Горно-химическое сырье

Технологические схемы и режимы обогащения алмазсодержащих руд и песков

 

Характеристика алмазов

Алмаз представляет собой одну из кристаллографических модификаций чистого углерода. Бесцветные разновидности алмазов содержат очень мало примесей (0,001—0,06 %), в окрашенных и непрозрачных алмазах их содержание может достигать нескольких процентов. Кристаллы алмазов правильной формы встречаются сравнительно редко, основная масса их имеет искаженную форму. Несмотря на высокую твердость (10 по шкале Мооса), алмаз хрупок. Средняя плотность алмазов равна 3520 кг/м3.

Аполярный характер углерода предопределяет пониженную смачиваемость алмаза водой, т. е. его гидрофобность. Алмазы из коренных месторождений обычно имеют чистую поверхность, обладающую значительной гидрофобностью, алмазы из россыпных месторождений чаще покрыты пленкой, которой и объясняется их хорошая смачиваемость водой.

Абсолютно прозрачные алмазы — голубовато-белые кристаллы, или алмазы «чистой воды» — довольно редки и очень дорого ценятся. В настоящее время алмазы можно окрашивать в голубой цвет искусственно — путем соответствующей бомбардировки электронами или гамма-лучами.

Под действием некоторых лучей алмазы излучают видимый свет — люминесцируют. В обогатительной практике применяют в основном рентгеновские лучи, которые обеспечивают высокую селективность и почти полное свечение в них кристаллов алмаза.

Алмаз не магнитен, но отдельные его разновидности обладают слабыми парамагнитными свойствами, близкими к свойствам кварца.

Обычные алмазы не электропроводны, но некоторые разновидности обладают пиро- и пьезоэлектрическими свойствами. В результате облучения отдельных кристаллов алмаза ультрафиолетовыми лучами или другими лучами они приобретают свойство фотопроводимости — начинают заметно проводить электричество. При трении кристаллов о сукно они электризуются положительным зарядом.

Алмазы не растворяются в кислотах и царской водке даже при нагревании. В расплаве соды или калиевой селитры или при кипячении со смесью двухромового калия и серной кислоты поверхность алмаза окисляется. Алмаз хорошо проводит тепло. При нагревании без доступа воздуха до 2000—3000 °С алмаз переходит в графит.

Крупность алмазов измеряется в метрических каратах; один метрический карат равен 0,2 г. Кристаллы крупнее 1 карата встречаются редко.

По назначению алмазы разделяют на ювелирные и технические.

Ювелирные алмазы должны иметь совершенную форму, высокую прозрачность, красивую и равномерную окраску без трещин и включений. После огранки ювелирные алмазы называют бриллиантами.

К техническим относят алмазы, непригодные для ювелирных целей. Среди них различают несколько сортов: борт, карбонадо, баллас. В число технических алмазов включают также алмазы ювелирного размера, но не обладающие качествами, позволяющими использовать их как ювелирные.

К бортам относят недостаточно чистые камни или сростки кристаллов. Карбонадо — разновидность алмазов мелкокристаллической структуры и темной окраски: от черного до темно-серого. Балласы — это те же борты, но шарообразной формы.

Исключительные оптические свойства алмазов поставили их на первое место среди других драгоценных камней.

Алмазы нашли широкое применение в машиностроительной, авиационной, автомобильной, станкостроительной, электронной, электротехнической, горно-добывающей и других отраслях промышленности, где требуется большая скорость и точность обработки металлов и других материалов, а инструмент из самой твердой легированной стали оказывается недостаточно прочным.

В настоящее время осваивается производство искусственных алмазов высокой прочности для изготовления алмазных инструментов, пригодных для резки особо твердых материалов.

