Микроволновая технология в горнодобывающей деятельности

Микроволновая технология в горной промышленности используется для улучшения измельчаемости руды и более полного высвобождения минералов. Последние исследования позволяют оптимистично взглянуть на будущее в использовании микроволн в горнодобывающей индустрии.

Микроволновая энергия — это форма электромагнитной энергии, передающаяся с помощью волн высокой частоты. Длины волн составляют от 1 мм до 1 м — с соответственными частотами от 300 МГц до 300 ГГц. Микроволны находят широкое применение в мобильной связи, радарах, телевидении и спутниках и т.д. Для  нагрева используются волны частотой в основном от 915 МГц до 2,45 ГГц и длиной от 33,5 и 12,2 см. Такие значения были выбраны в рамках специального международного соглашения с целью минимизации их интерференции с коммуникационными услугами.

Процесс микроволнового нагрева относится к семейству электронагревательных технологий, к которому также относятся, например, индукция, нагрев сопротивлением, инфракрасное нагревание. Во всех случаях используются специфические особенности электромагнитной энергии.

Микроволны могут применяться в горнодобывающей деятельности при измельчении, выщелачивании, флотации, магнитной сепарации, обжиге, высокотемпературной сушке.

Важнейшей областью применения микроволновой технологии является подготовка упорных руд к гидрометаллургическому извлечению золота. Степень извлечения золота из упорных руд при выщелачивании без предварительной обработки руды довольно низкая. Для повышения извлечения применяют различные методы предобработки материала: обжиг, высокое давление, биохимическое окисление. Все эти методы довольно дорогостоящие и продолжительные по времени.

Главной причиной, по которой микроволновая энергия может успешно применяться при извлечении золота выщелачиванием, называют тот факт, что золотосодержащие минералы, как правило, являются отличными поглотителями микроволн, а «пустой» материал для них «не виден».

Микроволновая предобработка может использоваться для улучшения измельчаемости золотосодержащих кварцевых пород, силикатов и оксидов железа. Вместе с микроволновым излучением выборочное нагревание различных компонентов минералов влияет на термальное растрескивание. Тесты показывают, что микроволновая обработка руды улучшает ее измельчаемость, а необходимая для этого мощность сокращается более чем на 30 %. Образовавшиеся микротрещины увеличивают степень выщелачивания, а извлечение золота — более 95 % достигается в течение 12 часов (вместо 22 часов без микроволновой обработки).

А что на практике? Еще в середине 1990-х годов канадская компания «EMR Technology» провела исследования микроволновой обработки золотых руд с содержанием пирротина, серы и мышьяка. Как показали результаты, главными преимуществами этого процесса стали его довольно низкая стоимость (на тот момент около 0,5 канадских доллара за тонну), малый объем выбросов SO2 и более низкая температура обработки руды по сравнению с традиционными методами обжига. Оценочная стоимость работы завода микроволновой обработки производительностью 200 т/день рудного концентрата показана на рис. В 1997 году «EMR Technology» ввела в работу опытную установку микроволновой обработки пиритовых и арсенопиритовых золотосодержащих руд, оборудованную микроволновыми генераторами мощностью 75 кВт и частотой 915 МГц.

Сегодня микроволновая технология для горнодобывающей промышленности продолжает изучаться. Так, проблемами микроволнового измельчения занимается австралийская компания «AMIRA». Исследовательская команда, работающая над проектом «Измельчение и освобождение минералов с помощью микроволн» уверена, что в ближайшие годы эта технология станет экономически более выгодной и эффективной, чем обычные способы измельчения многих типов руд (рис. 1). В рамках проекта компания «AMIRA» совместно с британской компанией «e2v Technologies» занялись разработкой надежного и энергосберегающего оборудования для микроволнового измельчения.

Уже в 2012 году другая известная компания — «Rio Tinto» скооперировалась с «e2v Technologies» с целью разработки мощных микроволновых и радиочастотных генераторов «ProWave» для эффективного извлечения минералов из отбракованной руды (рис. 2).

Однако пока микроволновая технология в горной промышленности не имеет широкого применения.  Возможно, что причина этого заключается в простом недопонимании воздействия микроволн на конкретные системы добычи, например, системы выщелачивания. Кроме этого, микроволновая энергия остается пока довольно дорогостоящей. Но дебаты о необходимости и полезности этой технологии широко обсуждаются, продолжается изучение уникальных преимуществ микроволн для современной горнодобывающей индустрии.

Источники:

1. Bigger and better www.infomine.com/library/publications/docs/internationalmining/Chadwick2007j.pdf

2. Developments at AMIRA, www.amira.com.au/web/documents/newsletter/amiranewsletter27.pdf

3.Golden horizons, www.infomine.com/library/publications/docs/InternationalMining/Chadwick2011p.pdf

4.Microwave Technology 08: Introduction, www.min-eng.com/microwavetechnology08/intro.html

5.Process progress, www.infomine.com/library/publications/docs/InternationalMining/Chadwick2012m.pdf

6. Report on Microwave for Leaching, www.eng.nus.edu.sg/m3tc/M3TC_Technical_Reports/M3TC-TRR-07004.pdf 

-0+0

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница