Оборудование для обогащения
Узнать больше Свернуть
Развернуть

HAVER & BOECKER NIAGARA - специалист в области конструирования и производства машин для обогащения минерального сырья горнодобывающей промышленности, строительных и вторичных материалов.
Телефон: +49 251 97 91 57
email: info@haverniagara.com

Подробнее Свернуть
Нашли ошибку? Выделите ее мышкой
и нажмите
Ctrl + Enter
Поделиться:
Вы уже голосовали

Иргиредмет: отечественные решения и работа в условиях санкций

14.06.2022

Добыча полезных ископаемых — высокотехнологичная отрасль, она не может развиваться без тесного союза с наукой. Долгое время недропользователи предпочитали покупать готовые самые современные решения за рубежом.

Однако последние события заставили горнодобывающие компании обратить пристальное внимание на организации внутри страны, которые занимаются разработкой и внедрением новых технологий добычи. Один из таких центров — Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов (Иргиредмет). Какие решения могут презентовать российские разработчики?

500 тонн золота переплавили в иркутской золотосплавочной лаборатории

Заместитель генерального директора Иргиредмета по научной работе и инновациям, доктор технических наук Григорий Войлошников рассказал, что организация ведёт свою историю с позапрошлого века. Ещё в 1871 году в Иркутске была основана золотосплавочная лаборатория. Деньги на её строительство выделили местные купцы и промышленники, а царь Александр II своим указом разрешил плавку золота.

До этого добытый металл нужно было отправлять либо на Урал, либо на Алтай в Барнаул, при том, что Транссиб ещё не был построен. За все годы работы в золотосплавочной лаборатории было переплавлено около 500 тонн золота.

С самого начала здесь занимались изучением вещественного состава руд, их анализом и разработкой технологий добычи и переработки. В советский период истории в Иргиредмете продолжили изыскания в части добычи и переработки золота и алмазов, цветных, редких и

радиоактивных металлов, промышленных минералов, а в 1990-е годы было принято решение расширить список услуг, чтобы эффективнее вписаться в рыночные отношения. Теперь институт занимается не только анализом минерального сырья и научными изысканиями, но и проектной деятельностью, а также поставкой оборудования.

С точностью до нанометра

Иргиредмет пользуется не только своими разработками, но и передовыми зарубежными технологиями, которые начали активно внедряться после распада СССР. Предмет особой гордости в институте — система автоматического минералогического анализа TESCAN TIMA. Оборудование дорогостоящее, но, к счастью, по словам Григория Войлошникова, его удалось купить до начала известных событий. Впрочем, прибор отрабатывает вложенные в него деньги.

«К нам приходят технологи и спрашивают: «Почему у нас такие большие потери в хвостах?». Мы выполняем исследования и даём точный ответ: «У вас с такими-то минералами, с такой-то крупностью идёт потеря золота». Мы даём состав этих «золотин», с чем они ассоциируются и в чём они «сидят».

И тогда технологи подбирают оптимальные режимы технологических операций (измельчения, гравитации, флотации, гидрометаллургии и т. п.), позволяющие сократить потери ценных компонентов», — комментирует работу прибора младший научный сотрудник Иргиредмета Владимир Кокорин.

TESCAN TIMA позволяет вывести минералогические исследования на новый уровень. Владимир Кокорин провёл для гостей наглядную демонстрацию возможностей системы.

«Эти маленькие «золотины» размером 226 даже не микрон, а нанометров, он нашёл в автоматическом режиме! И это не только очень мощный, но и очень гибкий аппарат. Если рентгенофазовый метод просто указывает, что есть такой-то минерал из такого-то ряда, то TESCAN TIMA даёт точный химический состав.

И во время съёмки он делает цифровые копии аншлифа, снимает не только каждый минерал, но и, в зависимости от задачи, устанавливает шаг, с которым нужно снимать: 3 микрона, 5 микрон. И частицу, представленную группой минералов, снимаем с этим маленьким-маленьким шагом», — рассказал Владимир Кокорин.

Прибор выдаёт гранулометрический состав и частиц, и зёрен. А благодаря банку данных можно посмотреть цифровые копии образцов, которые заказчики отправляли до этого. Сроки выполнения работы зависят от поставленной задачи. Нормальная съёмка одного образца без пробоподготовки занимает до 12 часов. Но если надо найти мелкие частицы золота, которые измеряются в нанометрах, то он может снимать и 4 недели, потому что шаг очень маленький и нужно набирать большую статистику, особенно по спектру, объясняет Владимир Кокорин.

Хоть это и система автоматизированного минералогического анализа, совсем без участия человека работать она, конечно, не может. Пока техника не дошла до таких высот, когда можно просто нажать кнопку и ждать результата.

