30 марта 2019 года
Комплексный подход к модернизации сгустителей
Алексей Никитин, главный обогатитель АО «КАНЕКС ТЕХНОЛОГИЯ», Владимир Муйичич, технический консультант компании Nalco Water
В настоящее время в связи с высоким износом оборудования, произведенного во времена СССР для ГОКов, ГМК и металлургических заводов, актуализировался вопрос его замены. При этом на повестку дня встал не только вопрос, как провести обновление технического парка с минимальными капитальными затратами, но и как увеличить его удельную производительность на единицу занимаемой площади. Ведь не секрет, что одним из вызовов, с которым столкнулась современная горнодобывающая отрасль, стало ухудшение качества рудного сырья и возникшая в связи с этим необходимость перерабатывать большие объемы материала. Более того, в ближайшее время объем перерабатываемого сырья будет только увеличиваться.
С такой проблемой в группу «КАНЕКС» обратились представители компании, занимающейся добычей полиметаллических руд (название не указывается в связи с требованиями договора о конфиденциальности). Им потребовалась модернизация радиального сгустителя, так как действующий не справлялся с переработкой необходимого количества концентрата и допускал высокие потери твердого со сливами сгустителей, что приводило к проблемам с выдачей готовой продукции.
При осмотре оборудования были обнаружены узкие места в конструкции сгустителя, а также изучены особенности реагентного режима, присущие данному участку: при подаче 3-8 г/т твердого эффекта от реагента-флокулянта не наблюдалось, а при подаче 9 г/т и более появлялись негативные факторы для последующих переделов.
После анализа ситуации было решено действовать в двух направлениях: модернизировать сгуститель и подобрать реагент с наилучшими характеристиками.
Реконструкция сгустителя прошла в несколько этапов:
- увеличена глубина чана;
- изменено направление вращения;
- модернизирован питающий колодец;
- заменена конструкция скребковой фермы на современную;
- установлена система пеногашения;
- улучшено управление станцией приготовления и дозирования флокулянта.
За помощью в подборе оптимального реагента мы обратились в несколько компаний, занимающихся производством флокулянтов. В итоге выбор пал на продукцию американской Nalco. Реагенты (порошкообразные), принятые к испытаниям: Налко 71771, Налко 8172, Налко 9601, Налко 9901, Налко 71796 и Кемпесол 95005.
Вместе со специалистами компании-заказчика мы провели сначала лабораторные испытания, в колбах. Исследования проводились согласно стандартным методикам Mining Cylinder Test и Mining Free Drainage Test.
Наблюдаемые параметры:
- Дозировка реагента (г/т концентрата);
- Скорость фильтрации (м ⁄ ч);
- Мутность фильтрата.
По результатам исследований был определен оптимальный реагент — Налко 9601 (табл. 1, 2).
Таблица 1. Результаты определения времени осветления, скорости фильтрации и мутности фильтрата |
||||||||||||||||
Флокулянт |
Дозировка (г/т) |
Продолжительность перемешивания пульпы (с) |
Время фильтрации объема (с) |
Скорость фильтрации, мл/мин |
Мутность (FAU) |
|||||||||||
50 (мл) |
60 (мл) |
70 (мл) |
80 (мл) |
90 (мл) |
100 (мл) |
110 (мл) |
120 (мл) |
130 (мл) |
135 (мл) |
50 мл |
90 мл |
130 мл |
||||
Без обработки |
0 |
10 |
290 |
335 |
423 |
544 |
600 |
|
|
|
|
|
10,34 |
9,93 |
- |
32 |
Налко 9901 |
20 |
10 |
80 |
100 |
121 |
140 |
170 |
204 |
290 |
360 |
600 |
|
37,50 |
31,76 |
13 |
|
Кемпесол 95005 |
20 |
10 |
312 |
440 |
585 |
|
|
|
|
|
|
|
9,62 |
- |
- |
13 |
Налко 9601 |
20 |
10 |
93 |
123 |
154 |
184 |
216 |
245 |
300 |
360 |
480 |
600 |
32,26 |
25,00 |
16,25 |
27 |
Таблица 2. Результаты лабораторных исследований флокулянтов |
|||||||||
Параметр |
Номер опыта |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Флокулянт |
71771 |
8172 |
71661 |
71661 |
9601 |
9901 |
9601 |
9601 |
9601 |
Объем флокулянта, мл |
6,25 |
6,25 |
6,25 |
3,1 |
3,1 |
3,1 |
2,5 |
2 |
1,2 |
Дозировка, г/т |
49,9 |
49,9 |
49,9 |
24,7 |
24,7 |
24,7 |
20,0 |
16,0 |
9,6 |
Время осаждения, с |
6,0 |
6,0 |
4,0 |
8,0 |
7,0 |
8,0 |
8,0 |
10,3 |
18,5 |
Мутность фильтрата, NTU |
21 |
13 |
14 |
13 |
15 |
18 |
16 |
22 |
45 |
Уровень шлама после отстоя в течение 10 мин |
100 |
110 |
115 |
110 |
110 |
115 |
115 |
112 |
112 |
Скорость осаждения, м/ч |
20,16 |
20,16 |
30,24 |
15,12 |
17,28 |
15,12 |
15,12 |
11,74 |
6,54 |
Примечания: 1. Продолжительность перемешивания пульпы — 5+5 с; концентрация флокулянта — 0,1 %. 2. На поверхности наблюдался мелкий материал, который разрушался при отборе пробы слива на мутность. |
По завершении модернизации конструкции сгустителя были проведены промышленные испытания реагента Налко 9601. В их ходе определены оптимальная концентрация реагента — 0,1% и оптимальное дозирование — 3,5 г/т, которые позволяли осадить все шламы, выдержать осветленный слой 0,8-1,2 метра и в то же время не ухудшить показатели последующих переделов. После испытаний был заключен договор на поставку реагента.
Таким образом, подбор правильного реагента помог улучшить характеристики работы сгустителя, а модернизация оборудования — отрегулировать подачу реагента в количестве, безвредном для последующих переделов. Именно благодаря такому комплексному подходу удалось получить результат, который был бы недостижим при изменении одного только реагентного режима.
На сегодняшний момент (прошло более 8 месяцев) отмечена стабильная работа оборудования: плотность сгущенного продукта составляет до 65-70% твердого, при этом с запасом выдерживается осветленный слой, что говорит о возможности увеличения производительности сгустителя.