Характеристика руд и россыпей месторождений алмазов

Алмазы добывают из коренных и россыпных месторождений. Среди коренных месторождений различают два типа — кимберлитовый и перидотитовый. Все известные промышленные месторождения алмазов принадлежат к кимберлитовому типу. Кимберлиты залегают в месторождениях преимущественно в виде трубчатых тел, реже встречаются жилы и дайки. Диаметр трубок изменяется от 40 до 60 м.

Трубки заполнены ультраосновной глубинной плотной туфообразной породой — кимберлитом, главной составной частью которой является оливин. Помимо оливина, в состав кимберлита входят пироп (красно-фиолетовый гранат), хром- диопсид (моноклинный пироксен), шпинель, хромит, корунд, рутил, ильменит, кальцит, доломит, халцедон и другие изверженные, метаморфические и осадочные породы.

Содержание алмазов в отдельных частях трубок подвержено большим колебаниям. В наиболее богатых трубках оно достигает нескольких карат на 1 м3 породы. С глубиной содержание алмазов обычно уменьшается.

Среди алмазных россыпей выделяют: элювиальные, делювиальные, ложковые и морские россыпи. Современные россыпи состоят большей частью из рыхлых пород — гравия, песка и глины.

Основным источником добычи алмазов из россыпей являются аллювиальные россыпи. Длина их обычно не превышает нескольких километров при ширине 100—200 м. Мощность алмазоносного пласта небольшая: 0,2—0,8 м и редко более 1 м. Среднее содержание в разрабатываемых россыпях обычно не ниже 0,1 кар/м3.

Прибрежно-морские россыпи широко распространены вдоль атлантического побережья Африки. Содержание алмазов местами достигает 100—200 кар/м3. Обычно же в разрабатываемых россыпях оно находится в пределах 0,5 кар/м3.

Алмазы из каждого месторождения отличаются типичной формой кристаллов. Типичны также цвета и оттенки камней.

Важной характеристикой является содержание спутников в алмазоносном материале месторождения. К спутникам относят минералы и породы плотностью более 2950 кг/м3. Состав спутников влияет на выбор процессов и может влиять на степень концентрации при обогащении этими методами руд и россыпей.

Методы извлечения алмазов

Извлечение алмазов отличается от извлечения других полезных ископаемых некоторыми особенностями, обусловленными чрезвычайно низким содержанием ценного компонента, по сравнению с другими видами минерального сырья, и его свойствами. В рудах и россыпях одна часть алмазов приходится в среднем на 20 млн частей руды. В процессе обработки руды необходимо осторожно применять операции дробления и измельчения ввиду хрупкости алмазов и резкого снижения их ценности с уменьшением размеров кристаллов; алмазы нельзя нагревать в воздухе до высоких температур и, следовательно, для их извлечения не могут быть использованы процессы обжига, плавки, возгонки и др.

Большая стоимость алмазов требует применения таких процессов, которые обеспечили бы высокую степень извлечения. Иногда один только кристалл высокого качества, оставшийся в хвостах, представляет собой крупные потери.

Технология извлечения алмазов обычно включает процессы: дезинтеграции исходного сырья для освобождения алмазов от их связи с другими компонентами; получения первичных концентратов, в которых сконцентрированы алмазы; извлечения алмазов из первичных концентратов. При обогащении кимберлитов и песков россыпных месторождений применяют в основном одни и те же процессы.

Для получения грубых концентратов используют гравитационные процессы, основанные на несколько большей плотности алмаза, по сравнению с минералами пустой породы.

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, пленочную флотацию, разделение в тяжелых жидкостях, ручную сортировку и другие методы обогащения.

Жировой процесс основан на способности алмазов прилипать к мазям, которыми покрыта улавливающая поверхность. Этот процесс позволяет извлекать алмазы крупностью от 16 до 0,5 мм. Для кристаллов с загрязненной поверхностью эффективность процесса резко падает. Если в обогащаемом материале содержится много тяжелых минералов, степень концентрации значительно снижается.

