Группа «КАНЕКС»
Logo
, Россия, Московская область, г. Москва, 2-я Звенигородская 13, стр.37
Телефон: +7(495) 137 90 90
Почта: info@kanex.ru
Факс: +7(495) 137 90 90

Сгустители и фильтры (часть 2)

30 декабря 2021

dez.jpg

Поставки ANDRITZ на рудник «Комика» в ДРК

Если рассматривать инновационные установки сгустителей, компания ANDRITZ недавно завершила крупный проект на медно-кобальтовом руднике в Демократической Республике Конго. Большое количество сегодняшних потребительских технологий опираются на использование кобальта, а 60% мировых резервов этого пользующегося большим спросом элемента располагается в ДРК. Бывшая провинция Катанга на юго-западе ДРК особенно богата кобальтом и медью, и именно здесь компания Norinco International, аффилированная с China North Industries Corporation, эксплуатирует рудник «Комика».

В 2018 году в «Комике» уже обогащали сульфидную руду и начинали работу с оксидной рудой. В отличие от сульфидной руды обогащение оксидной руды включает в себя кислотное выщелачивание, при котором медь высвобождается с помощью серной кислоты. Жидкость, называемая продуктивным раствором выщелачивания (ПРВ),— это кислая, нагруженная металлом жидкость, требующая отмучивания — обогащения — для отделения выщелоченной меди. Один или несколько сгустителей освобождают ПРВ от воды. Компания Norinco искала наиболее затратоэффективный сгуститель, использующий последние технологические достижения в области сепарации, и они знали, что такое решение должно включать в себя декантацию в противотоке. Как говорит название, технология декантации в противотоке основана на том, что вода направляется в сторону, противоположную движению твердых частиц.

Всего через два месяца после первой встречи компания ANDRITZ представила свое решение: уникальный контур декантации в противотоке, состоящий из пяти плоских сгустителей с внешней системой разбавления, способный справиться с расходом от 2800 до 15000м3 в час, а также пастовый сгуститель. ПО собственной разработки Metris Digital Twin (на основе IDEAS) использовалось для моделирования этой технологии и подтверждения того, что она достигнет необходимых показателей извлечения. Новая, улучшенная система межступенчатого затворения и разбавления от ANDRITZ для контура декантации в противотоке подходила идеально, поскольку она позволяет сократить занимаемую площадь, тем самым снижая капитальные затраты при сохранении низких эксплуатационных расходов.

Инновационная конструкция пастового сгустителя облегчает извлечение сильно осветленной жидкости, а также позволяет максимизировать плотность нижнего продукта. На предприятии «Комика» в ДРК эта система сделала ненужными игольчатые баки и перекачивающие насосы между ступенями, поскольку она обеспечивает высокий уровень разбавления в замкнутом контуре, чтобы противодействовать отрицательному эффекту от пульсации насосов нижнего продукта. Более того, подача промывочного раствора самотеком и перекачка нижнего продукта в промежуточный затворный бак гарантируют эффективную промывку ПРВ.

«Технические ноу-хау никогда не ставились под вопрос, поскольку ANDRITZ имеет опыт работы с оксидными рудами, а также обширные данные, демонстрирующие эффективность сгустителей на основе декантации в противотоке. Однако реальные результаты, полученные после производства первой партии катодной меди в июле 2020 года, все равно впечатляют. Затраты на общестроительные работы снизились приблизительно на 20% без какого бы то ни было дополнительного потребления энергии благодаря уникальному плоскому решению декантации в противотоке от ANDRITZ и превосходству новой технологии. Пять перекачивающих насосов стали не нужны, каждый из них потреблял около 75 кВт».

Как говорят в компании ANDRITZ, гидрометаллургическая установка достигает выдающихся показателей извлечения свыше 95% ПРВ частично благодаря новому, улучшенному питающему стакану, который снижает турбулентность за счет использования направляющих лопастей для улучшенного осаждения хлопьев. Надежная технология обещает меньше простоев и 95% эксплуатационной доступности, вычисленной на основе подробных расчетов цикла эксплуатации всех механических компонентов, которые гарантируют 100000 часов эксплуатации, и, говорят, при необходимости этот срок может быть увеличен.


