Молибденовая флотационная колонна

Когда слышишь ?молибденовая флотационная колонна?, многие сразу представляют себе просто высокий цилиндр, куда подаётся пульпа и воздух. На деле, это целая система, где мелочей не бывает. Основная ошибка — считать, что главное это высота и диаметр. Гораздо важнее, как внутри организован контакт твёрдого, жидкого и газового, и как это всё работает именно на молибденовой руде, которая часто бывает упрямой и капризной.

От теории к цеху: где начинаются реальные проблемы

В проектах под ключ, которые мы ведём, например, через ZHONGJI SUNWARD TECHNOLOGY CO., LTD., флотационная колонна никогда не приезжает на объект первой. Ей предшествуют месяцы тестов на обогатимость. И вот здесь первый нюанс: лабораторные результаты по извлечению молибдена на колонне всегда выглядят оптимистичнее, чем потом в цеху. Разница может быть в 3-5%, и это не ошибка расчётов, а недоучёт масштаба. В лаборатории у тебя идеальная пульпа, на фабрике — колебания плотности, температуры воды, не говоря уже о переменном содержании основного минерала.

Один из наших проектов в Средней Азии хорошо это показал. По лабораторным данным, колонна должна была дать прирост извлечения на 4.7%. На запуске еле вышли на 2%. Стали разбираться. Оказалось, питание колонны шло не напрямую из мельницы, как в лабораторной схеме, а из ёмкости-усреднителя, где уже начиналась естественная флокуляция тонких шламов. Частицы слипались, и эффективность аэрации в колонне падала. Пришлось на ходу менять реагентный режим на подготовке питания.

Поэтому сейчас, когда ZHONGJI SUNWARD предлагает решение ?под ключ?, мы сразу закладываем этап пилотных испытаний на самом производстве, пусть даже на мини-установке. Без этого любая колонна — это покупка кота в мешке. Технологические компетенции нашего института — это хорошо, но они должны проверяться на реальной руде конкретного месторождения, а не на усреднённом образце.

Дьявол в деталях: аэрация, пенообразование и управление

Сердце любой флотационной колонны — система аэрации. Для молибдена, который часто флотируется в щелочной среде и с большим количеством депрессоров для сопутствующих сульфидов, стабильность размера пузырька критична. Многие поставщики хвалят свои аэраторы из пористых материалов или с динамическими насадками. Но на практике, для молибденовых концентратов, где есть риск зарастания пор органикой (масла от реагентов) или тонкими шламами, надёжнее часто оказываются эжекторные системы. Их проще обслуживать, но у них свой минус — больший расход энергии на создание пузырька нужного размера.

Управление уровнем пены — это отдельная песня. Автоматика, которая работает на медной или угольной флотации, на молибдене может давать сбои. Пена молибденового концентрата очень специфическая — менее устойчивая, но более ?мокрая?. Датчики уровня часто ошибаются, принимая плотную пену за пульпу. В итоге оператор переходит на ручное управление, сводя на нет преимущества автоматизации. Мы в своих проектах стали комбинировать датчики: радарный для общего уровня и оптический для контроля границы раздела фаз. Это дороже, но зато цех не теряет концентрат из-за ложного срабатывания.

Ещё один момент — промывка. Теория говорит, что подача чистой воды в зону промывки вымывает захваченные пустой породой частицы. Но если давление и распределение воды рассчитаны неверно, можно получить обратный эффект — вымыть уже прилипший к пузырьку крупный молибденит. На одном из объектов пришлось трижды переделывать распределительную решётку для промывной воды, чтобы найти баланс между чистотой концентрата и потерями.

Интеграция в существующий цикл: больше, чем монтаж

Самая сложная задача — не поставить новую колонну, а вписать её в действующую технологическую цепочку. Часто её рассматривают как замену камерной флотации для перечистки. Но это не plug-and-play. Например, если питание на колонну идёт с классической механической машины, может возникнуть дисбаланс по реагентам. В камере часть реагентов расходуется, и в колонну они приходят уже в изменённом виде. Это требует пересчёта всей реагентной схемы, а не просто настройки дозирования на входе в колонну.