Электрическая сепарация использует разницу в электропроводности алмазов, пустой породы и сопутствующих минералов. Она применяется для извлечения алмазов крупностью от 6 до 0,1 мм. Этот процесс не всегда дает достаточно высокую степень концентрации и не является окончательным. Кроме того, при содержании в концентрате алмазов с ожелезненной поверхностью эффективность процесса снижается.

Избирательное измельчение основано на различном сопротивлении истиранию алмазов и сопутствующих минералов. Этот процесс широко используется при доводке первичных концентратов. Он не только позволяет достигнуть значительного сокращения объема концентратов, но и повышает эффективность последующих процессов в результате очистки поверхности алмазов.

Рентгенолюминесцентная сепарация — процесс, использующий способность алмазов избирательно светиться в рентгеновских лучах — эффективна при незначительном содержании люминесцирующих минералов пустой породы, а также при отсутствии в обогащаемом материале алмазов сорта карбонадо и слабосветящихся кристаллов. При обработке этим способом алмазов мельче 1 мм степень извлечения очень низкая, а производительность аппаратов мала.

Пенная и пленочная флотация, пенная сепарация применяются для извлечения алмазов мельче 0,5 мм. Пока они не получили широкого промышленного применения.

Разделение в тяжелых жидкостях имеет ограниченное применение, но перспективы его использования как в виде самостоятельного процесса, так и в комбинации с процессом обогащения в тяжелых суспензиях очень большие.

Ручная сортировка широко применяется для окончательного извлечения алмазов, радиометрическая сепарация — для выборки пустой породы и алмазов из исходной руды.

Ни один из указанных выше способов не является универсальным. Достаточно полное извлечение алмазов может быть достигнуто только в результате использования многих методов.

Режимы переработки и обогащения руд и песков

Дезинтеграция песков и руд коренных месторождений

В песках россыпных месторождений составляющие компоненты находятся в свободном состоянии. Поэтому при обработке ограничиваются обычно простыми способами дезинтеграции — в скрубберах, бутарах, реже в галечных мельницах.

Дезинтеграция песков совмещается с операцией классификации по крупности (перед обогащением их на отсадочных машинах, на жировых столах и др.) с одновременным выделением из обогащаемого материала непродуктивных (отвальных) классов — крупной гали и шламов. Для этой цели применяют вибрационные, барабанные и колосниковые грохоты.

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. В зависимости от крепости пород продолжительность процесса выветривания колеблется в пределах от нескольких недель до полутора лет. Выветривание в целях дезинтеграции широко использовалось в практике обработки кимберлитовых руд Южной Африки, особенно для руд верхних горизонтов трубок. По истечении определенного времени руда разрушается и превращается в рыхлую смесь. Дезинтеграция коренных пород выветриванием гарантирует целостность алмазов и обеспечивает достаточно полное освобождение алмазов от связи с другими минералами. Метод выветривания является наиболее эффективным, но он малопроизводителен и на предприятиях большой мощности не применяется.

 

Дробление связано с риском появления на алмазах трещин и их измельчения. Чтобы не повредить алмазы, не допускают большой степени дробления и она колеблется от 2 до 5. Необходимость полной сохранности кристаллов алмаза заставляет проводить дробление в несколько стадий с включением после каждой из них обогатительных операций, благодаря которым из дальнейшей обработки исключается часть материала. Как правило, дробление трехстадиальное. Для крупного и среднего дробления обычно используют конусные дробилки. Мелкое дробление осуществляют 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. Но не всегда поверхность алмазов после дробления оказывается чистой. Измельчение в барабанных мельницах используют как для дезинтеграции исходной руды, так и для обработки концентратов. В обоих случаях режим измельчения должен обеспечивать сохранение целостности алмазов. Вследствие хрупкости алмазов обычное измельчение не применяют.

