В ходе многолетних научных исследований компания Glencore Technology разработала технологию ультразвуковой подачи газа, которая оказалась самым эффективным способом подачи газа в пульпу, где требуется кислород. Следующим шагом стала разработка сужающейся-расширяющейся форсунки, которую можно использовать в качестве продукта на промышленном уровне.
Технология HyperSpargeTM
Технология HyperSpargeTM была разработана компанией Glencore Technology и представляет собой комплексное решение по подаче газа. В самом центре устройства расположена сужающаяся-расширяющаяся форсунка, изготовленная из специальной износостойкой керамики, которая способствует увеличению скорости газа для подачи в растворы и пульпу. Форсунка разработана с целью минимизации потери давления. Схема технологии HyperSpargeTM, а также форсунка в увеличенном масштабе представлены на рис.1.
Наряду с преимуществами превосходного массопереноса кислорода, технология HyperSpargeTM очень проста в использовании. Технология HyperSpargeTM может применяться в широком диапазоне давления, которое можно изменять, и регулировать при этом объем потока. Форсунку можно легко заменить при помощи резьбового держателя, при этом можно использовать форсунки различного диаметра, меняя таким образом рабочий диапазон потока. Одно из преимуществ – это то, что диспергатор можно монтировать и демонтировать с емкости, наполненной пульпой, исключая при этом утечку пульпы и не применяя дополнительное оборудование. Обычно минимальное сечение форсунки имеет диаметр 7 мм, диспергатор при этом не закупоривается и самоочищается под воздействием потока газа. Из этого следует, что будет меньше простоев и других остановок процесса.
Разработка системы массопереноса кислорода
При проектировании золотообогатительной фабрики Араратской ЗИФ, ГеоПроМайнинг, с применением технологии Albion ProcessTM были выполнены ключевые испытания по массопереносу кислорода с целью определения параметра kLa при условиях, максимально близких к рабочим условиям по температуре и составу пульпы. Полученные данные были использованы Glencore Technology впоследствии для корректного масштабирования устройств для подачи газа, мешалок и выбора необходимого размера емкостей для пульпы. Критерии проектирования для Араратской ЗИФ, ГеоПроМайнинг, представлены в табл. 1.
Таблица 1. Критерии проектирования Араратской ЗИФ, ГеоПроМайнинг, с применением технологии Albion ProcessTM
|
Параметр |
Ед.изм. |
Факт. |
Проектн. |
|
Производительность |
т/ч |
13.1 |
14.5 |
|
Концентрация S2- |
% |
17.6 |
20.0 |
|
Окисление S2- |
% |
76 |
76 |
|
Использование кислорода |
% |
90 |
80 |
|
Необходимое значение kLa |
м.с-1 |
0.12 |
0.14 |
|
Извлечение золота в процессе CIL |
% |
90 |
92 |
Экономика промышленного применения процесса зависит от эффективности переноса кислорода в систему, при этом скорость переноса должна быть максимальной (при достижении проектного значения по времени пребывания материала в процессе), эффективность переноса также должна быть максимальной (использование подаваемого кислорода).
Был выполнен аудит с целью собрать данные с обогатительной фабрики и оценить скорость переноса и эффективность использования кислорода. Так как объектом аудита была действующая обогатительная фабрика, ее невозможно было временно вывести из эксплуатации для того, чтобы продублировать условия лабораторных опытов. Вместо этого были измерены параметры диапазона окисления и расход кислорода на действующей фабрике и выполнено сравнение с проектными данными. Условия при проведении аудита: производительность составляла 14,0 тонн концентрата в час, концентрация сульфидов составляла 17,0%. Данные по результатам аудита, а именно, диапазон окисления и извлечение золота представлены на рис.2.
Рис.2. Данные по результатам аудита: окисление сульфидов на Араратской ЗИФ, ГеоПроМайнинг, с технологией Albion ProcessTM
На рис.2 видно, что при проектной производительности достигается нужный уровень окисления сульфидов и соответствующий уровень извлечения золота.
Использование кислорода определялось посредством сравнения подачи кислорода в процесс в ходе аудита с использованием значений, полученных в ходе моделирования. Результаты представлены на рис. 3.
На рис.3 видно, что суммарное использование кислорода превышает проектное значение, равное 90%, и составляет 93%. Данное значение является представительным и на других фабриках с применением технологии Albion ProcessTM при большом количестве реакторов, при этом кислород, который растворяется в первых нескольких реакторах выщелачивания, используется далее в процессе.
При подаче кислорода с применением запатентованных форсунок создается превосходный напор и достигается отличный массоперенос кислорода по сравнению с другими способами подачи газа. Мощность, передаваемая в систему, является более эффективной именно с точки зрения подачи газа по сравнению, например, с механическим перемешиванием. Технология HyperSpargeTM включает запатентованную сужающуюся-расширяющуюся форсунку и предоставляет свои преимущества по сравнению с другими технологиями подачи газа: обеспечиваются более безопасные условия труда, максимизируется время непрерывной работы передела и оптимизируются показатели расхода электроэнергии на мешалку. GLENCORE TECHNOLOGY успешно выполнили масштабирование системы массопереноса кислорода от лабораторного уровня до промышленного на Араратской ЗИФ, ГеоПроМайнинг, с технологией Albion ProcessTM, на фабрике достигнуты рабочие параметры выше проектных, а именно массоперенос и использование кислорода.
Для испытаний на площадке ОФ Glencore Technology предоставляет диспергатор HyperSpargeTM в аренду.
Касательно тестирования по технологии Albion ProcessTM - за последние 30 лет компания Glencore Technology разработала и усовершенствовала методики процесса для самых различных применений, благодаря чему были смягчены требования к материалу питания. Тестирование по технологии Albion ProcessTM выполняется только в сертифицированных лабораториях под техническим руководством инженеров Glencore Technology.
Сертифицированные лаборатории для тестирования по технологии Albion ProcessTM:
• Core Resources, Брисбен, Австралия;
• Институт ТОМС, Иркутск, Российская Федерация.