Впрочем, тогда и специалисты будут не нужны, считает Владимир Кокорин. Из-за высокой разрешающей способности (до 1,2 нанометра) возникают серьёзные требования к установке оборудования, ведь при малейших вибрациях прибор уже будет не в состоянии найти так называемое упорное золото (Fine and super fine Gold-Au), которое по размерам составляет десятки и единицы нанометров. Поэтому нужен специальный фундамент.

Важно соблюсти условия не только по вибрациям, но и по электромагнитным помехам: соседство с дробилкой или электромагнитными излучателями самым пагубным образом повлияет на возможности прибора.

Наконец, на этапе исследования образцов с использованием автоматизированной системы TESCAN TIMA основной и главной задачей является составление классификационной схемы.

«Разработчики прибора заявляют, что в базе данных 500 тысяч минералов, но на самом деле она неполная. При работе на конкретном месторождении нужно создавать собственную базу, куда войдут модификации и микропримеси минералов. Если этого не сделать, из-за этих микропримесей прибор не будет различать минералы, а может и вовсе выявить минерал, которого у вас нет.

Поэтому сначала минералог должен дать заключение, какие минералы возможны с учетом данных рентгеновской дифрактометрии, далее составляется классификационная схема месторождения, и если один раз хорошо сделать эту работу, то в дальнейшем задача облегчена на 50%», — объясняет Владимир Кокорин.

Для прибора TESCAN создано различное программное обеспечение. Так, Modal analysis используется для определения минерального состава, распределения элементов по минералам, среднего элементного состава образца. Liberation analysis отвечает за анализ раскрытий и ассоциаций минералов, распределения по размерам частиц и зёрен, текстурный анализ образца. Наконец, ПО «Поиск ярких фаз» нужно для быстрого поиска редких труднообнаруживаемых минералов, например, золота, минералов с элементами платиновой группы.

«После завершения автоматического сканирования всего аншлифа известны объёмные доли каждого минерала в образце. В программном обеспечении к информации об объёмных долях добавляется информация о плотностях всех обнаруженных минералов и так вычисляется массовая доля каждого минерала (рисунок 1).

В программном обеспечении TIMA есть информация о плотностях обнаруженных минералов, и к ней добавляется информация о составах обнаруженных минералов. Поскольку массовые доли всех минералов известны, можно получить расчётный средний состав всего образца (рисунок 2)», — поясняет Владимир Кокорин.

Как видим, у TESCAN огромные возможности. Так что прибор отрабатывает вложенные в него деньги, выводя минералогические исследования на новый уровень.

Пришло время отечественных технологий

Впрочем, после введения санкций стремление использовать передовые западные разработки обернулось новыми сложностями. В качестве примера можно привести ситуацию с методиками для определения показателей по измельчаемости руд и выбору мельниц.

«В мире существуют две признанные методики для определения показателей рудоподготовки. Мы входим в SAGDesign Group по тестированию и расчёту циклов измельчения. Она использует канадскую методику, которую разработал Джон Старки, позволяющую выбрать измельчительное оборудование. Вторая признанная методика — это JK с падающим весом.

Её мы тоже используем, но сейчас возникли проблемы: австралийцы, к сожалению, временно прекратили сотрудничество. Раньше мы проводили анализы, полученные результаты направляли в Брисбен (Австралия), и уже там рассчитывали мельницы и циклы. Хорошо, что канадцы никаких ограничений пока не ввели.

Тем не менее есть методика определения удельной производительности мельниц Механобра-Иргиредмета. Если зарубежные партнёры совсем откажутся от сотрудничества, видимо, будем её использовать», — заключил Григорий Войлошников.

Пример с методиками для тестирования циклов измельчения не единственный. Если присмотреться повнимательнее, то можно найти ещё отечественные аналоги для зарубежных технологий.

Григорий Войлошников отметил угольно-сорбционную технологию, разработанную совместно с Иркутским политехническим институтом ещё в советское время, в частности, технологию и оборудование для десорбции золота с насыщенных углей, которая имеет ряд преимуществ по сравнению с зарубежными аналогами (Zadra, IPS). Ещё одна авторская разработка института — Автономная гидрометаллургическая установка (АВГУСТ) для интенсивного цианирования гравиоконцентратов, которая может составить конкуренцию зарубежным установкам ACACIA и Gekko.

Кроме того, институт разработал и поставляет электролизёры для выделения золота из кислых и щелочных сред, колонные аппараты для цианирования и сорбции, руднотермические печи для плавки золота и другое оборудование. Имеются оригинальные разработки для переработки углистых и медистых золотых руд, сурьмяных руд, хвостов обогатительных и гидрометаллургических предприятий и т. п.

Разработанные специалистами института технологии кондиционирования оборотных вод, обезвреживания хвостов позволяют успешно решать экологические проблемы горнодобывающих предприятий.