Алмаз, являясь наиболее твердым из всех минералов, хорошо сопротивляется истиранию, тогда как пустая порода и сопутствующие минералы представляют собой более мягкий материал, легко поддающийся истиранию. Эта разница в свойствах минералов используется для избирательного измельчения при истирающем режиме. Такой режим достигается при снижении числа оборотов мельницы до 30—50 % критического и измельчении в более плотной пульпе. В качестве измельчающих тел используют металлические шары небольших размеров, гальку и куски более твердых компонентов самой руды.

Применение избирательного измельчения исходного материала с последующей отмывкой образовавшихся шламов обеспечивает, помимо сохранения материала и очистки поверхности алмазов от пленок минеральных солей, дополнительное раскрытие мелких алмазов и более благоприятные условия для обогащения в тяжелых суспензиях.

Для избирательной дезинтеграции алмазсодержащих руд в России предложены:

  • установка с применением в качестве измельчительных аппаратов последовательно установленных струйных мельниц с противоточным расположением эжекторов. Разгрузочное устройство каждого предыдущего измельчителя встроено в качестве питающего устройства в последующий измельчитель. Рабочие поверхности аппаратов, входящих в установку, футеруют эластичным материалом — резиной или пластмассой;
  • центробежная мельница. Мельница состоит из вертикально расположенного цилиндра со вставленным в него ротором, в ячейках которого установлены измельчающие тела в виде стальных роликов, осуществляющие разрушение породы под действием центробежных сил, развиваемых при вращении ротора. Рабочая поверхность цилиндра футеруется резиной.

Гравитационные процессы

Из гравитационных процессов для извлечения алмазов применяют отсадку и обогащение в тяжелых средах. Для извлечения мелких алмазов могли бы быть использованы винтовые сепараторы, вибрационные шлюзы и концентрационные столы. Однако для эффективного обогащения этими способами разница в плотности алмазов и пустой породы недостаточно велика.

Обогащаемый материал перед отсадкой подвергают классификации по узкой шкале. Коэффициент шкалы классификации обычно не превышает 2, что обусловлено очень малой разницей в плотности алмаза и минералов пустой породы. При отсадке в концентрат выделяют все минералы плотностью более 3000 кг/м3.

Значительное влияние на показатели отсадки оказывает диаметр отверстий решет в камерах отсадочных машин; он должен быть лишь немного больше верхнего, предела крупности обогащаемого материала. Так, для классов -16 + 8, -8 + 4, -4 + 2 и -2 + 0,5 мм диаметр отверстий решета должен быть соответственно 20, 10— 12, 6—8 и 3—4 мм. С увеличением диаметра отверстий концентрат обычно получается более бедным.

В настоящее время на многих фабриках получил применение процесс обогащения в тяжелых суспензиях. Благодаря простоте, высокой эффективности и экономичности этот процесс во многих случаях вытеснил отсадку и концентрацию в чашах. При обогащении в тяжелых суспензиях обычно выделяют в тяжелую фракцию все минералы плотностью больше 3000 кг/м3.

Обычную сепарацию в статических условиях применяют до крупности 1,5—2 мм. Обогащение в тяжелых суспензиях более мелкого материала осуществляют в гидроциклонах. В качестве утяжелителя используют молотый или гранулированный ферросилиций плотностью 6700—7200 кг/м3. Крупность измельчения ферросилиция для статических условий сепарации должна составлять примерно 80 % -80 мкм. Вязкость суспензии не должна превышать 20 мПа-с при сепарации в статических условиях и 30 мПа-с — в гидроциклоне. Добавка до 1 % бентонитовой глины к ферросилициевой суспензии повышает ее устойчивость в 3—4 раза без значительного увеличения вязкости.

Обогащение в тяжелых суспензиях может проводиться в сепараторах различной конструкции, из которых наибольшее распространение получили конусные и барабанные. Выход тяжелой фракции обычно колеблется от долей до нескольких процентов от питания. При обогащении мелкого материала (меньше 1,5—2 мм) в гидроциклонах для получения плотности разделения, равной 3200 кг/м3, достаточна плотность суспензии в пределах 2150— 2200 кг/м3. Гидроциклоны успешно применяют также для обогащения песков, добытых со дна моря. В отличие от других аппаратов на процесс в гидроциклонах не влияют движение и качка судна, так как центробежные силы, действующие в гидроциклонах, значительно превосходят силы тяжести.