Успешный опыт WesTech в модернизации сгустителя

Существует много разного нового оборудования, а как насчет улучшения действующего? Модернизацию и улучшение производительности сгустителей можно считать отраслевым приоритетом. Недавние улучшения привлекли внимание к модернизации сгустителей как к недорогому способу повысить производительность сгустителей и сэкономить воду. Например, улучшения в конструкции питающего стакана, такие как EvenFlo® от WesTech, разрешают проблемы с производительностью, известные как закорачивание контура и неэффективная флокуляция. Механические улучшения также подвергаются исследованиям, и некоторые исследования подтверждают эффективность оригинальных конструкций, которые компания WesTech использует уже десятилетия.

Джерольд Джонсон (Jerold Johnson) из компании WesTech сообщил корреспонденту International Mining, что они проводили аудит нескольких типов пастовых сгустителей и выявили некоторые важные критерии конструкции, которые не нашли широкого применения или понимания в отрасли, в результате чего получается более низкое значение плотности нижнего продукта и ухудшение реологии.

«Одно опубликованное исследование показало, что решетчатые гребки затрудняют формирование неньютоновских нижних продуктов, позволяя отложение твердых частиц внутри решетки. Это ограничивает ток через решетку и приводит к застою твердых частиц. Низкопрофильные гребки с вешками для отвода воды названы лучшим конструктивным решением, это стандартная конструкция WesTech. Уплотнение твердых частиц зависит от скорости, с которой вода просачивается из сбоя, и надлежащим образом спроектированные вешки для отвода воды сильно ускоряют освобождение от воды».

Другой важной особенностью конструкции, которая не находит в отрасли понимания, является производительность рыхления в пастовых сгустителях. Многие поставщики используют конструкции граблей, похожие на те, что имеются в высокоскоростных сгустителях. Хотя нижний продукт из высокоскоростных сгустителей вытекает легко, конструкция их лопаток дает низкую производительность рыхления (определяется как доля объема нижнего продукта, перемещаемого лопастями) и рассчитана на действие гравитации в обеспечении переноса материала внутри сгустителя.

Эта конструкция становится неэффективной, когда материал обладает пределом текучести, а именно такой материал и обрабатывается в пастовых сгустителях. Сопротивление движению, которое возникает в результате предела текучести, может свести на нет движение самотеком, создавая «крысиные норы». Без адекватного переноса из внешней части сгустителя развивается такая «крысиная нора», которая занимает центральную часть и мешает сливу нижнего продукта.

Джонсон добавляет: «В отрасли также имеются недостатки в области стабильного режима работы. Достижение стабильного режима работы требует надлежащей регулировки выпуска сгустителя на основе надежных и последовательных измерений на уровне активного слоя.

В 2015 году компания WesTech представила MudMax™, датчик активного слоя, устанавливаемый на грабельный механизм, который обеспечивает точные измерения, необходимые для поддержания стабильного уровня слоя. Мониторинг и управление уровнем активного слоя дают устойчивое время выдержки твердых частиц, что, в свою очередь, обеспечивает стабильную плотность и реологию нижнего продукта. Без возможности постоянно отслеживать уровень активного слоя он будет варьироваться. Это приведет к вариациям в плотности нижнего продукта и предела текучести, что создаст проблемы, хорошо знакомые всей отрасли: потеря воды и возмущение в последующих перерабатывающих операциях».

В компании WesTech говорят, что они поставили множество модернизаций пастовых и высокоскоростных сгустителей, модернизируя питающие стаканы и механизмы и устанавливая систему MudMax для управления. Эти модернизации улучшают чистоту верхнего продукта и снижают потребление флокулянта. Они также обеспечивают улучшенное извлечение воды и стабильную работу последующих перерабатывающих операций, поскольку плотность нижнего продукта остается стабильно высокой. Таким образом, они соответствуют целям, которые на рудниках ставят для модернизации сгустителей, экономя воду и снижая эксплуатационные расходы.


