Фильтр-прессы различного конструктива остаются одним из самых популярных видов оборудования для разделения пульпы на жидкую и твёрдую фазы. Такие системы можно увидеть на обогатительных фабриках, работающих с самыми разными полезными ископаемыми.
Однако на эффективность процесса обезвоживания влияет не только конструкция самого фильтр-пресса, но и качество и правильный подбор фильтровальной ткани. И в отрасли есть немало примеров, когда замена этого элемента системы на более подходящий оборачивалась ростом производительности обогатительного производства.
Что касается спроса на фильтр-прессы, то он, как отмечает генеральный директор ООО «КемИнС» Алексей Цветнов, в настоящее время растёт. Да, ситуация в отрасли непростая, да, сроки реализации ряда проектов сдвинуты «вправо», но рынок добычи живёт, появляются и новые перерабатывающие мощности, перед которыми в любом случае встанут задачи обезвоживания концентрата или фильтрации шлама.
«Российские компании проявляют устойчивый интерес к фильтр-прессам. Это энергоэффективное оборудование, которое успешно решает технологические и производственные задачи в разнообразных отраслях промышленности», — соглашается коммерческий директор компании «Астериас» Виктор Рожников.
Получается, что фильтр-прессы без работы в России не останутся. При этом и уже действующему, и новому оборудованию не обойтись без фильтровальных материалов.
В этом смысле примечателен тот факт, что фильтровальное оборудование и фильтровальные материалы, как правило, создают разные компании. Алексей Цветнов объясняет: речь идёт о принципиально разных производствах с точки зрения знаний и опыта специалистов, технологического оборудования.
«Производство фильтр-прессов — это обработка металла и сборочное производство машин, а создание фильтровальных материалов подразумевает термическую и механическую обработку полимерных материалов, глубокие знания в этой области.
В Европе такие производства, как правило, разнесены по разным компаниям, в Китае же крупные предприятия, наоборот, стремятся организовать у себя более полный технологический цикл», — говорит Алексей Цветнов. Напомним, что компания «КемИнС» является комплексным поставщиком технологического оборудования.
Такого же мнения придерживаются и поставщики фильтровальных материалов. Виктор Рожников даже предположил, что текстильное производство по своей организации и по количеству технологических стадий является более сложным, чем изготовление фильтровального оборудования.
«Производство ткани организовано в несколько этапов. Первый — это намотка бобины с продольными нитями основы. Процесс требует контроля каждой нити и поддержания специальной влажности и температуры в цехе. Второй — заправка нитей основы в ткацкий станок — эта кропотливая женская работа может занимать не одну неделю.
Третий — собственно производство ткани на станке, термическая обработка полимерной ткани (каландрирование и термоусадка). Ну и финальный этап — это проверка качества материала. На каждой из этих стадий требуются специальные знания и навыки, особая настройка оборудования в зависимости от типа изготавливаемого материала», — объяснил Виктор Рожников.
Что касается географии производства, то профильные текстильные предприятия работают в том числе и в России. Проблема здесь в другом — в полимерном сырье. Хотя наша страна, как мы уже говорили, является крупным потребителем фильтровальных материалов, отечественная промышленность зависит от импортных поставок.
Полимеры, рассказывает Виктор Рожников, буквально произвели революцию в отрасли в 1960-х годах. С того момента они практически вытеснили с рынка ткани из натуральных волокон за счёт ряда преимуществ, в том числе химической стойкости. И сегодня большую часть фильтровальных материалов изготавливают из полимерных нитей или волокон.
Мы уже упоминали о том, что фильтровальные материалы, равно как и сами фильтр-прессы, активно производят в Китае — собственно, уже никого не удивляет, что в Поднебесной можно найти фактически любые решения. И, говорит Алексей Цветнов, после 2022 года, когда рыночная картина существенно изменилась, именно Китай стал одним из ключевых поставщиков фильтровальных материалов в Россию. Увеличилась и доля Индии на этом рынке. А вот до 2022 года мы очень активно приобретали фильтровальные материалы европейского производства.
