XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Кимберлиты, извлекаемые из подземного рудника «Интернациональный», а также часть песков и россыпных месторождений Мирнинского ГОКа обрабатывается на обогатительной фабрике №3, проектная мощность которой составляет 2 млн. тонн руды в год. Но на сегодняшний день годовая производительность фабрики примерно составляет 2505882 т/г.

Технологическая схема обогащения алмазосодержащей руды состоит из трех основных переделов: рудоподготовки, первичного обогащения и доводки концентратов.

Отделение рудоподготовки. Автомобили на пандусе разгружают руду в головные бункера № 1,2 емкостью до 300 тонн каждый. Пластинчатыми питателями типа ПП-24-1-18 №1,2 руда подается на передел крупного дробления в щековые дробилки типа СМД-117 №1,2 и дробится до куска max размером 300 мм. Дробленая руда ленточными конвейерами ГЛК №1,2 с шириной ленты 1600 мм подается на измельчение в мельницы самоизмельчения ММС 70*23А №1-4 с размером щели разгрузочных решеток 30 мм. Вместе с исходной рудой в мельницы на доизмельчение поступает циркуляция (хвосты РЛ-сепарации, отсадки и цеха доводки) с узла циркуляции, включающий в себя пульподелитель, классификаторы типа 2КСН-24 №1,2, обезвоживающие материал, и ленточный конвейер №3 с шириной ленты 1200 мм. Технологическая карта работы мельницы ММС-50 х 23 показана в таблицах 1 и 2. Назначение аппарата: мокрое самоизмельчение руды.

Таблица 1. Технологический режим мельницы

Таблица 2. Техническая характеристика мельницы

По данным из технологической характеристики можно увидеть, что нынешняя установка устарела. В настоящее время основным потребителем электроэнергии в цеху обогащения является ММС, порядка 60% от всей электроэнергии. Современный уровень развития электроники, технологии производственного оборудования позволяет обеспечить более надежную работу, простую эксплуатации, которая позволит сэкономить электроэнергию и оставить или повысить годовую проектную и фактическую производительность.

Большинство установок Vertimill® широко используют для тонкого помола и доизмельчения концентрата. Стандартная крупность готового продукта после измельчения составляет приблизительно 20–30 мкм. Для более тонкого помола могут применяться флюидизированные мельницы с перемешиванием рабочей среды типа Metso SMD. При переработке различных типов руд экономия энергии при использовании установки Vertimill® увеличивается на 35–40% по сравнению с традиционными шаровыми мельницами. Чем меньше крупность готового продукта, тем больше преимуществ имеет Vertimill® по сравнению с шаровыми мельницами.

Если рассмотреть весь объём энергии, который затрачивается на обогатительной фабрике, то наибольшая её часть расходуется на цикл измельчения, а не на цикл обогащения. Поэтому мельницы Vertimill® рекомендуется также устанавливать в рудном цикле измельчения на 2Lй и 3-й стадиях. Как показывает практика, мельницы Vertimill® способны обеспечить значительную экономию энергии и для грубого помола на 2-й стадии. После того как компания Metso разработала и стала производить модели мельниц Vertimill®, такие как VTM-3000-WB и VTM-4500-WB с установленной мощностью 2,2 МВт и 3,3 МВт, проектирование высокопроизводительных циклов второй стадии измельчения для мельницы Vertimill® стало реально выполнимой задачей.

В процессе измельчения большое значение имеют характеристики рабочей (мелющей) среды. В вертикальных гравитационных мельницах, к которым относится Vertimill®, при измельчении затрачивается меньше энергии, что означает меньший расход мелющей среды. Поскольку процесс измельчения не предусматривает взаимный ударный контакт между мелющими телами и футеровкой, рабочая среда внутри Vertimill® подвергается меньшему износу и сохраняет свою форму и характеристики (рис. 1)

Рис. 1. Механизм измельчения в мельнице Vertimill®

Мельницы Vertimill® относятся к более износоустойчивым установкам, чем горизонтальные мельницы. На эффективность измельчения мельницы Vertimill® также влияет её вертикальная конструкция. Она способствует внутреннему разделению частиц и предупреждает их чрезмерное измельчение.

Конструкция мельницы Vertimill® влияет на эффективность измельчения и позволяет значительно сократить объём технического обслуживания.