Оптимизатор сгустителей ACT компании Metso Outotec

Компания Metso Outotec хорошо известна как передовой разработчик сгустителей, впервые применивший такие новинки, как баки сгустителей на болтовых креплениях и современные подачи сырья. Их недавняя разработка — оптимизатор сгустителей ACT — использует контроллер на основе модели со многими переменными для оптимизации технологического процесса при изменении условий эксплуатации. По сравнению с более традиционными системами управления сгустителями, которые обычно используют одноконтурные пропорционально-интегральные контроллеры, оптимизатор и его алгоритм управления с множеством переменных могут поддерживать лучшую регулировку технологического процесса с учетом широкого диапазона эксплуатационных переменных. Система лучше реагирует на вызовы, возникающие из-за нарушений технологического процесса и сочетающиеся с медленной и сложной эксплуатационной динамикой процесса, включающей в себя большую задержку реакции, характерную для работающих сгустителей.

«Яра Сиилин Ярви» — единственный в Западной Европе апатитовый рудник. Там столкнулись с такими вызовами, как варьирующаяся минералогия больших объемов крупной слюды и нестабильный массовый расход пасты на установке. Это стало проблемой для достижения целей установки — стабильно высокого содержания твердых частиц в нижнем продукте и уклона пляжа не менее двух градусов (3,5%), — необходимых, чтобы отодвинуть конец срока службы пруда-хвостохранилища с 2020 до 2035 года. В 2015 году компания Metso Outotec установила оптимизатор сгустителя ACT, интегрированный с РСУ установки получения пасты для поддержания стабильности процесса, несмотря на большую вариативность переменных. Эта установка оказалась успешной: привела к стабильному достижению плотности нижнего продукта 66—68% и позволила даже превзойти целевые значения уклона пляжа хвостов. Поведение технологического процесса при вариациях сырья было более гладким, что облегчало контроль с помощью РСУ установки. Использование флокулянта свелось к минимуму, что привело к экономии в 10—20%. Эксплуатационная доступность установки получения пасты выросла до >97%. Оптимизирующий контроллер также помогает в перекачивании нижнего продукта, так как удерживает технологический процесс в рабочем окне, в результате требуется меньше ручных операций. Систему оптимизатора сгустителя ACT от Metso Outotec можно монтировать на новые сгустители или в качестве модификации на действующие установки.


Новые модели фильтр-прессов и инновации

Перейдем к последним технологическим разработкам в области фильтр-прессов. В 2021 году на рынке появилось несколько новых моделей от FLSmidth, ANDRITZ и Metso Outotec.

Новый автоматический фильтр-пресс AFP2525 от FLSmidth, по заявлению производителей, «обеспечивает высокую эксплуатационную готовность и эффективность при минимальных возможных затратах — самых низких затратах на тонну продукции в отрасли». Чтобы наилучшим образом поддерживать рудник в рабочем состоянии, все компоненты автоматического фильтр-пресса AFP2525 также спроектированы для быстрого и простого технического обслуживания.

В компании заявляют: «Мы знаем, что при обработке больших объемов хвостов даже самые мелкие перерывы в технологическом процессе нагромождаются друг на друга. Вот почему мы обращаем большое внимание на простоту и скорость технического обслуживания — например, AFP2525 дает возможность быстрого снятия пакета пластин, а замена фильтровальной ткани и обслуживание пластин происходят вне фильтра, что обеспечивает максимальную эффективность и безопасность работы фильтра».

«Мы рады представить этот новый большой и затратоэффективный фильтр-пресс горнорудной отрасли. Обладая сочетанием быстрого и безопасного техобслуживания, пониженных затрат и сведенного к минимуму воздействия на окружающую среду, AFP2525 уже стал ведущим решением в своей области. Установка соответствует растущим запросам клиентов на быстрое и эффективное извлечение воды и иллюстрирует нашу решимость выполнить обязательства по MissionZero и помочь продвинуть горнодобывающую отрасль к нулевому показателю по сточной воде к 2030 году», — комментирует Микко Кето (Mikko Keto), президент по горнорудным работам компании FLSmidth.

Наряду с самой низкой стоимостью тонны продукта AFP2525 также обеспечивает самое низкое содержание влаги в кеке и высшую производительность — 300 т/час с каждого фильтра; 7200 т/сут. «AFP2525 обладает большой прочностью и длительным сроком службы в связи с широкой пригодностью к техобслуживанию и надежной конструкцией, и он построен так, что прослужит весь срок эксплуатации рудника и даже дольше. Ультраэффективное извлечение воды позволяет горнякам рециркулировать и повторно использовать значительный объем воды в работе, снижая тем самым необходимость в объеме водозабора. Это сокращает затраты как на водоснабжение, так и на хвостовое хозяйство рудника, при этом уменьшая воздействие на окружающую среду».

