Гравитация. Для получения грубых концентратов используют гравитационные процессы – концентрацию в чашах, отсадку

Для получения грубых концентратов используют гравитационные процессы – концентрацию в чашах, отсадку, обогащение в тяжелых суспензиях, на винтовых сепараторах и столах. Эти процессы основаны на несколько большем удельном весе алмазов по сравнению с минералами пустой породы.

Конечная обработка гравитационных концентратов для сокращения их объема и извлечения алмазов осуществляется различными методами. Для этой цели используют обогащение на липких поверхностях (жировой процесс), электрическую сепарацию, избирательное измельчение, рентгенолюминесцентную сепарацию, флотацию, разделение в тяжелых жидкостях и ручную сортировку.

К о н ц е н т р а ц и я в ч а ш а х применяется с равным успехом как для обработки песков, так и для обработки руд коренных месторождений. Чаша представляет собой металлический кольцеобразный сосуд с вертикальными стенками. Иногда стенки по внешней окружности делаются слегка наклонными.

Для удаления хвостов и шламов в чашах предусмотрен сливной порог в виде прямоугольного выреза со стороны внутренней стенки. Высота и ширина порога регулируется в зависимости от характера обрабатываемого материала.

Для взмучивания материала и перемещения концентрата по дну чаши к выпускному отверстию имеется специальный механизм.

Производительность чаши зависит от ее размеров (производительность чаши диаметром 4 270 мм колеблется от 25 до 40 т/ч) и в большей степени от характера обогащаемого сырья. Так, при обработке алмазосодержащих туфов месторождения Маджагаван (Индия) максимальная производительность чаши диаметром 2 440 мм составляет только 5 т/ч.

Извлечение алмазов в концентрационных чашах составляет 80–90 %, иногда оно достигает 95 % и более.

Слив первичных чаш часто обрабатывают вторично в контрольных чашах. Концентраты с обеих чаш объединяют и направляют в дальнейшую обработку. Иногда применяется трехкратная обработка в концентрационных чашах. Концентрационные чаши применяют на многих предприятиях: они установлены не только на старых, но и на вновь построенных или реконструированных фабриках. Достоинствами этих аппаратов является простота устройства, большая производительность, малый расход воды и сравнительно высокая степень концентрации. Отделение тяжелых минералов от пустой породы в концентрационных чашах особенно эффективно, если в руде имеется соответствующее количество глины для образования пульпы (ванны), которая способствует выносу легких частиц руды, не препятствуя осаждению тяжелых минералов.

О т с а д к а до недавнего времени была одним из наиболее распространенных процессов гравитационного обогащения алмазосодержащих руд и россыпей.

При обогащении алмазов отсадка может производиться без постели с разгрузкой концентрата с решета и с искусственной постелью с разгрузкой концентрата под решето. Отсадка без постели обычно применяется при незначительном содержании тяжелой фракции в обогащаемом материале. В этом случае концентрат снимают с ре­шета два-три раза в смену. Чаще всего отсадку проводят с искусственной постелью с получением подрешетного концентрата.

Обогащаемый материал перед отсадкой подвергается классификации по узкой шкале. Коэффициент шкалы классификации обычно не превышает 2.

К недостаткам отсадки относятся большой удельный расход воды, значительное число работающих агрегатов, необходимость большого штата обслуживающего персонала, большой расход сит на предварительное грохочение перед отсадкой и в отсадочных машинах.

В России для обогащения алмазов с разгрузкой с решета используются отсадочные машины типа МОД-4, с разгрузкой концентрата под решето – машины серии MО-105, МО-212, MО-318, а также применяются машины типа ОПМ-12, ОПМ-13 и ОПМ-14.

К о н ц е н т р а ц и я н а в и н т о в ы х с е п а р а т о р а х применяется для обогащения мелкого класса (менее 2 мм). У нас используются винтовые сепараторы типа СВ-2-200, СВ-1500A. Сепаратор CB-1500A состоит из винтового желоба в 3,5 вит­ка, укрепленного на каркасе. В середине имеется центральная труба, к которой крепится желоб. Внешний борт винтового сепаратора желоба выше внутреннего и верхняя кромка предотвращает перелив пита­ния. Выход концентрата составляет 35–40 %.

О б о г а щ е н и е в т я ж е л ы х с у с п е н з и я х в настоящее время получило широкое применение на многих фабриках. Благодаря простоте, высокой эффективности и экономичности этот ме­тод во многих случаях вытеснил отсадку и концентрацию в чашах. Обогащение в тяжелых суспензиях осуществляется в сепараторах, а мелкого материала (менее 1,5 мм) – в гидроциклонах, которые обеспе­чивают достаточную четкость разделения при плотности суспензии зна­чительно меньшей, чем в обычном сепараторе. В качестве утяжелителя используют измельченный магнетит или ильменит, которые часто получают попутно в процессе извлечения алмазов при доводке концен­тратов, а также молотый гранулированный ферросилиций.

На протяжении нескольких лет у нас и за рубежом ведутся ис­следования по обогащению алмазосодержащих руд и россыпей в тяже­лых жидкостях – Клеричи, М-45, сульфамате свинца, тетрабромэтане и др. При испытаниях с применением гидроциклона получено из­влечение более 99 % алмазов крупностью до 0,000 33 кар. Для хо­рошего разделения в тетрабромэтане необходимы гидроциклоны малого диаметра.

Предполагается, что в результате этих исследований может быть разработан комбинированный процесс с применением последовательной обработки в тяжелых суспензиях и тяжелых жидкостях, который сможет заменить обогащение в концентрационных чашах, отсадку, жировой процесс и ручную сортировку.

Для гравитационного обогащения алмазов в зарубежной практи­ке большое внимание уделяется трубчатому гидравлическому сепаратору «Лаводюн». Для обогащения более тонкого материала сконструи­рован аппарат «Лавофлукс», разделение в котором происходит в ла­минарном потоке. Обогащение производится в наклонных трубках прямоугольного сечения. Обогащаемый материал подается в аппарат несколько ниже середины трубы. Тяжелые минералы оседают в нижней части трубы, образуя в этом месте подвижную постель. Осевшие частицы скользят в сторону разгрузки тяжелой фракции и попадают в боковое отверстие, через которое тяжелая фракция поступает в трубку и удаляется из аппарата.