Будущее флотации

Eavan Moore
Золотодобыча, №223, Июнь, 2017

Читать начало статьи

Раздельные флотационные камеры

На предприятиях «Barrick Gold» используются крупные флотомашины традиционного типа, однако компания сотрудничает в рамках различных консорциумов по разработке следующего поколения более эффективного оборудования. «Метод экономии в результате роста масштабов производства до сих пор работает для определенных типов руд, но с точки зрения сложных рудных тел с низким содержанием ценного компонента обычные флотационные машины либо практически уже достигли предела своих технологических возможностей, либо выгоды от их использования в лучшем случае незначительны», — объясняет Барун Гораин.

Один из таких консорциумов профинансировал разработку нового проекта компании «Woodgrove Technologies». Его сущность заключается в том, что, вместо создания отдельных зон в одной флотационной камере, многоступенчатый флотационный реактор (англ. staged flotation reactor, SFR) разделяет процесс флотации по трем разным ячейкам: для сбора частиц в турбулентном потоке, для выведения бездействующих пузырьков и для извлечения в пенный продукт. Каждая установка SFR создается под конкретный рудник с учетом характеристик руды.

«Мы смотрим на содержание и объем переработанной руды за срок эксплуатации месторождения, затем проектируем устройство извлечения в пенный продукт для управления взвешенным распределением единиц металла с течением времени. Например, линия стандартных флотационных машин может перерабатывать 0,3–0,5 т/ч на квадратный метр. В свою очередь с помощью данной установки можно перерабатывать 2,3–3,0 т/ч на квадратный метр», — говорит Гленн Косик (Glenn Kosick), президент «Woodgrove Technologies».

По словам Косика, благодаря высокой эффективности конструкции многоступенчатого флотационного реактора можно сократить расход электроэнергии практически в половину по сравнению с обычными флотационными машинами, а так как SFR занимает меньше места, также экономятся средства и на монтаж. «Мы продаем SFR за счет того, что он позволяет сократить капитальные и эксплуатационные расходы», — добавляет Косик. Помимо прочего, конструкция флотомашины «Woodgrove Technologies» обеспечивает повышенную селективность за счет существенного снижения объемов воздуха, используемого при работе установки по сравнению с обычными ячейками.

«Данные мы получаем в полном масштабе, и они показывают, что имеется возможность флотации более крупного материала путем ограничения площади поверхности, это приводит к образованию чрезвычайно стабильной пены и сокращению расстояния перемещения материала», — говорит Гленн Косик.

Самая эффективная по крупному материалу флотомашина из числа действующих на сегодняшний день работает при исходном питании Р80 крупностью около 230 мкм, по мелкому — 20 мкм.

С 2010 г. работает 22 многоступенчатых флотационных реактора, еще более 130 находятся на этапе проектирования. После успешного внедрения на небольшие предприятия консорциум выделил финансирование на проведение испытательного наращивания производительности до 930 т/ч на медном руднике «Sossego» в Бразилии (принадлежит «Vale»). Одна из компаний, входящих в консорциум, недавно наградила «Woodgrove Technologies» за качественное проектирование установки производительностью 95 тыс. т/день на проекте по добыче меди в Чили.

 

Совмещение подходов

Представленные выше технологические решения часто рассматриваются и в конечном счете могут быть реализованы на практике как отдельные проекты. Однако они более эффективны в комплексе. Например, недавно компания «Woodgrove Technologies» объединилась с фирмой-производителем средств контроля промышленных процессов «Portage Technologies», в результате чего теперь и оборудование, и системы мониторинга будут идти в одном комплекте. Сегодня «Woodgrove Technologies» предлагает системы по определению характера пены, а именно ее скорости обращения, стабильности и цвета; измерению размера пузырьков, их количества и плотности; подготовке своевременных рекомендаций по изменениям настроек оборудования. Кроме того, средства предварительного контроля циклов работы мельниц и гидроциклонов позволяют стабилизировать скорость потока, предотвратить попадание породы на флотацию.