Процесс обогащения в тяжелых суспензиях вследствие малого удельного расхода воды имеет преимущество при добыче алмазов из руд и россыпей в районах, где трудно обеспечить обогатительные фабрики водой.

Жировой процесс

При поступлении пульпы, содержащей алмазы, на жировую поверхность частицы гидрофильных минералов (кварца, кальцита и др.) не прилипают к ней и сносятся потоком воды, тогда как гидрофобные алмазы при контакте с жировой поверхностью прочно прилипают и удерживаются на ней.

Для увеличения гидрофобности алмазов рекомендуется применение реагентов-собирателей гетерополярного и аполярного типов.

Алмазы, которые называют упорными, встречаются главным образом в аллювиальных месторождениях. Они не прилипают к жиру потому, что их поверхность покрыта тонкой пленкой гидрофильного оксида железа, гидратов оксида кальция и силикатных соединений. Удаление таких соединений с поверхности алмазов (растворением, оттиркой и др.) или обработка реагентами повышает их извлечение. Наиболее подходящим реагентом для этой цели является талловое масло. Например, наиболее доступным реагентом для условий Южной Африки оказалась китовая ворвань с содержанием от 40 до 80 % свободной жирной кислоты.

Материал из питателя двигается перпендикулярно направлению движения ленты. Алмазы прилипают к жиру и выносятся лентой к скребку, а хвосты смываются водой и удаляются в отвал.

Непрерывный съем алмазов и восстановление слоя жира выполняют скребком, под которым установлен металлический ящик со вставленной в него съемной сеткой. Срезаемый тонкий слой жира с алмазами подается в приемник, под которым установлена электрическая грелка для растапливания снятого с ленты жира. Освободившиеся от жира алмазы и частицы сопутствующих минералов остаются в сетке, которую по мере накопления в ней минерала заменяют другой.

Схема доводки концентрата с применением жирового процесса, электросепарации и ручной сортировки
Рис. 8.1. Схема доводки концентрата с применением жирового процесса, электросепарации и ручной сортировки

Электрическая сепарация алмазов

Электрическую сепарацию применяют для извлечения алмазов из грубых концентратов, полученных гравитационными процессами или на липких поверхностях. Она основана на использовании небольшой разницы в электропроводности алмазов и сопутствующих минералов. Алмаз обладает плохой проводимостью, тогда как большинство минералов породы являются сравнительно хорошими проводниками.

Для обогащения алмазов получила распространение преимущественно сепарация в поле коронного разряда на барабанных сепараторах, работающих при напряжении 20—25 кВ. В связи с тем, что при однократном прохождении частиц полного разделения не происходит, в процессе сепарации получаются промежуточные продукты, которые необходимо перечищать. Поэтому в одних случаях пользуются двух-, трех- или многоступенчатыми сепараторами, а в других — материал пропускают многократно через одноступенчатый сепаратор.

Для повышения эффективности процесса перед электросепарацией используют:

  • регулирование влажности материала. Оптимальная влажность, при которой различие в электропроводности разделяемых минералов достигает максимальных значений, имеет довольно узкие пределы. Температура подогрева зависит от свойств обогащаемого материала;
  • обработку материала перед электросепарацией различными реагентами. Так, при обработке концентрата отсадки россыпного месторождения «Бакванга» (Конго, Киншас) крупностью 6,68—2,84 мм лучшее разделение алмазов и пустой породы достигается при использовании растворов, содержащих 0,5 % NaCl;
  • предварительную обработку материала в мельнице, работающей на истирающем режиме, улучшающем процесс электросепарации.

