04/09/2017

Новые технологии для горнорудного комплекса: как извлечь больше металлов, расходуя меньше реагентов и денег

Если материал оказался для вас полезным - поддержите проект и поделитесь записью!
Спрос на флотационные реагенты в горно-обогатительной отрасли растет, но подавляющее большинство предприятий предпочитают работать со старыми технологиями и удовлетворять свои потребности за счет импорта. Рассказываем, почему долго так продолжаться не может, и что есть на данный момент, чтобы существенно сэкономить, извлекая из руды больше металла.

«Богатых» руд больше нет, но вы держитесь

Горнодобывающая отрасль немного выдохнула после трех лет «финансового фитнесса». На фоне некоторого улучшения экономики на итоги 2017 года предприятия смотрят с осторожным оптимизмом. Предыдущий год стал успешным для рынка металлов, особенно порадовали цинк, сталь, никель, железная руда. Цены немного подросли при сохранении конкурентной себестоимости.

В первом полугодии 2017 года экспорт металлов из России увеличился на 30,8% в денежном выражении (хотя в физическом снизился на 3,9%). Однако до стабильности рынка еще далеко. Горнодобывающие компании по-прежнему не хотят ввязываться в масштабные проекты, требующие серьезных вложений. Остается два варианты: снижать операционные издержки и повышать производительность.

По большому счету в горнорудном комплексе все работает. Просто на старых технологиях. Бизнес и должен быть консервативнее и «трезвее» инноваторов, пока внутри самого бизнеса четко не формируется конкретная задача, требующая новых решений.

Для того чтобы развиваться дальше, необходимо увеличить отдачу и снизить издержки на производство из руд соответствующих концентратов для переработки. «Богатые» руды с большим содержанием полезных компонентов уже выбраны, принципиально новых богатых месторождений не открыто.

Дело даже не в том, что в советское время геологоразведка была выстроена прекрасно, а сегодня все плохо. Геологи в СССР хорошо поработали, относительно легкодоступные местонахождения открыты и выработаны. У всего, что открывают сейчас на Севере, «тяжелая» логистика: например, к уникальному во всех отношениях месторождению РЗМ Томтор до сих пор не могут подступиться с внятным экономическим проектом.

Остается либо извлекать металлы из бедных руд (и соответственно увеличивать затраты для получения концентрата с достаточно высоким содержанием целевых компонентов), либо перерабатывать накопленные ранее «хвосты» (фактически - это бедные руды, из которых раньше извлекать целевой продукт было невыгодно или невозможно).

Во всех случаях нужно «что-то придумывать», то есть создавать инновации.

Кому и зачем нужны новые флотореагенты?

Обозначенные задачи решаются через применение флотационных процессов, без которых сейчас не работает ни одно производство цветных металлов. Сложность при подборе флотореагентов в том, что они должны быть относительно дешевы, эффективны и доступны, а этим показателям отвечает далеко не вся тривиальная химия.

Современное состояние проблемы применения химических реагентов на горно-обогатительных предприятиях сформулировали участники второй конференции «Флотационные реагенты – 2017», которая состоялась в Москве в конце мая. Спрос на флотореагенты растет (суммарное потребление увеличилось на 25 тысяч тонн в год в сравнении с 2011 годом), но компании предпочитают работать с проверенными технологиями, потому что риски достаточно велики.

Проблема в том, что действующие отечественные производства химии для горно-обогатительных заводов не могут удовлетворить растущий спрос. В России выпускают 86% реагентов для переработки руд, при этом амиловый ксантогенат калия, бутиловый ксантогенат натрия, сульфид натрия и ряд других поставляются исключительно по импорту.

С 2015 г. «Волжский оргсинтез» является единственным российским производителем сероуглерода и, соответственно, ксантогенатов. Нарастить объемы производства предприятие не может либо по технологическим ограничениям, либо потому что его и так все устраивает.

При этом развитие альтернативных отечественных производств того же ксантогената упирается в наличие доступного на рынке сероуглерода. «Волжский оргсинтез» продает его в Европу, и экспортные поставки ему, наверняка, более интересны. Зачем реализовывать сырье для получения ксантогената внутри страны и растить себе конкурентов.

В совокупности все факторы (увеличение спроса в связи с открытием новых горно-обогатительных фабрик и расширением производства действующих, снижение внутреннего предложения) привели к росту зависимости от импортных поставок реагентов. За последние 10 лет ввоз в Россию ксантогенатов вырос в 40 раз. В целом доля зарубежных поставщиков достигла 12% по итогам 2016 года.