Для крупномасштабного производства инновационные технологические схемы и реагенты также важны, как и наличие эффективного флотационного оборудования. Например, в «Barrick Gold» есть патентованная схема собственной разработки для переработки очень сложных упорных руд. Данный процесс (мельница-химия-флотация-мельница-химия-флотация) предполагает флотацию крупных частиц в питании на первом этапе, доизмельчение, а затем повторную флотацию мелочи. Однако он эффективен лишь при условии, что химия подходит для переработки крупных и мелких частиц по отдельности.

Консультанты из «Hatch», как и многие другие специалисты в научно-исследовательской области, предлагают адаптацию технологической схемы «с рудника на фабрику» с учетом конкретных рудных тел. Данная схема в основном начинается с целевых взрывных работ, флотация в ней может перемежаться этапами измельчения.

Кристи Даффи (Kristy Duffy), инженер-обогатитель «Hatch», предполагает, что новые технологии флотации крупных частиц могут быть полезны на этапе предварительной концентрации для удаления пустого материала. Соответствующий подход может состоять из этапа грубого измельчения, предварительной концентрации флотацией, измельчения, грубой флотации, доизмельчения и перечистной флотации.

Барун Гораин согласен с возможностью использования технологии флотации в этой сфере. «Методы предварительной концентрации, не базирующиеся на флотации, более привлекательны, так как предполагают обращение с пустым материалом прямо во время добычи и до интенсивного измельчения — наиболее энергозатратного этапа», — говорит Гораин. Однако если руда отличается широко и тонко рассеянной минералогией, не подходящей для использования прочих методов, в этом случае эффективным способом предварительной концентрации может стать флотация.

Более широкий интерес представляет технология сортировки руды, применяющаяся для отсева пустого материала на ранних стадиях добычи и занимающая особое место в вопросе реализации схемы «с рудника на фабрику». По словам Кена Робертса из «Eriez», несколько крупных компаний занимались совместным изучением данной области и рассматривали возможности использования в ней установки «HydroFloat».

 

Влияние кризиса

Непрекращающиеся последние несколько лет финансовые трудности в горнодобывающей отрасли заставляют некоторые компании активнее вставать на рельсы инноваций. «Где-то около месяца назад я встречался с представителями двух крупных горнодобывающих компаний, одна их — совместное предприятие из ЮАР, и представил им не только «HydroFloat», но и некоторые другие технологии, которыми мы располагаем. Главной темой разговора было: «Расскажите, что у вас есть нового». Пять, десять лет назад этого бы никто не спросил», — указывает Робертс.

В «Woodgrove Technologies» также не испытывают недостатка в заказах в период спада, однако без выхода на широкий рынок. «Мы работаем постоянно, пытаясь удовлетворить спрос», — замечает Гленн Косик.

Спад, однако, также отрицательно сказывается на объемах исследовательских работ, в перспективе способных привести к разработке новых технологий. «Научно-исследовательские подразделения большинства компаний пострадали во время кризиса горнодобывающей отрасли. Поэтому количество новых технологических решений, разработанных за последние несколько лет, невелико», – говорит Серджио Вианна, инженер-обогатитель «Hatch».

Чтобы помочь в определении параметров и выборе обычных флотационных машин, «Hatch» требуется глубокое исследование на предмет определения скорости, при которой пена может с достаточной долей стабильности переносить извлеченные минералы по ячейке. Тем не менее Вианна сомневается, что такие исследования возможны в нынешнем научно-исследовательском климате.

Ким Рандж (Kym Runge), главный научный сотрудник Исследовательского центра по минералам Юлиуса Круттшнитта (Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre, JKMRC) при Университете Квинсленда (University of Queensland), Австралия, озабочен тем, что под угрозой находится когда-то здоровая экосистема исследовательских центров, рудников и консалтинговых фирм страны. Если эта тенденция продолжится, то восстановление данного направления будет трудоемким и сложным. Стоит добавить, многие ведущие специалисты-обогатители мира прошли JKMRC или используют инструменты, разработанные в этом центре.

