Когда увеличивается частота сполоска шлюзов, извлечение золота значительно повышается. Но затраты времени также возрастают. С технологической стороны, идеальным является непрерывное выделение концентрата.
Шлюзы с непрерывной разгрузкой концентрата (ШНРК) стали одними из самых выгонных среди большого количества усовершенствованных шлюзов. Они были разработаны в 1978–85 гг Иргиредметом (а.с. СССР № 688227, 726709, 1094183). На предприятии «Лензолото» в 1985 году проходил испытание на производстве на драге № 65 один тип таких шлюзов. Позже ШНРК распространились и на други в других регионах. К сожалению, экономические трудности заставили прекратить производство ШНРК. Только в ОАО «Прииск Усть-Кара» в Читинской области применяются такие шлюзы.
Устройство ШНРК относительно не сложное (рис.)
1 – Корпус шлюза, который состоит из двух плоскостей.
2 – Плоскости размещены друг к другу под углом и формируют V-образное днище.
3 – Резиновый коврик, которым футерованы плоскости, образуют днище.
4 – Загрузочное устройство, которое примыкает к головной части шлюза.
5 – Продольное углубление, которое идёт вдоль всей части шлюза.
6 – Наклонные рифли, которые находятся на резиновых ковриках.
7 – Самоочищающийся отсекатель концентрата, который находится у торца хвостовой части шлюза по центу.
В ШНРК так проходит обогащение минерального сырья: через загрузочное устройство (4) пески в виде пульпы транспортируются на днище (2) и самотёком перемещаются по нему.
Вдоль днища движутся тяжелые шлиховые минералы, которые образуют зону высокой концентрации во время движения потока по днищу в его осевой части. Далее они попадают в продольное углубление (5) с помощью рифлей резинового коврика производства ООО “СК-Полимеры”. После этого, транспортируются в отсекатель, выходя из процесса. Благодаря рифлям, обеспечивается нужная турбулентность потока для селективности процесса. Регулировка зазора отсекателя осуществляется в зависимости от того, какое требуется качество и объём концентра. Регулировка проходит по высоте между передней кромкой и кромкой днища (рис.)
ШНРК для драг (табл.1) испытывались в промышленности и после там использовались. Для промышленных испытаний была сооружена обогатительная установка. Она состояли из:
- Двух ШНРК;
- Отсадочной машины МОД-1М для перечистки шлюзового концентрата;
- Песоквого насоса НП-1М;
- Обезвоживающего бункера;
- Концентрационного стола СКО-2.
Таблица 1. Технические характеристики ШНРК (для драги)
[supsystic-tables id=50]
Сооружение было установлено по левую сторону в кормовой части драги. Подрешётный продукт первого и второго ставов дражной бочки, крупность которой до 18-20 мм, служил исходным питание для ШНРК.
Испытания, которые были проведены, подтвердили работоспособность всех устройств и элементов. Благодаря произведённым компанией ООО «СК-Полимеры» резиновым коврикам с косыми рифлями, было покрыто дно шлюза и направлено в придонную часть потока шлиховые минералы, которые потом выводились в концентрат. Также, в продольном направлении была обеспечена необходимая турбулентность потоков для селекции минералов. В поперечном направлении – циркуляция. Боковые микропотоки, которые возникали в межрефлёных пространствах, воздействовали на концентрат, постоянно перемещающийся по углублению дна шлюза. Такое воздействие приводит к тому, что благодаря осаждению компонентов с высокой плотностью в самые нижние слои, концентрат очищается. Также концентрат очищается за счёт вымывания в верхние слои потока минералов пустой породы, которые имеют относительно небольшую плотность.
Эксперименты и промышленные испытания, которые производились в производственных условиях, показали такие результаты:
- Оптимальная нагрузка по твердому определена в 8–9 м3/ч (13–15 м3/ч на 1 м ширины шлюза). К незначительному уменьшению извлечения золота приводит увеличение нагрузки на шлюз до 17 м3/ч (по твердому). Никак не влияет на извлечение золота снижение нагрузки на шлюз.
- До 98,6% достигает извлечение золота в концентрат ШНРК при выходе концентрата 42,2%. Снижается до 85,5 % во время сокращения выхода концентрата до 7,4 %.
- На эффективность обогащения практически никак не влияет изменение консистенции пульпы (отношения Ж:Т по объему) в пределах от 7:1 до 17:1.
- В среднем концентрация золота была 5-7. Максимальная степень концентрации – 11, 5.
- Путём опробования продуктов обогащения обычных шлюзов (№ 3 и № 5) второго яруса левой стороны была проведена сравнительная оценка эффективности извлечения золота на ШНРК. Исследования проводились при обогащении одного и того же золотосодержащего материала (табл.2)
- Сегрегация материала в концентрат по крупности проходит в процессе обогащения. Он на 75-85 % представляет собой фракцию менее 2 мм. Выделяется обезвоженный концентрат: от 30% до 50% массовая доля твёрдого.
Таблица 2. Показатели эффективности работы дражных шлюзов и ШНРК
[supsystic-tables id=51]
*При работе дражный шлюз многократно заэфеливался
Можно утверждать, что ШНРК способствовали повышению извлечения золота более, чем на 10% при исключении операции сполоска шлюзов. В сравнении с обычными шлюзами, ШНРК допускает значительно большую нагрузку. И при этом заэфеливание шлюза не происходит. Это устройство имеет большой срок эксплуатации, его можно приобрести по приемлемой стоимости, и оно практически не нуждается в обслуживании.
Практическое применение для ШНРК нашлось на нескольких драгах, где они были установлены вместо обычных шлюзов. Отсадочные машины были установлены для переработки концентрата, который поступает с ШНРК. Драга № 53 на прииске «Усть-Кара» работает по такому принципу на данный момент.
Преимущества применения ШНРК:
- Трудовые затраты на переработку шлюзового концентрата значительно снижаются. Это происходит благодаря тому, что концентрат сразу направляется на отсадочную машину и концентрационный стол. Работа этих аппаратов совместно отработана хорошо.
- Обслуживающий персонал может быть сокращён на 2-3 человека, так как операция сполоска шлюзов полностью исключается.
- ШНРК не слишком чувствителен к колебаниям нагрузки. Благодаря этому, исключается заэфеливание и повышается извлечение золота. При использовании ШНРК золото извлекается на оборудовании высокой эффективности. К ним относятся отсадочные машины и столы.
Для того, чтобы повысить извлечение золота, многие предприятия предпочитают использовать отсадочные технологии обогащения. Достаточно дорогая цена практически никого не пугает. После ШНРК количество концентрата в несколько раз снижается. Это значит, что применение устройства значительно снижает затраты. На драге можно вводить в эксплуатацию одну отсадочную машину, вместо двух дорогостоящих машин «ТРУД-12».
На данный момент разработаны проекты модернизации 250 и 380-литровых драг для перехода на ШНРК и отсадочную технологию обогащения совместно с заводом «ИЗТМ» Иргиредметом. Кроме этого, Институтом уже разработаны схемы ШНРК с отсадочной машиной типа МОД-2М1, а также схема недорогого промывочного пробора.