gscienceMining Science and Technology (Russia)Горные науки и технологии2500-0632The National University of Science and Technology MISiIS (NUST MISIS)10.17073/2500-0632-2023-10-168gscience-767Research ArticleBENEFICIATION AND PROCESSING OF NATURAL AND TECHNOGENIC RAW MATERIALSОБОГАЩЕНИЕ, ПЕРЕРАБОТКА МИНЕРАЛЬНОГО И ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯComparative processing studies of the Arkachan deposit gold-bearing ores using dry separation and classical wet gravity separation methodsСравнительные технологические исследования золотосодержащей руды месторождения Аркачан методами сухого обогащения и классической мокрой гравитацииhttps://orcid.org/0000-0002-4298-5990МатвеевА. И.MatveevА. I.

Андрей Иннокентьевич Матвеев – доктор технических наук, заведующий лабораторией

г. Якутск

Andrey I. Matveev – Dr. Sci. (Eng.), Head of the Laboratory

Yakutsk

andrei.mati@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1116-8872ЛебедевИ. Ф.LebedevI. F.

Иван Феликсович Лебедев – кандидат технических наук, старший научный сотрудник

г. Якутск

Ivan F. Lebedev – Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher

Yakutsk

ivleb@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5698-7922ВинокуровВ. Р.VinokurovV. R.

Василий Романович Винокуров – научный сотрудник

г. Якутск

Vasiliy R. Vinokurov – Researcher

Yakutsk

vaviro@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3843-0714ЛьвовЕ. С.LvovE. S.

Евгений Степанович Львов – научный сотрудник

г. Якутск

Evgenii S. Lvov – Researcher

Yakutsk

lvoves@bk.ruФедеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наукРоссияFederal Research Center “Yakutsk Research Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences” N.V. Chersky North Mining Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20240108202492Online First158169Copyright © Matveev А.I., Lebedev I.F., Vinokurov V.R., Lvov E.S., 20232023Матвеев А.И., Лебедев И.Ф., Винокуров В.Р., Львов Е.С.Matveev А.I., Lebedev I.F., Vinokurov V.R., Lvov E.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mst.misis.ru/jour/article/view/767

The use of dry methods of processing and beneficiation of mineral raw materials is one of the promising areas, as this approach to concentrate production is less energy-consuming, less labor-intensive, and economically beneficial. The paper presents experimental studies on preliminary dry separation of Arkachan deposit ores to determine the quality of beneficiation of the separation products. The studies on dressability were carried out on pilot plants for dry ore processing and beneficiation: combined impact crusher DKD-300, centrifugal mill TsMVU-800, pneumatic separator POS-2000. Processing of the obtained separation products by pneumatic separation and screening according to the sequential flow chart of crushing and grinding was carried out in laboratory conditions at a gravity concentration table SKO-0.5. The GRG test was performed at an ITOMAK-0.1 centrifugal concentrator using a sequential grinding circuit. The GRG test showed that for more efficient gravity separation of gold, up to total gold recovery of 73.91%, the degree of grinding up to 80% passing 0.071 mm was required, allowing obtaining a gravity concentrate graded at 70.28 g/t gold.

Использование сухих технологий переработки и обогащения минерального сырья является одним из перспективных направлений, так как данный способ производства концентрата менее энергозатратен, менее трудоемок и экономически выгоден. В работе приведены экспериментальные работы по предварительному сухому обогащению руд месторождения Аркачан для определения качества обогащения продуктов разделения. Исследования на обогатимость проводились на опытных установках сухого метода переработки и обогащения руд: дробилке комбинированного ударного действия ДКД-300, центробежной мельнице ЦМВУ-800, пневмосепараторе ПОС-2000. Обработка полученных продуктов разделения пневмосепарацией и грохочением по последовательной схеме дробления и измельчения проводилась в лабораторных условиях на гравитационном концентрационном столе СКО-0,5. GRG-тест проходил на центробежном концентраторе ИТОМАК-0,1 по последовательной схеме измельчения. Анализ проведённого GRG-теста показал, что для более приемлемых условий гравитационного обогащения золота – до 73,91 % – необходима степень измельчения до 80 % класса −0,071 мм для получения гравитационного концентрата с содержанием 70,28 г/т золота.

