Сортировка алмазосодержащих пород на предприятии компании Stornoway Diamond

Статья „Stornoway\'s ore sorting success” («Успех Stornoway в сортировке руды») была опубликована в журнале Canadian Mining Journal, январь 2019 г. (стр. 24–28). Публикуется с разрешения редакции Canadian Mining Journal и автора (www.canadianminingjournal.com). Перевод с англ.: С. С. Верхозин, АО «Иргиредмет».

Фабрика предприятия Renard в Квебеке (Канада)

Весьма любопытное замечание по работе установки сортировки алмазосодержащей породы, работающей на предприятии Renard в Квебеке (Канада), сделал в декабрьском интервью (здесь и далее, если не указан конкретный год, — 2018 г. — прим. переводчика) вице-президент компании-владельца Stornoway Diamond Иэн Холл (Ian Holl). Он отметил, что каждый раз, когда систему приходится отключать, оператор контрольного центра начинает громко жаловаться: «Так случилось и сегодня утром: нам пришлось остановить сортировку из-за проблем с аппаратурой подачи воздуха. Оператор прекрасно чувствует, насколько функционирование всей фабрики теперь зависит от сортировочной установки».

Система сортировки алмазосодержащей породы стоимостью 22 млн долл. была запущена на фабрике Renard только в начале 2018 г., а в рабочий режим введена уже к концу первого полугодия, став невероятно быстро одним из тех элементов предприятия, без которого представить нормальную работу уже невозможно.

Хотя сортировка руд и пород — направление далеко не новое, Renard стал первым в мире алмазодобывающим предприятием, где подобная система внедрена непосредственно на обогатительной фабрике. Сортировочные системы более распространены на переработке полезных ископаемых промышленного назначения, однако в свете ухудшения качества сырьевой базы и роста расходов на энергоснабжение секций дробления и измельчения аналогичные решения могут найти свое применение и на объектах, работающих по самым разным типам материалов.

Во время ноябрьской поездки на Renard представители Canadian Mining Journal (CMJ) посетили и фабрику, и участок подземных горных работ. В целом прошедший год стал для предприятия поворотным во всех смыслах: помимо запуска сортировочной установки, был дан старт разработки кимберлитовой породы на объекте Renard 2.

Основанием для принятия решения о внедрении цикла сортировки стало повышение уровня разубоживания, хотя промышленная добыча на Renard была налажена лишь в начале 2017 г. Также специалистам компании удалось установить, что повышенное содержание в отрабатываемом материале пустой породы (в основном гнейсового гранита) приводит к чрезмерному повреждению алмазов уже на фабрике. В прошлогоднем интервью генеральный директор Stornoway Diamond Мэтт Мэнсон (Matt Manson) и исполнительный директор Патрик Годин (Patrick Godin) указывали, что количество поврежденных алмазов на 10% превысило прогнозируемое (норма по отрасли — 10–14%). По всей видимости, устранить это явление можно было только за счет выведения твердого материала из питания фабрики.

Это предположение было подтверждено результатами испытания, проведенного на полигоне ведущего мирового производителя сортировочного оборудования TOMRA в Германии, и в итоге в Stornoway Diamond приняли решение о внедрении цикла сортировки, который обошелся компании, как уже было сказано, в 22 млн долл.

«Проект сортировки алмазосодержащей породы был утвержден в августе 2017 года на заседании совета директоров. Восемь месяцев спустя система уже работала. Как по мне, это большое достижение, в том числе учитывая, что работы велись в зимний сезон», — вспоминает И. Холл.

В целом внедрение на обогатительную фабрику сортировочной установки прошло гладко. «Трудно вспомнить хоть один простой, связанный с реализацией проекта. Все прошло без проблем», — добавляет И. Холл.

Проект предусматривал создание вспомогательной секции, которая обеспечит непрерывную работу фабрики в случае отключения сортировочной установки. «Пришлось повозиться, причем не столько с сортировочными датчиками, работающими в ближнем инфракрасном спектре, сколько с перемещением материалов и предотвращением их просыпания. При вводе в эксплуатацию любого нового цикла подобные затруднения возникают всегда, и их нужно решать», — рассказывает И. Холл.