Почему в FLSmidth считают, что AFP2525 означает кардинальное изменение в этой области? «Во-первых, AFP2525 обладает самой высокой эксплуатационной готовностью в отрасли — фильтр прост в техобслуживании, что означает минимизацию дорогостоящих простоев. Во-вторых, фильтр исключительно эффективен и работает с высокой производительностью, то есть максимизирует извлечение воды и подходит для крупных рудников. Кроме того, высокая скорость фильтрации и краткость механического этапа цикла сокращают длительность фильтрации до минимума. Такая комбинация скорости и надежности дает в результате самую низкую стоимость продукта за тонну в отрасли. С автоматическим фильтр-прессом AFP2525 горняки могут ожидать в среднем 93% эксплуатационной готовности и до 95% извлечения технологической воды».

Компания ANDRITZ также представила новый фильтр-пресс — ME2500, дополняющий линейку проверенных фильтр-прессов серий A4F и SE для горнодобывающей отрасли.

ME2500 наилучшим образом подходит для быстрой обработки хвостов (даже с высоким содержанием глины) или рудных концентратов железа, меди, свинца или цинка, заявляют в компании. Производительность новой модели — до 450кг/м2 в час; площадь фильтрации — до 840 м2; имеются скрепленные цепями пластины для ускоренного сброса фильтрационной корки. Эти особенности позволяют добиться наивысшей пропускной способности при бескомпромиссной безопасности и с учетом внимания клиента к экономии воды, говорят в компании ANDRITZ.

Корреспондент International Mining поговорил с Андреа Пецци (Andrea Pezzi), директором по маркетингу и связям в компании Diemme Filtration, входящей в состав Aqseptence Group, о прогрессе, достигнутом их рекордной установкой GHT5000F (номинальный размер пластины 5000 x 5000 мм), которая будет поставлена клиенту в Перу для медного рудника, — огромный фильтр-пресс следующего поколения будет иметь площадь фильтрации около 3000 м2. Построенная на основе успешной платформы GHT-F, эта технология несколько лет боролась с проблемами производственных и транспортных ограничений.

Этот фильтр также будет проанализирован на специальном онлайн-мероприятии, которое пройдет 30 ноября под руководством генерального директора компании Diemme Filtration Розарио Тальявини (Rosario Tagliavini). На это мероприятие под названием «Добывай руду с умом» (Mine with Mind) соберутся заинтересованные лица от горнодобывающей отрасли, консультанты и поставщики технологий, чтобы обсудить будущее управление хвостами и ключевую роль, которую фильтр-прессы играют и будут продолжать играть в этом. Предполагается, что это будет форум для обмена мнениями и опытом. Партнер Diemme по интегрированным решениям хвостового хозяйства — гигант мирового масштаба в области подготовки воды и очистки сточных вод группа SUEZ Group также примет участие.

Пецци говорит, что вдобавок к этому запуску проводятся другие переговоры о развертывании GHT5000F — на двух других крупных проектах переработки хвостов. Относительно первой установки GHT5000F Пецци комментирует: «Рама уже полностью закончена, и мы в процессе сборки пластин и завершения электрической части, то есть на поздней стадии сборки, и скоро начнем предварительные испытательные прогоны. Это будет прорыв в нашей отрасли, связанный не только с размерами, но и с развитием цифровизации фильтр-прессов. Например, этот фильтр-пресс включает новое ПО, связанное с разрабатываемыми нами датчиками, что позволит выполнять анализ данных в режиме реального времени для поддержки фильтрационных установок, которые все больше управляются дистанционно». Пецци говорит, что эта новая цифровая платформа будет запущена в начале 2022 года.

Что касается других крупных проектов, на золотом руднике «Пого» был недавно установлен большой фильтр-пресс от Diemme. До его покупки компанией Northern Star Resources Ltd в 2018 году рудник «Пого» стремительно приближался к концу своего срока службы. Чтобы предотвратить закрытие, приоритетным направлением деятельности Northern Star стали инвестиции в обширные поисковые работы, переход на новое оборудование и технологии, а также внедрение изменений в методах добычи. Как часть этой общей заинтересованности, компания Northern Star недавно вложила 36 млн долл. в расширение действующей мельницы, которая будет включать в себя новый фильтр-пресс GHT2500F (пластины размером 2500x2500мм) от Diemme, введенный в эксплуатацию 27 июля 2021 года.