Дополнительным фактором повышения эффективности работы установки является применение в мельнице шаров меньшего диаметра. Процесс измельчения в мельнице Vertimill® не требует крупных мелющих тел, что позволяет получать более тонкий помол. Даже самое небольшое изменение в диаметре мелющих тел может сильно повлиять на общую площадь измельчающей поверхности (cм. таблицу).

Мельница Vertimill® имеет множество дополнительных преимуществ. В последнее время всё более актуальными становятся вопросы экологической ответственности предприятий.

Мельница Vertimill® позволяет не только снизить эксплуатационные расходы, но и сократить выбросы углерода.

Применение современных технологий Vertimill® значительно уменьшает вредное воздействие обогатительного предприятия на окружающую среду.

По сравнению с шаровой мельницей установка Vertimill® является более простым по конструкции решением. Комплексные установки, которые состоят из двух и более мельниц Vertimill®, требуют значительно меньшего объёма техобслуживания, чем аналогичные, состоящие из шаровых мельниц. Помимо этого, мельницы Vertimill® являются более износоустойчивыми и обладают высоким уровнем эксплуатационной безопасности.

Мельницы Vertimill® требуют минимального объёма капитальных затрат.

Основным критерием выбора мельниц Vertimill® остаётся минимальная стоимость капитальных затрат и эксплуатации по сравнению с другими видами оборудования. Технология Vertimill® вписывается как в существующий технологический процесс предприятия, так и в новые проектные решения для действующих и строящихся производственных мощностей. Сегодня мельницы Vertimill® - это надёжное и экономически выгодное решение для предприятий по обогащению всех типов руд и минерального сырья по всему миру.

География проектов с использованием технологии Vertimill® охватывает все рынки горноперерабатывающей промышленности на пяти континентах. Сегодня установлено порядка 500 мельниц Vertimill®. Наиболее широко данное оборудование представлено в Австралии, Северной и Южной Америке на предприятиях по переработке золота, руды черных и цветных металлов в рудном цикле, доизмельчении и вспомогательных процессах.

На рынке России и СНГ технология Vertimill® была впервые применена в 2009 г. на ОАО «Учалинский ГОК», где была установлена мельница Vertimill-1500-WB в узле дообогащения хвостов флотации. В настоящее время реализуются проекты с применение технологии Vertimill® на ГМК «Норильский никель» (Россия), ОАО «Полтавский ГОК» (Украина) и ТОО «Алтай Полиметаллы» (Казахстан) с использованием самых мощных мельниц Vertimill®.

Заключение. Привлечение мощного и современного оборудования позволит решить проблему экономии электроэнергии и повышения производительности. Одновременно сэкономим воду, тепло – примерно до 15%. Дополнительной экономии можно добиться в электроприводе с помощью тонкой настройки преобразователя частоты, при котором электродвигатель будет работать с оптимальным КПД в широком диапозоне изменения величины нагрузки и скорости.

Списοκ литературы:

1. Васин В.М., Липкин Б.Ю. Дипломное проектирование для специальности электрооборудование промышленных предприятий и установок. – М.: Выш. Шк., 1977.

2. Кузнецов Б.В. Выбор электродвигателей к производственным механизмам. – Минск, 1984.

3. Москаленко В.В. Элктрический привод: учеб. пособие для сред. проф. образования / 2-е изд. – М., 2004.

4. Сайт www.metso.com

5. Кириллин Н.Н., Семёнов А.С. Модернизация технологического процесса обогащения руды обогатительной фабрики №14 Айхальского ГОКа // Материалы X Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум» (Москва, 15-20 февраля 2018 г.). URL: http://www.scienceforum.ru/2018/3000/6362 (дата обращения: 15.04.2018).

6. Егоров А.Н., Парфенов В.О., Семёнов А.С. Оценка энергосбережения при применении частотно-регулируемого электропривода на пульпонасосных установках в условиях обогатительных фабрик // Актуальные проблемы электроэнергетики: сборник научно-технических статей, посвященный 80-летию со дня рождения проф. С.В. Хватова. (Нижний Новгород, 2018 г.). – Н. Новгород : Издательство НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2018 – С. 174-180.

7. Бебихов Ю.В., Егоров А.Н., Матул Г.А., Семёнов А.С., Харитонов Я.С. Поиск путей повышения эффективности применения высоковольтного частотно-регулируемого электропривода в условиях горного производства // Естественные и технические науки. 2018. № 8 (122). С. 228-234.