако и в этом случае были получены грубые гравиоконцентраты, степень обогащения которых по ПМ не превышала 200. С увеличением степени полидисперсности исходного материала показатели извлечения ПМ в гравиоконцентрат заметно снижались. Извлечение ПМ на уровне 15% удалось достигнуть при объединении 7 циклонных аппаратов в батарею, однако это отрицательно сказалось на концентрационной способности установки: степень обогащения гравиоконцентрата по ПМ составила 55. The use of centrifugal concentrators (cyclone apparatuses and centrifuges) in the operation of primary enrichment of sulfide copper-nickel ores showed higher results in the extraction of PM in a gravity concentrate than when using devices based on the action of gravitational force. However, in this case, too, coarse gravity concentrates were obtained, the degree of enrichment of which in PM did not exceed 200. With an increase in the degree of polydispersity of the starting material, the PM extraction in the gravity concentrate markedly decreased. The extraction of PM at the level of 15% was achieved by combining 7 cyclone apparatuses into a battery, however, this negatively affected the concentration ability of the installation: the degree of enrichment of the gravity concentrate by PM was 55.

При исследовании напорных концентраторов циклонного типа в операции первичного обогащения сульфидных медно-никелевых руд было установлено, что регулирование пористости постели в конусе циклона позволяет повысить выделение собственных минералов ПМ в гравиоконцентрат. Это достигалось путем впрыскивания слабых струек воды в нижнюю часть конуса. Подача дополнительной воды приводила не только к повышению качества концентрата (степень обогащения по ПМ увеличивалась до 300), но и к приросту извлечения в него минеральных форм ПМ, которое в этом случае достигало 15-20%. In the study of cyclone-type pressure concentrators in the primary enrichment operation of sulfide copper-nickel ores, it was found that the regulation of bed porosity in the cyclone cone makes it possible to increase the release of PM intrinsic minerals into gravity concentrate. This was achieved by injecting weak streams of water into the lower part of the cone. The supply of additional water led not only to an increase in the quality of the concentrate (PM enrichment increased to 300), but also to an increase in the extraction of mineral forms of PM in it, which in this case reached 15–20%.

Приведенные результаты явились основой для создания настоящего изобретения. The results presented were the basis for the creation of the present invention.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении полноты извлечения платиновых металлов в гравиоконцентрат, получаемый при гидромеханическом выделении собственных минералов платиновых металлов в схеме гравитационно-флотационного обогащения сульфидных медно-никелевых руд, а также в увеличении степени обогащения гравиоконцентрата по платиновым металлам за счет изменения последовательности операций гравиообогащения и флотации в схеме переработки руды и путем совершенствования режима гидромеханической стадии обогащения, достигаемого за счет оптимизации соотношения между режимными параметрами процесса и критериальным отношением минеральных ингредиентов, входящих в состав исходной перерабатываемой руды. The problem solved by the invention is to increase the completeness of the extraction of platinum metals in the gravity concentrate obtained by the hydromechanical separation of their own minerals of platinum metals in the gravity-flotation concentration of sulfide copper-nickel ores, as well as to increase the degree of enrichment of the gravity concentrate for platinum metals by changing the sequence of operations enrichment and flotation in the ore processing scheme and by improving the regime of the hydromechanical concentration stage, igaemogo by optimizing the relation between the process parameters and by regime criterial ratio of mineral ingredients in the composition of the original ore processed.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе обогащения сульфидных медно-никелевых руд, содержащих собственные минералы платиновых металлов и магнетит, включающем рудоподготовку, мокрое измельчение материала и его гидравлическую классификацию, выделение сульфидов цветных металлов и собственных минералов платиновых металлов из пульпы классифицированного материала флотационным и гравитационным методами в самостоятельные продукты - сульфидный(е) флотоконцентрат(ы) и платиносодержащий гравиоконцентрат, а магнетит и породообразующие минералы - в отвальные хвосты, причем собственные минералы платиновых металлов выделяют на центробежном концентраторе с псевдоожиженным слоем, создаваемым струями воды в направлении, не совпадающем с вектором силы центробежного поля, согласно изобретению собственные минералы платиновых металлов выделяют в платиносодержащий гравиоконцентрат до проведения операции флотационного обогащения, при этом при массовом отношении суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия в исходной руде, меньшем 1:2, руду измельчают до крупности 30-65% класса менее 74 мкм, а выделение собственных минералов платиновых металлов ведут при максимальном значении центробежного критерия Фруда, равном 2-10, и отношении этого значения к давлению ожижающей воды, равном 0,025-0,23 кПа-1, при переработке же исходной руды с массовым отношением суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия, большем или равном 1:2, руду измельчают до крупности 60-95% класса менее 74 мкм, а выделение собственных минералов платиновых металлов ведут при максимальном значении центробежного критерия Фруда, равном 0,5-1,75 и отношении этого значения к давлению сжижающей воды, равном 0,0058-0,019 кПа-1.The essence of the invention lies in the fact that in the method of beneficiation of sulfide copper-nickel ores containing proprietary minerals of platinum metals and magnetite, including ore preparation, wet grinding of the material and its hydraulic classification, separation of non-ferrous sulfides and proprietary minerals of platinum metals from the pulp of the classified material by flotation and gravitational methods into independent products - sulfide (e) flotation concentrate (s) and platinum-containing gravity concentrate, and magnetite and rock nascent minerals are dumped tailings, and platinum native minerals are isolated on a centrifugal concentrator with a fluidized bed created by water jets in a direction that does not coincide with the centrifugal field force vector, according to the invention, platinum native minerals are released into a platinum-containing gravity concentrate before the flotation concentration operation is carried out, at the same time, with a mass ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of silicon and aluminum oxides in the initial ore, less than 1: 2, I grind the ore t to a particle size of 30-65% of the class less than 74 microns, and the extraction of their own minerals of platinum metals is carried out with a maximum value of the centrifugal Froude criterion equal to 2-10, and the ratio of this value to the pressure of the fluidizing water equal to 0.025-0.23 kPa -1 , in the processing of the original ore with a mass ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of silicon and aluminum oxides greater than or equal to 1: 2, the ore is crushed to a particle size of 60-95% of a class less than 74 microns, and the extraction of intrinsic platinum metal minerals is carried out at a maximum centrifugal value the criteria Froude equal 0,5-1,75 and this value against a pressure fluidizing water equal 0,0058-0,019 kPa -1.

Другим отличием способа является то, что выделение собственных минералов платиновых металлов ведут из пульпы материала при массовом отношении Ж:Т, равном (1,5-6,5):1. Another difference of the method is that the allocation of their own minerals of platinum metals is carried out from the pulp of the material with a mass ratio W: T equal to (1.5-6.5): 1.

Исследования показали, что выделение ПМ из сульфидных медно- никелевых руд, независимо от типа руды, ее соотношения с вмещающими породами и структурно-текстурных особенностей, наиболее эффективно происходит в поле центробежной силы, модулированной противодавлением направленного потока (струй) жидкой среды. Это условие обеспечивается в различных моделях центробежных гравиоконцентратов нового поколения, из которых самое широкое применение в практике обогащения получили аппараты конструкции Кнельсона (фиг. 1). Studies have shown that the separation of PM from sulfide copper-nickel ores, regardless of the type of ore, its relationship with the host rocks and structural and texture features, most effectively occurs in a centrifugal force field modulated by counter-pressure of the directed flow (jets) of the liquid medium. This condition is provided in various models of centrifugal gravity concentrates of a new generation, of which the Knelson construction apparatus has received the widest application in enrichment practice (Fig. 1).

Центробежные гравиоконцентраторы Кнельсона представляют собой камеру центрифуги (фиг. 1), окруженную водяной рубашкой (2). Питание - классифицированная сырьевая суспензия - поступает в снабженный перегородками (рифлями) - (4) перфорированный вращающийся конус (1), где тяжелые частицы минералов в виде пристенного слоя (5) накапливаются в углублениях между рифлями. Загрузка питания осуществляется в донную часть конуса через центробежную загрузочную трубу (3). Уплотнение материала между рифлями предотвращается впрыскиванием воды через отверстия в корпусе центрифуги (6) размером 2-3 мм, которые придают струям воды тангенциальное направление навстречу вращению конуса. Направленные струи воды в течение всего процесса поддерживают материал пристенного слоя центрифуги в псевдоожиженном состоянии, позволяя более плотным частицам замещать менее плотные. Впрыскивание воды - это ключ к работе концентратора Кнельсона. Степень ожижения (обратное давление воды) позволяет в целом контролировать объемную плотность концентрата и его пористость, а, значит, и возможность контролировать, какие минералы должны поступать (или не должны) в концентрационный слой. Для выбора режима работы концентратора существует общее правило: низкое давление воды применяется для сырья с низкой плотностью, а высокое давление - для сырья с высокой плотностью. При переработке грубодисперсного сырья требуется более высокое давление, поскольку для сжижения слоя с высокой пористостью требуется большее количество воды. В процессе работы аппарата материал по стенке вращающегося конуса поднимается вверх. При этом пульпа обедненного материала (хвосты гравиообогащения) через край конуса переливается в неподвижный барабан (7) и вытекает через разгрузочный патрубок (8) в сборную емкость. Основными управляемыми параметрами процесса являются: крупность исходного питания, степень разжижения пульпы, скорость вращения центрифуги и противодавление ожижающей воды. Установка является полунепрерывной: через каждые несколько часов работы ее необходимо останавливать для выгрузки гравиоконцентрата. Продолжительность цикла накопления материала зависит от его состава, производительности процесса по твердому, требований к кондициям получаемого гравиоконцентрата и заданного уровня извлечения ценных компонентов. Время выгрузки для промышленных аппаратов составляет примерно 10 минут (Laplante A. R., Lui L., Cauchon A. Mineralogy and Fiowsheet Changes at the Camchim Mines Inc. Mill, AIME Spring Meeting. - Las Vegas, Fe. 1989.; Veioo C. Knelson Concentrator Test Program - Executive Summary and Reccommendations // Intenal Westmin report. - Sept., 1991). Knelson centrifugal gravity concentrators are a centrifuge chamber (Fig. 1) surrounded by a water jacket (2). Food - classified raw material suspension - enters a perforated rotating cone (1) equipped with partitions (corrugations) - (4), where heavy particles of minerals in the form of a wall layer (5) accumulate in the recesses between the corrugations. The feed is loaded into the bottom of the cone through a centrifugal feed tube (3). Compaction of the material between the corrugations is prevented by the injection of water through the holes in the centrifuge body (6) of 2-3 mm in size, which give the jets of water a tangential direction towards the rotation of the cone. Directional jets of water throughout the process maintain the material of the centrifuge wall layer in a fluidized state, allowing denser particles to replace less dense ones. Water injection is the key to a Knelson concentrator. The degree of liquefaction (back pressure of water) allows you to control the bulk density of the concentrate and its porosity, and, therefore, the ability to control which minerals should (or should not) enter the concentration layer. There is a general rule for choosing the operating mode of a concentrator: low water pressure is used for raw materials with low density, and high pressure - for raw materials with high density. When processing coarse raw materials, higher pressure is required, since more water is required to liquefy a layer with high porosity. During the operation of the apparatus, the material rises upward along the wall of the rotating cone. In this case, the pulp of depleted material (tails of gravity concentration) over the edge of the cone is poured into a stationary drum (7) and flows through the discharge pipe (8) into the collection tank. The main controlled parameters of the process are: feedstock fineness, degree of pulp liquefaction, centrifuge rotation speed and fluidizing water back pressure. The installation is semi-continuous: every few hours of operation, it must be stopped to unload the gravity concentrate. The duration of the material accumulation cycle depends on its composition, solid process productivity, requirements for the conditions of the resulting gravity concentrate and a given level of extraction of valuable components. Unloading time for industrial machines is approximately 10 minutes (Laplante AR, Lui L., Cauchon A. Mineralogy and Fiowsheet Changes at the Camchim Mines Inc. Mill, AIME Spring Meeting. - Las Vegas, Fe. 1989 .; Veioo C. Knelson Concentrator Test Program - Executive Summary and Reccommendations // Intenal Westmin report. - Sept., 1991).

Для более ясного понимания сущности изобретения необходимо рассмотреть основные известные закономерности работы центробежных гравиоконцентраторов и особенности поведения минеральных частиц, различающихся размерами и плотностью, в поле центробежных сил, модулированного давлением потока (струй) воды, ориентированного в направлении, не совпадающем с вектором силы центробежного поля. For a clearer understanding of the essence of the invention, it is necessary to consider the main known patterns of operation of centrifugal gravity concentrators and the behavior of mineral particles of different sizes and densities in the field of centrifugal forces modulated by the pressure of the flow (jets) of water oriented in a direction that does not coincide with the centrifugal field force vector.

Эффективность разделения неоднородных систем в поле центробежной силы определяется фактором разделения (f), представляющим отношение ускорения центробежной силы к ускорению силы тяжести:
f = ω2R/g, (1)
где ω - угловая скорость вращения центрифуги, с-1;
R - радиус центрифуги, м;
g - ускорение силы тяжести, м/с2.
The separation efficiency of heterogeneous systems in the field of centrifugal force is determined by the separation factor (f), which is the ratio of the acceleration of centrifugal force to the acceleration of gravity:
f = ω 2 R / g, (1)
where ω is the angular velocity of rotation of the centrifuge, s -1 ;
R is the radius of the centrifuge, m;
g is the acceleration of gravity, m / s 2 .

Фактор разделения представляет собой видоизмененный (центробежный) критерий Фруда (Frц) и связан с ним соотношением:

Figure 00000003

где n - частота вращения центрифуги, с-1;
D - внутренний диаметр центрифуги, м.The separation factor is a modified (centrifugal) Froude criterion (Fr c ) and is associated with it by the ratio:
Figure 00000003

where n is the rotational speed of the centrifuge, s -1 ;
D is the inner diameter of the centrifuge, m

(Романков П.Г., Курочкина М.И. Гидромеханические процессы химической технологии. - Л.: Химия, 1982. - С. 150-182; Павлов К.Ф., Романков М.Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Химия, 1981. - С. 97-98). (Romankov P.G., Kurochkina M.I. Hydromechanical processes of chemical technology. - L.: Chemistry, 1982. - P. 150-182; Pavlov K.F., Romankov M.G., Noskov A.A. Examples and tasks on the course of processes and apparatuses of chemical technology. - Chemistry, 1981. - S. 97-98).

В концентраторе Кнельсона в отличие от обычных центрифуг на частицы сырья наряду с центробежной силой действует противодавление ожижающего потока воды, выполняющего одновременно роль транспортного (смывающего) потока. В связи с этим аппарат данного типа во многом усиливает и улучшает центробежные факторы: в десятки раз увеличивает силу тяжести, но при этом не допускает уплотнения получаемого осадка. In a Knelson concentrator, in contrast to conventional centrifuges, along with the centrifugal force, the counterpressure of the fluidizing water flow acts simultaneously with the centrifugal force, which simultaneously plays the role of a transport (flushing) stream. In this regard, a device of this type greatly enhances and improves centrifugal factors: it increases the force of gravity tens of times, but at the same time it does not allow compaction of the precipitate obtained.

Как и в любом устройстве гравитационного обогащения, более крупные и плотные частицы минералов концентрируются на нижних кольцах центрифуги, в то время как мелкодисперсные частицы этих же минералов, осаждение которых затруднено, удерживаются более верхними кольцами, отличающимися более высоким значением центробежного критерия Фруда. В связи с тем, что в концентраторе конструкции Кнельсона материал, заключенный в кольцах, впрыскивается водой, даже весьма мелкие частицы плотных минералов с высоким коэффициентом ориентации способны внедриться и вытеснить менее плотные частицы таких же линейных размеров или объема. Эта способность концентраторов данного типа является крайне важной при обогащении сульфидных медно-никелевых руд, в которых часть минералов платиновых металлов после стадии дробления руды представлена труднообогатимыми формами: плоскими (раскованными) частицами металлических сплавов и шламистыми частицами хрупких минералов (сульфидов, арсенидов и
Сложность гравиообогащения сульфидных медно-никелевых руд заключается также и в том, что они содержат минералы практически с непрерывным спектром плотностных характеристик (табл. 1): минералы вмещающих пород имеют плотность от 2,6 до 4,4 кг/дм3; основные сульфиды цветных металлов и железа - от 4,0 до 5,0 кг/дм3; магнетит - 5,2 кг/дм3; арсениды никеля - от 7,05 до 8,1 кг/дм3. При этом плотность минералов ПМ, сопровождающих данный тип руды, изменяется от 5,0 (Ru, Rh - пентландит) до 21,5 кг/дм3 (самородная платина), т.е. своим нижним пределом ряд минералов ПМ соприкасается с верхней границей диапазона плотности сопровождающих сульфидов и магнетитом. Кроме того, измельченная руда отличается чрезвычайно высокой степенью полидисперсности как главных рудообразующих минералов, так и минералов ПМ: крупность основной массы тех и других частиц лежит в диапазоне от первых микрон до 1-3 мм.
As in any gravitational enrichment device, larger and denser particles of minerals are concentrated on the lower rings of the centrifuge, while finely dispersed particles of the same minerals, the deposition of which is difficult, are held by the upper rings, which have a higher value of the centrifugal Froude criterion. Due to the fact that the material enclosed in the rings is injected with water in the Knelson construction hub, even very small particles of dense minerals with a high orientation coefficient are able to penetrate and displace less dense particles of the same linear size or volume. This ability of concentrators of this type is extremely important in the enrichment of sulfide copper-nickel ores, in which part of the platinum metal minerals after the ore crushing stage is represented by refractory forms: flat (unchained) particles of metal alloys and slimy particles of brittle minerals (sulfides, arsenides and
The difficulty of gravity concentration of sulfide copper-nickel ores also lies in the fact that they contain minerals with an almost continuous spectrum of density characteristics (Table 1): the minerals of the host rocks have a density of 2.6 to 4.4 kg / dm 3 ; basic sulfides of non-ferrous metals and iron - from 4.0 to 5.0 kg / dm 3 ; magnetite - 5.2 kg / dm 3 ; nickel arsenides - from 7.05 to 8.1 kg / dm 3 . The density of PM minerals accompanying this type of ore varies from 5.0 (Ru, Rh - pentlandite) to 21.5 kg / dm 3 (native platinum), i.e. with its lower limit, a number of PM minerals are in contact with the upper limit of the density range of the accompanying sulfides and magnetite. In addition, the crushed ore is characterized by an extremely high degree of polydispersity of both the main ore-forming minerals and PM minerals: the size of the bulk of those and other particles lies in the range from the first microns to 1-3 mm.

