Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

Современная горнодобыча:технологии, оборудование, материалы Освоение недр — основа минерально-сырьевой и топливной базы России, имеющая на сегодняшний день важнейшее значение для развития отечественной экономики. Сов­ременные идеи, новейшие научные технологические разработки, а также пакеты сервисных предложений представляют для горнодобытчиков несомненный практический интерес. Наиболее острые проблемы отрасли активно обсуждаются на профильных научных конференциях, которые стали центром встреч ученых, конструкторов и ведущих специалистов добывающих компаний. В условиях всемирного экономического кризиса добывающая от­расль приобретает для России особое значение. Что поделать — деньги откуда-то брать надо… Другое дело, что и в недропользовании необходимо развивать современные технологии. И они на сегодняшний день есть! Совершенствование горнодобычи В Софии в 1995 г. болгарским инженером Милко Памукчиевым была создана инженерно-строительная фирма, ставшая со временем многопрофильной и широко известной на европейском рынке как компания «Корект Лизинг 2000». Ее специализация — трансфер самых современных технологий для оптимизации горного дела, а также обслуживание недропользующих предприятий во многих странах. Контроль производственных процессов осуществляется с использованием промышленных контроллеров, а также программ блока SPC (Statistical Process Control). Наблю­дение ведется в режиме «он лайн». Программные пакеты реализуют на­стройку на максимальные мощности и регулирование технических параметров используемого оборудования, производительность которого, без замены дорогостоящими новинками, увеличивается в этом случае как минимум на 25%. Практика показала, что предлагаемые компанией разработки су­щест­венно улучшают качество продукции. Прикладные программы контроля обеспечивают отслеживание и анализ данных о параметрах получаемого сырья по всей произ­водственной цепочке, а также выяв­ляют причины неполадок на проблемных участках. Компания под каждый конкретный объект разрабатывает определенные технологии переработки отходов, восстановления загрязненных почв и вод. В качестве примера болгарские специалисты предлагают экспертную технологию добычи меди из растворов. В ее основе лежит комбинированный процесс выщелачивание — ионный обмен — жидкостная экстракция — электроосаждение. Это хороший спо­соб преодоления негативных сто­рон классического процесса извлечения меди из растворов, который дает весьма показательные результаты. Совершенствование горнодобы­чи — еще и качественный анализ, всесторонние испытания руд. Такие работы ведутся во многих стационар­ных лабораториях, на полигонах и промышленных площадках. Напри­мер, комплекс соответствующих исследовательских работ осуществляет Северный европейский исследовательско-испытательный центр ГТК (Геологической службы Фин­ляндии). Организация разработала комбинированные методы обогащения, адаптированные под различное оборудование, используемое на горно-обогатительных комбинатах (ГОК). Она подготавливает концентраты для металлургических опытов и обеспечивает сбор и группирование данных для проектирования обогатительных фабрик на конкретных месторождениях. В Центре применяются методики исследования кимберлитовых руд, разработаны аналитические методы определения содержания в породах золота, никеля, ильменита, железа, редкоземельных металлов, фосфатных, карбонатных, комплексных сульфидных композиций и др. Для количественного определения состава образцов пород и минералов ГТК предлагает использовать автоматическую систему MLA (анализатор раскрытия минералов). Она состоит из сканирующего электрон­ного микроскопа FEI Quanta 600, энергодисперсионного спектрометра EDAX Genesis и специального программного обеспечения, разработанного компанией JKTech Pty Ltd (Австралия). Система определяет минеральный состав образцов и форму нахождения в них полезного компонента, дает характеристику типов руд, параметров обогащения. С помощью MLA осуществляется поиск драгоценных металлов, а также создается минералогическая характеристика экологических параметров исследуемой породы, шлаков и агломератов. На основе изучения каждого отдельно взятого зерна в образце система обеспечивает получение широкого спектра выходных данных. Это показатели модальной минералогии (масса и/или площадь полезных компонентов в породе в процентах), количество и размеры зерен в пробе. Определяются также химический состав, распределение элемента по минералам, ассоциация и степень свободы минералов, фазы (например, Au). В свою очередь, новейший портативный геологический анализатор рудных образцов Thermo Niton XL3t на российском рынке предла­гает эксклюзивный представитель фир­мы Niton (США) — ООО «Си Си Эс Сер­вис» (г. Москва). Анализаторы обеспечивают мгновенный химичес­кий анализ породы при