«Но далеко не все продукты ушедших компаний можно с лёгкостью заменить, особенно для технологичных производств с высокими техническими требованиями. Современное текстильное производство хотя и относится к лёгкой промышленности, но на деле является сложным производственным процессом, создание которого требует и больших денег, и современных технологий», — говорит Виктор Рожников.
В качестве примера таких требовательных заказчиков Алексей Цветнов привёл гидрометаллургические производства, отметив, что здесь активно использовались фильтровальные материалы из Германии, а сложность импортозамещения объяснил свойствами европейских полимеров — во многом уникальными.
Ещё в 2022 г., сразу после начала нового периода в истории российско-европейских торговых отношений, Виктор Рожников предупреждал, что отказаться от западных фильтровальных тканей будет не так-то просто. Аргументы были теми же самими: именно здешние компании владеют передовыми технологиями в области производства полимерных нитей и профильным оборудованием, весьма специфичным. И, например, ткани для фильтрации особо тонких частиц, ткани большой ширины производили только европейцы.
«В последние годы происходит увеличение темпов выработки минералов во всём мире, на фабриках появляются фильтры огромного размера. Экипировка таких фильтров требует увеличения ширины фильтровальных тканей: если 10 лет назад широкой считалась ткань 2-2,5 м, то сейчас ширина ткани составляет 3-3,5 м, и уже внедряются станки шириной более 4 метров.
Однако увеличение ширины ткани не является главной тенденцией. Активно тестируются и внедряются новые модифицированные полимеры, которые улучшают стойкость и долговечность ткани», — подчёркивает Виктор Рожников.
Так реально ли развернуть профильное производство в России? В целом нет ничего невозможного, но потребуется в время на исследования и апробацию новой продукции.
«Есть попытки начать производство фильтровальных материалов в нашей стране. Это экономически целесообразно касательно фильтровальных тканей и изделий из них. В случае фильтровальных плит работа только на рынок России не окупит затраты на организацию производства. Поэтому, открывая производство, очень важно быть ориентированным на экспорт в другие страны», — говорит Алексей Цветнов.
При этом специалист добавляет: разработками для новых технологий производства полимеров, к сожалению, на сегодняшний день располагают западные лицензиары. В страны третьего мира они продают технологии 10-20-летней давности. Поэтому тренд на российском рынке сегодня — это по возможности получить продукт из Китая или Индии, приближающийся по качеству к европейскому.
Что же это за невероятные свойства тканей, которые делают некоторые из них незаменимыми? Неужели выбор фильтровального материала действительно может повлиять на производительность предприятия?
Специалисты «Астериас» привели два примера из своего опыта. Одно из российских золотодобывающих предприятий, где драгоценный металл извлекают по технологии цианирования, приобрело у компании фильтровальные салфетки из ткани со специальным покрытием.
К слову, это пример продукции, которую не производят в России. Салфетки «ходили» в два-три раза дольше, чем отечественные или китайские аналоги. Но самое интересное, что компания смогла нарастить объём добычи на 500 кг в год. Умножаем на стоимость золота и получаем запредельный экономический эффект.
Особые требования к оборудованию предъявляет уранодобыча. Технология скважинного подземного выщелачивания также предполагает этап фильтрации. Во-первых, можно представить, в каких условиях здесь работает оборудование, элементы которого взаимодействуют с агрессивными веществами. А во-вторых, практика показала, что правильный подбор фильтровальных материалов может на 20% увеличить выход жёлтого кека.
Выбор оптимальной фильтровальной ткани подразумевает учёт многих особенностей производства. Специалисты компании «АкваАналитик» сформировали целые перечень значимых параметров.
Первый и очевидный — это тип фильтровального оборудования. Важными свойствами фильтровальной ткани являются прочность на растяжение, свойства удлинения, гибкость и долговечность материала, а разные фильтры удерживают и натягивают материал по-разному.
Значимой характеристикой являются и особенности отделения кека.
Если ткань подобрана правильно, то удалить кек будет максимально легко. Эксперты «АкваАналитик» рекомендуют обращать внимание на то, каким получается осадок в фильтр-прессе. Если он, например, имеет неправильную форму или же кек формируется частично, можно предположить, что фильтровальный материал подобран некорректно.