дробилкамельницапневмосепараторсухое обогащениеклассификацияизмельчениеконцентраторзолотоизвлечениеэффективностьcrushermillpneumatic separatordry separationscreeninggrindingconcentratorgoldrecoveryperformanceРабота выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № 0297-2021-0022, ЕГИСУ НИОКТР № 122011800089-2) с использованием оборудования ЦКП ФИЦ ЯНЦ СО РАН (грант №13.ЦКП.21.0016).The study was performed within the framework of the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (Project No. 0297-2021-0022, EGISU Research and Development Center No. 122011800089-2) with the use of the equipment of the TsKP of the FRC YaSC SB RAS (grant No. 13.TsKP.21.0016).ReferencesЮсупов Т. С. Совершенствование процессов раскрытия минеральных сростков при освоении труднообогатимых объектов. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2016;(3):143–149. (Перев. вер.: Yusupov T. S. Improvement of dissociation of rebellious minerals. Journal of Mining Science. 2016;52(3): 559–564. https://doi.org/10.1134/S1062739116030825)Yusupov T. S. Improvement of dissociation of rebellious minerals. Journal of Mining Science. 2016;52(3):559–564. https://doi.org/10.1134/S1062739116030825 (Orig. ver.: Yusupov T. S. Improvement of dissociation of rebellious minerals. Fiziko-Tekhnicheskiye Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopayemykh. 2016;(3):143–149. (In Russ.))Sotoudeh F., Nehring M., Kizil M. S., Knights P. Integrated underground mining and pre-concentration systems; a critical review of technical concepts and developments. International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2020;35(3):153–182. https://doi.org/10.1080/17480930.2020.1782573Sotoudeh F., Nehring M., Kizil M. S., Knights P. Integrated underground mining and pre-concentration systems; a critical review of technical concepts and developments. International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2020;35(3):153–182. https://doi.org/10.1080/17480930.2020.1782573Lakshmanan V. I., Ojaghi A., Gorain B. Beneficiation of gold and silver ores. In: Lakshmanan V., Gorain B. (eds) Innovations and Breakthroughs in the Gold and Silver Industries. Springer, Cham; 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-030-32549-7_4Lakshmanan V. I., Ojaghi A., Gorain B. Beneficiation of gold and silver ores. In: Lakshmanan V., Gorain B. (eds) Innovations and Breakthroughs in the Gold and Silver Industries. Springer, Cham; 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-030-32549-7_4Левданский Э. И., Левданский А. Э, Гарабажиу А. А. Энергосберегающие роторно-центробежные мельницы для измельчения сыпучих и кусковых материалов. В: Ресурсои энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности. Материалы Международной научно-технической конференции. Мн.: БГТУ; 1998. С. 36–38.Levdanskii E. I., Levdanskii A. E, Garabagiu A. A. Energy-saving rotor-centrifugal mills for the grinding of bulk and lumpy materials. In: Resourceand energy-saving technologies in the Chemical and Petrochemical Industry. Materials of the International Scientific and Technical Conference. Minsk: BSTU; 1998. Pp. 36–38. (In Russ.)Клушанцев Б. В., Косарев А. И., Муйземнек Ю. А. Дробилки. Конструкции, расчет, особенности эксплуатации. М.: Машиностроение; 1990. 320 с.Klushantsev B. V., Kosarev A. I., Muizemnek Yu. A. Crushers. Designs, calculation, peculiarities of operation. Мoscow: Mashinostroenie Publ.; 1990. 320 p. (In Russ.)Ревнивцев В. И., Гапонов Г. В., Зарогатский Л. П. и др. Селективное разрушение минералов. Под ред. В. И. Ревнивцева. М.: Недра; 1988. 285 c.Revnivtsev V. I., Gaponov G. V., Zarogatsky L. P. et al. Selective desintegration of minerals. Revnivtsev V. I. (Eds.) Moscow: Nedra Publ.; 1988. 285 p. (In Russ.)Львов Е. С., Матвеев А. И. Изучение формирования гранулометрического состава и раскрытия минералов при дроблении руд с использованием дробилки многократного динамического действия ДКД-300. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014;(10):112–116.L’vov E. S., Matveev A. I. Studying the formation of particle size distribution and disclosure of minerals in ore crushing mill using multiple dynamic action DCD-300. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2014;(10):112–116. (In Russ.)Матвеев А. И. Львов Е. С., Осипов Д. А. Обоснование применения дробилки комбинированного ударного действия ДКД-300 в схеме сухого обогащения кимберлитовых руд трубки «Зарница». Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2013;(4):107–115.Matveev A. I., L’vov E. S., Osipov D. A. Use of the combined impact crusher DKD-300 in the dry concentration scheme at Zarnitsa kimberlite pipe. Journal of Mining Sciences. 2013;(4):107–115. (In Russ.)Матвеев А. И., Львов Е. С., Заикина А. В. Особенности раскрытия механического разрушения золотосодержащих руд месторождения Гурбей ударными динамическими воздействиями. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2021;(2):141–151.Matveev A. I., L’vov E. S., Zaikina A. V. Dissociation of gold ore from Gurbey deposit under impact effects. Journal of Mining Sciences. 2021;(2):141–151. (In Russ.)Матвеев А. И. Львов Е. С. Разработка методики определения степени дезинтеграции геоматериалов в процессе многократного ударного дробления. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2020;(2):137–143.Matveev A. I., L’vov E. S. Disintegratability procedure for geomaterials in multiple impact crushing. Journal of Mining Sciences. 2020;(2):137–143. (In Russ.)Nunna V., Hapugoda S., Eswarappa S. G. et al. Evaluation of dry processing technologies for treating low grade lateritic iron ore fines. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2022;43(3):283–299. https://doi.org/10.1080/08827508.2020.1837127Nunna V., Hapugoda S., Eswarappa S. G. et al. Evaluation of dry processing technologies for treating low grade lateritic iron ore fines. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2022;43(3):283–299. https://doi.org/10.1080/08827508.2020.1837127Tripathy S. K., Banerjee P. K., Suresh N. et al. Dry high-intensity magnetic separation in mineral industry – a review of present status and future prospects. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2017;38(6):339–365. https://doi.org/10.1080/08827508.2017.1323743Tripathy S. K., Banerjee P. K., Suresh N. et al. Dry high-intensity magnetic separation in mineral industry – a review of present status and future prospects. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2017;38(6):339–365. https://doi.org/10.1080/08827508.2017.1323743Chelgani S. Ch., Neisiani A. A. Dry mineral processing. Springer Cham; 2022. 156 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-93750-8Chelgani S. Ch., Neisiani A. A. Dry mineral processing. Springer Cham; 2022. 156 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-93750-8Shishkin S. F., Dzyuzer V. Ya., Shishkin A. S. Air Classification of Sands for the Glass Industry. Glass and Ceramics. 2001;58(11):370–373. https://doi.org/10.1023/A:1014997923206Shishkin S. F., Dzyuzer V. Ya., Shishkin A. S. Air Classification of Sands for the Glass Industry. Glass and Ceramics. 2001;58(11):370–373. https://doi.org/10.1023/A:1014997923206Суримбаев Б. Н., Каналы Е. С., Болотова Л. С., Шалгымбаев С. Т. Оценка гравитационной обогатимости золотосодержащей руды – GRG. Горные науки и технологии. 2020;5(2):92–103. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2020-2-92-103Surimbayev B. N., Kanaly E. S., Bolotova L. S., Shalgymbayev S. T. Assessment of gravity dressability of gold ore – GRG test. Mining Science and Technology (Russia). 2020;5(2):92–103. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2020-2-92-103Брошо С. Отбор проб для металлургических исследований: как результаты GRG теста могут быть использованы для оценки уровня их достоверности. В: Труды конференции IMPC XXVIII. г. Квебек, Канада, Сентябрь 2016. Конференц-центр Квебек-Сити, Квебек-Сити, Канада.Brochot S. Sampling for metallurgical test: how the test results can be used to estimate their confidence level. In: XXVIII International Mineral Processing Congress. September 11–15, 2016. Québec City Convention Center, Québec City, Canada.Мырзалиев Б. М., Ногаева К. А., Молмакова М. С. Определение целесобразности гравитационного обогащения руды месторождения Джамгыр. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018;22(10):153–165. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-10-153-165Myrzaliev B. M., Nogaeva K. A., Molmakova M. S. Determination of Jamgyr deposit ore gravity concentration feasibility. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018;22(10):153–165. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-10-153-165Koppalkar S., Bouajila A., Gagnon C., Noel G. Understanding the discrepancy between prediction and plant GRG recovery for improving the gold gravity performance. Minerals Engineering. 2011;24(6):559–564. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2010.09.007Koppalkar S., Bouajila A., Gagnon C., Noel G. Understanding the discrepancy between prediction and plant GRG recovery for improving the gold gravity performance. Minerals Engineering. 2011;24(6):559–564. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2010.09.007Laplante A. R. A Standardized Test to Determine Gravity Recoverable Gold. 2000. Available from: http://knel-onrussian.xplorex.com/sites/knelsongravity/files/reports/report21s.pdf [Accessed: 07.03.2020].Laplante A. R. A Standardized Test to Determine Gravity Recoverable Gold. 2000. Available from: http://knel-onrussian.xplorex.com/sites/knelsongravity/files/reports/report21s.pdf [Accessed: 07.03.2020].Laplante A. R., Dunne R. C. The Gravity recoverable gold test and flash flotation. In: Proceeding 34th Annual Meeting of the Canadian Mineral Processors. January 22–24, 2002. Ottawa, Canada. Available from: http://seprosys-tems.com/language/wp-content/uploads/2016/09/laplante.pdf [Accessed: 10.03.2020].Laplante A. R., Dunne R. C. The Gravity recoverable gold test and flash flotation. In: Proceeding 34th Annual Meeting of the Canadian Mineral Processors. January 22–24, 2002. Ottawa, Canada. Available from: http://seprosys-tems.com/language/wp-content/uploads/2016/09/laplante.pdf [Accessed: 10.03.2020].Суримбаев Б., Болотова Л., Есенгараев Е., Мазяркина Л. Исследование гравитационного обогащения золотосодержащих руд месторождения «Райгородок». Промышленность Казахстана. 2017;101(2):40–42.Surimbayev B., Bolotova L., Esengaraev E., Mazyarkina L. The study of gravity separation of gold-bearing ores of the Raigorodok deposit. Industry of Kazakhstan. 2017;101(2):40–42 (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.