Производственные платформы SUNWARD Интеллиджент как раз помогают смоделировать этот процесс. Но модель — это модель. На одном из недавних проектов в Сибири мы столкнулись с тем, что колонна, поставленная для перечистки чернового концентрата, начала ?голодать? — содержание твёрдого в питании было ниже расчётного. Причина оказалась в том, что предшествующие камерные машины, после оптимизации их режима, стали сами давать более качественный продукт. Пришлось оперативно менять схему питания колонны, подмешивая в него часть исходной руды, чтобы увеличить нагрузку. Плановая производительность по питанию была достигнута, но только через полгода тонкой настройки.

Отсюда вывод: внедрение колонны — это всегда реконструкция участка целиком, а не замена одного аппарата. Нужно быть готовым менять трубопроводы, насосы, схему КИПиА. И главное — обучать персонал. Для старого мастера, привыкшего ?на слух? определять работу флотомашины, колонна — это чёрный ящик с экраном. Без его вовлечения и понимания все преимущества теряются.

Экономика и ?под ключ?: о чём молчат в брошюрах

Когда компания, такая как ZHONGJI SUNWARD, предлагает проект EPC, клиент ждёт гарантированного результата по извлечению и затратам. С колонной для молибдена гарантии по извлечению — это самый сложный пункт договора. Мы всегда оговариваем диапазон, привязанный к стабильности параметров питания. Потому что если руда стала более глинистой, или горняки ушли на другой участок, то все цифры летят в тартарары. Наша ответственность как подрядчика — предусмотреть в системе максимум адаптивности, но не волшебства.

Капитальные затраты на колонну часто выше, чем на набор камерных машин той же производительности. Но в расчёте окупаемости многие забывают про эксплуатационные расходы. Энергопотребление у колонны, как правило, ниже (особенно если не считать насосы на подъём пульпы на высоту). Но расход реагентов-пенообразователей может быть выше из-за необходимости создания более устойчивой пены в высокой колонне. Этот баланс нужно считать для каждого конкретного случая, общих формул нет.

Само понятие ?под ключ? для нас означает, что мы не только поставим и смонтируем молибденовую флотационную колонну, но и выведем её на режим, обучим персонал и будем сопровождать в течение гарантийного периода, оперативно реагируя на технологические вызовы. Как это было на проекте, подробности которого можно найти в нашем портфолио на https://www.zjsunward.ru. Там была история как раз с тонкой настройкой аэрации под изменчивую руду, которая и привела к заключению долгосрочного сервисного контракта.

Взгляд вперёд: куда движется технология

Сейчас много говорят про датчики и искусственный интеллект для управления флотацией. Для молибдена это, безусловно, будущее, но с оговорками. Датчики для онлайн-анализа элементарного состава пульпы (например, рентгенофлуоресцентные) уже работают. Но они дороги и требуют идеальной пробоотборной линии. Гораздо перспективнее, на мой взгляд, развитие систем компьютерного зрения для анализа пены. Цвет, структура, скорость движения пены на разной высоте колонны — это огромный массив данных, который опытный оператор считывает глазами. Автоматизация этого процесса даст быстрый отклик для управления.

Другое направление — гибридные аппараты. Не просто колонна, а колонна с камерной секцией внизу или с несколькими зонами аэрации с разным размером пузырька. Это попытка объединить преимущества интенсивной камерной флотации для укрупнённых частиц и селективности колонны для тонких классов. Пилотные образцы есть, но широкого распространения в промышленности по молибдену я пока не видел. Слишком сложно становится управление.

В итоге, возвращаясь к началу. Молибденовая флотационная колонна — это мощный инструмент для повышения извлечения и качества концентрата. Но это не волшебная палочка. Её успех на 30% определяется качеством оборудования и на 70% — глубиной понимания технологии, качеством предпроектных исследований и готовностью к кропотливой настройке на месте. Без этого даже самая совершенная колонна превратится в дорогую и бесполезную трубу. И именно на сведении воедино всех этих аспектов — от фундаментальных исследований до реализации на площадке — и строится ценность комплексного решения ?под ключ? от инжиниринговой компании с серьёзным технологическим бэкграундом.