Важный момент: разные ткани приспособлены для работы с частицами разного размера. Если поры будут слишком большими, то материал просто пройдёт насквозь, не задержавшись в фильтре. Но и слишком маленькие поры — это тоже не универсальное решение, ведь в этом случае ткань забьётся и перестанет пропускать жидкость. К тому же ткань с малыми отверстиями увеличит время процесса фильтрации.
При этом в условиях производства нередко оказывается, что размер частиц твёрдого в пульпе неодинаков. В этом случае получается, что требования к фильтровальной ткани исключают друг друга. Одним из решений может быть организация фильтрации в несколько циклов. Интересный момент: осадок, образующийся на ткани, сам может выполнять часть задач по фильтрации, забивая поры ткани.
Кроме того, учитывая приведённый выше пример с уранового производства, важной характеристикой является химическая и термостойкость фильтровальной ткани. Специалисты китайской ShanghaiJunyi, чей ассортимент включает в себя и фильтровальные оборудование, и материалы, обращают внимание на то, что некоторые ткани могут быть кислото-, но при этом не щелочестойкими и наоборот. Поэтому речь в любом случае идёт об индивидуальном подборе.
Кроме того, представители китайского поставщика обращают внимание на такой параметр, как эффективность очистки фильтровального кека. Логика такая: чем легче фильтровальная лепёшка будет отделяться от ткани, тем меньше времени уйдёт на этот процесс и тем производительнее будет фильтр. Яркий пример — работа фильтр-прессов на участке обезвоживания хвостов. Виктор Рожников объясняет, что в данном случае главной задачей оборудования является возврат воды в технологический процесс, осадок же предприятие утилизирует.
На крупных фабриках могут работать несколько огромных фильтр-прессов с сотней и более фильтровальных плит на каждом. Процесс организован довольно просто: фильтруем осадок и выгружаем его из камер. Но, если кек плохо отделяется от ткани, на зачистку 100-180 плит может потребоваться более часа, то есть длительность фильтрации увеличится.
Если же кек отделяется хорошо и организована система быстрого перелистывания плит, фильтр удастся разгрузить минут за 10-20. Таким образом свойства фильтровальной ткани, правильный подбор материалов оказываются напрямую связаны с производительностью технологического участка.
Учитывая, что фильтр-прессы работают на самых разных производствах, очевидно, что стоящие перед ними задачи отличаются от предприятия к предприятию. Например, популярный в добывающей индустрии камерный фильтр-пресс на ОФ может обезвоживать концентрат, на ЗИФ — фильтровать хвосты, на угольной фабрике — фильтровать угольный шлам для рециркуляции воды. Поэтому ответственные поставщики фильтровальных материалов обязательно узнают как можно больше о производстве заказчика, возьмут образцы пульпы или шлама и проведут необходимые исследования.
В этом случае предприятие действительно получит дополнительные килограммы или даже тонны материала только благодаря фильтровальным материалам.
Виктор Рожников, коммерческий директор компании «Астериас»
«К фильтру могут предъявляться противоположные требования в зависимости от процесса. Например, задачи получения чистого фильтрата и обезвоживания рудного концентрата потребуют не только разной конструкции самого фильтр-пресса, но и применения фильтровальных материалов, свойства которых и даже сам полимер нитей будут сильно отличаться.
При этом в обоих случаях именно характеристики фильтровального материала будут критичными для получения требуемого результата».
Алексей Цветнов, генеральный директор ООО «КемИнС»
«Эффективность работы фильтр-пресса — это степень разделения твёрдой и жидкой фазы. Конструкция фильтровальной плиты определяет гидродинамику основных процессов обезвоживания в камере фильтр-пресса, она служит каркасом для фильтровальной ткани, которую часто называют фильтровальной салфеткой.
Поэтому можно смело заявлять, что конструкция и материалы фильтровальной плиты играют определяющую роль в эффективности работы фильтр-пресса».
Текст: Кира Истратова
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.