Впечатляющие результаты

С конца мая по июнь система сортировки проработала без сбоев, и на предприятии начали отмечать, каким впечатляющим образом благодаря ей повысилась эффективность работы всей фабрики. «К настоящему времени доля пустой породы в питании снизилась более чем на 15%, наблюдается положительное влияние на производительность последующих за дроблением процессов», — приводит данные И. Холл.

Одновременно сократилось и количество поврежденных алмазов, хотя выразить количественно, какую роль в этом играет процесс сортировки, проблематично: в компании над решением данной проблемы работают постоянно, внося многочисленные корректировки в функционирование фабрики.

Занимательным следствием стало снижение энергообеспечения. Поскольку большая доля пустой породы перед поступлением материала на вторичное дробление и другие технологические процессы сбрасывается, фабрика стала потреблять меньше электроэнергии, чем было до запуска системы сортировки.

И. Холл добавляет: «Повысилось и качество переработки кимберлита, а за счет более чем 15-процентного снижения объемов пустой породы в питании фабрики у нас появилась возможность нарастить производительность».

С технологической точки зрения организация процесса оказалась не такой простой. И. Холл поясняет, что установку нельзя было просто подключить и запустить — потребовалось приложить немало усилий по оптимизации, регулировке и калибровке, мониторингу. При этом он отметил, что пример успешной эксплуатации технологии на руднике Renard вовсе не означает, что таких же результатов можно добиться на любом другом предприятии. Все зависит от конкретной сферы применения, специфических условий и требований: «По существу все зависит от типа руды, количества пустой породы в питании, от того, способна ли система распознавать литологию руд и пород, подлежащих отбраковке или дальнейшей переработке».

В TOMRA были чрезвычайно заинтересованы в наладке эффективной работы своей установки, поэтому специалисты компании были тесно вовлечены в проектирование цикла и присутствовали на объекте в течение первых трех месяцев с момента ее запуска. Также TOMRA оказывает предприятию Stornoway Diamond постоянную техническую поддержку.

Сенсорная сортировка руды

Процесс сортировки на предприятии Stornoway Diamond базируется на использовании работающих в ближнем инфракрасном спектре датчиков производства TOMRA, способных отделять кимберлит от пустой породы на основе химического состава материала (наряду с рентгенографической сортировкой, позволяющей разделять породу на фракции по атомной плотности).

Разница в характере материала определяется в процессе облучения его в ближнем инфракрасном спектре, так как каждый элемент, молекула и кристаллическая структура обладают уникальным «отпечатком» отражения или поглощения излучения.  Установка оборудована высокопроизводительным сортирующим устройством, обеспечивающим отделение пустого материала с подачей через вибрационный питатель в режиме свободного падения под действием точно действующей воздушной струи.

Согласно проекту, материал поступает на сортировочную установку непосредственно после первичного дробления и дезинтеграции (требуется для максимально возможной очистки питания). После собственно сортировки он возвращается в основной цикл — в бункер конусной дробилки.

Крупность исходной фракции материала сортировки составляет 20–200 мм. Эффективность цикла сортировки зависит от класса: на предприятии Stornoway Diamond действуют установки первичной и вторичной сортировки, работающие по материалу крупностью 60–200 мм и 20–60 мм соответственно.

Пустая порода проходит через специальную машину, запрограммированную на распознавание и удаление из отходов оставшегося в них кимберлита. «Фактически это все тот же сортировщик, только действующий в режиме очистки. Он распознает частицы кимберлита в массе отходов первого этапа и возвращает их в цикл переработки. Эту установку мы используем для извлечения ценного материала из отходов, которые отбраковали ранее», — объясняет И. Холл. По его словам, потери кимберлита в процессе снизились до менее 1%.

В компании планируют продолжить доработку системы сортировки, а также увеличить штат обслуживающего персонала для обеспечения ее эффективного функционирования. «Мы привлечем на этот участок отдельный штат технического и управленческого персонала, и это отлично подчеркивает ту значимую роль, которую играет данная секция. Процесс довольно «капризен»: рентгеновское излучение — вещь, требующая повышенного внимания. Чтобы обеспечить надлежащее функционирование, состояние и обслуживание, необходимо контролировать все возможные аспекты. Для сохранения на должном уровне эффективности удаления пустой породы некоторые эксплуатационные задачи приходится решать в ежедневном режиме», — добавляет И. Холл.