геолого-разведочных работах. С помощью полученных данных в короткие сроки можно создать геохимическую карту исследуемого района и дать оценку рентабельности обнаруженного место­рождения. В приборе применяется миниатюрная рентгеновская трубка и твердо­тельный детектор, благодаря чему и достигается молниеносный результат. Кроме того, у него имеется встроенная видеокамера с памятью, функция автоматической связи с любым GPS-устройством для оперативного составления карт, возможность дистанционного управления удаленным анализом кернов и пакетированных размолотых и порошковых образцов пород. XL3t обеспечивает также проведение в реальном времени трендового анализа с помощью автоматического усреднения результатов непосредственно прибором либо путем последующей обработки данных, переданных на внешний компьютер. Технологии обогащения минерального сырья Группа компаний «ТОМС» (г. Ир­кутск) сумела создать серьезную базу для своей деятельности. Кроме прочего в нее входят полупромышленная установка по исследованию руд на обогатимость, реализующая гравитационные, флотационные и гидрометаллургические способы, и инжиниринговая служба, постав­ляющая современное оборудование на месторождения с последующими шефмонтажом, наладкой и технологическим аудитом. Помимо того, на компанию работает проектный инс­титут с двумя филиалами в Санкт-Петербурге и Караганде (Казах­стан). Все это позволяет осуществлять научно-исследовательские и регламентные работы в области обогащения минерального и техногенного сырья, проектирование горно-обогатительных комбинатов и фабрик для переработки твердых полезных ископаемых, инжиниринговые работы и т. д. Одно из направлений деятельности компании — рудоподготовка. С этой целью реализуются заказы предприятий и компаний по изучению свойств горных пород с разведанных месторождений. Исследо­вательские методики включают в себя определение пределов прочности образцов при одноосном сжатии и растяжении, тестирование сырья на самоизмельчение и полусамо­измельчение с определением индексов шарового и стержневого измельчения Бонда. В лабораториях определяют также индексы абразивности пород, прочности (методом сосредоточенной точечной нагрузки) и параметры ультратонкого измельчения в бисерных мельницах для расчета схем рудоподготовки и оптимизации используемого оборудования. В компании разрабатываются и совершенствуются гравитационные и магнитные методы обогащения сырья. Здесь рассматриваются так­же вопросы улучшения способов его флотационного обогащения в механических и пневмомеханических машинах, на основе тестов в открытых и замкнутых циклах моделируются различные схемы обогатительных операций. Фирма занимается также разработкой технологических регламентов. За десять лет ее специалистами выполнено более 50 проектов обогатительных и металлургических предприятий, специализирующихся на извлечении золота, серебра, меди, железа, вольфрама и ряда других ценных компонентов из труднообогатимых и тонковкрапленных руд. Выполняя исследовательские работы, компания предлагает и технологическую базу обезвреживания металлургических продуктов и хвостов обогащения. Несомненный интерес вызывают предложения ОАО «НПП “Буре­вест­ник”» (г. Санкт-Петербург). Пред­приятие осуществляет исследовательскую деятельность и методическое обеспечение рентгеноструктурного, спектрального и вольтамперометрического анализа горных пород. Кроме того, оно реализует производственную программу создания сепараторной техники для обогащения алмазосодержащего и других видов минерального и вторичного сырья. Свойство алмазов люминесцировать под воздействием рентгеновского излучения обнаружено давно. Вслед за первыми аппаратурными опытами последовала планомерная работа по освоению РЛ*- методов в институте «Якутнипро­алмаз». В 1966 г. к программе исследований подключилось СКБ рентгеновской аппаратуры — нынешнее НПП «Буревестник», где и начали создавать промышленные сепараторы. Современные РЛ-сепараторы — сложные и технологически безупреч­ные наукоемкие изделия. Они сочетают в себе механические, рентгенооптические, оптикоэлектронные, элек­т­ронные и другие системы. В сепараторах НПП «Буревестник» реализован ряд оригинальных решений, в т. ч. защищенных патентами. Это, в частности, импульсное возбуждение люминесценции с анодной либо катодной модуляцией рентгеновской трубки, возможность обработки «мок­рого» материала на всех стадиях обогащения. Кроме того, возможна цифровая обработка сигнала люминесценции по нескольким критериям, включающим амплитудные и кинетические характеристики. Они позволяют достаточно надежно отделять алмаз от сопутствующих минералов и обеспечивают высокую селективность сепарации без потери извлечения. Сегодня в портфеле предложений компании имеются 14 моделей сепараторов. В прошлом году инженерами предприятия был разработан образец переносного портативного сепаратора, который