Фотометрическая сепарация алмазов

При фотометрической сепарации используется высокая отражательная и рассеивающая способность алмазов, резко отличающая их от сопутствующих минералов. При сепарации на алмазсодержащий материал направляется пучок света, или луч лазера, который, отражаясь, попадает на фотоэлемент, представляющий собой часть электрической цепи. В цепи возбуждается ток и срабатывает автоматическое устройство, позволяющее отделить алмазы с некоторым количеством зерен пустой породы от материала, не содержащего алмазы.

Фотометрический метод сепарации может быть использован как самостоятельный процесс извлечения в тех случаях, когда содержание темных алмазов невелико.

Рентгенолюминесцентная сепарация алмазов (РЛС)

Цвет и интенсивность рентгенолюминесценции у различных алмазов разные. Цвет изменяется от голубого и желтого до розового. С увеличением размера кристаллов алмаза интенсивность свечения повышается, но встречаются алмазы, не подчиняющиеся этой закономерности. Черные, непрозрачные алмазы (баллас, карбонадо), состоящие из мелких, беспорядочно ориентированных кристаллов, не люминесцируют.

Наряду с алмазами люминесцируют и некоторые сопутствующие минералы (циркон, шеелит, разновидности кальцита и др.). В случае большого количества других люминесцирующих минералов этот метод извлечения алмазов становится непригодным.

Флотация алмазов

Для извлечения мелких алмазов в настоящее время начинают применять флотацию: пенную сепарацию и обычную пенную флотацию. Процесс флотации основан на том, что чистые алмазы гидрофобны и при размере до 1,65 мм хорошо флотируются. Иногда для повышения активности алмазов и депрессии минералов пустой породы используют хлористый натрий и жидкое стекло.

В Республике Гане в промышленном масштабе применяется процесс пленочной флотации алмазов крупностью до 1 мм.

Технологические схемы извлечения алмазов

Технологические схемы обогащения алмазсодержащих руд и песков включают четыре этапа:

  • дезинтеграцию или дробление и измельчение исходного сырья;
  • первичное обогащение с целью получения грубого концентрата с максимальным извлечением в него всех ценных компонентов; .
  • доводку первичных грубых концентратов и получение природных кристаллов алмаза;
  • очистку и классификацию кристаллов алмаза по крупности, цвету и т.д.

Различия в схемах извлечения алмазов из песков россыпных месторождений и кимберлитов имеются главным образом в начальных стадиях процесса: при обогащении песков для раскрытия минералов применяют дезинтеграцию и промывку, а при обработке плотных кимберлитов — дробление и измельчение. Для песков россыпных месторождений, в которых алмазы находятся в свободном состоянии, первичное обогащение может быть достигнуто за счет удаления в отвал значительной части материала в виде крупной гальки и тонких шламов с помощью простейшего метода — грохочения. Для кимберлитов же требуются более сложные процессы.

Пески с небольшим содержанием глины направляют непосредственно на грохочение. Глинистые пески подвергают промывке, при которой происходит отделение песчано-галечного материала от глины и одновременно выделяется крупная галька.

Верхний предел крупности при переработке песков россыпных месторождений определяется необходимостью свободного прохождения через сито самых крупных алмазов. Максимальная крупность обогащаемых песков обычно не превышает 25 мм. Нижний предел крупности обусловлен экономическими факторами. Для извлечения мелких алмазов необходима сложная схема с использованием специальных процессов и дополнительной аппаратуры. Большинство зарубежных фабрик обычно ограничивается минимальным размером извлекаемых алмазов в 1 мм, однако на некоторых предприятиях этот размер меньше, например на руднике «Премьер» он составляет 0,59 карата.

Продуктивный класс поступает на дальнейшее обогащение, непродуктивные классы — крупную гальку и шламы — направляют в отвал.

В схемах переработки кимберлитов, в отличие от песков россыпных месторождений, раскрытие достигается дроблением и измельчением или самоизмельчением в несколько стадий обычно с небольшими степенями измельчения.