Однако исследования продолжаются там, где это только возможно. «У нас есть множество других технологий, над которыми мы работаем. Понятно, что информация о них строго конфиденциальна, поэтому говорить о них мы не можем. Однако в целом общая идея заключается в разработке решений для переработки сложных рудных тел», —говорит Барун Гораин.

Ким Рандж также работает над несколькими исследовательскими проектами. Несмотря на весь прогресс, достигнутый производителями оборудования, она полагает, что вопрос, как турбулентность влияет на флотацию в крупных флотомашинах, изучен далеко не полностью. «Многие специалисты меняют только одну переменную, видят корреляции и делают на основе этого выводы», — говорит Рандж.

Также Рандж замечает, что следует стимулировать развитие интегрированных, инновационных технологических схем, предлагаемых JKMRC. «Для них характерны низкие риски, то есть если горнодобывающая промышленность оценит экономические выгоды использования установок флотации крупных частиц в середине цикла измельчения, появятся решения, которые можно будет внедрять на практике», — добавляет Ким Рандж.

Отвечая на вопрос, как будет выглядеть цикл флотации через десять лет, Рандж умеренно оптимистична: «Надеюсь, что мы увидим внедрение некоторых технологий, о которых идет речь. Я знаю, что объемы переработки будут только расти, и новое оборудование должно этому соответствовать, но хотелось бы надеяться, что мы начнем заниматься и более мелкими вопросами»

 

Перевод с англ.: С. С. Верхозин, канд. филол.наук, вед. аналит., АО «Иргиредмет»

Статья (англ.: «The future of flotation») первоначально опубликована в журнале «CIM Magazine», №7 (11), ноябрь 2016.

Переведено и напечатано с разрешения Канадского института горнодобывающей промышленности, металлургии и нефтедобычи (Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum), www.cim.org


-0+0
Просмотров статьи: 939, комментариев: 7       

Комментарии, отзывы, предложения

Инженер, 25.11.17 09:25:30

Ну и городушка получается:

Кристи Даффи (Kristy Duffy), инженер-обогатитель «Hatch», предполагает, что новые технологии флотации крупных частиц могут быть полезны на этапе предварительной концентрации для удаления пустого материала. Соответствующий подход может состоять из этапа грубого измельчения, предварительной концентрации флотацией, измельчения, грубой флотации, доизмельчения и перечистной флотации.

Oleg, 07.09.19 05:17:35 — Авторам статьи

Ким Рандж (Kym Runge) - фамилия немецкая. Читается "Рунге".

АлексМ, 09.09.19 06:24:04

Мы разработали идею принципиального нового способа флотации, позволяющего одновременно "поднимать" мелкие и крупные частицы металла -до 1мм или даже более. Готовы к сотрудничеству с солидными фирмами. Аналогичным способом можно извлекать крупные алмазы в несколько карат.

Добытчик , 09.09.19 14:50:03 — АлексМ

А Вы- это кто? Готовность к сотрудничеству с СОЛИДНЫМИ фирмами сильно поднимает статустность

АлексМ, 09.09.19 15:27:02 — Добытчик

А мы - разработчики этого технического решения, частники. Способ в стадии НИР, поэтому, требуется не только интерес , но и забота инвестора.

Добытчик, 09.09.19 16:11:43 — АлексМ

Кот в мешке, если коротко

АлексМ, 09.09.19 16:39:45 — Добытчик

Конечно, кот- пока не заработает экспериментальная установка. Причем, без всякого патентования, т.к. способ м.б. серьезным делом. Кстати, затраты на изготовления пилотной установки невелики, мы их и сами поднимем. Но важно удержать секрет на этапе ОКР и изготовления, чтобы не опередили конкуренты. Вот для чего нужна "солидная фирма". Самим разработчикам это не осилить.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Будущее флотации»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "четыре прибавить 1":