скоро пополнит рынок специальной техники для недропользователей. Не так давно компания начала выпуск принци­пиально новой установки оперативного контроля интенсивности и кинетических характеристик люминес­ценции алмазов и сопутствующих минералов (УОК-2). Установка обеспечивает определение численных значений люминес­ценции, используемой в сепараторах при разделении алмазов и сопутствующих, но также люминесцирующих минералов. При этом осуществляется накопление, архивация, анализ и графическое представление массивов данных. Они могут быть использованы для анализа обогатимости алмазосодержащих минералов по месторождениям и в процессе разработки конкретных залежей. Решения в области фильтрации Современным горнопромышленным предприятиям требуются надежные услуги по техническому обслуживанию специального оборудования и обеспечению его запасными частями. Оптимальный подход к решению этих задач — концепцию всестороннего сервисного обслуживания заказчиков — демонстрирует фир­ма Larox (Финляндия). В первую очередь, это относится к техничес­ким средствам, используемым в процессах фильтрации при разделении твердых и жидких фаз в разных конфигурациях и формах. Компания предлагает для фильтрации суспензий применять дисковые керамические фильтры Cera­mec, позволяющие достигать высоких показателей обезвоживания концентратов меди, кобальта, золота, железа, цинка, свинца, молибдена и ряда других групп металлов при низких эксплуатационных затратах. В уникальной мембранной технологии фильтров Ceramec вместо традиционной тканевой фильтрующей перегородки используется дисковая микропористая мембрана. Диски керамических фильтров изготавливаются по запатентованной технологии путем спекания частиц окиси алюминия, формирующих микропористую мембрану. За счет капиллярного эффекта она обладает всасывающими свойствами. Фильтрат в этой технологической цепочке дренируется через керамические диски, погруженные в пульпу. При этом кек (практически уже сухой, обычно не требующий досушивания при дальнейшем использовании и транспортировке) формируется на поверхности дисков и снимается с них скребками, что исключает стадию отдувки и, соответственно, дополнительное применение сжатого воздуха. В мембране при помощи маленького насоса создается глубокий ва­куум, поддерживающий поток филь­т­рата от мембраны до его сборника. Через мембрану проходит только жидкость и не проходит воздух. Это и является отличием керамических фильтров Larox от традиционных, где имеются большие потери вакуума сквозь фильтрующую тканевую перегородку, что требует применения в них больших вакуумных насосов. Диски фильтров Ceramec фор­мируются из керамических плит. Материал, применяемый для их изготовления, обладает разви- той пористой структурой и придает плитам высокую гидравлическую проницаемость. Используемая керамика имеет высокую твердость и износоустойчивость, что гарантирует длительный срок работы пластин. Хорошая коррозионная стойкость и долговечность плит в сочетании с эффективными методами очистки сырья обеспечивают длительное поддержание их фильтровальных свойств. Фильтры Ceramec могут комплектоваться плитами М66 (голубые пластины) или S1 (мембранные пластины), они полностью взаимозаменяемы. Основное отличие между марками изделий заключается в том, что мембранные пластины обладают большей проницаемостью и подходят для фильтрации продуктов с более высокой скоростью отхода. Следует добавить, что пластины фильтра автоматически регенерируются с помощью обратной промывки, химической и ультразвуковой обработки. Фильтрационные операции, без которых не обходится ни добыча, ни обогащение полезных ископаемых, бывают разными. Принципиально отличаются и типы используемого оборудования. Так, щелевые фильтры и сита все больше вытесняют на рынке перфорированные и плетеные конструкции. Они завоевывают признание у угольщиков и химиков, нефтяников и газовиков, металлургов и энергетиков и т. д. Проволочные фильтры и щелевые сита, изготавливаемые по современной технологии с применением контактной сварки, производят на Луганском электромеханическом за­воде (ООО «ЛЭМЗ», Украина). Конст­рукции изделий многофункционального назначения представляют собой комбинацию, выполненную из высокоточного профиля V-образной формы (это основной профиль) и поперечных опорных элементов (ребер жесткости), сваренных оплавлением каждого стыка. Сварка оплавлением и правильный выбор профилей предотвращают появление на изделии трещин, возможных при технологических нагрузках, а также исключают отделение поверхностных профилей от опорных. Сварные щелевые конструкции, представляемые предприятием, ха­рактеризуются способностью эксплуатироваться при значительных нагрузках и низкой забиваемостью отверстий. Идеально ровная и гладкая поверхность изделий способст­вует равномерному распределению потоков сырья, обеспечивая высокую эффективность