Выше было показано, что все известные типы гравитационных аппаратов, применяемые в процессах обогащения минеральных ископаемых рудного происхождения, оказались неэффективными при обогащении такого сложного объекта, как сульфидные медно-никелевые руды. Главным достоинством концентратора Кнельсона, принципиально отличающим его от центробежных аппаратов прежнего поколения, явилась возможность замещения тяжелых, но менее плотных частиц, более легкими, но имеющими большую плотность. Именно это свойство и определило высокую эффективность концентратора данного типа для обогащения сульфидных медно-никелевых руд, в которых значительная часть тяжелых минералов ПМ (8,4-10,6 кг/дм/3 представлена шламистыми частицами (менее 10 мкм), а легкая порода (2,6-4,4 кг/дм3) крупными зернами размером до 3 мм. Указанное свойство в аппарате Кнельсона достигается тем, что вода не только впрыскивается с внутренней стороны материала, заключенного в кольцах, но еще и тангенциально, противоположно к направлению смещается внутри центрифуги, и пока происходит сжижение и смещение материала, соответственно протекает и преимущественное осаждение плотных частиц (минералов ПМ). Тангенциальное впрыскивание воды в направлении, обратном вращению центрифуги, позволяет поддерживать материал в постоянном жидком вращении, препятствуя тому, чтобы он набрал скорость конуса и залег. Это обеспечивает возможность любой более плотной частице, чем те, которые находятся в кольцах, внедриться и заместить менее плотные (Кнельсон Б.В. Гравитационное обогащение и разделение руд драгоценных металлов. - 17-й ежегодный съезд СМР. - Оттава, 1985. - С. 346-357).It was shown above that all known types of gravitational apparatuses used in the beneficiation of minerals of ore origin proved to be ineffective at beneficiating such a complex object as sulfide copper-nickel ores. The main advantage of the Knelson concentrator, which fundamentally distinguishes it from centrifugal apparatuses of the previous generation, is the possibility of replacing heavy, but less dense particles, lighter, but having a higher density. It is this property that determined the high efficiency of this type of concentrator for the enrichment of sulfide copper-nickel ores, in which a significant part of the heavy minerals PM (8.4-10.6 kg / dm / 3 are represented by slimy particles (less than 10 microns), and light rock (2.6-4.4 kg / dm 3 ) with large grains up to 3 mm in size The indicated property in the Knelson apparatus is achieved by the fact that water is not only injected from the inside of the material enclosed in the rings, but also tangentially, opposite to the direction moves inside the centrifuge, and so far liquefaction and displacement of the material occurs, and the predominant deposition of dense particles (PM minerals) proceeds. The tangential injection of water in the direction opposite to the rotation of the centrifuge allows the material to be maintained in constant liquid rotation, preventing it from gaining cone speed and occurring. any denser particle than those that are in the rings, infiltrate and replace less dense ones (Knelson B.V. Gravity dressing and separation of precious metal ores. - 17th annual congress of SMR. - Ottawa, 1985 .-- S. 346-357).

Наиболее острым вопросом при обогащении в концентраторе Кнельсона является обеспечение баланса сил, действующих на частицы материала со стороны центробежного поля и потока ожижающей воды. Изменением величины центробежного критерия Фруда удается в десятки и сотни раз увеличить различие в плотности между частицами разделяемых минералов, что обеспечивает высокий уровень извлечения минералов ПМ в получаемый осадок. С другой стороны, в целях повышения селективности процесса в концентраторе Кнельсона создаются условия, препятствующие уплотнению материала. Это обеспечивается впрыскиванием воды через стенку конуса, в результате чего 100% времени работы аппарата слой находится в псевдоожиженном состоянии. The most critical issue during enrichment in a Knelson concentrator is the balance of forces acting on particles of material from the centrifugal field and the flow of fluidizing water. By changing the value of the centrifugal Froude criterion, it is possible to increase the difference in density between particles of the separated minerals tens and hundreds of times, which ensures a high level of extraction of PM minerals in the resulting precipitate. On the other hand, in order to increase the selectivity of the process in a Knelson concentrator, conditions are created that impede the compaction of the material. This is ensured by the injection of water through the wall of the cone, as a result of which 100% of the operating time of the apparatus, the layer is in a fluidized state.

Здесь возникает т.н. проблема "маятника", которая заключается в том, что при недостаточном расходе впрыскиваемой воды происходит уплотнение осадка, вызывающее резкое снижение степени его обогащения по ПМ, в то же время, при избыточной подаче воды весь наколенный материал выбрасывается из центрифуги в сливную суспензию и процесс гравиообогащения прекращается. This is where the so-called the problem of the “pendulum”, which is that when the injected water is not used enough, the sediment becomes denser, causing a sharp decrease in its enrichment in PM, while at the same time, when the excess water is supplied, all injected material is ejected from the centrifuge into the drain slurry and the gravel enrichment process ceases.

Значения плотности основных минералов, составляющих основу сульфидных медно-никелевых руд (Минералогические таблицы. Справочник // Е.И. Семенов, О. Е. Юшко-Захарова, И.Е. Максимюк и др. - М.: Недра, 1981, - 399 с.) приведены в табл. 1. The density values of the main minerals that form the basis of sulfide copper-nickel ores (Mineralogical tables. Reference book // E.I. Semenov, O.E. Yushko-Zakharova, I.E. Maksimyuk et al. - M .: Nedra, 1981, - 399 s.) Are given in table. 1.

Таким образом, каждому обогащаемому материалу в концентраторе Кнельсона отвечает оптимальное значение центробежного критерия Фруда и отношение данного критерия к давлению впрыскиваемой воды. При этом все 100% времени в слое должен происходить непрерывный обмен веществом (частицы с низкой плотностью должны обмениваться на более плотные), причем ожижение должно поддерживаться постоянным, сбалансированным и устойчивым, а осадок никогда не должен находиться в состоянии покоя. Thus, each enriched material in a Knelson concentrator corresponds to the optimal value of the centrifugal Froude criterion and the ratio of this criterion to the pressure of the injected water. Moreover, all 100% of the time in the layer should be a continuous exchange of matter (particles with a low density should be exchanged for denser ones), and the liquefaction should be kept constant, balanced and stable, and the sediment should never be at rest.

Принципиальной важной особенностью конструкции конических центробежных концентраторов является то, что радиальные и осевые скорости суспензии на разных по высоте уровнях различны. В нижнем сечении аппарата радиуса r средняя осевая скорость потока выше, чем в кольцевом зазоре (R-a) на уровне слива (где а - радиус загрузочной трубы). В то же время напряженность центробежного поля на нижнем уровне (при ω = const) меньше, чем на верхнем уровне в R/r раз. С учетом скольжения жидкости эта разница еще больше. A fundamental important design feature of conical centrifugal concentrators is that the radial and axial velocities of the suspension are different at different heights. In the lower section of the apparatus of radius r, the average axial flow velocity is higher than in the annular gap (R-a) at the discharge level (where a is the radius of the loading pipe). At the same time, the centrifugal field strength at the lower level (at ω = const) is less than at the upper level by R / r times. Given the fluid slip, this difference is even greater.

Отсюда следует, что смывная сила потока по мере его прохождения по стенке концентратора вверх резко снижается, в то время как центробежная сила во вращающемся потоке возрастает, т.е. обогащение материала в центробежных концентраторах протекает при переменном, возрастающем по ходу потока параметре, отражающем соотношение силы смывного (ожижающего) потока и центробежного критерия Фруда. It follows that the flushing force of the flow decreases sharply as it passes along the wall of the concentrator, while the centrifugal force in the rotating flow increases, i.e. material enrichment in centrifugal concentrators proceeds with a variable parameter that increases along the flow and reflects the ratio of the strength of the flush (fluidizing) flow and the centrifugal Froude criterion.

Подобное явление приводит к тому, что состояние пристенных слоев потока оказывается неодиноковым по высоте центрифуги. В нижней ее части практически не образуется какой-либо постели из минеральных зерен. Все зерна, за исключением самых тяжелых, испытывая сильное действие смывного (ожижающего) потока и относительно слабое действие центробежной силы, уносятся потоком вверх. По мере продвижения потока вдоль образующей конуса динамическое давление потока ослабевает, а центробежная сила и соответственно критерий Фруда наоборот растут. Зерна из потока выпадают на стенку и образуют пристенную постель, разрыхленность которой постепенно снижается, а толщина слоя и крупность зерен, его слагающих, увеличивается. Этот слой из минеральных зерен выполняет роль улавливающего покрытия, аналогично тому, как это осуществляется на концентрационных шлюзах. Отличием центробежного обогащения в аппарате типа центрифуг от гравитационного шлюзового является непостоянство "смывных" ("ожижающих") и "прижимающих" сил, действующих в потоке по длине образующейся аппарата и, как следствие этого, - различные крупность, разрыхленность и шероховатость пристенной минеральной постели (Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. - М.: Недра, 1980. - С. 356-357). A similar phenomenon leads to the fact that the state of the wall layers of the flow turns out to be unequal in height of the centrifuge. In its lower part almost no bed of mineral grains is formed. All grains, with the exception of the heaviest ones, experiencing a strong action of a flushing (fluidizing) flow and a relatively weak action of centrifugal force, are carried away upward. As the flow moves along the generatrix of the cone, the dynamic pressure of the flow weakens, and the centrifugal force and, accordingly, the Froude criterion, on the contrary, increase. Grains from the stream fall onto the wall and form a wall bed, the loosening of which gradually decreases, and the layer thickness and grain size of its constituents increase. This layer of mineral grains serves as a capture coating, similar to how it is carried out at concentration locks. The difference between centrifugal enrichment in a centrifuge-type apparatus and a gravitational airlock is the inconstancy of the “flushing” (“fluidizing”) and “pressing” forces acting in the flow along the length of the apparatus formed and, as a result of this, different size, looseness and roughness of the wall mineral bed ( Shokhin V.N., Lopatin A.G. Gravity methods of enrichment. - M .: Nedra, 1980. - S. 356-357).

Из формулы (1) следует, что максимальной удерживающей способностью по отношению к трудноизвлекаемым минералом ПМ, характеризующимся высокой дисперсностью, большим коэффициентом ориентации и находящимся в сростках с легкими минералами вмещающих пород, конические центробежные концентраторы обладают в верхнем сечении (на уровне слива). В этом сечении фактор разделения аппарата и соответственно центробежный критерий Фруда принимают максимальные значения, в то время как "ожижающий" фактор и соответственно сила смывного потока становятся меньше, чем в сечениях более низкого уровня. Поэтому, при определении оптимальных условий обогащения на центробежных концентраторах подобной геометрии (с изменяющимся по высоте радиусом поперечного сечения) представляется целесообразным задавать основные параметры работы аппарата по сечению с максимальным радиусом. В концентраторах конструкции Кнельсона таким сечением является уровень слива, где центробежный критерий Фруда принимает максимальное значение. From formula (1) it follows that conical centrifugal concentrators have an upper section (at the discharge level) with respect to hard-to-extract PM minerals, characterized by high dispersion, high orientation coefficient, and located in intergrowths with light minerals of the host rocks. In this section, the separation factor of the apparatus and, accordingly, the Froude centrifugal criterion take maximum values, while the “fluidizing” factor and, accordingly, the force of the wash-off flow become smaller than in lower-level sections. Therefore, when determining the optimal conditions for enrichment on centrifugal concentrators of similar geometry (with a radius of the cross section varying in height), it seems appropriate to set the main parameters of the apparatus for a cross section with a maximum radius. In Knelson design concentrators, this section is the discharge level, where the centrifugal Froude criterion assumes the maximum value.

Экспериментально установлено, что для сульфидных медно- никелевых руд существует граничное значение критериального отношения суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия (далее по тексту - "критериальное отношение"), которое разграничивает по условиям гравиообогащения весь спектр руд данного типа на 2 подгруппы. Каждая из этих подгрупп характеризуется своими диапазонами оптимальных значений центробежного критерия Фруда и отношения критерия Фруда к давлению ожижающей воды. Неожиданным явились два момента: во-первых, то, что указанные диапазоны практически изолированы (разделяющая их область режимных параметров отличается существенно более низким качеством получаемых гравиоконцентратов), и, во-вторых, то, что для материалов с высоким критериальным отношением (богатые руды) оптимальной явилась работа центробежных гравиоконцентратов при более низких значения критерия Фруда, чем для руд с низким критериальным отношением (вкрапленные и бедные медистые руды, а также их смеси). Граничное значение критериального отношения

Figure 00000004

согласно результатам статистической обработки экспериментального массива данных составляет соответственно 1:2 (где MeS и Mnt - массовое содержание сульфидов и магнетита в исходной руде, %).It was experimentally established that for sulfide copper-nickel ores there is a boundary value for the criterion ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of silicon and aluminum oxides (hereinafter referred to as the “criterion ratio”), which distinguishes the entire spectrum of ores of this type into 2 subgroups according to the conditions of gravity concentration. Each of these subgroups is characterized by its ranges of optimal values of the centrifugal Froude criterion and the ratio of the Froude criterion to the pressure of fluidizing water. Two points were unexpected: firstly, the indicated ranges are practically isolated (the region of operating parameters separating them is characterized by a significantly lower quality of the obtained gravity concentrates), and secondly, for materials with a high criterion ratio (rich ores) optimal was the work of centrifugal gravity concentrates at lower values of the Froude criterion than for ores with a low criterion ratio (disseminated and poor cuprous ores, as well as mixtures thereof). The boundary value of the criterion relation
Figure 00000004

according to the results of statistical processing of the experimental data array, it is 1: 2, respectively (where MeS and Mnt are the mass content of sulfides and magnetite in the initial ore,%).

Необходимость качественного (скачкообразного) изменения условий центробежного обогащения руды при переходе от подгруппы с низким критериальным отношением к подгруппе с высоким значением этого параметра, по-видимому, обусловлено не столько различием крупности минеральных выделений ПМ, имеющем место для вкрапленной и богатой разновидностей сульфидных руд, сколько различием прочностных и плотностных характеристик рудообразующих минералов и их ассоциаций с минеральными фазами вмещающих пород. The need for a qualitative (spasmodic) change in the conditions of centrifugal ore dressing when moving from a subgroup with a low criterion ratio to a subgroup with a high value of this parameter is apparently due not so much to the difference in the size of the mineral deposits of PM, which occurs for disseminated and rich varieties of sulfide ores, but the difference in strength and density characteristics of ore-forming minerals and their associations with the mineral phases of the host rocks.

При гравитационном обогащении наиболее важное значение имеют крупность зерен легких и тяжелых минералов, их плотности, а также соотношение концентраций тяжелых (извлекаемых) минералов и минералов промежуточной плотности. К числу последних в данном случае относятся сульфиды (меди, никеля, железа) и магнетит. Обогащение материалов, содержащих значительное количество тяжелых зерен промежуточной плотности, проходит с низкой эффективностью. Поэтому, при обогащении сплошных сульфидных медно-никелевых руд (с высоким критериальным отношением) требуется более высокая степень измельчения сырья, чем при обогащении вкрапленной руды. In gravitational enrichment, the grain size of light and heavy minerals, their density, as well as the ratio of the concentrations of heavy (recoverable) minerals and intermediate density minerals are most important. The latter in this case include sulfides (copper, nickel, iron) and magnetite. The enrichment of materials containing a significant amount of heavy grains of intermediate density, passes with low efficiency. Therefore, the enrichment of continuous sulfide copper-nickel ores (with a high criterion ratio) requires a higher degree of grinding of raw materials than the enrichment of disseminated ore.

Более грубый помол руды с низким критериальным отношением (высокая доля породы) обусловлен двумя факторами. Во-первых, установлено, что минералы вмещающих пород имеют более высокую прочность, чем сульфиды и арсениды ПМ. При измельчении руды с высоким содержанием породы последняя оказывает активное воздействие на процесс разрушения этих минеральных форм ПМ. Глубокое измельчение вкрапленной руды приводит к тому, что минералы породы способствуют ошламованию основной массы хрупких минералов ПМ (сперрилита, куперита, брэггита и др. ), а также плющат, разрывают и наклепывают ковкие минералы платины и палладия (поликсен, ферроплатину, станнопалладинит и др.), что существенно осложняет их последующее выделение в концентраты гравитационно-флотационными методами. Во-вторых, экспериментально установлено, что извлечение минералов ПМ в поле центробежной силы зависит от соотношения крупности извлекаемых минералов и крупности зерен пустой породы. При этом, обогащение материала, содержащего грубоизмельченную породу, при прочих равных условиях, протекает значительно эффективнее, чем при обогащении материала, в котором крупность минералов ПМ и породы находится на одном уровне. Coarse grinding of ore with a low criterion ratio (a high proportion of rock) is due to two factors. Firstly, it was established that the minerals of the host rocks have a higher strength than sulfides and arsenides of PM. When grinding ore with a high rock content, the latter has an active effect on the destruction of these mineral forms of PM. The deep grinding of disseminated ore leads to the fact that the minerals of the rock contribute to the sludging of the bulk of brittle minerals PM (sperrylite, cuperite, braggite, etc.), as well as flatten, tear and rivet the malleable minerals of platinum and palladium (polyxene, ferroplatinum, drnopalladite. ), which significantly complicates their subsequent separation into concentrates by gravity-flotation methods. Secondly, it was experimentally established that the extraction of PM minerals in the centrifugal force field depends on the ratio of the size of the recoverable minerals and the size of the grains of gangue. At the same time, the enrichment of material containing coarsely ground rock, ceteris paribus, proceeds much more efficiently than the enrichment of material in which the size of the minerals PM and rock is at the same level.

Процесс гравиообогащения сульфидных медно-никелевых руд и их промпродуктов весьма чувствителен к отклонению величины центробежного критерия Фруда, характеризующего напряженность центробежного поля, от его оптимального значения. Так, по опытным данным отклонение Frц на 20-25% от оптимального уровня снижает извлечение платиновых металлов ~ на 20% абс. Более низкие оптимальные значения Frц, характерные для материалов с высоким критериальным соотношением, по-видимому, связаны с тем, что данная подгруппа отличается повышенным содержанием минералов промежуточной плотности (сульфидов, арсенидов, магнетита). Кроме того, при измельчении такого материала зерна сульфидных минералов цветных металлов и железа, вследствие их повышенной хрупкости, соизмеримы по крупности с зернами минералов ПМ. Это требует более тонкого поддержания баланса сил при обогащении руды ("смывных" и "прижимающих") по высоте центрифуги, что становится возможным при некотором ослаблении напряженности центробежного поля в центральной части аппарата по отношению к противодавлению ожижающей воды.The process of gravity concentration of sulfide copper-nickel ores and their by-products is very sensitive to the deviation of the value of the centrifugal Froude criterion characterizing the intensity of the centrifugal field from its optimal value. Thus, according to experimental data, the deviation of Fr c by 20–25% from the optimal level reduces the extraction of platinum metals by ~ 20% abs. Lower optimum values Fr u characteristic of materials with a high ratio of the criterion, apparently due to the fact that this subgroup is different intermediate density increased content of minerals (sulphides, arsenides, magnetite). In addition, when grinding such a material, grains of sulfide minerals of non-ferrous metals and iron, due to their increased fragility, are commensurate in size with the grains of minerals PM. This requires a finer balance of forces during ore processing (“flushing” and “pressing”) along the height of the centrifuge, which becomes possible with some weakening of the centrifugal field in the central part of the apparatus with respect to the back pressure of the fluidizing water.

Центробежная сила, прижимающая частицы к стенке центрифуги, в десятки раз увеличивает их условный вес по сравнению с силой тяжести. Следовательно, чем тяжелее материал, тем при прочих равных условиях выше давление частиц на стенку центрифуги, а значит и выше оптимальное противодавление ожижающей воды. Поскольку сульфидные минералы и магнетит ~ в 1,2-2 раза тяжелее минералов пустой породы, то и оптимальное отношение Frц к давлению ожижающей воды при обогащении руды с высоким критериальным отношением ниже, чем при обогащении другой подгруппы, характеризующейся низким критериальным отношением.The centrifugal force pressing the particles to the wall of the centrifuge tens of times increases their relative weight in comparison with gravity. Therefore, the heavier the material, the ceteris paribus the higher the pressure of the particles on the wall of the centrifuge, and therefore the higher the optimal back pressure of the fluidizing water. Since sulfide minerals and magnetite are 1.2–2 times heavier than gangue minerals, the optimal ratio of Fr c to the pressure of the fluidizing water is lower for ore dressing with a high criterion ratio than for the enrichment of another subgroup characterized by a low criterion ratio.

Концентратор - центрифуга является одним из немногих аппаратов, для которых большие разбавления не только не препятствуют, но, наоборот, способствуют процессу обогащения. Вместе с тем, чрезмерное обводнение процесса усложняет последующую схему дообогащения полученного слива. Поэтому опытным путем была найдена оптимальная область разжижения исходной пульпы, отвечающая, с одной стороны, высоким показателям гравиообогащения во всем реальном диапазоне крупности перерабатываемой руды, с другой - минимальным затратам при последующем дообогащении полученного слива методом пенной флотации. A concentrator-centrifuge is one of the few devices for which large dilutions not only do not interfere, but, on the contrary, contribute to the enrichment process. However, excessive watering of the process complicates the subsequent scheme of the enrichment of the resulting drain. Therefore, experimentally, the optimal dilution area of the initial pulp was found, which, on the one hand, corresponds to high gravel concentration in the entire real range of ore size, and, on the other hand, to the minimum cost for subsequent re-enrichment of the resulting drain by foam flotation.

Согласно экспериментальным данным для сульфидной медно- никелевой руды или ее промпродукта с критериальным отношением меньшем 1:2 диапазон оптимальных значений центробежного критерия Фруда при гравиообогащении находится в пределах 2-10, а отношение величины критерия Фруда к давлению ожижающей воды соответствует оптимальному диапазону (0,025-0,23) к Па-1. При этом наиболее высокие результаты достигаются при измельчении руды до крупности 30-65% класса менее 74 мкм. Конечный результат обогащения руды определяется совокупным действием указанных параметров и намного превышает результат их аддитивного влияния на данный процесс. За пределами диапазонов оптимальных значений показатели обогащения резко снижаются.According to experimental data for sulfide copper-nickel ore or its intermediate product with a criterion ratio of less than 1: 2, the range of optimal values of the centrifugal Froude criterion for gravity concentration is in the range of 2-10, and the ratio of the value of the Froude criterion to the pressure of the fluidizing water corresponds to the optimal range (0.025-0 , 23) kPa -1 . Moreover, the highest results are achieved when grinding ore to a particle size of 30-65% class less than 74 microns. The final result of ore dressing is determined by the combined effect of these parameters and far exceeds the result of their additive influence on this process. Outside the ranges of optimal values, enrichment rates are sharply reduced.

Недостаточная степень измельчения исходной руды (измельченный материал содержит менее 30% класса минус 74 мкм) не обеспечивает необходимой глубины раскрытия минеральных сростков. Минералы ПМ находятся в тесном прорастании с породой, вследствие чего минерал содержит большое количество интерминеральных ассоциатов промежуточной плотности, разделение которых гидромеханическими методами малоэффективно. При гравиообогащении такого материала получаемые концентраты имеют низкие кондиции, а технология обогащения руды отличается высоким уровнем потерь платиновых металлов. Высокая степень измельчения руды (измельченный материал содержит более 65% класса минус 74 мкм) приводит к механическому нарушению геометрической формы минералов ПМ, осложняющему их последующее выделение гравитационно-флотационными методами: хрупкие минералы ПМ измельчаются до шламообразного состояния, ковкие минералы платины и палладия расковываются до хлопьеобразного состояния, многократно увеличивая свой коэффициент ориентации и образуя трудноизвлекаемые "наклепы" на частицах пустой породы. Выход за предел в данном случае резко снижает извлечение ПМ в гравиоконцентрат и увеличивает потери платиновых металлов с отвальными хвостами обогащения. Получаемый при этом гравиоконцентрат разубожен пустой породой в результате соизвлечения утяжеленных частиц с "наклепом" металлизованных минералов ПМ. The insufficient degree of grinding of the initial ore (the crushed material contains less than 30% of the class minus 74 microns) does not provide the necessary depth of disclosure of mineral aggregates. PM minerals are in close germination with the rock, as a result of which the mineral contains a large number of intermineral associates of intermediate density, the separation of which is ineffective by hydromechanical methods. When gravel-enrichment of such a material, the resulting concentrates have low conditions, and the ore dressing technology is characterized by a high level of platinum metal losses. A high degree of ore grinding (the crushed material contains more than 65% of the minus 74 micron class) leads to mechanical disruption of the geometric shape of PM minerals, which complicates their subsequent separation by gravity-flotation methods: brittle PM minerals are crushed to a sludge-like state, malleable platinum and palladium minerals are pulled to a flocculent state state, repeatedly increasing its orientation coefficient and forming hard-to-remove "hardened" particles of waste rock. Going beyond the limit in this case sharply reduces the extraction of PM in the gravity concentrate and increases the loss of platinum metals with dump tailings. The resulting gravity concentrate is diluted with waste rock as a result of the co-extraction of the heavier particles with the “hardening” of metallized minerals PM.

Обогащение материала в поле центробежной силы, характеризующемся низкими значениями критерия Фруда (менее 2), отличается резким снижением извлечения минералов ПМ в гравиоконцентрат относительно уровня их извлечения, достигаемого в диапазоне оптимальных значений. В основном это происходит в результате увеличения "проскока" тонких труднообогащаемых частиц остроугольной формы с высоким коэффициентом ориентации. Вместе с тем, обогащение руды в поле центробежной силы при значениях критерия Фруда свыше 10 не приводит к ощутимому увеличению полноты извлечения ПМ в гравиоконцентрат. Наряду с этим заметно падает качество концентрата и резко ускоряется износ рабочей поверхности центробежного концентрата. Material enrichment in a centrifugal force field, characterized by low values of the Froude criterion (less than 2), is characterized by a sharp decrease in the extraction of PM minerals in gravity concentrate relative to the level of their extraction, achieved in the range of optimal values. This mainly occurs as a result of an increase in the “breakthrough” of thin hardly enriched particles of acute-angled shape with a high orientation coefficient. At the same time, ore beneficiation in a centrifugal force field with values of the Froude criterion above 10 does not lead to a noticeable increase in the completeness of PM extraction into gravity concentrate. Along with this, the quality of the concentrate decreases noticeably and the wear of the working surface of the centrifugal concentrate sharply accelerates.

Установлено, что при низких значениях отношения критерия Фруда к давлению ожижающей воды (менее 0,025 кПа-1) резко увеличивается вынос из гравиоконцентрата мелких и высокоориентированных частиц, обогащенных минералами ПМ, что снижает их извлечение в концентрат и увеличивает потери с отвальными хвостами. Качество гравиоконцентрата при этом улучшается крайне незначительно. Увеличение отношения центробежного критерия Фруда к давлению ожижающей воды выше верхней границы заявленного диапазона (более 0,23 кПм-1) незначительно повышает целевое извлечение ПМ, но при этом резко снижает качество гравиоконцентрата из-за ухудшения условий массообмена в формирующемся осадке и ослабления несущей способности транспортного ("смывного") потока. Получаемые в этом режиме гравиоконцентраты, вследствие относительно низкого содержания ПМ, не пригодны для переработки по "короткой" технологии наряду с Pt - содержащими электролитными шламами.It was found that at low values of the ratio of the Froude criterion to the pressure of the fluidizing water (less than 0.025 kPa -1 ), the removal of fine and highly oriented particles enriched with PM minerals from the gravity concentrate sharply increases, which reduces their extraction into the concentrate and increases losses with tailings. The quality of the gravity concentrate is improved very slightly. An increase in the ratio of the centrifugal Froude criterion to the fluidizing water pressure above the upper limit of the declared range (more than 0.23 kPm -1 ) slightly increases the target PM recovery, but at the same time sharply reduces the quality of the gravity concentrate due to the deterioration of mass transfer conditions in the forming sediment and the weakening of the transport bearing capacity ("flush") flow. Gravity concentrates obtained in this mode, due to the relatively low PM content, are not suitable for processing according to the "short" technology along with Pt-containing electrolyte sludge.

По результатам экспериментальных исследований, для гравиообогащения сульфидных медно-никелевых руд с критериальным отношением, большем или равном 1:2, диапазон оптимальных значений центробежного критерия Фруда лежит в пределах 0,5-1,75. При этом отношение величины критерия Фруда к давлению ожижающей воды отвечает оптимуму в диапазоне (0,0058-0,019) кПа-1, а степень измельчения руды должна обеспечивать содержание в ней 60-95% частиц класса минус 74 мкм.According to the results of experimental studies, for the gravel concentration of sulfide copper-nickel ores with a criterion ratio greater than or equal to 1: 2, the range of optimal values of the centrifugal Froude criterion lies in the range 0.5-1.75. Moreover, the ratio of the value of the Froude criterion to the pressure of the fluidizing water corresponds to the optimum in the range (0.0058-0.019) kPa -1 , and the degree of grinding of the ore should ensure that it contains 60-95% of particles of the class minus 74 microns.

Вследствие повышенного содержания в руде минералов промежуточной плотности (сульфидов, арсенидов, магнетита) недостаточная степень ее измельчения (содержание менее 60% класса минус 74 мкм) приводит к наличию в исходном питании гравиоконцентрата большого количества тяжелых частиц, практически не содержащих или содержащих в ничтожно малых количествах собственные минералы платиновых металлов. Обогащение такого материала требует повышенных давлений ожижающей воды, что, с одной стороны, нарушает баланс сил между центробежным полем и смывным потоком, усложняя тем самым конструкцию аппаратов и режим ведения процесса, с другой стороны, приводит к снижению извлечения ПМ в гравиоконцентрат и значительному его разубоживанию минералами цветных металлов и железа. Одновременно происходит снижение качества получаемых флотоконцентратов и увеличение потерь ПМ с отвальными хвостами обогащения. При чрезмерно высокой степени измельчения руды (выход класса минус 74 мкм более 95%) большое количество минералов ПМ переизмельчается и переходит в труднообогатимые формы: тонкодисперсные шламы и частицы с высоким коэффициентом ориентации. В результате этого резко снижается извлечение ПМ в гравиоконцентрат и увеличиваются их потери с отвальными хвостами. Одновременно с этим концентрат разубоживается сульфидно-магнетитовой массой и качество его заметно снижается. Due to the increased content of minerals of intermediate density (sulfides, arsenides, magnetite) in the ore, an insufficient degree of its refinement (content less than 60% of the class minus 74 microns) leads to the presence in the initial feed of the gravity concentrate of a large number of heavy particles, practically containing or containing in negligible amounts own minerals of platinum metals. The enrichment of such material requires increased pressure of the fluidizing water, which, on the one hand, upsets the balance of forces between the centrifugal field and the wash flow, thereby complicating the design of the apparatus and the process mode, on the other hand, it reduces the extraction of PM in the gravity concentrate and significantly dilutes it non-ferrous metal and iron minerals. At the same time, there is a decrease in the quality of the resulting flotation concentrates and an increase in PM losses with waste tailings. With an excessively high degree of ore grinding (yield class minus 74 μm more than 95%), a large number of PM minerals are crushed and transform into refractory forms: fine sludge and particles with a high orientation coefficient. As a result of this, PM extraction into the gravity concentrate sharply decreases and their losses with dump tailings increase. At the same time, the concentrate is diluted with a sulfide-magnetite mass and its quality is markedly reduced.

Гравиообогащение материала при запредельно низких значениях центробежного критерия Фруда (менее 0,5) заметно снижает качество концентрата, производительность установки и сопровождается значительным "проскоком" минералов ПМ в хвостовую суспензию. Показатели заявляемого способа при этом приближаются к результатам, получаемым при использовании способа-прототипа. Обогащение материала при запредельно высоких значениях центробежного критерия Фруда (более 1,75) приводит к необходимости повышения давления ожижающей воды, что усложняет конструкцию центробежных аппаратов и увеличивает эксплуатационные расходы. По мере повышения величины Frц в этой области происходит снижение качества гравиоконцентратов при некотором (незначительном) увеличении извлечения платиновых металлов. Оценка соотношения этих факторов свидетельствует о том, что снижение селективности процесса в данной области, вызывающее получение низкокондиционных гравиоконцентратов, не окупается указанным приростом извлечения ПМ в цикле гравиообогащения. Это обусловлено тем, что последующая переработка таких концентратов возможна только по "полной" схеме и потери ПМ со шлаками головных плавильных агрегатов намного превосходят величину прироста извлечения на стадии обогащения руды.Gravel enrichment of the material at extremely low values of the centrifugal Froude criterion (less than 0.5) noticeably reduces the quality of the concentrate, plant productivity and is accompanied by a significant “slip” of PM minerals into the tail suspension. The performance of the proposed method is closer to the results obtained using the prototype method. Material enrichment at extremely high values of the centrifugal Froude criterion (more than 1.75) leads to the need to increase the pressure of the fluidizing water, which complicates the design of centrifugal apparatus and increases operating costs. With increasing Fr values q in the art reduction gravity concentrate quality occurs at a (slight) increase in recovery of platinum group metals. An assessment of the ratio of these factors indicates that a decrease in the selectivity of the process in this area, which causes the production of low-grade gravity concentrates, does not pay off with the indicated increase in PM extraction in the gravity enrichment cycle. This is due to the fact that the subsequent processing of such concentrates is possible only according to the “complete” scheme and the loss of PM with slags from the head smelting units is much higher than the increase in extraction at the ore concentration stage.

Запредельно низкое отношение величины центробежного критерия Фруда к давлению ожижающей воды (менее 0,0058 кПа-1) приводит к дебалансу сил и, вследствие этого, сопровождается повышенным выносом шламистых частиц ПМ в сливную суспензию. При этом резко снижается извлечение ПМ в гравиоконцентрат и увеличиваются их потери с отвальными хвостами. Напротив, запредельно высокое отношение величины центробежного критерия Фруда к давлению ожижающей воды (более 0,019 кПа-1) незначительно увеличивает извлечение ПМ, но при этом одновременно резко снижает качество гравиоконцентратов. Все полученные в этой области концентраты по содержанию ПМ находятся ниже уровня кондиций, определяющего возможность переработки платиносодержащего сырья по "короткой" схеме.The extremely low ratio of the value of the centrifugal Froude criterion to the pressure of the fluidizing water (less than 0.0058 kPa -1 ) leads to an unbalance of forces and, therefore, is accompanied by an increased removal of slimy PM particles into the drain suspension. In this case, the extraction of PM into the gravity concentrate sharply decreases and their losses with dump tailings increase. On the contrary, the prohibitively high ratio of the value of the centrifugal Froude criterion to the pressure of fluidizing water (more than 0.019 kPa -1 ) slightly increases the recovery of PM, but at the same time sharply reduces the quality of gravity concentrates. All concentrates obtained in this area in terms of PM content are below the standard level, which determines the possibility of processing platinum-containing raw materials according to a "short" scheme.

Наиболее высокие показатели гравиообогащения сульфидных медно-никелевых руд и их промпродуктов, независимо от соотношения содержащихся в них минеральных форм, достигаются в диапазоне разжижения пульпы, отвечающем массовому отношению Ж:Т - (1,5-6,5):1. При малых отношениях Ж:Т (менее 1,5) разделение резко ухудшается, вплоть до полного прекращения. Причиной этому являются возрастающая вязкость густой пульпы и высокая сплоченность ее зерен, препятствующие не только центробежному, но и сегрегационному расслоению материала. Эта особенность работы центробежных аппаратов не позволяет использовать их непосредственно в замкнутых циклах измельчения. Обогащение материала в пульпах с высокой степенью разжижения (Ж:Т более 6,5:1) лишь незначительно улучшает показатели процесса по сравнению с верхним предельным значением данного параметра, относящимся к заявленному диапазону. Вместе с тем, работа гравиоконцентраторов в области сильно разбавленных пульп снижает их производительность, существенно увеличивает удельную энергоемкость процесса и усложняет схему последующей переработки обедненного слива. The highest rates of gravity concentration of sulfide copper-nickel ores and their intermediate products, regardless of the ratio of the mineral forms contained in them, are achieved in the pulp dilution range corresponding to the mass ratio W: T - (1.5-6.5): 1. With small ratios W: T (less than 1.5), the separation sharply worsens, up to a complete cessation. The reason for this is the increasing viscosity of the thick pulp and the high cohesion of its grains, which prevent not only centrifugal, but also segregation separation of the material. This feature of the centrifugal apparatus does not allow their use directly in closed grinding cycles. The enrichment of the material in pulps with a high degree of liquefaction (L: T greater than 6.5: 1) only slightly improves the performance of the process compared with the upper limit value of this parameter related to the claimed range. At the same time, the work of gravity concentrators in the area of highly diluted pulps reduces their productivity, significantly increases the specific energy consumption of the process and complicates the scheme for the subsequent processing of depleted drains.

Сведения об известности комбинации отличительных признаков, обеспечивающих в предлагаемом техническом решении кумулятивный эффект, при обогащении сульфидных медно-никелевых руд, содержащих собственные минералы платиновых металлов и магнетит, при изучении патетной и научно-технической литературы не выявлены. Information about the prominence of the combination of distinguishing features that provide a cumulative effect in the proposed technical solution during the beneficiation of sulfide copper-nickel ores containing proprietary minerals of platinum metals and magnetite has not been identified in the study of patet and scientific and technical literature.

Известно применение центробежных установок с псевдоожиженным слоем конструкции Кнельсона для извлечения свободного золота при обогащении золотосодержащих россыпных месторождений (Кнельсон Б.В. Гравитационное обогащение и разделение руд драгоценных металлов"., 17 ежегодный съезд СМР, Оттава, 1985. - С. 346-357). Вместе с тем, золотосодержащие пески являются значительно более простым объектом для процесса гравиообогащения, чем сульфидные медно-никелевые руды или их промпродукты. Это объясняется тем, что контрастность плотностных характеристик у свободного золота (19,3 кг/дм3) и вмещающих песков (~ 3-3,5 кг/дм/) ~ в 2,5-4 раза выше, чем различие между плотностными характеристиками ряда платино- палладиевых минералов (8,5-12,5 кг/дм) и сопровождающих их сульфидов - пентландита, пирротина, халькопирита (4,3-4,9 кг/дм3) и, особенно, магнетита (5,2 кг/дм3). Другое отличие состоит в том, что значительная часть минералов ПМ в сульфидных медно-никелевых рудах представлена хрупкими минералами (арсенидами, сульфидами, сульфоарсенидами), которые в процессе измельчения руды шламуются и приобретают труднообогатимые геометрические формы с высокими коэффициентами ориентации. Золото же в свободном состоянии имеет округлую, легкую для обогащения форму и, как правило, большую крупность, чем выделения минералов ПМ. Поэтому, как сама возможность применения предложенных центробежных концентраторов для обогащения сульфидных медно-никелевых руд, так и заявленный режим этого процесса, являющийся предметом настоящего изобретения и разработанный для сырья с конкретными специфическими физико-минералогическими характеристиками, не следуют явным образом из достигнутого уровня техники. Указанные признаки известного технического решения и отличительные признаки данного изобретения по своему существу являются сходными.Known is the use of centrifugal installations with a fluidized bed of the Knelson design for the extraction of free gold in the beneficiation of gold-bearing placer deposits (Knelson B.V. Gravity dressing and separation of precious metal ores. ", 17th Annual Congress of Construction and Installation, Ottawa, 1985. - P. 346-357) At the same time, gold-bearing sands are a much simpler object for the process of gravel dressing than sulfide copper-nickel ores or their intermediate products. This is because the contrast of density characteristics for free gold (19.3 kg / dm 3 ) and host sands (~ 3-3.5 kg / dm /) ~ 2.5-4 times higher than the difference between the density characteristics of a number of platinum-palladium minerals (8, 5-12.5 kg / dm) and the sulfides accompanying them - pentlandite, pyrrhotite, chalcopyrite (4.3-4.9 kg / dm 3 ) and, especially, magnetite (5.2 kg / dm 3 ). Another difference is in that a significant part of the PM minerals in sulfide copper-nickel ores is represented by brittle minerals (arsenides, sulfides, sulfoarsenides), which are sludge and become difficult to process during ore grinding proper geometric shapes with high orientation coefficients. Gold in its free state has a rounded, easy to enrich form and, as a rule, a larger size than the allocation of minerals PM. Therefore, both the very possibility of using the proposed centrifugal concentrators for beneficiation of sulfide copper-nickel ores, and the claimed regime of this process, which is the subject of the present invention and developed for raw materials with specific specific physical and mineralogical characteristics, do not follow explicitly from the achieved level of technology. These features of the known technical solution and the distinguishing features of the present invention are essentially similar.