После отладки процесса сортировки главной целью специалистов Stornoway Diamond стало обеспечение комплексного извлечения расчетной фракции, определенной в доработанном технико-экономическом обосновании от 2013 г. В этой связи компания собирается снизить количество поврежденных алмазов, улучшить условия дробления, повысить качество управления питанием исходного материала.

Запуск участка подземной добычи

На проектную мощность, 6 тыс. тонн в сутки, подземная добыча на Renard вышла в конце августа, что примерно на два месяца раньше планового срока.

В то время как с открытой разработкой — в комбинированном карьере на участках Renard 2 и Renard 3, а также на отдельном, но с менее качественной породой участке Renard 65 — проблем у предприятия не возникало, организация подземной добычи протекала медленнее, чем ожидалось.

Основные затруднения возникли при быстром переходе от одного из методов ведения подземных работы к другому — от разработки с магазинированием (blast-hole shrinkage stoping) к разработке с массовым обрушением (разработка блоковым обрушением, assisted block caving).

В одном из предыдущих интервью генеральный директор Stornoway Diamond Мэтт Мэнсон заметил, что хотя предварительные данные показывали, что рудное тело на месторождении достаточно мощное, однако когда компания начала прокладывать производственные забои, в нем обнаружились естественные полости.

Переход к методу разработки с массовым обрушением означал отказ от создания вертикальных штреков в пользу горизонтальных, то есть в конечном счете снижение объемов взрывных работ, степени разубоживания, расходов. Более того, не было необходимости закупать дополнительное оборудование, поскольку уже имеющаяся на предприятии техника подходила для решения новых задач.

Вследствие возникших на подземном участке осложнений стало наблюдаться снижение объемов отрабатываемой породы для поддержания нормальной работы обогатительной фабрики. Из-за ухудшения производственных условий пришлось остановить реализацию планов по увеличению срока эксплуатации и производительности по породе карьера на участках Renard 2 и Renard 3.

«Зимой все это сделать не представлялось возможным в силу плохого климата, оледенения, ограничения доступа к объекту, опасений по поводу охраны труда и безопасности. В итоге в первой половине года нам так и не удалось обеспечить увеличение объемов добычи породы, которая должна была поступать на фабрику», — вспоминает М. Мэнсон.

Спад производства, пониженное содержание ценного компонента в отрабатываемой подземным способом породе, неустойчивое положение на рынке алмазов вынудили Stornoway Diamond озаботиться поиском средств на поддержку своей деятельности. Компании удалось изыскать 129 млн долл. в основном благодаря отсрочке по выплатам долговых обязательств и корректировке имеющихся соглашений. Сейчас положение компании достаточно нетвердое, чтобы она смогла дотянуть до 2019 года, когда снова будет получать прибыль. «Наша главная цель на сегодняшний день — реализовать экономический потенциал проекта», — заявляет М. Мэнсон, добавляя, что крупных капиталовложений в компании уже не прогнозируют.

По последним доступным данным (за третий квартал 2018 г.), алмазы с рудника Renard в среднем продаются по 103 долл. США за карат. И теперь, когда подземка достигла плановых объемов, в Stornoway Diamond могут спокойно вернуться к наращиванию ресурсной базы на Renard 3 и Renard 4, ускорив процесс ее освоения.

Помимо этого, рассматривается возможность строительства еще одного карьера на участке Renard 4, что потребует возведения водоудерживающего сооружения на озере Лагопед, но при этом позволит компании полезно использовать дополнительные мощности обогатительной фабрики, которые стали доступны благодаря вводу в строй цикла сортировки. На данный момент специалисты предприятия заняты анализом валовой пробы массой 13 550 тонн, взятой на поверхности участка Renard 4, при этом им уже удалось извлечь из нее три особо крупных драгоценных камня (от 10 карат и более). Запуск второго карьера принесет Stornoway Diamond в общей сложности 2 млн карат только в верхнем кимберлитовом слое мощностью 140 м (классифицируются на данный момент как ресурсы).

Общих вероятных запасов алмазов на Renard достаточно, чтобы обеспечить 14-летнюю эксплуатацию объекта (данные на 2016 год): 22,3 млн карат (33,4 млн т материала с содержанием алмазов 67 карат на 100 т). ■

-0+0

• Содержание сайта
• Комментарии
• Главная страница