При выборе конструкции агломератора руководствуются гранулометрическим составом исходного материала, объемом поступающей в процесс рудной массы совместно с вводимой связкой, их влажностью и условиями поддержания оптимального их соотношения.
Агломератор должен обеспечивать перекатывание и перемещение материалов, необходимых для образования гранул.
Для золотосеребряных руд и материалов разработаны три основных типа агломераторов: ленточный, барабанный и чашевый.
Ленточный агломератор, наименее используемый для хвостов флотации, пригоден для материалов с небольшим количеством мелочи и хорошей извлекаемостью из крупных кусков руды. Для перекатывания и гранулирования частиц применяется конвейер с уклоном или же имеющий пороги, число которых зависит от количества мелочи: для твердых кремниевых руд с содержанием 5 % мелочи (-0,15 мм) - 2-3 порога, 10-15 % (-0,15 мм) - 4-5 порогов. Окомкование происходит при скатывании руды на стадии разгрузки по наклонному желобу (ленте).
В барабанном агломераторе (Рисунок 43, Рисунок 44) образуется широкий диапазон гранул по крупности. Степень прочности гранул зависит от размера и производительности оборудования. Время пребывания гранул в аппарате определяют по эмпирической формуле
где Т — время пребывания частиц в барабане, мин; А — угол естественного откоса материала, градус; В — угол наклона барабана, градус; N — частота вращения барабана, об/мин; L — длина барабана, фут; D — диаметр барабана, фут.
Крупность гранул и их прочность растет с увеличением времени Т, скорость роста достигает максимума при оптимальном содержании влаги.
Отношение L : D сохраняется постоянным (от 2 до 4), угол наклона обычно 7°, время пребывания зависит от нагрузки и поддерживается постоянным. Производительность аппарата линейно зависит от диаметра барабана. В качестве футеровки в аппаратах используют гибкую резиновую прокладку для исключения образования в барабане бесформенных гранул и чересчур крупных кусков.
Барабанный окомкователь получил наибольшее распространение при агломерации весьма тонкого материала (хвостов флотации).
Рисунок 43 – Схема барабанного окомкователя. 1 – загрузочный конвейер; 2 – окомкователь; 3 – грохот для отделения мелочи; 4 – система конвейеров; 5 – конвейер для транспортирования окатышей; 6 – вращающаяся фреза.
В чашевом окомкователе (Рисунок 46, Рисунок 45) используют плоскую наклонную тарель. Окатыши получаются однородными и очень прочными. Этот тип агломераторов используется редко. При точном соблюдении режима окомкования и отсутствия колебаний в составе и влажности чашевые окомкователи могут работать в открытом цикле и давать равномерный по крупности продукт.
Рисунок 45 – Схема чашевого окомкователя.
Рисунок 46 – Чашевый окомкователь.
При окусковании руд и отвалов руду агломерируют с добавкой 2,5—5 кг/т портланд-цемента, смачивают водой или крепким цианистым раствором до 8-16 % влажности, руда механически перекатывается и выдерживается определенное время перед формированием штабеля. Добавляемый цемент обычно обеспечивает щелочную среду, необходимую для цианирования. После окускования и формирования штабеля осуществляется стандартная технология КВ.
При окусковании тонкоизмельченного материала режим и параметры гранулирования иные. Вяжущее - обычно смесь извести и цемента по 4—6 кг каждого на 1 т исходного продукта, влажность -16—22 %, время выдержки - 72 ч и более; влагу (или цианидный раствор) подают в тонкодисперсном виде или в форме капель. Аппарат для окомкования должен обеспечивать вращательное движение, а не перекатывание или перемещение. В этом случае в качестве аппаратов предпочтительнее барабаны, чем ленточные агломераторы.
Агломерация дробленой руды
Кучное выщелачивание в штате Аризона. Кучное выщелачивание серебра с предварительным окускованием организовано близ Томб-стауна, где добывают руду двух сортов - старую забалансовую и свежую рядовую с разным содержанием серебра (нижний предел -34 г/т Ag). За сутки добывают и окусковывают примерно 2000 т руды.
Руду из склада подают на дробильную фабрику, где измельчают до 12 мм в три стадии с грохочением. Сначала в щековой дробилке до -37 мм, затем во второй и третьей стадии - в коротко-конусных дробилках с грохочением. Известь (3 кг/т) как вяжущее подают для окускования на вторую стадию дробления. Дробленая руда и известь поступает на склад с небольшим увлажнением для пылеподавления.
Руду окомковывают на реверсивном ленточном окомкователе размером 1,2x7,6 м, установленном под углом 35-45°, с производительностью до 200 т/ч. Угол наклона и скорость движения ленты выбирают такими, чтобы руда успела окомковаться. В нескольких местах по длине ленты разбрызгивают воду для обеспечения влажности руды до 10—12 %. Окускованную руду складируют, со склада перевозят самосвалами на расстояние 150 м на площадку для отсыпки штабеля; размер площадки 4000 м2. Всего на этой площадке выщелачивают пять штабелей высотой 3-3,4 м, из них три находятся в разной стадии отработки, два других или готовятся к выщелачиванию, или удаляются с площадки.
Штабели орошают цианистым раствором (рН — 10,5, концентрация 1 кг/т) с расходом 0,005 л/см2. Раствор дренирует в канавы, выложенные пластиком. Цикл выщелачивания и промывки длится семь дней. Руду после выщелачивания (хвосты) перемещают на дополнительную площадку, где еще орошают цианистым раствором 1 день в месяц для доизвлечения металла. Серебро осаждается из раствора цинковой пылью. Осадок перерабатывают на месте с получением сплава Доре, который перевозят на аффинаж.
До введения операции окомкования KB осуществляли с низкими показателями: из руды крупностью -75 мм за 90 дней извлекали только 37 % серебра. Возникали серьезные проблемы с перколяцией. Окомкование позволило мельче дробить руду с дополнительным раскрытием серебра, повысив извлечение до 90 % и сократив цикл выщелачивания до 7 дней.