Таким образом, совокупность отличительных признаков предлагаемого технического решения явным образом из существующего уровня техники не следует, что свидетельствует о соответствии заявляемого объекта критерию "Изобретательский уровень". Thus, the set of distinctive features of the proposed technical solution explicitly from the existing level of technology does not follow, which indicates the compliance of the claimed object with the criterion of "Inventive step".

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Исходную сульфидную медно-никелевую руду подвергают рудоподготовке, включающей дробление, классификацию материала и, при необходимости, его предварительное обогащение в тяжелых суспензиях и механическую дезинтеграцию для отделения от глинистых включений. Дробленый материал измельчают в водной среде с использованием стандартных измельчительных агрегатов, например - шаровых мельниц, работающих в замкнутом цикле с гидравлическими (спиральными) классификаторами и/или классифицирующими гидроциклонами. Пульпу руды, измельченной до заданной крупности, после стадии классификации доводят водой до оптимальной плотности и подвергают гравитационно-флотационному обогащению. Операция гидромеханического (гравио-) обогащения материала проводится с целью выделения максимального количества собственных минералов платиновых металлов в самостоятельный продукт - обогащенный по ПМ на гравиоконцентрат. При этом гравиообогащение материала осуществляют в точке технологической схемы, предшествующей операции флотации. В частности, гравиообогащению подвергают пульпу исходной измельченной руды, прошедшей предварительно руды, прошедшей предварительно стадии классификации и разжижения. Получаемые хвосты гравиообогащения (пульпу обедненной руды) сгущают до соотношения Ж: Т=(1,2-1,4):1 и направляют в процесс флотационного обогащения. В заявленном способе выделение ПМ в гравиоконцентрат осуществляют на центробежном концентраторе с псевдоожиженным слоем, создаваемым струями воды в направлении, не совпадающем с вектором силы центробежного поля. В качестве таких концентратов могут быть использованы различные типы модифицированных центрифуг (вертикальные, горизонтальные, наклонные) или гидроциклоны с принудительной подачей воды в слой формирующегося осадка с целью его ожижения. Конкретным примером центробежной установки указанной конструкции, нашедшей в настоящее время промышленное применение, является центробежный сепаратор Кнельсона, схема работы которого приведена на фиг. 1. The initial sulfide copper-nickel ore is subjected to ore preparation, including crushing, classification of the material and, if necessary, its preliminary concentration in heavy suspensions and mechanical disintegration to separate from clay inclusions. The crushed material is ground in an aqueous medium using standard grinding units, for example, ball mills operating in a closed cycle with hydraulic (spiral) classifiers and / or classifying hydrocyclones. After the classification stage, the pulp of ore, crushed to a given size, is brought to optimum density with water and subjected to gravity-flotation concentration. The operation of hydromechanical (gravio-) enrichment of the material is carried out in order to isolate the maximum amount of its own minerals of platinum metals into an independent product - enriched by PM for gravity concentrate. In this case, the material is subjected to gravity concentration at the point of the technological scheme preceding the flotation operation. In particular, the pulp of the initial crushed ore, preliminarily ore that has passed the preliminary stages of classification and liquefaction, is subjected to gravity concentration. The resulting gravel dressing tailings (depleted ore pulp) are thickened to the ratio W: T = (1.2-1.4): 1 and sent to the flotation concentration process. In the claimed method, the separation of PM in the gravity concentrate is carried out on a centrifugal concentrator with a fluidized bed created by water jets in a direction that does not coincide with the centrifugal field force vector. As such concentrates, various types of modified centrifuges (vertical, horizontal, inclined) or hydrocyclones with the forced supply of water into the layer of the forming sediment with the purpose of its liquefaction can be used. A specific example of a centrifugal unit of this design, which has now found industrial application, is the Knelson centrifugal separator, the operation scheme of which is shown in FIG. 1.

Для гравиообогащения сульфидных медно-никелевых руд на центробежных концентраторах разработаны два различных режима, обеспечивающих максимальные показатели процесса при определенных граничных условиях. For gravity concentration of sulfide copper-nickel ores in centrifugal concentrators, two different modes have been developed that provide maximum process performance under certain boundary conditions.

В каждом из режимов пульпу материала перед гравиообогащением доводят водой до требуемой степени разжижения, которую, в зависимости от конкретных характеристик исходной руды, варьируют в диапазоне Ж:Т = (1,5-6,5): 1. In each of the modes, the pulp of the material before gravity concentration is adjusted with water to the required degree of dilution, which, depending on the specific characteristics of the initial ore, varies in the range W: T = (1.5-6.5): 1.

При гравитационном обогащении исходной руды, характеризующейся массовым отношением суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия меньшем 1:2 (менее 0,5), руду измельчают до крупности 30-65% класса менее 74 мкм, а выделение собственных минералов ПМ ведут при максимальном значении центробежного критерия Фруда, равном 2-10 и отношении величины критерия Фруда к давлению ожижающей воды, равном (0,025-0,23)кПа-1. К данному классу материалов относятся: вкрапленные разновидности сульфидных медно-никелевых руд в интрузивных породах (в т.ч. нормально-вкрапленная и малосульфидная разновидность этого типа руды), прожилково-вкрапленные и брекчиевидные руды в породах эндо- и экзоконтакта интрузий, в том числе малосульфидные минеральные типы медистых руд. К этому же классу материалов относятся и камерные промпродукты флотационного обогащения всех типов руды, обедненные по содержанию сульфидов в результате их выделения в соответствующие флотоконцентраты.In the gravitational enrichment of the initial ore, characterized by the mass ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of silicon and aluminum oxides less than 1: 2 (less than 0.5), the ore is ground to a particle size of 30-65% of the class less than 74 microns, and the extraction of their own minerals PM is carried out at the maximum value of the centrifugal Froude criterion equal to 2-10 and the ratio of the value of the Froude criterion to the pressure of the fluidizing water equal to (0.025-0.23) kPa -1 . This class of materials includes: disseminated varieties of sulfide copper-nickel ores in intrusive rocks (including normally disseminated and low-sulfide varieties of this type of ore), vein-disseminated and breccia ores in rocks of endocontact and exocontact of intrusions, including low-sulfide mineral types of copper ores. The same class of materials includes chamber intermediate products of flotation concentration of all types of ore, depleted in sulfide content as a result of their separation into the corresponding flotation concentrates.

При гравиообогащении же руды с высоким отношением суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия - большем или равном 1:2(≥0,5), - руду измельчают до крупности 60-95% класса менее 74 мкм, а выделение собственных минералов платиновых металлов ведут при максимальном значении центробежного критерия Фруда, равном 0,5-1,75, и отношении величины критерия Фруда к давлению сжижающей воды, равном (0,0058-0,019) кПа-1. Данный режим гравиообогащения эффективен для сплошных (богатых) руд (эндо- и экзоконтактов стратифицированных интрузий) независимо от их минеральных разновидностей.In the case of gravity concentration of ores with a high ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of silicon and aluminum oxides greater than or equal to 1: 2 (≥0.5), the ore is ground to a particle size of 60-95% of the class less than 74 microns, and the extraction of its own platinum minerals metals are conducted at a maximum value of the centrifugal Froude criterion equal to 0.5-1.75, and the ratio of the value of the Froude criterion to the pressure of the fluidizing water equal to (0.0058-0.019) kPa -1 . This gravity concentration mode is effective for continuous (rich) ores (endo and exocontacts of stratified intrusions) regardless of their mineral varieties.

Соотношение указанных параметров в каждом конкретном случае подбирают экспериментальным путем, ориентируясь на регламентирующие требования к качеству получаемых гравио-концентратов и полноте извлечения в них ПМ. The ratio of these parameters in each particular case is selected experimentally, focusing on the regulatory requirements for the quality of the obtained grave concentrates and the completeness of extraction of PM in them.

Гравиоконцентраты предпочтительно перерабатывать в отдельном цикле с получением товарных металлов платиновой группы. Gravel concentrates are preferably processed in a separate cycle to produce salable platinum group metals.

Хвосты гравиообогащения (пульпу обедненной по ПМ руды) подвергают операции флотационного обогащения, проводимого по стандартным технологическим схемам: например, по коллективно-селективной (вкрапленные и медистые руды) и селективной (богатые руды). В процессе флотационного обогащения материала получают сульфидные концентраты, направляемые в дальнейшую переработку на соответствующие металлургические переделы, и отвальные породосодержащие хвосты, выводимые в отвал. Gravity dressing tailings (PM lean ore pulp) are subjected to flotation concentration operations carried out according to standard technological schemes: for example, collectively selective (disseminated and cuprous ores) and selective (rich ores). In the process of flotation enrichment of the material receive sulfide concentrates, sent for further processing to the appropriate metallurgical processing, and waste rock-containing tailings that are discharged into the dump.

Получаемые гравиоконцентраты при необходимости могут доводиться обогатительными или гидрометаллургическими методами до более высоких кондиций. Это позволяет в определенной степени снизить требования к качеству концентратов и, тем самым, увеличить прямое извлечение в них платиновых металлов. Для доводки гравиоконцентратов в числе других известных обогатительных аппаратов (промывочные шлюзы, отсадочные машины, спиральные сепараторы, концентрационные столы) могут также использоваться и центробежные установки с псевдоожиженным слоем, работающие при низких значениях отношения центробежного критерия Фруда к давлению ожижающей воды. The resulting gravity concentrates, if necessary, can be brought to a higher standard by concentrating or hydrometallurgical methods. This allows to a certain extent to reduce the quality requirements of concentrates and, thereby, increase the direct extraction of platinum metals in them. For refinement of gravity concentrates, among other known beneficiation devices (flushing locks, jigging machines, spiral separators, concentration tables), centrifugal units with a fluidized bed operating at low values of the ratio of the centrifugal Froude criterion to the pressure of the fluidizing water can also be used.

Продукты гравитационного и флотационного обогащения подвергают объемным и весовым измерением, опробуют и анализируют. По результатам анализов и измерений рассчитывают материальный баланс каждой из стадий процесса и общий баланс гравитационно-флотационной технологии обогащения. Gravity and flotation concentration products are subjected to volumetric and weight measurements, they are tested and analyzed. Based on the results of analyzes and measurements, the material balance of each of the stages of the process and the overall balance of gravity-flotation enrichment technology are calculated.

Предлагаемый способ описан в конкретных примерах и его результат приведен в табл. 2. The proposed method is described in specific examples and its result is shown in table. 2.

Эксперименты по гравиообогащению проводили в промышленном масштабе на различных типах сульфидной медно-никелевой руды Норильского и Талнахского-Октябрьского месторождений АО "Норильский комбинат", поступающей в промышленный процесс флотационного обогащения после 1-й стадии измельчения. Gravel concentration experiments were carried out on an industrial scale on various types of sulfide copper-nickel ore of the Norilsk and Talnakh-Oktyabrsk deposits of Norilsk Combine JSC, which enters the industrial flotation process after the 1st grinding stage.

В экспериментах по предлагаемому способу, а также в опытах с запредельными значениями отличительных признаков (оп. 2-12, 14-24, 26-36 и 40), пульпу измельченной руды или смеси различных типов руды отбирали непрерывным потоком с постоянной производительностью в виде слива гидравлического спирального классификатора, работающего в замкнутом цикле с шаровой мельницей, и направляли в процесс гравиообогащения. Хвостовую пульпу гравиоконцентратора сгущали до соотношения Ж:Т= 1,3:1, делили на навески и подвергали лабораторной флотации. Флотацию проводили по стандартным методикам, отработанным для разных типов исследуемой руды, с получением сульфидных флотоконцентратов и отвальных хвостов. In the experiments according to the proposed method, as well as in experiments with exorbitant values of distinctive features (op. 2-12, 14-24, 26-36 and 40), the pulp of the crushed ore or a mixture of various types of ore was selected in a continuous stream with a constant output in the form of a discharge hydraulic spiral classifier, working in a closed cycle with a ball mill, and sent to the process of gravity enrichment. The tail pulp of the gravity concentrator was concentrated to the ratio W: T = 1.3: 1, divided into weights and subjected to laboratory flotation. Flotation was carried out according to standard methods worked out for different types of the studied ore, with the production of sulfide flotation concentrates and dump tailings.

В опытах, проведенных по способу-прототипу (оп. 1, 13, 25, 37 и 39), гравиообогащению подвергали хвосты промышленной флотации, получаемые при обогащении этих же типов сульфидной медно-никелевой руды. Отвальные породосодержащие хвосты в этих экспериментах получали в виде слива процесса гравиообогащения. In the experiments carried out according to the prototype method (op. 1, 13, 25, 37 and 39), industrial flotation tails obtained by beneficiation of the same types of sulfide copper-nickel ore were subjected to gravity concentration. The dump rock-containing tails in these experiments were obtained in the form of a discharge of the process of gravity enrichment.

Во всех опытах гравиообогащение материалов (исходной руды и хвостов) проводили в центробежном гравиоконцентраторе с псевдоожиженным слоем концентрата конструкции Кнельсона. Использовали аппарат типоразмера 7,5'' (дюймов) с максимальным диаметром центрифуги (в сечении слива), равным 190,5 мм. Конструкция аппарата включала вибрирующее сито с размером отверстий 6 мм для удержания скрапа и щепы. Основные элементы концентратора Кнельсона и принцип его работы показаны на фиг. 1. Аппарат используемого типоразмера работает в полунепрерывном режиме с периодической остановкой для выгрузки накопленного гравиоконцентрата. Продолжительность цикла накопления гравиоконцентрата устанавливалась из условий набора его массы в количестве 1,3-2,0 кг, что соответствует выходу для аппаратов Кнельсона данного типоразмера. Нагрузка по твердому устанавливалась с учетом паспортной производительности аппарата и для различных материалов варьировалась в пределах 300-460 кг/час. In all experiments, the gravity concentration of materials (initial ore and tailings) was carried out in a centrifugal gravity concentrator with a fluidized bed of a Knelson concentrate design. A size apparatus of 7.5 '' (inches) was used with a maximum centrifuge diameter (in the discharge section) of 190.5 mm. The design of the apparatus included a vibrating sieve with a hole size of 6 mm to hold the scrap and wood chips. The main elements of a Knelson concentrator and the principle of its operation are shown in FIG. 1. The apparatus of the used standard size operates in a semi-continuous mode with a periodic stop to unload the accumulated gravity concentrate. The duration of the accumulation cycle of the gravity concentrate was established from the conditions for the collection of its mass in the amount of 1.3-2.0 kg, which corresponds to the output for Knelson apparatuses of this standard size. The solid load was set taking into account the passport capacity of the apparatus and for various materials varied within 300-460 kg / h.

Эффективность режима гравиообогащения и способа в целом оценивали по качеству получаемого гравиоконцентрата, показателю степени его обогащения (по сумме ПМ), уровню извлечения ПМ в гравиоконцентрат, а также по величине суммарного извлечения ПМ в гравитационный и флотационный концентраты и уровню потерь ПМ с отвальными хвостами. The efficiency of the gravity concentration mode and the method as a whole were evaluated by the quality of the obtained gravity concentrate, the degree of its enrichment (by the amount of PM), the level of PM extraction in the gravity concentrate, as well as the total PM extraction into gravity and flotation concentrates and the PM loss rate with tailings.

Пример 1 (опыт 1 таблицы 2) - реализация способа прототипа. Example 1 (experiment 1 of table 2) is the implementation of the prototype method.

Эксперимент проводили на товарной сульфидной медно-никелевой руде месторождения "Норильск-1", в которой вмещающие породы были представлены пикритовыми (60%), такситовыми (30%) и контактовыми (10%) габбро-долеритами с равномерной и неравномерной (в такситовых) вкрапленностью сульфидов трех морфологических разновидностей: тонкозернистой, среднезернистой и каплевидной, а также лапчатой крупнозернистой. Минеральный состав сульфидов, %: халькопирит - 1,6; пентландит - 1,4; пирротин - 9,0. Массовая доля нерудных составляла 88,0%, в т. ч. ,%: SiO2 - 40,1; CaO - 7,7; MgO - 13,5; Аl2О3 - 11,3; магнетит - 10,4. Содержание в руде металлов платиновой группы, г/т: платина - 2,10; палладий - 4,90; родий - 0,035 (сумма ПМ - 7,35 г/т). Минеральный состав платины: брэггит (Pt0,65 Pd0,4S) - 50%; ферроплатина (PtFe) - 20%; сперрилит (PtAs2) - 20% и остальные 10% - куперит (PtS), палладистая платина и др. Основная масса палладия была представлена в виде твердых растворов в сульфидах и около 6-8% станнопалладинитом (Pd3Sn2Cu). Богатые твердые растворы ПМ находились в ассоциациях с халькопиритом (до 30%), пирротином (до 20%), пентландитом (до 25%) и нерудными (до 25%). Минеральные формы ПМ были представлены двумя технологическими разновидностями: крупнозернистой, относительно легко извлекаемой гравитационными методами, и чрезвычайно тонкодисперсной (первые единицы микрон) в ассоциации с сульфидами, заключенными в крупных силикатных образованиях, и биотитом. Массовое отношение суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия в исходной руде в среднем составляло 1:2,3.The experiment was conducted on salable sulfide copper-nickel ore of the Norilsk-1 deposit, in which the host rocks were represented by picrite (60%), taxitic (30%) and contact (10%) gabbro dolerites with uniform and uneven (in taxitic) interspersed sulfides of three morphological varieties: fine-grained, medium-grained and teardrop-shaped, as well as coarse-fingered. The mineral composition of sulfides,%: chalcopyrite - 1.6; pentlandite - 1.4; pyrrhotite - 9.0. The mass fraction of non-metallic was 88.0%, including,%: SiO 2 - 40.1; CaO - 7.7; MgO - 13.5; Al 2 O 3 - 11.3; magnetite - 10.4. The ore content of platinum group metals, g / t: platinum - 2.10; palladium - 4.90; rhodium - 0.035 (the amount of PM - 7.35 g / t). Mineral composition of platinum: Braggite (Pt 0.65 Pd 0.4 S) - 50%; ferroplatinum (PtFe) - 20%; sperrylite (PtAs 2 ) - 20% and the remaining 10% - cuperite (PtS), palladium platinum, etc. The bulk of palladium was represented as solid solutions in sulfides and about 6-8% stannopalladinite (Pd 3 Sn 2 Cu). Rich PM solid solutions were associated with chalcopyrite (up to 30%), pyrrhotite (up to 20%), pentlandite (up to 25%) and nonmetallic (up to 25%). The mineral forms of PM were represented by two technological varieties: coarse-grained, relatively easily recoverable by gravity methods, and extremely finely dispersed (first units of microns) in association with sulfides contained in large silicate formations, and biotite. The mass ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of oxides of silicon and aluminum in the initial ore averaged 1: 2.3.