Этот фильтр-пресс должен освобождать от воды мелкодисперсные хвосты, чтобы позволить сухое штабелирование материалов. Это оборудование является неотъемлемой частью процесса расширения рудника и даст улучшенную производительность мельницы. В Diemme говорят, что фильтр-пресс быстро достиг и превзошел номинальную производительность 120 т/час твердых частиц, так что клиент уже очень доволен установкой. Это оборудование также менее сложное, оно проще в эксплуатации и техническом обслуживании, чем фильтр-прессы, ранее использовавшиеся на фабрике.

Инновационная система закрытия ME2500 в значительной мере заменяет гидравлические компоненты электрическими, что еще больше сокращает длительность цикла, повышает производительность и эксплуатационную готовность.

«Увеличившаяся доля электрических компонентов дает стабильную эксплуатацию пресс-фильтра за счет снижения объема необходимой гидравлической жидкости. Кроме того, улучшена безопасность благодаря более точной регулировке и меньшему привлечению трубопроводов высокого давления, которые подвержены утечкам», — комментируют в компании.

А чтобы еще больше оптимизировать производительность отдельных агрегатов или установок из нескольких фильтр-прессов, все модули интеллектуального фильтр-пресса ANDRITZ, снабженного системой управления Metris addIQ, также доступны для фильтр-пресса ME2500 и могут быть обеспечены полным пакетом опций. Эта возможность опирается на интеллектуальные датчики, анализ данных и расширенную реальность, в том числе многочисленные датчики в целях мониторинга безопасности комплекта пластин и движущихся частей в режиме онлайн.

В компании Metso Outotec говорят, что их новейшее дополнение к линейке фильтров FFP — фильтр Larox® FFP3716 имеет компактную конструкцию пакета пластин и интеллектуальную автоматизацию, обновляя стандарт надежности, производительности и безопасности в области, для которой он был спроектирован, — фильтрации хвостов.

В сочетании с оптимизированной конструкцией фильтровальной установки Metso Outotec новый фильтр Larox FFP3716 предлагает надежное и затратоэффективное решение для хвостового хозяйства даже в сложных условиях, заявляют в компании.

Джефф Фостер (Geoff Foster), начальник отдела фильтрации хвостов в Metso Outotec, говорит: «Ответственное использование воды в горнодобывающей отрасли является главной движущей силой растущего интереса к освобождению хвостов от воды. В Metso Outotec поставили цель предоставлять всеобъемлющие решения для хвостового хозяйства путем привнесения существенных изменений в то, как мы рассматриваем хвосты, как работаем с ними и утилизируем их.

«Основанные на проверенной технологии и знании отрасли, наши эффективные решения по освобождению от воды помогают максимизировать извлечение и повторное использование воды. Фильтр FFP3716 представляет наиболее продвинутую технологию, в настоящее время доступную для безопасной и эффективной оценки освобождения от воды».

Larox FFP3716 обеспечивает значительное увеличение общего объема фильтрации, используя патентованную конструкцию пакета пластин для снижения износа как пакета, так и фильтровальной ткани, а также простоту эксплуатации и установки запасных частей.

Новая конструкция дозирующего и уплотняющего механизма с отдельно регулируемыми уплотнительными цилиндрами гарантирует прямоугольность пакета пластин в любой момент, что приводит к увеличению срока службы пакета, говорят в компании. Фильтр, имеющий площадь фильтрации 2000м2, объем камеры 44м3 и рабочее давление до 16 бар, полностью проектировался с учетом максимальной безопасности, добавляют в Metso Outotec.


Источник: Журнал International Mining Октябрь 2021 https://im-mining.com/

Обратная связь

Центральный офис Группы «КАНЕКС»

Москва, ул. 2-я Звенигородская, д. 13, стр. 37

+7(495) 137 90 90

info@kanex.ru

Нажимая кнопку «Подтверждаю» или продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта. Если вы не хотите использовать файлы cookie, измените настройки браузера.
Подтверждаю Подробнее