Обычная история. Западным партнерам больше доверия и это нормально. Про инновации приятно поговорить на конференциях. Но реальным цифрам и экономическим расчетам люди не разучились еще доверять. Мы собираемся рассказать про уже имеющиеся разработки новых флотореагентов, способных не просто заменить зарубежные аналоги, но и существенно повысить прибыль горно-обогатительных предприятий.
Проверку прошли
Арифметика в этом вопросе простая: даже при расходах флотореагентов всех типов около 50-100 г/т и объемах переработки в сотни тысяч тонн (даже на одной фабрике) получаются весьма приличные материальные затраты. С учетом бедности руд и огромных объемов переработки повышение степени извлечения металлов дает предприятию существенную экономию.

ИХТЦ совместно с партнерами разработал новый флотационный реагент «P-flow3», предназначенный для повышения показателей флотационных процессов в горно-рудной промышленности.

Он представляет собой активный композиционный материал, сочетающий свойства пенообразователя и сильного собирателя для сульфидных минералов.

Эксперименты с «P-flow3», проведенные в 2016-2017 годах на медно-цинковой руде Ново-Шемурского месторождения, показали, что использование реагента «P-flow3» в цикле коллективной медно-цинковой флотации позволяет увеличить извлечение меди в концентрат на 1,09% и цинка на 2,14% при общем расходе в циклах основной, контрольной и перечистной операций в 20-40 г/т, что говорит о его сильных собирательных свойствах.

При этом расход основного реагента-собирателя ксантогената сокращается на 25-50%, а расход традиционно используемого пенообразователя снижается на 100 %. Повышение извлечения происходит за счет увеличения выхода коллективного концентрата.

Сравнительные результаты флотационных опытов с применением реагента «P-flow3» и без него приведены в таблице.
Без реагента «P-flow3»
С реагентом «P-flow3»
Второй поставленный нами на производство продукт - флотационный реагент «D-press», позволяющий усиливать депрессию активированных цинковых минералов в циклах селективной флотации медно-свинцово-цинковых концентратов полиметаллических руд и медно-цинковых концентратов медно-цинковых руд.

По данным лабораторных исследований и промышленных испытаний, использование реагента «D-press» позволяет повысить извлечение меди, свинца и цинка в концентраты и повысить их качество. При этом расход традиционных депрессоров цинковых минералов, цинкового купороса и сульфита натрия, сокращается до 50 %.

Специалисты Инжинирингового центра подготовили технико-экономический расчет применения нового реагента. Экономический эффект от использования «D-press» на обогатительных фабриках достигается за счет снижения расхода реагентов и электроэнергии и получения прибыли от дополнительно извлеченного металла. Ориентировочно суммарный экономический эффект составляет 100-120 млн. руб. в год при переработке 400-500 тыс. тонн полиметаллической руды в год.

Применение реагента «D-press» позволит:
Увеличить объем извлекаемого металла
Повысить технологические показатели обогащения полиметаллической руды
Сократить количество флотационных машин на 10 камер (с 114 до 104), а значит расход электроэнергии на вращение вала двигателя и вращение пеногона на одну камеру.
Сократить суммарные расходы некоторых применяемых реагентов за счет исключения двух перечистных операций в медно-свинцовом цикле флотации:
Сульфита натрия на 1350 г/т руды (с 7150 до 5800 г/т).
Цинкового купороса на 2700 г/т руды (с 6800 до 4100 г/т).
Ксантогената и аэрофлота на 5 г/т (каждого).
Количество металла в продуктах обогащения
Мы готовы предоставить любую дополнительную информацию, провести лабораторные и промышленные испытания на руде заинтересованного предприятия.

В рамках апробации и промышленных испытаний оказываем методическую помощь по конкретному режиму флотации, предоставляя образцы реагентов «P-flow3» и «D-press» для апробирования в лабораторных или производственных условиях за свой счет.
Если материал оказался для вас полезным - поддержите проект и поделитесь записью!
Другие материалы:
Два раза в неделю мы публикуем интересные новости о реальном секторе экономике и отвечаем на вопросы, возникающие у производственников. Подпишитесь и первым узнавайте об обновлениях:
Еще новости
Made on
Tilda