Исходную руду в непрерывном режиме дробили (до крупности -16+0 мм), измельчали в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле со спиральным классификатором, и слив классификатора, твердая фаза которого содержала 45% частиц класса крупности менее 74 мкм, подвергали флотационному обогащению по стандартной 2-х стадиальной схеме на 1 коллективной секции Норильской обогатительной фабрике (НОФ) АО "Норильский комбинат", (Технологическая инструкция // Обогащение руд месторождений "Норильск-1", Талнахского и Октябрьского на Норильской обогатительной фабрике. - ти 0401.14.52-11-43-97. Утв. гл. инженером НОФ от 28.07.97 г. - Норильск, 1997. - С. 45-47). В процессе флотации был получен коллективный флотоконцентрат и породосодержащие хвосты. The initial ore was continuously crushed (to a fineness of -16 + 0 mm), crushed in a ball mill operating in a closed cycle with a spiral classifier, and the discharge of the classifier, the solid phase of which contained 45% of particles of particle size less than 74 μm, was subjected to flotation enrichment according to standard 2-stage scheme for 1 collective section of the Norilsk Concentrating Plant (NOF) of JSC Norilsk Combine, (Technological instruction // Ore dressing of the Norilsk-1, Talnakhsky and Oktyabrsky deposits at the Norilsk Concentrating Plant factory.-ty 0401.14.52-11-43-97. Approved by the chief engineer of the PF from 07.28.97 - Norilsk, 1997. - P. 45-47). In the flotation process, a collective flotation concentrate and rock-containing tailings were obtained.

Пульпу хвостов от операции флотационного обогащения, твердая фаза которых содержала 75% частиц класса крупности менее 74 мкм (характерный уровень крупности для данного продукта), направляли в процесс гравиообогащения, проводимый в центробежном гравиоконцентраторе с псевдоожиженным слоем, создаваемым струями воды, впрыскиваемой под давлением в направлении, встречном вращательному движению потока пульпы. В качестве центробежного концентратора использовали аппарат конструкции Кнельсона типоразмера 7,5 дюймов (диаметр наибольшего поперечного сечения центрифуги 190,5 мм). The tail pulp from the flotation enrichment operation, the solid phase of which contained 75% of particles of particle size less than 74 microns (a typical particle size for this product), was sent to the gravity concentration process, carried out in a centrifugal gravity concentrator with a fluidized bed created by water jets injected under pressure in the direction counter to the rotational movement of the pulp stream. As a centrifugal concentrator, a Knelson apparatus of a standard size of 7.5 inches was used (the diameter of the largest cross section of the centrifuge was 190.5 mm).

Пульпа хвостов с массовым отношением Ж:Т, равным 5,0:1, самотеком поступала в приемный чан с мешалкой. Отсюда ее насосом непрерывным потоком с постоянной производительностью подавали в пульподелитель вместимостью 150 дм3 и далее пульпа самотеком направлялась через расходомерную щель в приемный лоток аппарата Кнельсона. Избыток питания через боковой карман сбрасывали в отводящий зумпф. Производительность процесса гравиообогащения по твердому составляла 460 кг/ч и корректировалась с помощью задвижки, установленной на линии питающего насоса. В данном опыте скорость вращения центрифуги путем подбора соответствующего шкива устанавливали равной 17,6 с-1, что обеспечивало максимальное значение центробежного критерия Фруда (в самом верхнем сечении центрифуги) на уровне 6 (центробежное ускорение ~ 120 g). Регулированием расхода воды, подаваемой в рубашку аппарата, по показаниям манометра устанавливали давление ожижающей воды, равным 46,2 кПа. Регулировкой этих параметров обеспечивали отношение максимального значения центробежного критерия Фруда (Frц) к давлению ожижающей воды (Pв), равным 0,13 кПа-1. При этом максимальное значение центробежного критерия Фруда рассчитывали по формуле:

Figure 00000005

где n - скорость вращения центрифуги, с-1;
Dm - максимальный диаметр центрифуги (Dm = 190,5 мм), м;
g - ускорение силы тяжести (g = 9,81 м/с2).The tail pulp with a mass ratio of W: T equal to 5.0: 1, by gravity entered the receiving vat with a stirrer. From here, it was pumped in a continuous flow with constant flow rate to a pulp splitter with a capacity of 150 dm 3 and then the pulp was gravity-fed through the flow slot in the receiving tray of the Knelson apparatus. Excess power through the side pocket was dumped into the discharge sump. The productivity of the process of gravity concentration on solid was 460 kg / h and was adjusted using a valve installed on the line of the feed pump. In this experiment, the centrifuge rotation speed by selecting the appropriate pulley was set equal to 17.6 s -1 , which ensured the maximum value of the Froude centrifugal criterion (in the uppermost section of the centrifuge) at level 6 (centrifugal acceleration ~ 120 g). By adjusting the flow rate of water supplied to the jacket of the apparatus, the pressure of the fluidizing water was set at 46.2 kPa according to the pressure gauge. By adjusting these parameters, the ratio of the maximum value of the centrifugal Froude criterion (Fr c ) to the pressure of the fluidizing water (P c ) equal to 0.13 kPa -1 was ensured. In this case, the maximum value of the centrifugal Froude criterion was calculated by the formula:
Figure 00000005

where n is the speed of rotation of the centrifuge, s -1 ;
D m - the maximum diameter of the centrifuge (D m = 190.5 mm), m;
g is the acceleration of gravity (g = 9.81 m / s 2 ).

Накопленный в аппарате гравиоконцентрат выгружали по окончании контрольного времени, определяемого по результатам предварительных экспериментов. В данном опыте время накопления материала в Кнельсоне составляло 30 ч, что обеспечило получение гравиоконцентрата в количестве 1352 г в расчете на сухую массу. Слив процесса гравиообогащения, представляющий собой отвальные хвосты технологии переработки сульфидной медно-никелевой руды, непрерывно выводился в отвал. The gravity concentrate accumulated in the apparatus was discharged at the end of the control time determined by the results of preliminary experiments. In this experiment, the accumulation time of material in Knelson was 30 hours, which ensured the production of a gravity concentrate in an amount of 1352 g per dry weight. The discharge of the gravel dressing process, which is the tailings of the sulfide copper-nickel ore processing technology, was continuously discharged into the dump.

Результаты опыта приведены в табл. 2. Полученный гравиоконцентрат содержал 640 г/т суммы (Pt+Pd+Rh) и характеризовался степенью обогащения по сумме ПМ, равной 87. Извлечение ПМ в гравиоконцентрат составило, %: платины - 5,1; палладия - 2,8; родия - 0,1; суммы ПМ - 3,2. Суммарно в гравиоконцентрат и коллективный флотоконцентрат было извлечено, %: платины -65,7; палладия - 71,9; родия - 69,2; суммы ПМ - 69,8. Соответственно, с отвальными хвостами обогащения потеряно, %: платины - 34,3; палладия - 28,1; родия - 30,8; суммы ПМ - 30,2. The results of the experiment are given in table. 2. The resulting gravity concentrate contained 640 g / t of the amount (Pt + Pd + Rh) and was characterized by the enrichment degree in the amount of PM equal to 87. Extraction of PM in the gravity concentrate was,%: platinum - 5.1; palladium - 2.8; rhodium - 0.1; the amount of PM - 3.2. In total, the gravity concentrate and collective flotation concentrate were recovered,%: platinum -65.7; palladium - 71.9; rhodium - 69.2; the amount of PM - 69.8. Accordingly, with waste tailings, enrichment is lost,%: platinum - 34.3; palladium - 28.1; rhodium - 30.8; the amount of PM - 30.2.

Полученные в этом опыте показатели отражают реальное состояние промышленного процесса обогащения вкрапленных руд Норильского и Талнахского рудных узлов, отличающегося низким выходом и качеством получаемых гравиоконцентратов и недопустимо высоким уровнем потерь ПМ с отвальными хвостами флотации. The indicators obtained in this experiment reflect the real state of the industrial process for the dissemination of disseminated ores of the Norilsk and Talnakh ore clusters, which is characterized by a low yield and quality of the obtained gravity concentrates and an unacceptably high level of PM losses with dump flotation tailings.

Пример 2 (опыт 2 таблицы 2) - предлагаемый способ. Example 2 (experiment 2 of table 2) - the proposed method.

Состав исходной руды, оборудование и режим процесса гравиообогащения такие же, как и в примере 1. Отличие состоит в том, что в этом примере процессу гравиообогащения подвергали не хвосты флотации, а исходную измельченную руду, отбираемую на стадии, предшествующей операции флотации. В качестве гравиоконцентрата использовали тот же аппарат конструкции Кнельсона типоразмера 7,5 дюймов, что и в примере 1. Для возможности варьирования величины центробежного критерия Фруда (Frц), определяющего эффективность центробежного концентрирования минералов платиновой группы, аппарат Кнельсона был снабжен комплектом шкивов различного диаметра, обеспечивающих ступенчатое изменение скорости вращения центрифуги от 272 до 1491 мин-1. Переменным параметром гравиоконцентрирования также являлось противодавление ожижающей воды, которое в различных опытах варьировали в интервале от 35 до 105 кПа. Заданное значение этого параметра выставляли вентильной регулировкой, осуществляя контроль по показаниям манометра.The composition of the initial ore, the equipment and the mode of the process of gravity concentration are the same as in example 1. The difference is that in this example the process of gravity concentration was not subjected to flotation tailings, but the initial ground ore, selected at the stage preceding the flotation operation. As a gravity concentrate, the same apparatus of the Knelson design of the standard size of 7.5 inches was used as in Example 1. To make it possible to vary the value of the centrifugal Froude criterion (Fr c ), which determines the efficiency of centrifugal concentration of platinum group minerals, the Knelson apparatus was equipped with a set of pulleys of different diameters, providing a step change in the speed of rotation of the centrifuge from 272 to 1491 min -1 . A variable parameter of gravity concentration was also the counterpressure of fluidizing water, which in various experiments varied in the range from 35 to 105 kPa. The set value of this parameter was set by valve adjustment, monitoring according to the pressure gauge.

Руда, измельченная в промышленной шаровой мельнице до содержания 45% класса менее 74 мкм, в составе слива гидравлического классификатора с массовым отношением Ж: Т, равным 4,0:1, поступала в приемный чан с мешалкой, откуда ее гидротранспортом непрерывным потоком подавали в аппарат Кнельсона. Производительность процесса гравиообогащения по твердому составляла 460 кг/час. В данном опыте скорость вращения центрифуги также устанавливали равной 17,6 с-1, что соответствовало максимальному значению центробежного критерия Фруда на уровне 6 (центробежное ускорение ~ 120 g). Давление воды, подаваемой в рубашку аппарата, составляло 46,2 кПа. Регулировкой параметров обеспечивали отношения максимального значения центробежного критерия Фруда (Frц) к давлению ожижающей воды (Frц), равным 0,13 кПа-1.The ore, crushed in an industrial ball mill to a grade of 45% grade less than 74 microns, as part of a hydraulic classifier discharge with a W: T mass ratio of 4.0: 1, was fed to a receiving vat with a mixer, from where it was fed by continuous flow to the apparatus by hydrotransport Knelson. The productivity of the process of gravity concentration on solid was 460 kg / h. In this experiment, the centrifuge rotation speed was also set equal to 17.6 s -1 , which corresponded to the maximum value of the centrifugal Froude criterion at level 6 (centrifugal acceleration ~ 120 g). The pressure of the water supplied to the jacket of the apparatus was 46.2 kPa. Adjusting the parameters provided the ratio of the maximum value of the centrifugal Froude criterion (Fr c ) to the pressure of the fluidizing water (Fr c ) equal to 0.13 kPa -1 .

В данном опыте цикл накопления материала составлял 8 час., а масса полученного гравиоконцентрата - 1401 г (сух. масса). In this experiment, the material accumulation cycle was 8 hours, and the mass of the obtained gravity concentrate was 1401 g (dry weight).

Отсюда ее насосом непрерывным потоком с постоянной производительностью подавали в пульподелитель вместимостью 150 дм3 и далее пульпа самотеком направлялась через расходомерную щель в приемный лоток аппарата Кнельсона. Избыток питания через боковой карман сбрасывали в отводящий зумпф. Производительность процесса гравиообогащения по твердому составляла 460 кг/ч и корректировалась с помощью задвижки, установленной на линии питающего насоса. В данном опыте скорость вращения центрифуги путем подбора соответствующего шкива устанавливали равной 17,6 с-1, что обеспечивало максимальное значение центробежного критерия Фруда (в самом верхнем сечении центрифуги) на уровне 6 (центробежное ускорение ~ 120 g). Регулированием расхода воды, подаваемой в рубашку аппарата, по показаниям манометра устанавливали давление ожижающей воды, равным 46,2 кПа. Регулировкой этих параметров обеспечивали отношение максимального значения центробежного критерия Фруда (Frц) к давлению ожижающей воды (Pв), равным 0,13 кПа-1. При этом максимальное значение центробежного критерия Фруда рассчитывали по формуле:

Figure 00000006

где n - скорость вращения центрифуги, с-1;
Dm- максимальный диаметр центрифуги (Dm= 190,5 мм), м;
g, - ускорение силы тяжести (g = 9,81 м/с2).From here, it was pumped in a continuous flow with constant flow rate to a pulp splitter with a capacity of 150 dm 3 and then the pulp was gravity-fed through the flow slot in the receiving tray of the Knelson apparatus. Excess power through the side pocket was dumped into the discharge sump. The productivity of the process of gravity concentration on solid was 460 kg / h and was adjusted using a valve installed on the line of the feed pump. In this experiment, the centrifuge rotation speed by selecting the appropriate pulley was set equal to 17.6 s -1 , which ensured the maximum value of the Froude centrifugal criterion (in the uppermost section of the centrifuge) at level 6 (centrifugal acceleration ~ 120 g). By adjusting the flow rate of water supplied to the jacket of the apparatus, the pressure of the fluidizing water was set at 46.2 kPa according to the pressure gauge. By adjusting these parameters, the ratio of the maximum value of the centrifugal Froude criterion (Fr c ) to the pressure of the fluidizing water (P c ) equal to 0.13 kPa -1 was ensured. In this case, the maximum value of the centrifugal Froude criterion was calculated by the formula:
Figure 00000006

where n is the speed of rotation of the centrifuge, s -1 ;
D m - the maximum diameter of the centrifuge (D m = 190.5 mm), m;
g, is the acceleration of gravity (g = 9.81 m / s 2 ).

Накопленный в аппарате гравиоконцентрат выгружали по окончании контрольного времени, определяемого по результатам предварительных экспериментов. В данном опыте цикл накопления материала составлял 8 ч, что соответствовало массе гравиоконцентрата 1401 г (сух.масса). The gravity concentrate accumulated in the apparatus was discharged at the end of the control time determined by the results of preliminary experiments. In this experiment, the material accumulation cycle was 8 hours, which corresponded to a mass of gravity concentrate of 1401 g (dry weight).

Хвосты процесса гравиообогащения (пульпу объединенной руды) сгущали до соотношения Ж: Т = 1,3:1 и подвергали флотационному обогащению, проводимому на лабораторном измельчительно-флотационном оборудовании. The tailings of the gravel dressing process (pulp of the combined ore) were concentrated to the ratio W: T = 1.3: 1 and subjected to flotation enrichment carried out on laboratory grinding and flotation equipment.

Флотацию осуществляли по коллективной схеме (фиг.2) с промежуточным доизмельчением камерного продукта 1-й контрольной флотации (до 70% класса менее 74 мкм) и чернового коллективного концентрата (до 85% класса менее 45 мкм). Принятая схема обогащения соответствует технологической схеме флотационного обогащения вкрапленных сульфидных медно-никелевых руд, промышленно используемой на Норильской ОФ АО "Норильский комбинат". Конечными продуктами лабораторной флотации являлись: коллективный сульфидный медно-никелевый концентрат и отвальные породосодержащие хвосты. Flotation was carried out according to a collective scheme (Fig. 2) with intermediate regrinding of the chamber product of the 1st control flotation (up to 70% of the class less than 74 microns) and rough collective concentrate (up to 85% of the class less than 45 microns). The adopted enrichment scheme corresponds to the technological scheme of flotation enrichment of disseminated sulfide copper-nickel ores, industrially used at the Norilsk processing plant of JSC Norilsk Combine. The final products of laboratory flotation were: collective sulfide copper-nickel concentrate and dump rock-containing tailings.

Результаты опыта приведены таблице 2. The results of the experiment are shown in table 2.

Полученный гравиоконцентрат в данном опыте в отличие от способа-прототипа был в значительно большей степени обогащен металлам платиновой группы. Содержание в нем суммы ПМ составило 4132 г/т, при показателе обогащения - 562. Столь богатый гравиоконцентрат может быть направлен в переработку по "короткой" схеме, т. е. непосредственно в платиновое производство. В концентрат Кнельсона удалось извлечь значительное количество платины - 47,6%, а также 11,9% палладия. Извлечение родия составило всего 1,1%, что обусловлено ничтожно низким содержанием этого спутника платины в виде собственных минеральных форм, а нахождением его, преимущественно, в форме изоморфной примеси в кристаллической решетке сульфидных минералов - носителей: пентландита и пирротина. Извлечение суммы ПМ в гравиоконцентрат составило 21,4% от их содержания в исходной руде, что ~ в 6,7 раз выше, чем в способе-прототипе. Данный опыт также отличается высоким суммарным содержанием ПМ в гравитационный и флотационный концентраты, %: платины - 89,9; палладия - 92,6; родия -88,5; суммы ПМ - 91,6. Потери ПМ с отвальными хвостами составили, %: платины - 10,1; палладия - 7,4; родия -11,5; суммы ПМ - 8,4. Это, в среднем, примерно в 3,6 раза ниже, чем в способе- прототипе. The obtained gravity concentrate in this experiment, in contrast to the prototype method, was significantly enriched in platinum group metals. The content of PM in it amounted to 4132 g / t, with an enrichment rate of 562. Such a rich gravel concentrate can be sent for processing according to a “short” scheme, that is, directly to platinum production. Knelson concentrate was able to extract a significant amount of platinum - 47.6%, as well as 11.9% of palladium. The extraction of rhodium was only 1.1%, which is due to the negligible content of this satellite of platinum in the form of its own mineral forms, and its presence, mainly, in the form of an isomorphic impurity in the crystal lattice of sulfide minerals - carriers: pentlandite and pyrrhotite. The extraction of the amount of PM in the gravity concentrate amounted to 21.4% of their content in the original ore, which is ~ 6.7 times higher than in the prototype method. This experiment also has a high total PM content in gravity and flotation concentrates,%: platinum - 89.9; palladium - 92.6; rhodium -88.5; the amount of PM - 91.6. PM losses with tailings amounted to,%: platinum - 10.1; palladium - 7.4; rhodium -11.5; the amount of PM - 8.4. This, on average, is approximately 3.6 times lower than in the prototype method.