Комбинация методов обогащения и их последовательность в технологической схеме зависят от характера перерабатываемого алмазсодержащего сырья.

Для получения высоких степеней обогащения, достигающих 20 000 000 и более при условии сохранения целостности кристаллов алмаза, его осуществляют стадиально. В каждой стадии материал, содержащий алмазы, отделяется от пустой породы, которая удаляется в отвал, а обогащенная фракция поступает на следующую стадию обработки.

Схемы отделений промывки и отсадки на алмазоизвлекательной фабрике «Премьер» (ЮАР)
Рис. 8.2. а Схемы отделений промывки и отсадки на алмазоизвлекательной фабрике «Премьер» (ЮАР)

По сравнению с отсадкой и обогащением на винтовых сепараторах, жировой процесс обеспечивает исключительно высокую степень обогащения. Так, на фабрике рудника «Ягерсфонтейн» обогащение кимберлита по сравнительно простой схеме, включающей три стадии обогащения (концентрацию в чашах, жировой процесс и ручную сортировку для выборки алмазов) обеспечивало высокую степень обогащения — 60 000 000.

Перед обогащением на жировых столах в схемы включают операции классификации по крупности. Каждый класс обрабатывается отдельно. При извлечении упорных алмазов в схемах предусматривают операцию кондиционирования перед жировым процессом.

Схемы обогащения в тяжелых суспензиях на алмазоизвлекательной фабрике «Премьер» (ЮАР)
Рис. 8.2. б Схемы обогащения в тяжелых суспензиях на алмазоизвлекательной фабрике «Премьер» (ЮАР)

Включение в схему процесса обогащения в тяжелых суспензиях позволяет более выгодно с экономической точки зрения перерабатывать пески бедных по содержанию алмазов месторождений, эксплуатация которых до этого считалась нерентабельной, а использование для обогащения в тяжелых суспензиях гидроциклонов — дешево и эффективно извлекать мелкие алмазы. Комбинация процессов обогащения в тяжелых суспензиях и на усовершенствованных жировых столах позволяет, в свою очередь, снизить себестоимость переработки и обеспечить эффективный контроль процесса.

В зависимости от состава сырья процесс обогащения в тяжелых суспензиях может осуществляться в две стадии. Во второй стадии концентрат перечищают в сепараторах меньших размеров с применением суспензии большей плотности. При этом алмазы могут выделяться в тяжелую или легкую фракцию в зависимости от относительного содержания в первичном концентрате минералов плотностью больше или меньше 3,5 г/см3.

Схемы доводки концентрата на алмазоизвлекательной фабрике «Премьер» (ЮАР)
Рис. 8.2. в Схемы доводки концентрата на алмазоизвлекательной фабрике «Премьер» (ЮАР)

Конкурирующим процессом разделения в тяжелых суспензиях является радиометрическая (фотометрическая, рентгенолюминесцентная) сепарация. Она используется также в схемах доводки алмазсодержащих концентратов наряду с процессом обогащения на липких поверхностях и электрической сепарацией, применяемой для материала крупностью до 6 мм. Концентрат перед доводкой предварительно подвергают избирательному измельчению, промывке, сушке и обеспыливанию.

На рис. 8.1 приведена принципиальная схема доводки, включающая жировой процесс, электрическую сепарацию и ручную сортировку.

Принципиальная технологическая схема обогащения алмазсодержащего сырья на предприятиях «Якуталмаза»
Рис. 8.3. Принципиальная технологическая схема обогащения алмазсодержащего сырья на предприятиях «Якуталмаза»

Схемы отделений промывки и отсадки (а), обогащения в тяжелых суспензиях (б) и доводки концентрата (в) на алмазоизвлекательной фабрике «Премьер» (ЮАР) приведены на рис. 8.2, а на обогатительных фабриках «Якуталмаза» — на рис. 8.3.