Второй шанс для бедных руд

Ещё одна разработка Иргиредмета касается технологий предварительного обогащения руд. Для этого существует несколько методов: оптическая сепарация, тяжелосредное обогащение и рентгенорадиометрическая сепарация (РРС). Последний из них — разработка Иргиредмета.

В основе РРС лежит рентгенофлуоресцентный метод, который позволяет производить сортировку кусков руды по прямому содержанию полезных элементов. Сам процесс измерения и разделения кусков происходит в специальных сепараторах.

«Эта технология была разработана в нашем институте ещё 40 лет назад и все эти годы совершенствовалась. Сейчас она уже используется при работе с различными полезными ископаемыми: это и золотосодержащие, и редкометалльные и полиметаллические руды, в последнее время ещё и угли», — рассказал старший научный сотрудник технологического центра рентгенорадиометрической сепарации Вадим Куликов.

Сортировка может быть покусковой, когда происходит облучение кусков руды мягким рентгеновским излучением, которое вызывает ответное излучение элементов.

«Куски облучаются, а затем специальный датчик фиксирует вторичное излучение. Скорость — до 8 кусков в секунду, обычно 3-5 кусков в секунду. Мы работаем над повышением производительности. Сейчас сепараторы 3- и 4-ручьевые, но мы разработали новую модель сепаратора «Ангара» с 6 и 8 ручьями. Кроме этого, заменяем электромагнитные исполнительные устройства на электропневматические, за счёт чего вырастет производительность», — пояснил Вадим Куликов.

Кроме покусковой, существует возможность и крупнопорционной сепарации с помощью датчика, которым управляет оператор. По итогам замера определяется, куда отправить материал в самосвале: на фабрику для переработки, на сортировку или же в отвал, если содержание полезного компонента в руде слишком низкое.

«На многих предприятиях лежат миллионы тонн бедных и забалансовых руд. Но можно провести предварительное обогащение до такого содержания полезного компонента, чтобы везти эти руды на фабрику и перерабатывать. Поэтому перспективы у нас хорошие, будем продолжать работать и надеяться, что наши технологии будут внедряться всё больше и больше. И потом, это наши, отечественные технологии, что в нынешних условиях особенно важно», — резюмировал Вадим Куликов.

Посещение промплощадки Иргиредмета дало поводы для оптимизма. В России в целом и в Иргиредмете в частности по многим направлениям существуют собственные разработки, которые могут заменить импортные аналоги.

В то же время полный отказ от передовых зарубежных технологий, неважно, добровольный или вынужденный, может затормозить развитие отрасли. Всё-таки путь к успеху видится в сочетании собственных разработок и разумного использования лучшего иностранного опыта.


Текст: Андрей Халбашкеев


Поделиться:
Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №3, 2022
Еще по теме

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спецпроекты
Уголь России и Майнинг 2022
Спецпроект «Уголь России и Майнинг – 2022» глазами dprom.online. Обзор XXX Международной специализированной выставки в Новокузнецке: обзоры техники,...
MiningWorld Russia 2022
Обзор технических решений для добычи, обогащения и транспортировки полезных ископаемых, представленных на площадке МВЦ «Крокус Экспо» в Москве....
Рудник Урала 2021
Главные события выставки «Рудник Урала-2021» в рамках спецпроекта dprom.online. Полный обзор мероприятия: «живые» материалы об участниках и их...
В помощь шахтёру
Путеводитель по технике и технологиям, которые делают работу предприятий эффективной и безопасной.
Уголь России и Майнинг 2021 | Обзор выставки
Спецпроект dprom.online, посвящённый международной выставке «Уголь России и Майнинг 2021» в Новокузнецке. Репортажи со стендов компаний-участников,...
Mining World Russia 2021 | Обзор выставки
Спецпроект MiningWorld Russia 2021: в прямом контакте. Читайте уникальные материалы с крупной отраслевой выставки международного уровня, прошедшей...
День Шахтёра 2020
В последнее воскресенье августа свой праздник отмечают люди, занятые в горной добыче. В День шахтёра 2020 принимают поздравления профессионалы своего...
Уголь России и Майнинг 2019
Спецпроект dprom.online: следите за выставкой в режиме реального времени.

Ежедневно: репортажи, фотоотчеты, обзоры стендов участников и релизы с...

COVID-2019
Спецпроект DPROM-НОНСТОП. Актуальные задачи и современные решения. Достижения и рекорды. Мнения и прогнозы. Работа отрасли в условиях новой...
Mining World Russia 2020 | Репортаж и обзор участников выставки
Международная выставка в Москве Mining World Russia 2020 – теперь в онлайн-режиме. Показываем весь ассортимент машин и оборудования для добычи,...
популярное на сайте
Ежедневные новости. Актуально и кратко. Присоединяйтесь к телеграм-каналу Свернуть

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.