Важным положительным фактором заявляемого технического решения, впервые выявленным при постановке данной серии экспериментов, явился эффект активизирующего воздействия процесса гравиоконцентрирования в аппарате Кнельсона на последующую флотацию сульфидных медно-никелевых руд. Это проявилось прежде всего в том, что прирост суммарного извлечения палладия и, особенно, родия в гравио- и флотоконцентраты относительно базового уровня (оп.1) оказался для этих металлов значительно выше, чем можно было бы ожидать только за счет их извлечения в гравиоконцентрат. Данный факт нельзя объяснить иначе, кроме как повышением флотационной активности сульфидных минералов - носителей ПМ, что особенно наглядно просматривается при изучении поведения родия: распределение этого металла при флотации, поскольку он практически не имеет собственных минералов, главным образом определяется флотационной активностью сульфидов. Сравнение же результатов оп.1 и оп.2 показывает, что при извлечении родия в гравиоконцентрат, равном 1,1%, прирост его извлечения в сумму 2-х концентратов по сравнению со способом-прототипом составил 19,3% абс. Таким образом, гидромеханическая обработка измельченной руды во вращающемся потоке пульпы, пронизываемой направленными высокоэнергетическими струями воды, обеспечивает дополнительный эффект - повышает полноту извлечения ПМ при последующей флотации материала в пенный продукт. Отмеченный эффект активации руды в аппарате Кнельсона можно объяснить двумя возможными причинами: механической обдиркой оксидных пленок с поверхности частиц в результате их стесненного интенсивного движения в пристенном слое центрифуги, происходящего в условиях абразивного воздействия твердых породообразующих минералов, а также отмывкой поверхности сульфидных частиц от гелеобразных глинистых отложений, экранирующих частицы от флотореагентов и воздушных пузырьков, с одновременным диспергированием глинистых образований и их пептизацией. В дальнейшем, при сгущении хвостов аппарата Кнельсона глинистые частицы в виде тончайшей взвеси выводятся со сливом, что обеспечивает дешламацию материала и улучшает условия образования флотокомплексов, а следовательно, избирательность процесса флотации сульфидов, гидрофобизированных добавкой сульфгидрильного реагента - собирателя. An important positive factor of the proposed technical solution, first identified during the formulation of this series of experiments, was the effect of the activating effect of the gravitational concentration process in the Knelson apparatus on the subsequent flotation of sulfide copper-nickel ores. This was manifested primarily in the fact that the increase in the total extraction of palladium and, especially, rhodium in gravel and flotation concentrates relative to the base level (op. 1) turned out to be significantly higher for these metals than would be expected only due to their extraction in gravity concentrate. This fact cannot be explained otherwise than by an increase in the flotation activity of sulfide minerals - carriers of PM, which is especially clearly seen when studying the behavior of rhodium: the distribution of this metal during flotation, since it practically does not have its own minerals, is mainly determined by the flotation activity of sulfides. A comparison of the results of op.1 and op.2 shows that when extracting rhodium in a gravity concentrate equal to 1.1%, the increase in its extraction in the amount of 2 concentrates compared to the prototype method was 19.3% abs. Thus, the hydromechanical treatment of crushed ore in a rotating pulp stream penetrated by directed high-energy water jets provides an additional effect - it increases the completeness of PM extraction during subsequent flotation of the material into the foam product. The observed effect of ore activation in the Knelson apparatus can be explained by two possible reasons: mechanical peeling of oxide films from the surface of the particles as a result of their cramped intensive movement in the near-wall centrifuge layer, which occurs under the conditions of abrasive action of solid rock-forming minerals, as well as washing the surface of sulfide particles from gel-like clay deposits screening particles from flotation reagents and air bubbles, while dispersing clay formations and their peptides nation. Subsequently, when the tails of the Knelson apparatus are thickened, clay particles in the form of the finest suspension are discharged with discharge, which ensures material freeing and improves the conditions for the formation of flotation complexes, and therefore, the selectivity of the flotation process of sulfides hydrophobized by the addition of a sulfhydryl reagent-collector.

Пример 3 (опыт 14 таблицы 2) - предлагаемый способ. Example 3 (experiment 14 of table 2) - the proposed method.

Используемое гравитационное и флотационное оборудование такое же, как и в примере 2. Отличие состоит в том, что в этом примере в качестве сульфидной медно-никелевой руды была использована медистая руда халькопиритового минерального типа Талнахско - Октябрьского месторождения, представленная преимущественно брекчевидной текстурной разновидностью. Основными породообразующими минералами в данном типе руды являлись: пироксены, полевые шпаты, гранаты, серпентины, хлорит, кальцит, ангидрит. Минеральный состав сульфидов, %: халькопирит - 15,1; пентландит - 2,7; пирротин - 7,4; валлериит и миллерит - единичные зерна. Массовая доля нерудных - 74,8%, в т.ч., %: SiO2 - 42,6; CaO - 6,9; MgO - 3,7; Аl2O3 - 11,4; магнетит - 1,8. Содержание в руде металлов платиновой группы, г/т: платины - 2,14; палладий - 8,98; родий - 0,57 (сумма ПМ - 11,69 г/т). Соотношение собственных минеральных форм ПМ в медистой руде отличается от минерализации вкрапленной руды интрузивного типа. Основной формой нахождения платины и палладия в этой руде являлись собственные минералы этих элементов, образующие зерна размером от 0,02 до 0,5 мм. Минералы ПМ присутствовали в тесной ассоциации друг с другом, образуя полиминеральные срастания среди сульфидов, а также на границе сульфидов с магнетитом или силикатами. Платина была представлена достаточно крупными (до 0,5 мм) зернами сперрилита (PtAs2), куперита (PtS) и брэггита (Pt0,65Pd0,4S), общая доля которых составляла около 95%. Небольшое количество платины (~ 5%) было представлено соединениями типа (Pd,Pt)3-xSn и ферроплатиной (PtFe). Минералы палладия были на 60% представлены интерметаллическими соединениями с оловом, свинцом, висмутом, мышьяком, никелем, медью, сурьмой, теллуром и ~ на 35% сульфидными минералами, из которых главное место занимал высоцкит (Pd0,7Ni0,3)S. Кроме этого, в небольших количествах палладий присутствовал в виде изоморфной примеси к пентландиту. Родий и остальные спутники платины находились в рассеянной форме в главных рудообразующих сульфидах: халькопирите, пентландите, пирротине. Массовое отношение суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия в исходной руде составляло 1:2.The gravity and flotation equipment used is the same as in Example 2. The difference is that in this example copper sulfide ore of the chalcopyrite mineral type of the Talnakh - Oktyabrsky deposit was used, which is mainly a brexitic texture variety. The main rock-forming minerals in this type of ore were: pyroxenes, feldspars, garnets, serpentines, chlorite, calcite, anhydrite. The mineral composition of sulfides,%: chalcopyrite - 15.1; pentlandite - 2.7; pyrrhotite - 7.4; valerite and millerite are single grains. Mass fraction of non-metallic - 74.8%, including,%: SiO 2 - 42.6; CaO - 6.9; MgO - 3.7; Al 2 O 3 - 11.4; magnetite - 1.8. The ore content of platinum group metals, g / t: platinum - 2.14; palladium - 8.98; rhodium - 0.57 (the amount of PM - 11.69 g / t). The ratio of intrinsic mineral forms of PM in cuprous ore differs from the mineralization of disseminated ore of the intrusive type. The main form of the presence of platinum and palladium in this ore was its own minerals of these elements, forming grains ranging in size from 0.02 to 0.5 mm. PM minerals were present in close association with each other, forming polymineral intergrowths among sulfides, as well as at the border of sulfides with magnetite or silicates. Platinum was represented by rather large (up to 0.5 mm) grains of sperrylite (PtAs 2 ), couperite (PtS) and braggite (Pt 0.65 Pd 0.4 S), the total share of which was about 95%. A small amount of platinum (~ 5%) was represented by compounds of the type (Pd, Pt) 3-x S n and ferroplatinum (PtFe). Palladium minerals were 60% represented by intermetallic compounds with tin, lead, bismuth, arsenic, nickel, copper, antimony, tellurium and ~ 35% sulfide minerals, of which vysotskite (Pd 0.7 Ni 0.3 ) S occupied the main place . In addition, in small amounts, palladium was present as an isomorphic impurity to pentlandite. Rhodium and other platinum moons were in dispersed form in the main ore-forming sulfides: chalcopyrite, pentlandite, and pyrrhotite. The mass ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of oxides of silicon and aluminum in the initial ore was 1: 2.

Другим отличием является то, что исходную руду измельчали до содержания 80% частиц класса крупности менее 74 мкм и подвергали гравитационно-флотационному обогащению по технологической схеме, приведенной на фиг. 3. При этом производительность гравиообогащения по руде составляла 300 кг/ч, а плотность пульпы в питании гравиоконцентратора соответствовала массовому отношению Ж: Т, равному 4,0:1. Накопление гравиоконцентрата в аппарате Кнельсона производили в течение 11 ч, что обеспечило получение концентрата в количестве 1493 г (сух. масса). Скорость вращения центрифуги с помощью шкива устанавливали равной 7,6 с-1, а давление ожижающей воды в рубашке аппарата стабилизировали на уроне 93,3 кПа. Этим обеспечивали максимальное значение Feц поля центробежной силы на уровне 1,12 (центробежное ускорение ~ 22,4 g), а отношение Feц к давлению ожижающей воды - 0,012 кПа-1.Another difference is that the initial ore was ground to a content of 80% of particles of size class less than 74 microns and subjected to gravity-flotation concentration according to the technological scheme shown in FIG. 3. At the same time, the productivity of gravel concentration in ore was 300 kg / h, and the pulp density in the feed of the gravity concentrator corresponded to the mass ratio W: T equal to 4.0: 1. Gravel concentrate was accumulated in the Knelson apparatus for 11 hours, which ensured that the concentrate was obtained in an amount of 1493 g (dry weight). The speed of rotation of the centrifuge using a pulley was set equal to 7.6 s -1 , and the pressure of the fluidizing water in the jacket of the apparatus was stabilized at a damage of 93.3 kPa. This ensured the maximum value of Fe c of the centrifugal force field at the level of 1.12 (centrifugal acceleration ~ 22.4 g), and the ratio of Fe c to the pressure of the fluidizing water was 0.012 kPa -1 .

Флотационное обогащение хвостов, получаемых в операции гравиоконцентрирования, проводили на лабораторном измельчительно-флотационном оборудовании по селективно-коллективной схеме, приведенной на фиг. 3. При этом получали три продукта: селективный медный концентрат, коллективный медно-никелевый концентрат и отвальные породосодержащие хвосты. Flotation enrichment of the tailings obtained in the operation of gravity concentration was carried out on laboratory grinding and flotation equipment according to the selective-collective scheme shown in FIG. 3. At the same time, three products were obtained: selective copper concentrate, collective copper-nickel concentrate, and dump rock-containing tailings.

Результаты опыта представлены в таблице 2. The results of the experiment are presented in table 2.

Полученный при гравиообогащении руды концентрат содержал 2352 г/т суммы ПМ и характеризовался степенью обогащения по платиновым металлам, равной 201. Это значительно более высокий результат, чем в опыте по способу-прототипу (оп. 13), где при прочих равных условиях на этой же руде был получен гравиоконцентрат, содержащий только 415 г/т суммы ПМ при степени обогащения ~ в 5,7 раз ниже. Извлечение ПМ в гравиоконцентрат составило, %: платины - 25,3; палладия - 5,8; родия - 0,5; суммы ПМ - 9,1. Суммарное извлечение ПМ в целевые продукты гравитационно-флотационного обогащения (гравиоконцентрат, селективный медный и коллективный
медно-никелевый флотоконцентрат) свидетельствуют о высокой эффективности предлагаемого способа. В эти концентраты извлечено, %: платины - 94,8; палладия - 96,7; родия -92,9; суммы ПМ - 96,2. В способе-прототипе (оп.13) в суммарный целевой продукт извлечение суммы ПМ составило 92,6%, т.е. на 3,6% абс. ниже, чем в предлагаемом способе при прочих равных условиях. В рассматриваемом примере, как и в примере 2, прослеживается активирующее влияние гидромеханической обработки руды в аппарате Кнельсона на показатели процесса флотационного обогащения. В частности, при извлечении родия в гравиоконцентрат, равном 0,5%, прирост его извлечения в объединенный гравитационно-флотационный продукт по сравнению со способом-прототипом (оп.13) составил 3,1% абс. С отвальными хвостами обогащения потеряно, %: платины - 5,2; палладия - 3,7; родия - 7,1; суммы ПМ - 3,8. Это, в среднем, в 1,9 раз ниже, чем в способе-прототипе (оп.13).
The concentrate obtained by gravity concentration of ore contained 2352 g / t of PM amount and was characterized by the degree of enrichment for platinum metals equal to 201. This is a significantly higher result than in the experiment by the prototype method (op. 13), where, all things being equal, under the same conditions A gravel concentrate containing only 415 g / t PM amount was obtained at ore with a degree of enrichment of ~ 5.7 times lower. The extraction of PM in the gravity concentrate was,%: platinum - 25.3; palladium - 5.8; rhodium - 0.5; the amount of PM - 9.1. The total extraction of PM in the target products of gravity-flotation concentration (gravity concentrate, selective copper and collective
copper-nickel flotation concentrate) indicate the high efficiency of the proposed method. These concentrates were recovered,%: platinum - 94.8; palladium - 96.7; rhodium -92.9; the amount of PM - 96.2. In the prototype method (op.13) in the total target product, the extraction of the amount of PM was 92.6%, i.e. by 3.6% abs. lower than in the proposed method, ceteris paribus. In this example, as in example 2, the activating effect of the hydromechanical processing of ore in the Knelson apparatus on the indicators of the flotation concentration process is traced. In particular, with the extraction of rhodium in a gravity concentrate equal to 0.5%, the increase in its extraction in the combined gravity-flotation product compared to the prototype method (op.13) amounted to 3.1% abs. With dump tailings, enrichment is lost,%: platinum - 5.2; palladium - 3.7; rhodium - 7.1; the amount of PM - 3.8. This, on average, is 1.9 times lower than in the prototype method (op.13).

Пример 4 (опыт 26 таблицы 2) - предлагаемый способ. Example 4 (experiment 26 of table 2) - the proposed method.

Технологическая схема гравитационно-флотационного обогащения руды, оборудование и режимы процессов такие же, как и в примере 3. Отличие заключается в том, что в этом примере использовали технологическую смесь богатой руды пирротинового типа (халькопирит - пирротиновой минеральной разновидности) и медистой руды (пирротиновой минеральной разновидности) Талнахско-Октябрьского месторождения. Минеральный состав сульфидов, %: халькопирит - 6,5; пентландит - 4,2; кубанит - 1,6; пирротин - 16,7. Массовая доля нерудных - 64,6%, в т.ч.,%: SiO2 - 37,1; CaO - 7,9; MgO - 5,2; Al2O3 - 11,2; магнетит - 3,2. Содержание металлов платиновой группы в рудной смеси, г/т: платина - 2,17; палладий - 8,95; родий - 0,63; сумма ПМ - 11,75. Особенностью форм нахождения ПМ явилось практически полное отсутствие их сульфидных минералов (куперита, брэггита и высоцкита). Платина была представлена мельчайшими (0,03-0,06 мм) зернами в основном двух минералов: сперрилита (PtAs2) - 60% и соединений типа (Pd,Pt)3-xSn - 30%. Незначительная часть платины (~ 5%) находилась в составе кристаллических решеток пирротина и пентландита, остальное - ферроплатина, нигглиит (PtSn) и др. Палладий в рудной смеси был ~ на 80% рассеян в пентландите, в кристаллическую решетку которого он входил в виде изоморфной примеси. Небольшая часть палладия (~ 10%) присутствовала в форме станнопалладинита (Pd3Sn2Cu) и других минеральных формах типа Pd2B (где B-Sn, As, Sb). Небольшая часть палладия находилась в рассеянной форме в пирротине. Родий в основном был рассеян в главных рудообразующих сульфидах, преимущественно в пирротине. Массовое отношение суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия в исходной руде составляла 1:1,5.The technological scheme of gravity-flotation ore dressing, equipment and process conditions are the same as in example 3. The difference is that in this example we used a technological mixture of rich ore of pyrrhotite type (chalcopyrite - pyrrhotite mineral variety) and cuprous ore (pyrrhotite mineral varieties) of the Talnakh-Oktyabrsky deposit. The mineral composition of sulfides,%: chalcopyrite - 6.5; pentlandite - 4.2; cubanite - 1.6; pyrrhotite - 16.7. Mass fraction of non-metallic - 64.6%, including,%: SiO 2 - 37.1; CaO - 7.9; MgO - 5.2; Al 2 O 3 - 11.2; magnetite - 3.2. The metal content of the platinum group in the ore mixture, g / t: platinum - 2.17; palladium - 8.95; rhodium - 0.63; the amount of PM - 11.75. A feature of the forms of the presence of PM was the almost complete absence of their sulfide minerals (cuperite, braggite, and vysotskite). Platinum was represented by the smallest (0.03-0.06 mm) grains of mainly two minerals: sperrylite (PtAs 2 ) - 60% and compounds of the type (Pd, Pt) 3-x S n - 30%. An insignificant part of platinum (~ 5%) was contained in the crystal lattices of pyrrhotite and pentlandite, the rest was ferroplatinum, niggliite (PtSn), and others. Palladium in the ore mixture was ~ 80% dispersed in pentlandite, into the crystal lattice of which it entered as isomorphic impurities. A small part of palladium (~ 10%) was present in the form of stannopalladinite (Pd 3 Sn 2 Cu) and other mineral forms such as Pd 2 B (where B-Sn, As, Sb). A small portion of palladium was in dispersed form in pyrrhotite. Rhodium was mainly dispersed in the main ore-forming sulfides, mainly in pyrrhotite. The mass ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of oxides of silicon and aluminum in the initial ore was 1: 1.5.

Исходную руду измельчали до содержания 80% частиц класса крупности менее 74 мкм и подвергали гравитационно-флотационному обогащению по технологической схеме, представленной на фиг.4. Продолжительность процесса гравиообогащения по руде составляла 300 кг/ч; плотность пульпы в питании соответствовала отношению Ж:Т, равному 4,0:1. Накопление гравиоконцентрата в Кнельсоне осуществляли в течение 11 часов. Масса концентрата в пересчете на сухое вещество составляла 1404 г. Скорость вращения центрифуги устанавливали равной 7,6 с-1, давление ожижающей воды в рубашке Кнельсона - 93,3 кПа. Этим обеспечивали максимальное значение Feц поля центробежной силы во вращающемся конусе на уровне 1,12 (центробежное ускорение ~ 22,4 g), а отношение Feц к давлению ожижающей воды - 0,012 кПа-1.The initial ore was ground to a content of 80% of particles of size class less than 74 microns and subjected to gravity-flotation concentration according to the technological scheme shown in figure 4. The duration of the process of gravity concentration in ore was 300 kg / h; the pulp density in the diet corresponded to a W: T ratio of 4.0: 1. The accumulation of gravity concentrate in Knelson was carried out for 11 hours. The mass of the concentrate in terms of dry matter was 1404 g. The centrifuge rotational speed was set equal to 7.6 s -1 , the pressure of the fluidizing water in the Knelson jacket was 93.3 kPa. This ensured the maximum value of Fe c of the centrifugal force field in the rotating cone at the level of 1.12 (centrifugal acceleration ~ 22.4 g), and the ratio of Fe c to the pressure of the fluidizing water was 0.012 kPa -1 .