сепарации и обезвоживания. Интересные и эффективные ре­шения для удаления пыли из карьеров и борьбы со смерзаемостью руд и пород в сложных условиях добычи предлагает ООО «Зиракс» (Волго­градская обл.). Это такая же необходимая операция, как и фильтрование обрабатываемых пород. Обес­пе­чи­вая безопасность и охрану труда горно­добытчиков, обеспыливание и предотвращение смерзаемости продуктов добычи, она повышает их качество и чистоту, снижает затраты на перевалку, транспортировку и хранение. Компания специализируется на производстве и продажах специализированных химических композиций UniPell — технического гранулированного хлористого кальция с со­дер­жанием основного вещества до 98%. Раствор хлорида кальция, приготавливаемый на основе UniPell, на сегодня является одним из самых эффективных веществ, которые используются для борьбы с пылью на разрабатываемых месторождениях полезных ископаемых. Раствор хлорида кальция испаряется со значительно меньшей скоростью, чем чистая вода. В результате он длительное время оставляет поверхность увлажненной, предотвращая пылеобразование. UniPell наносится на уголь и руду в местах добычи и хранения, погрузки и выгрузки, а также на дорожное полотно маршрутов транспортировки. Применение технического хлористого кальция практически полностью устраняет производственную пыль на всех этапах горных работ, включая доставку и хранение пород и руды. Свойства композиции обеспечивают также эффективное размораживание смерзшихся сыпучих ма­териалов при температурах до -55 °C, предотвращение адгезии и слипания частиц и кусков пород при транспортировке. Оснастка для горного оборудования Финская компания Teknikum-Yhtiot Oy предлагает богатый ассортимент износостойкой эласто- и по­ли­мерной продукции, предназначенной для различных отраслей производства. В частности, это гибкие резиновые рукава и соединения, используемые для транспортных линеек в профильных технологических процессах. Транспортировка твердых материалов или суспензий всегда связана с рисками для трубопроводов, которые применяются в горном деле. Транспортные системы фирмы с использованием эластомеров обеспечивают значительные преимущества в планировании и обслуживании производства в сравнении с применением в них только жестких труб и конструкций. Резина эластична, водо- и воздухо­непроницаема и более износостойка, чем металлические материалы. Она устойчива к воздействию многих химических веществ. Из­делия из эластоме­- ров обратимо деформируются без повреждения структуры, а свойства поверхности резиновых композиций противодействуют образованию кор­ки и отложению вредных осадков. Резина, кроме того, активно поглощает кинетическую энергию транс­портируемых твердых веществ. Производственная программа ком­­пании предусматривает выпуск различных по назначению, а соответственно, и свойствам, рукавов. Сре­ди них изделия с износостойким внутренним покрытием из светлого композита, антистатические версии изделия с покрытием внутри, а также рукава с гофрированной поверхностью, текстильным усилением и сталь­ной спиралью. Широкий спектр высококачественных изделий из резины постав­ляет южноафриканская фирма с немецким участием Multotec Group. Весомой составляющей ее ассортимента является полиуретановая продукция, предназначенная, в частности, для грохочения пород. Фирма предлагает внутренние рамы ситовых карт и комплекты самих карт, изготавливаемые по современным технологиям. Это рамы с отверстиями высокой точности, вырезаемые лазером, а также ситовые карты Polypunch со шпальтовой вставкой, крепящейся на защелке. Кроме того, производители выпус­кают полиуретановые распыляющие сопла, бесшифтовые системы крепежа P3 и другие изделия. Большой опыт в научных разработках и производстве изделий из полиуретана накоплен в НПП «Уни­ком-Сервис» (Свердловская обл.). На основе оптимального выбора сырья и технологических решений предприятие производит высококачественную многоцелевую продукцию с различными свойствами. Одним из видов деятельности компании является технология ротационного литья (гуммирование валов). Еще одно направление, реализуемое ее специалистами, — производство уп­лотнений из полиуретана. Понятно, что вследствие огромного разнообразия областей применения уплотнений создать какую-то универсальную модель невозможно. Поэтому на предприятии под конкретное оборудование создаются специальные уплотнительные системы и манжеты из полиуретана. Привлекательность предлагаемой продукции кроется в свойствах полиуретановых композиций. Они обладают высокой износостойкостью, кислотнощелочной устойчивостью, отсутствием реакций на масло, бензин и воду. Рабочие характеристики полиуретановых изделий не меняются при использовании их в условиях высокого (до 1200 атм) давления и широкого диапазона температур (от -60 до +150 °C). Евгений Каршилов, фото автора *РЛ — рентгенолюминесценция