Коренных месторождений

Дезинтеграция имеет целью высвободить из вмещающей массы алмазы. В результате этого процесса получается рыхлая смесь, позволяющая отделить алмазы от пустой породы. Россыпи уже в естественном состоянии в значительной степени разрыхлены, поэтому при их обработке применяют простейшие способы дезинтеграции и промывку. Дезинтеграция руд коренных месторождений более сложна, так как в них кристаллы алмаза прочно связаны с пустой породой. В этом случае применяют дробление или разрыхление в процессе выветривания.

В качестве способа активации процесса разрушения кимберлитовых пород испытан электрохимический метод обработки минерализованной воды перед подачей ее в мельницу самоизмельчения. Разработанный способ обеспечивает сохранность кристаллического материала и целенаправленное изменение свойств поверхности алмазов в момент их раскрытия для подготовки алмазосодержащего материала перед физико-химическими процессами обогащения.

Для решения вопроса повышения качественных и цветовых характеристик алмазных кристаллов предложен метод очистки их поверхности электрохимически обработанными водными системами, позволяющими без применения химических реагентов не только повысить качество обрабатываемой поверхности, но и сократить расход концентрированных кислот и щелочей на аналогичные операции в цехе окончательной доводки алмазных концентратов. Высокое насыщение продуктов электрохимической обработки мелкодисперсными электролизными газами позволяет им проникать по поверхностным трещинам в глубь кристалла, а высокая концентрация содержащихся в них определенных химических веществ, полученных электрохимическим путем и обладающих высокой химической активностью, делает возможным растворение мазутных и нефтяных вкраплений внутри трещин с последующим выделением на поверхности кристалла.

С целью доочистки поверхности алмазов, а также для снижения расхода кислот и щелочей и нейтрализации кислых продуктов в схеме ЦОД МГОКа были разработаны экспериментальные модули электрохимической установки ЭХАН, предназначенной для получения продуктов электрохимически обработанной воды с различными кислотно-основными и окислительно-восстановительными свойствами.

В процессе испытаний были выполнены эксперименты по использованию кислых и щелочных продуктов электролиза водных систем для сокращения расхода кислот и щелочей в технологическом процессе очистки и окончательной доводки алмазных концентратов, а также для нейтрализации кислых стоков. Была установлена технологическая целесообразность применения щелочного продукта электролиза – католита для нейтрализации кислых стоков технологического процесса с исключением химического реагента – едкого натрия. В настоящее время проводится реконструкция ЦОД с учетом применения разработанной технологии электрохимической подготовки водных систем в технологической схеме окончательной доводки алмазных концентратов.

Алмазоносные кимберлитовые трубки разбросаны по обширной территории в практически неосвоенных, малопригодных для постоянного проживания, незаселенных районах. Поэтому строительство в таких местах крупных горно-обогатительных комбинатов, которые окажутся невостребованными после завершения эксплуатации коренных источников или россыпей, нецелесообразно. Создание модульных обогатительных установок – одно из возможных направлений освоения месторождений заполярных территорий.

Все операции рудоподготовки и предварительного обогащения на отдаленных и малопродуктивных месторождениях могут быть осуществлены на связанных между собой модульных установках по типу промывочных приборов, широко используемых при обогащении россыпного золота. С помощью такого комплекса с 1 000 т переработанной руды может быть получено лишь несколько сотен килограммов обогащенного продукта, который может быть доставлен, например вертолетом, на ближайшую действующую обогатительную фабрику для дальнейшего обогащения и окончательной доводки.

Компания Diamond Claimer начала производство передвижных автономных машин для извлечения алмазов, в которых процесс извлечения включает засасывание алмазоносного материала с разгрузкой в промывочный барабан отверстиями диаметром 6 мм, оборудованный орошающими штангами. Для обезвоживания первичного концентрата используется грохот с отверстиями диаметром 1 мм. Концентрат поступает в концентрационный лоток с вертикальным валом, оборудованным горизонтальными рукоятями с полиуретановыми скребками. Вращение лопастей приводит к перемещению тяжелых минералов на периферию лотка с разгрузкой через небольшой бункер на жировой концентрационный стол с тремя наклонными ступенчатыми качающимися плитами.

Пески россыпных месторождений представляют собой в основном разрыхленный материал, в котором составляющие компоненты находятся в свободном состоянии. Поэтому при их обработке ограничиваются обычно простыми способами дезинтеграции – отмывкой глины и грохочением.

Дезинтеграция песков часто совмещается с операцией классификации по крупности. Для этой цели широко применяют барабанные грохоты, которые во многих случаях вытеснили другие типы грохо­тов. Крупные фракции песков и коренных пород отделяются на колосниковых грохотах.

Разрыхление глин в простом дезинтеграторе, например в бутаре, часто не дает положительных результатов, поэтому для такого типа песков применяют специальные аппараты.

Дезинтеграция коренных пород – более сложный процесс, так как кристаллы алмазов прочно связаны с пустой породой. Известны два способа дезинтеграции коренных пород: выветривание и механическое дробление.

За последнее время почти все фабрики перешли на механическое дробление и редко где применяется выветривание. Чтобы не повредить алмазы, не допускают большой степени дробления. Степень дробления определяют опытным путем на каждом предприятии и колеблет­ся она от 2 до 5. Необходимость полной сохранности кристаллов ал­мазов заставляет производить дробление в несколько стадий с включением после каждой из них обогатительных операций, благодаря которым из дальнейшей обработки исключается часть материала, уже не требующая дробления. Как правило, дробление является трехстадиальным, кроме того, часто производится додрабливание хвостов. Для крупного и среднего дробления обычно используются конусные дробилки.

Мелкое дробление производится в конусных и валковых дробилках. При дроблении на валках степень дробления принимается минимальной – не более 1,5–2.

Кимберлитовая порода при дроблении раскалывается по плос­костям спайности отдельных компонентов, в результате чего алмазы легко выкрашиваются из нее.

В настоящее время на передовых зарубежных предприятиях для дезинтеграции алмазоносных кимберлитов применяется стадиальное дробление в дробилках безударного действия с обогащением между стадиями. Дробление руд в России (Якутских) алмазных месторож­дений с высоким содержанием глины и ископаемого льда имеет весьма низкую эффективность. Поэтому на отечественных алмазоизвлекательных фабриках основным процессом дезинтеграции исходного сырья и промпродуктов стал процесс мокрого самоизмельчения в мельницах большого диаметра (мельницы типа MMC 70x23, СТЭ 90x30А, Роксайл). Вместе с тем крупные промпродукты не со­держат глины и, следовательно, могут успешно додрабливаться.

Сочетание самоизмельчения со стадиальным дроблением в схемах рудоподготовки отечественных фабрик позволило бы снизить удельный расход электроэнергии, так как процесс дробления менее энергоемок и сократить число дорогостоящих мельниц. Однако еще более важными показателями в данном случае могут служить выход алмазов из сырья и их товарная стоимость, что определяется избирательностью процессов дезинтеграции. Для прогноза эффективности применения указанной схемы достаточно определить относительную избирательность процессов.

Внедрение вибромельниц ВМ-200м на обогатительных фабриках позволило значительно повысить извлечение алмазов физико-химическими методами обогащения.