Хвосты Кнельсона подвергали флотационному обогащению на лабораторной установке по схеме прямой селективной флотации (фиг.4). При этом получали 3 пенных продукта (медный, никелевый и пирротиновый концентраты) и отвальные хвосты. Knelson tails were subjected to flotation enrichment in a laboratory setup according to the direct selective flotation scheme (Fig. 4). In this case, 3 foam products (copper, nickel and pyrrhotite concentrates) and dump tailings were obtained.

Результаты опыта приведены в таблице 2. The results of the experiment are shown in table 2.

Полученный в этом опыте гравиоконцентрат содержал 2210 г/т суммы ПМ, что соответствовало степени его обогащения, равной 188. В опыте по способу-прототипу (оп. 25) результаты существенно ниже: содержание в гравиоконцентрате суммы ПМ - 396 г/т; степень обогащения - 34. Извлечение ПМ в гравиоконцентрат по предлагаемому способу составило, %: платины - 21,9; палладия - 5,2; родия - 0,4; суммы ПМ - 8,0. В параллельном опыте, проведенном по способу-прототипу (оп. 25), извлечение суммы ПМ было в 6,2 раза ниже. В т.ч. извлечение платины меньше в 9,1 раза. Суммарное извлечение ПМ в гравиоконцентрат и объединенные флотоконцентраты отличалось высоким уровнем, %: платины -92,5; палладия - 95,3; родия - 90,7; суммы ПМ - 94,5. В соответствующем же способе-прототипе (оп.25) извлечение суммы ПМ в общий целевой продукт обогащения составило 91,8%, что на 2,7% абс. ниже. Потери ПМ с отвальными хвостами обогащения в рассматриваемом примере составили, %: платины - 7,5; палладия - 4,7; родия - 9,3; суммы ПМ - 5,5. Это, примерно, в 1,5 раза ниже, чем в аналогичных условиях при использовании способа-прототипа (оп.25). The gravity concentrate obtained in this experiment contained 2210 g / t of the PM amount, which corresponded to the degree of enrichment equal to 188. In the experiment by the prototype method (op. 25), the results are significantly lower: the content in the gravity concentrate of the PM amount is 396 g / t; the degree of enrichment - 34. The extraction of PM in the gravity concentrate by the proposed method was,%: platinum - 21.9; palladium - 5.2; rhodium - 0.4; the amount of PM - 8.0. In a parallel experiment conducted by the prototype method (op. 25), the extraction of the amount of PM was 6.2 times lower. Including platinum recovery is 9.1 times less. The total extraction of PM in the gravity concentrate and combined flotation concentrates was characterized by a high level,%: platinum -92.5; palladium - 95.3; rhodium - 90.7; the amount of PM - 94.5. In the corresponding prototype method (op.25), the extraction of the amount of PM in the total target product of enrichment was 91.8%, which is 2.7% abs. below. Loss PM with tailings tailings in the considered example amounted to,%: platinum - 7.5; palladium - 4.7; rhodium - 9.3; the amount of PM - 5.5. This is approximately 1.5 times lower than under similar conditions when using the prototype method (op.25).

В таблице 2 приведены примеры, отличающиеся по составу исходной сульфидной медно-никелевой руды, условиям рудоподготовки (степени измельчения руды и разжижения получаемой рудной суспензии), а также по месту установки гравиоконцентратора в схеме обогащения и режиму его работы: производительности, времени накопления гравиоконцентрата и специфических факторов разделения минеральных компонентов руды, свойственных центробежному концентратору Кнельсона. К числу последних относятся: максимальное значение центробежного критерия Фруда, противодавление ожижающей воды и величина отношения максимального значения центробежного критерия Фруда к давлению ожижающей воды. Table 2 shows examples that differ in the composition of the initial sulfide copper-nickel ore, ore preparation conditions (the degree of ore grinding and liquefaction of the resulting ore suspension), as well as the place of installation of the gravity concentrator in the beneficiation scheme and its operation mode: productivity, time of accumulation of the gravity concentrate and specific separation factors of mineral components of the ore, characteristic of a centrifugal Knelson concentrator. The latter include: the maximum value of the centrifugal Froude criterion, the back pressure of the fluidizing water and the ratio of the maximum value of the centrifugal Froude criterion to the pressure of the fluidizing water.

Согласно полученным экспериментальным результатам (опыты 2- 4, 14-16, 22-28, 38 и 40) предлагаемый способ гравитационно- флотационного обогащения сульфидных медно-никелевых руд, основанный на использовании центробежного гравиоконцентратора с псевдоожиженным слоем концентрируемого материала, при его установке в "голове" технологической схемы (до стадии флотационного обогащения) и определенных значениях режимных параметров, обеспечивает высокое извлечение собственных минералов платиновых металлов, главным образом - платины, в богатый гравиоконцентрат и низкий уровень потерь платиновых металлов с отвальными хвостами обогащения. В зависимости от типа обогащаемой руды и режимных параметров процесса извлечение платиновых металлов в гравиоконцентрат в предлагаемом способе составляет, %: платины - 16,7-57,0 палладия - 4,0-12,5; родия - 0,3-1,2; суммы ПМ - 6,1- 23,4. Получаемые при этом гравиоконцентраты характеризуются значительной степенью концентрирования платиновых металлов, что предопределяет весьма высокий уровень их суммарного содержания в этом продукте -1986-4132 г/т концентрата. Такой уровень содержания платиновых металлов позволяет перерабатывать гравиоконцентраты, получаемые по предлагаемому способу, непосредственно в производстве металлургической доводки богатого платинового сырья наряду с анодными шламами и, тем самым, миновать целую цепочку переделов медного и никелевого производств, которую платиновые металлы проходят в составе селективных рудных флотоконцентратов и гравиоконцентратов, выделяемых по способу- прототипу. Сокращение технологического цикла переработки гравиоконцентратов исключает потери ПМ с отвальными металлургическими продуктами: шлаками плавильных агрегатов, технологическими пылями и железистыми кеками. According to the obtained experimental results (experiments 2-4, 14-16, 22-28, 38 and 40), the proposed method of gravity-flotation concentration of sulfide copper-nickel ores, based on the use of a centrifugal gravity concentrator with a fluidized bed of the concentrated material, when installed in " the head "of the technological scheme (up to the flotation concentration stage) and certain values of operating parameters, ensures high extraction of the platinum metals' own minerals, mainly platinum, into rich gravel centrate and low losses of platinum metals with tailings enrichment. Depending on the type of ore being mined and operating parameters of the process, the extraction of platinum metals in a gravity concentrate in the proposed method is,%: platinum - 16.7-57.0 palladium - 4.0-12.5; rhodium - 0.3-1.2; the amount of PM - 6.1-23.4. The resulting gravity concentrates are characterized by a significant degree of concentration of platinum metals, which determines a very high level of their total content in this product -1986-4132 g / t of concentrate. This level of platinum metals allows you to process the gravity concentrates obtained by the proposed method directly in the production of metallurgical finishing of rich platinum raw materials along with anode sludge and, thus, bypass the whole chain of redistribution of copper and nickel production, which platinum metals are part of selective ore flotation concentrates and gravity concentrates isolated by the prototype method. Shortening the technological cycle of processing gravel concentrates eliminates PM losses with dump metallurgical products: slag from smelting units, process dusts and ferrous cakes.

Показатели гравитационно-флотационного обогащения аналогичных типов руды, полученные с использованием способа-прототипа, значительно устутают показателям, достигнутым по предлагаемому техническому решению. Извлечение суммы ПМ в гравиоконцентрат из руды по способу-прототипу (оп. 1, 13, 25, 37 и 39), в среднем, в 5,7-7,9 раз ниже, чем в предлагаемом способе, а получаемые гравиоконцентраты даже в оптимальных условиях содержат только 415-640 г/т суммы ПМ. Такие концентраты не пригодны для переработки по "короткой" схеме и перерабатываются совместно с рудными флотоконцентратами на головных пирометаллургических переделах медного производства, что неизбежно вызывает потери ПМ с указанными выше отвальными продуктами. The indicators of gravity-flotation concentration of similar types of ore obtained using the prototype method will significantly tire of the indicators achieved by the proposed technical solution. The extraction of the amount of PM in the gravity concentrate from ore by the prototype method (op. 1, 13, 25, 37 and 39), on average, 5.7-7.9 times lower than in the proposed method, and the resulting gravity concentrates even in optimal conditions contain only 415-640 g / t PM amount. Such concentrates are not suitable for processing according to the “short” scheme and are processed together with ore flotation concentrates at the head pyrometallurgical redistributions of copper production, which inevitably causes PM losses with the above dump products.

Сопоставление предлагаемого способа со способом-прототипом по уровню потерь ПМ с отвальными хвостами обогащения свидетельствует о значительном преимуществе первого. Наиболее существенное снижение потерь ПМ с отвальными хвостами в предлагаемом способе достигается при переработке бедных типов сульфидной медно-никелевой руды (с соотношением суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия меньшем 1:2). В опытах с обогащением такой руды потери суммы ПМ с отвальными хвостами составили: в предлагаемом способе (оп. 2,38) - 7,6-8,4%; в способе-прототипе (оп. 1,37) - 26,0-30,2%. Данная тенденция, хотя и с меньшей контрастностью результатов, имеет место и при обогащении руд с высоким содержанием ценных компонентов (медистых, богатых и их смесей). При переработке таких руд по предлагаемому способу (оп. 14, 26, 40) потери суммы ПМ с отвальными хвостами обогащения составили 3,8-6,1%, в то время как в параллельных опытах по способу-прототипу (оп. 13, 25, 39) было потеряно 7,4-9,0% суммы ПМ. Comparison of the proposed method with the prototype method in terms of PM losses with waste tailings indicates a significant advantage of the first. The most significant reduction in PM losses with tailings in the proposed method is achieved in the processing of poor types of sulfide copper-nickel ore (with a ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of silicon and aluminum oxides less than 1: 2). In experiments with the enrichment of such ore, the loss of PM amount with tailings amounted to: in the proposed method (op. 2.38) - 7.6-8.4%; in the prototype method (op. 1.37) - 26.0-30.2%. This trend, although with a lower contrast of results, also occurs in the concentration of ores with a high content of valuable components (cuprous, rich and their mixtures). When processing such ores according to the proposed method (op. 14, 26, 40), the loss of the amount of PM with waste tailings amounted to 3.8-6.1%, while in parallel experiments using the prototype method (op. 13, 25 , 39) 7.4-9.0% of the amount of the PM was lost.

Следовательно, предлагаемое техническое решение по сравнению со способом-прототипом обеспечивает двойной положительный эффект в отношении целевого извлечения платиновых металлов: снижает потери ПМ с хвостами обогащения и позволяет исключить потери ПМ с отвальными продуктами на металлургических переделах в цикле производства цветных металлов. При этом улучшение показателя извлечения при обогащении руды в предлагаемом способе обеспечивается не только для ПМ, присутствующих в собственных минеральных формах, но и для ПМ, находящихся в руде в виде изоморфной примеси в кристаллической решетке сульфидных минералов-носителей: халькопирита, кубанита, пентландита и пирротина. Это достигается за счет побочного активирующего воздействия гидромеханической обработки, происходящей в гравиоконцентраторе с псевдоожиженным слоем материала, на поверхность сульфидных минералов-носителей ПМ, повышающего их флотационную активность и, тем самым, способствующего более полному переходу при флотации в пенный продукт. Therefore, the proposed technical solution in comparison with the prototype method provides a double positive effect with respect to the target extraction of platinum metals: it reduces PM losses with tailings and eliminates PM losses with waste products in metallurgical processes in the non-ferrous metal production cycle. At the same time, an improvement in the extraction rate during ore dressing in the proposed method is provided not only for PM present in their own mineral forms, but also for PM contained in the ore in the form of an isomorphic impurity in the crystal lattice of sulfide carrier minerals: chalcopyrite, cubanite, pentlandite and pyrrhotite . This is achieved due to the side activating effect of hydromechanical processing, which takes place in a gravity concentrator with a fluidized bed of material, on the surface of PM sulfide minerals-carriers, increasing their flotation activity and, thereby, contributing to a more complete transition during flotation into a foam product.

При выходе значений параметров гравиообогащения за пределы заявленного диапазона основные показатели гравитационно- флотационного процесса обогащения руды существенно ухудшаются, приближаясь к результатам, получаемым по способу-прототипу или принимая еще более низкие значения. When the values of the parameters of gravity concentration are outside the stated range, the main indicators of the gravity-flotation process of ore dressing significantly worsen, approaching the results obtained by the prototype method or taking even lower values.

Анализ данных, приведенных в табл.2, показывает, что технологии обогащения сульфидных медно-никелевых руд с массовым отношением суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия в питании процесса гравиообогащения, меньшем 1:2 (оп.2-12, 38), свойственны следующие закономерности. An analysis of the data given in Table 2 shows that the technology for the enrichment of sulfide copper-nickel ores with a mass ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of oxides of silicon and aluminum in the feed of the gravity concentration process less than 1: 2 (op. 2-12, 38) The following regularities are characteristic.

В частности, в оп. 5, при массовом содержании в измельченной руде 70% класса крупности менее 74 мкм (запредельно высокая степень измельчения руды) содержание суммы ПМ в гравиоконцентрате уменьшилось с 3564-4132 г/т (в заявляемом диапазоне - оп.2-4) до 1121 г/т при одновременном снижении извлечения платины в гравиоконцентрат на 31,2% абс., а суммы ПМ - на 14,1% абс. по сравнению с оп.2. Кроме того, данный режим характеризуется высоким уровнем потерь ПМ с отвальными хвостами обогащения, %: платины - 31,5; палладия - 2,94; суммы ПМ - 30,1, приближаясь по этому показателю к способу-прототипу (оп. 1), в котором потери данных ПМ составляют соответственно 34,3; 28,1 и 30,2%. In particular, in op. 5, when the mass content in the crushed ore of 70% of the particle size class is less than 74 microns (extremely high degree of grinding of the ore), the content of PM in the gravity concentrate decreased from 3564-4132 g / t (in the claimed range - op.2-4) to 1121 g / t with a simultaneous decrease in the extraction of platinum in the gravity concentrate by 31.2% abs., and the amount of PM - by 14.1% abs. in comparison with op.2. In addition, this mode is characterized by a high level of PM losses with waste tailings,%: platinum - 31.5; palladium - 2.94; the amount of PM - 30.1, approaching in this indicator to the prototype method (op. 1), in which the data loss of the PM is 34.3, respectively; 28.1 and 30.2%.

При измельчении исходной руды до крупности 25% класса менее 74 мкм (оп. 6), т. е. при запредельно низкой степени измельчения руды, резко падает качестве гравиоконцентрата (содержание ПМ - 935 г/т) и на 5,9% абс. снижается извлечение в него суммы ПМ. Другим серьезным недостатком данного режима является высокий уровень безвозвратных потерь всех ПМ с отвальными хвостами обогащения (платины -28,7; палладия - 26,6; родия - 24,8; суммы ПМ - 27,3), что соизмеримо с уровнем потерь ПМ в способе-прототипе (оп.1) и объясняется недостаточной глубиной раскрытия минеральных сростков. When grinding the initial ore to a particle size of 25% of the class less than 74 microns (op. 6), i.e., with an extremely low degree of grinding of the ore, the quality of gravity concentrate sharply decreases (PM content is 935 g / t) and by 5.9% abs. the extraction of the amount of PM into it is reduced. Another serious drawback of this regime is the high level of irretrievable losses of all PM with waste tailings (platinum - 28.7; palladium - 26.6; rhodium - 24.8; the amount of PM - 27.3), which is comparable with the level of PM losses in prototype method (op.1) and is explained by insufficient depth of disclosure of mineral splices.

Гравиообогащение материала при максимальном значении центробежного критерия Фруда, равном 12,0 (оп.7, с запредельно высоким значением максимально критерия Фруда) обнаруживает тенденцию к снижению суммы ПМ в гравиоконцентрате до 2270 г/т по сравнению с заявленным диапазоном значений (2,0-10,0), в котором были получены концентраты, содержащие 3564-4132 г/т суммы ПМ (оп. 3564-4132 г/т суммы ПМ (оп.2-4). При этом извлечение ПМ в гравиоконцентрат сохраняется на высоком уровне, %: платины - 48,1; палладия - 11,7; родия - 1,1; суммы ПМ -21,5, а потери ПМ с отвальными хвостами обогащения соответствуют уровню потерь, отвечающему диапазону оптимальных значений Frц. Таким образом, ведение процесса гравиообогащения при запредельно высоких значениях Frц нецелесообразно, поскольку приводит к снижению качества гравиоконцентратов и одновременно увеличивает скорость абразивного износа рабочей поверхности центрифуги, что сокращает межремонтный период работы гравиоаппарата и неоправданно увеличивает эксплуатационные расходы.Gravel enrichment of the material with a maximum value of the centrifugal Froude criterion equal to 12.0 (op. 7, with an extremely high value of the maximum Froude criterion) reveals a tendency to a decrease in the amount of PM in the gravity concentrate to 2270 g / t compared with the declared range of values (2.0- 10.0), in which concentrates containing 3564-4132 g / t of PM amount were obtained (op. 3564-4132 g / t of PM amount (op. 2-4). In this case, PM extraction into the gravity concentrate is kept at a high level, %: platinum - 48.1; palladium - 11.7; rhodium - 1.1; PM amounts -21.5, and PM losses with tailings tailings eniya correspond to the level of losses, corresponding to the range of optimal values of Fr n. Thus, maintaining gravioobogascheniya process at prohibitively high values Fr u is impractical because it leads to lower quality of gravity concentrate and simultaneously increases the speed of the abrasive working surface wear of the centrifuge that reduces the turnaround time operation gravioapparata and unnecessarily increases operating costs.

При запредельно низком значении центробежного критерия Фруда - 1,0 (оп. 8) качество гравиоконцентрата сохраняется на достаточно высоком уровне (3961 г/т суммы ПМ), однако при этом резко падает извлечение ПМ в гравиоконцентрат по сравнению с режимом при оптимальном значении Frц (оп.2) платины - в 3,7 раза; палладия - в 3,8 раза; родия - в 3 раза; суммы ПМ - в 3,7 раза и значительно увеличиваются потери ПМ с отвальными хвостами (платины - на 9,5 % абс.; палладия - на 9,8% абс.; родия - на 9,4% абс.; суммы ПМ - на 9,7% абс. ).With a prohibitively low value of the centrifugal Froude criterion of 1.0 (op. 8), the quality of the gravity concentrate remains at a fairly high level (3961 g / t of the total PM), however, the extraction of PM into the gravity concentrate drops sharply compared to the regime with the optimal value of Fr c (op.2) platinum - 3.7 times; palladium - 3.8 times; rhodium - 3 times; PM amounts - by 3.7 times and losses of PM with tailings (platinum - by 9.5% abs.; palladium - by 9.8% abs.; rhodium - by 9.4% abs.; amounts of PM - increase significantly by 9.7% abs.).

В опыте 9 отношение максимального значения центробежного критерия Фруда к давлению сжижающей воды в рубашке гравиоконцентрата составляло 0,25 кПа-1, что отвечало запредельно высокому значению данного параметра, оптимальный диапазон для которого определен равным 0,025-0,23 кПа-1. В этом режиме степень концентрирования ПМ при гравиообогащении руды по сравнению с оп.2 упала ~ в 4 раза, вследствие чего был получен низкокачественный гравиоконцентрат (1046 г/т суммы ПМ), не пригодный для прямой переработки в цикле металлургической доводки платиновых шламов по "короткой" схеме с получением товарных платиновых концентратов. По уровню извлечения ПМ в гравиоконцентрат (платины - 49,5%; суммы ПМ - 22,0%) и их потерь с отвальными хвостами (платины - 9,2%; суммы ПМ - 7,5%) данный режим практически не отличался от режима в оп. 2 и 3 (по предлагаемому способу).In experiment 9, the ratio of the maximum value of the centrifugal Froude criterion to the pressure of the fluidizing water in the jacket of the gravity concentrate was 0.25 kPa -1 , which corresponded to a prohibitively high value of this parameter, the optimal range for which was determined to be equal to 0.025-0.23 kPa -1 . In this mode, the degree of PM concentration during gravel ore beneficiation decreased by about 4 times as compared to option 2, as a result of which a low-quality gravity concentrate (1046 g / t PM amount) was obtained, which is not suitable for direct processing of platinum sludge in the metallurgical finishing cycle according to the "short "scheme for the production of commercial platinum concentrates. By the level of PM extraction into the gravity concentrate (platinum - 49.5%; PM amounts - 22.0%) and their losses with tailings (platinum - 9.2%; PM amounts - 7.5%), this regime did not practically differ from mode in op. 2 and 3 (by the proposed method).

Запредельно низкое отношение максимального значения центробежного критерия Фруда к давлению ожижающей воды - 0,022 кПа-1 (оп. 10) позволяет получить высококачественный гравиоконцентрат, содержащий 4243 г/т суммы ПМ. Однако при этом одновременно происходит резкое снижение извлечения всех ПМ в гравиоконцентрат, которое по сравнению с предлагаемым режимом (оп.2) составляет: платины - в 5,8 раза; палладия - в 6,0; родия - в 5,5 раза; суммы ПМ - в 5,9 раза. Другим недостатком режима является высокий уровень потерь ПМ с отвальными хвостами, %: платины - 21,3; палладия - 18,9; родия - 22,6; суммы ПМ - 19,8, что, в среднем, ~ в 2,4 раза выше, чем в заявленном режиме (оп.2).The extremely low ratio of the maximum value of the centrifugal Froude criterion to the pressure of the fluidizing water - 0.022 kPa -1 (op. 10) allows to obtain a high-quality gravity concentrate containing 4243 g / t of PM amount. However, at the same time, there is a sharp decrease in the extraction of all PM in the gravity concentrate, which compared with the proposed regime (option 2) is: platinum - 5.8 times; palladium - at 6.0; rhodium - 5.5 times; the amount of PM - 5.9 times. Another disadvantage of the regime is the high level of PM losses with tailings,%: platinum - 21.3; palladium - 18.9; rhodium - 22.6; the amount of PM - 19.8, which, on average, ~ 2.4 times higher than in the claimed mode (op.2).

Гравиообогащение материала при массовом отношении Ж:Т питания, равном 7,0 (оп. 11), отличающемся запредельно высокой долей жидкой фазы, позволяет получить качественный гравиоконцентрат (4271 г/т суммы ПМ) и одновременно высокий уровень извлечения в него ПМ, %: платины - 48,0; палладия - 11,7; родия - 1,1; суммы ПМ - 21,4. Эти показатели незначительно отличаются от результатов, полученных в опытах по предлагаемому способу (оп. 2-4). Однако высокий уровень разжижения пульпы в данном режиме при его промышленной реализации потребует установки дополнительных единиц обезвоживающего оборудования (сгустителей, гидроциклонов и др.), что существенно усложнит схему цепи аппаратов передела обогащения, увеличит капитальные вложения и повысит уровень эксплуатационных расходов. Поэтому гравиообогащение материала с использованием чрезмерно разжиженного питания (Ж:Т больше 6,5:1) является экономически неоправданным. Gravel enrichment of the material with a mass ratio W: T of feed equal to 7.0 (op. 11), characterized by a prohibitively high proportion of the liquid phase, allows one to obtain high-quality gravity concentrate (4271 g / t of total PM) and at the same time a high level of PM extraction into it,%: platinum - 48.0; palladium - 11.7; rhodium - 1.1; the amount of PM - 21.4. These indicators slightly differ from the results obtained in experiments on the proposed method (op. 2-4). However, the high level of pulp liquefaction in this mode during its industrial implementation will require the installation of additional units of dewatering equipment (thickeners, hydrocyclones, etc.), which will significantly complicate the circuit diagram of the enrichment redistribution apparatus, increase capital investments and increase the level of operating costs. Therefore, the gravitational enrichment of the material using excessively liquefied food (L: T greater than 6.5: 1) is economically unjustified.

Вместе с тем, запредельно высокая плотность питания (оп. 12) приводит к резкому ухудшению всех показателей гравиообогащения. В частности, в данном опыте при отношении Ж:Т питания, равном 1:1, качество полученного гравиоконцентрата по содержанию суммы ПМ (372 г/т) ниже, чем в способе-прототипе (оп.1). Этот режим вследствие повышенной вязкости обрабатываемой пульпы отличается весьма низким уровнем извлечения ПМ в гравиоконцентрат, %: платины - 6,4; палладия - 1,6; родия - 0,2; суммы ПМ - 2,8, что примерно совпадает с уровнем извлечения ПМ в способе-прототипе. При этом потери ПМ с отвальными хвостами обогащения составляют, %: платины - 25,8; палладия - 23,6; родия - 27,0; суммы ПМ - 24,4, в среднем, ~ в 2,9 раза выше, чем в предлагаемом способе (оп.2). However, the prohibitively high density of nutrition (op. 12) leads to a sharp deterioration in all indicators of gravity enrichment. In particular, in this experiment, when the ratio of W: T supply is 1: 1, the quality of the obtained gravity concentrate in terms of the amount of PM (372 g / t) is lower than in the prototype method (op.1). Due to the increased viscosity of the treated pulp, this regime is characterized by a very low level of PM extraction into the gravity concentrate,%: platinum - 6.4; palladium - 1.6; rhodium - 0.2; the amount of PM - 2.8, which approximately coincides with the level of extraction of PM in the prototype method. At the same time, PM losses with tailings of enrichment are,%: platinum - 25.8; palladium - 23.6; rhodium - 27.0; the amount of PM - 24.4, on average, ~ 2.9 times higher than in the proposed method (op.2).

Опыты 14-24, 26, 36 и 40 иллюстрируют результаты гравитационно-флотационного обогащения сульфидной медно-никелевой руды при поступлении в процесс гравиообогащения материала, в котором массовое отношение суммы сульфидов и магнетита к сумме оксидов кремния и алюминия меньше или равно 1:2. В этих опытах, независимо от типа и минеральной разновидности исходной руды при отклонении режимных параметров от заявленного диапазона значений проявляются те же тенденции в изменении показателей, что и описанные выше для материалов с критериальным отношением большим 1:2. Experiments 14-24, 26, 36, and 40 illustrate the results of gravity-flotation concentration of sulfide copper-nickel ore when a material enters the process of gravity concentration in which the mass ratio of the sum of sulfides and magnetite to the sum of silicon and aluminum oxides is less than or equal to 1: 2. In these experiments, regardless of the type and mineral variety of the initial ore, when the regime parameters deviate from the declared range of values, the same tendencies in the change of indicators appear as described above for materials with a criterion ratio greater than 1: 2.

В целом анализ полученных результатов показывает, что использование предлагаемого способа для обогащения сульфидных медно-никелевых руд по сравнению с прототипом позволяет при оптимальных режимных параметрах гравиообогащения существенно повысить технико-экономические показатели извлечения платиновых металлов из всех типов и основных минеральных разновидностей данной категории руд, содержащих собственные минералы ПМ и магнетит. In general, an analysis of the results shows that the use of the proposed method for the beneficiation of sulfide copper-nickel ores in comparison with the prototype allows for optimal gravel concentration parameters to significantly increase the technical and economic indicators for the extraction of platinum metals from all types and main mineral varieties of this category of ores containing their own minerals PM and magnetite.

Предлагаемый способ обеспечивает наибольшую эффективность при обогащении бедных вкрапленных руд, в т.ч. при переработке их малосульфидной разновидности. Использование предлагаемого способа для обогащения этого типа руд, отличающегося критериальным отношением менее 1:2, обеспечивает получение гравиоконцентратов с содержанием суммы ПМ в 6,5-7,3 раза выше (оп. 2 и 38), чем в соответствующих опытах, проведенных по способу-прототипу (оп. 1 и 37). При этом уровень извлечения ПМ в гравиоконцентрат в известном способе значительно выше, чем в прототипе: платины - на 42,5-50,7% абс.; палладия - на 9,0-9,1% абс. ; родия - на 0,9% абс.; суммы ПМ - на 18,2-19,7% абс. при одновременно более высокой производительности процесса по исходному питанию и прочих равных условиях его пульпоподготовки. Другим важным преимуществом предлагаемого способа является низкий уровень потерь ПМ с отвальными хвостами обогащения, который для вкрапленной руды составляет (оп. 2 и 38), %: платины - 8,7-10,1; палладия - 6,9-7,4; родия - 11,5-12,5; суммы ПМ - 7,6-8,4. Это, в среднем, ~ в 3,4-3,6 раза меньше, чем потери ПМ при использовании способа-прототипа. И, наконец, к серьезным достоинствам предлагаемого способа, безусловно, следует отнести возможность переработки получаемых гравиоконцентратов (до 4 кг/т суммы ПМ) по "короткой" схеме, что позволяет избежать потерь ПМ в цикле производства цветных металлов. The proposed method provides the greatest efficiency in the enrichment of poor disseminated ores, including when processing their low-sulfide variety. Using the proposed method for the enrichment of this type of ores, characterized by a criterion ratio of less than 1: 2, provides gravity concentrates with a total PM content of 6.5-7.3 times higher (op. 2 and 38) than in the corresponding experiments carried out by the method prototype (op. 1 and 37). The level of extraction of PM in the gravity concentrate in the known method is significantly higher than in the prototype: platinum - 42.5-50.7% abs .; palladium - by 9.0-9.1% abs. ; rhodium - at 0.9% abs .; the amount of PM - by 18.2-19.7% abs. at the same time a higher productivity of the process for the initial nutrition and other equal conditions for its pulp preparation. Another important advantage of the proposed method is the low level of PM losses with dump tailings, which for disseminated ore is (op. 2 and 38),%: platinum - 8.7-10.1; palladium - 6.9-7.4; rhodium - 11.5-12.5; the amount of PM - 7.6-8.4. This, on average, is 3.4-3.6 times less than the PM loss when using the prototype method. And finally, the serious advantages of the proposed method, of course, include the possibility of processing the resulting gravity concentrates (up to 4 kg / t PM amount) according to the "short" scheme, which avoids PM losses in the non-ferrous metal production cycle.

Claims (2)

1. Способ обогащения сульфидных медно-никелевых руд, содержащих собственные минералы платиновых металлов и магнетит, включающий рудоподготовку, мокрое измельчение материала и его гидравлическую классификацию, выделение сульфидов цветных металлов и собственных минералов платиновых металлов из пульпы классифицированного материала флотационным и гравитационным методами в самостоятельные продукты - сульфидный(е) флотоконцентрат(ы) и платиносодержащий гравиоконцентрат, а магнетит и породообразующие минералы - в отвальные хвосты, причем собственные минералы платиновых металлов выделяют на центробежном концентраторе с псевдоожиженным слоем, создаваемым струями воды в направлении, не совпадающем с вектором силы центробежного поля, отличающийся тем, что собственные минералы платиновых металлов выделяют в платиносодержащий гравиоконцентрат до проведения операции флотационного обогащения, при этом при массовом соотношении суммы сульфидов и магнетита и суммы оксидов кремния и алюминия в исходной руде, меньшем 1 : 2, руду измельчают до крупности 30 - 65% класса менее 74 мкм, а выделение собственных минералов платиновых металлов ведут при максимальном значении центробежного критерия Фруда 2 - 10 и отношении этого значения к давлению ожижающей воды 0,025 - 0,23 кПа-1, при переработке же исходной руды с массовым соотношением суммы сульфидов и магнетита и суммы оксидов кремния и алюминия, большем или равном 1 : 2, руду измельчают до крупности 60 - 95% класса менее 74 мкм, а выделение собственных минералов платиновых металлов ведут при максимальном значении центробежного критерия Фруда 0,5 - 1,75 и отношении этого значения к давлению ожижающей воды 0,0058 - 0,019 кПа-1.1. A method of beneficiation of sulfide copper-nickel ores containing proprietary minerals of platinum metals and magnetite, including ore preparation, wet grinding of the material and its hydraulic classification, separation of non-ferrous sulfides and proprietary minerals of platinum metals from the pulp of the classified material by flotation and gravity methods into independent products - sulfide (e) flotation concentrate (s) and a platinum-containing gravity concentrate, and magnetite and rock-forming minerals into dump tailings, and own platinum metal minerals are isolated on a centrifugal concentrator with a fluidized bed created by water jets in a direction that does not coincide with the centrifugal field force vector, characterized in that the platinum native minerals are isolated in a platinum-containing gravity concentrate before the flotation enrichment operation, while the mass ratio of the sum sulfides and magnetite and the sum of silicon and aluminum oxides in the original ore, less than 1: 2, the ore is crushed to a particle size of 30 - 65% of the class less than 74 microns, and division own minerals platinum metals are at the maximum centrifugal criterion Froude 2 - 10 and the ratio of this value to the pressure fluidizing water 0.025 - 0.23 kPa -1 when processing the original ore weight ratio of sulfides and amounts of magnetite and the amount of silicon and aluminum oxides greater than or equal to 1: 2, the ore is crushed to a particle size of 60 - 95% of the class less than 74 microns, and the extraction of native platinum minerals is carried out with a maximum value of the centrifugal Froude criterion of 0.5 - 1.75 and the ratio of this value to pressure fluidizing water 0.0058 - 0.019 kPa -1. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделение собственных минералов платиновых металлов ведут из пульпы материала при массовом отношении Ж : Т (1,5 - 6,5) : 1. 2. The method according to claim 1, characterized in that the allocation of their own minerals of platinum metals is carried out from the pulp of the material with a mass ratio W: T (1.5 - 6.5): 1.
RU98113184A 1998-07-14 1998-07-14 Method of dressing sulfide copper-and-nickel ores containing inherent minerals of platinum metals and magnetite RU2144429C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113184A RU2144429C1 (en) 1998-07-14 1998-07-14 Method of dressing sulfide copper-and-nickel ores containing inherent minerals of platinum metals and magnetite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98113184A RU2144429C1 (en) 1998-07-14 1998-07-14 Method of dressing sulfide copper-and-nickel ores containing inherent minerals of platinum metals and magnetite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2144429C1 true RU2144429C1 (en) 2000-01-20

Family

ID=20208229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98113184A RU2144429C1 (en) 1998-07-14 1998-07-14 Method of dressing sulfide copper-and-nickel ores containing inherent minerals of platinum metals and magnetite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2144429C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504437C2 (en) * 2011-09-05 2014-01-20 Станислав Георгиевич Чебурашкин Dressing module for combined processing of permafrost tailings from dressing of impregnation copper-nickel ores of norilsk deposits
CN103537364A (en) * 2013-08-21 2014-01-29 黄石大江集团有限公司 Low-grade copper smelting converter slag copper recovery mineral processing technology
RU2530945C2 (en) * 2012-06-13 2014-10-20 Станислав Георгиевич Чебурашкин Method of three-stage technological parameters optimisation of centrifugal enrichment for recovery of precious metals in mineral form from ores, tailings from processing of embedded copper-nickel ores of norilsk deposits
RU2576715C1 (en) * 2014-12-08 2016-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Method of increasing extraction of platinoids from unconventional platinum-containing raw material

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Богданов О.С. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики. - М.: Недра, 1984, с.52 - 61, р.1.40. Полькин С.И. и др. Обогащение руд цветных металлов. - М.: Недра, 1983, с.229 - 245, рис.7.3. *
Иванов В.А. Основные направления совершенствования и развития технологии обогащения. - Цветные металлы. - 1995, N 6, с.36. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504437C2 (en) * 2011-09-05 2014-01-20 Станислав Георгиевич Чебурашкин Dressing module for combined processing of permafrost tailings from dressing of impregnation copper-nickel ores of norilsk deposits
RU2530945C2 (en) * 2012-06-13 2014-10-20 Станислав Георгиевич Чебурашкин Method of three-stage technological parameters optimisation of centrifugal enrichment for recovery of precious metals in mineral form from ores, tailings from processing of embedded copper-nickel ores of norilsk deposits
CN103537364A (en) * 2013-08-21 2014-01-29 黄石大江集团有限公司 Low-grade copper smelting converter slag copper recovery mineral processing technology
RU2576715C1 (en) * 2014-12-08 2016-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" Method of increasing extraction of platinoids from unconventional platinum-containing raw material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018203387B2 (en) Beneficiation of values from ores with a heap leach process
Kohmuench et al. Improving coarse particle flotation using the HydroFloat™(raising the trunk of the elephant curve)
Hassanzadeh et al. Technological assessments on recent developments in fine and coarse particle flotation systems
US20180369869A1 (en) Beneficiation of Values from Ores with a Heap Leach Process
EP0469195A1 (en) Method and apparatus for mineral matter separation
Baawuah et al. Assessing the performance of a novel pneumatic magnetic separator for the beneficiation of magnetite ore
US5167375A (en) Apparatus for mineral matter separation
Honaker et al. Cleaning of fine and ultrafine coal
Jankovic Comminution and classification technologies of iron ore
RU2144429C1 (en) Method of dressing sulfide copper-and-nickel ores containing inherent minerals of platinum metals and magnetite
CN109641219A (en) Method for floating
Mankosa et al. Split-feed circuit design for primary sulfide recovery
Turner et al. Process improvements for fine cassiterite recovery at Wheal Jane
Balasubramanian Gravity separation in ore dressing
Barkhuysen Implementing strategies to improve mill capacity and efficiency through classification by particle size only, with case studies
Lins et al. Performance of a new centrifuge (Falcon) in concentrating a gold ore from texada island, BC, Canada
Bustillo Revuelta et al. Mineral Processing
Abols et al. Maximizing gravity recovery through the application of multiple gravity devices
Grewal Introduction to mineral processing
Das et al. Performance evaluation of Falcon fluidized bowl and ultrafine (UF) bowl concentrators for the recovery of ultrafine scheelite particles
RU2490068C2 (en) Method of dressing of iron ore
Mamonov et al. Promising Dissociation Technologies for Preparation of Minerals to Flotation
Farag et al. Upgrading of Egyptian nonsulfide zinc ore by gravity separation techniques
RU2149695C1 (en) Complex of gold-containing ores processing
Buonvino A study of the Falcon concentrator

Legal Events

Date Code Title Description
MZ4A Patent is void

Effective date: 20090713