Как построить модульную обогатительную фабрику для горных золотых руд? Комплексное решение под ключ EPC для всей линии CIP/CIL

При строительстве обогатительной фабрики для рудного золота традиционная модель заключается в «бетонировании на месте, доставке отдельных компонентов и сборке на месте», при этом срок строительства часто превышает год, а в случае зарубежных проектов к этому добавляются неопределенности, связанные с таможенным оформлением, логистикой и налаживанием взаимодействия с местными строительными бригадами.Все больше владельцев рудников обращают внимание на модульные обогатительные фабрики: ключевые технологические участки изготавливаются в виде модулей на заводе, доставляются на место и быстро собираются на месте. В сочетании с комплексными линиями CIP/CIL и комплексной организацией проекта по схеме «под ключ» (EPC) это позволяет сократить сроки строительства и снизить риски реализации проекта.Однако модуляция — это не просто «упаковка оборудования в контейнеры»: выбор этапов, подходящих для модуляции, определение подходящих технологий CIP и CIL, а также установление границ EPC напрямую определяют успех или провал проекта. В данной статье на примере логики строительства модульной обогатительной фабрики для рудного золота систематически разъясняется комплексный проект «под ключ» EPC для полной производственной линии CIP/CIL.

I. Что такое модульная обогатительная фабрика для рудного золота?

Основная идея модульной обогатительной фабрики заключается в «предварительной сборке на заводе и монтаже на месте»: фабрика разбивается по технологическим функциям на несколько модульных блоков — модуль дробления, модуль измельчения и классификации, модуль выщелачивания и адсорбции, модуль десорбции и электролиза, модуль обогащения и обезвоживания, модуль электрораспределения и управления и т. д.каждый модуль проходит интеграцию оборудования, предварительную монтаж трубопроводов, электрическое подключение и заводские испытания на производственной площадке, а затем отправляется на место в сборе; благодаря стандартизированным интерфейсам между модулями происходит быстрое соединение, что значительно сокращает объем работ по сварке, бетонированию и наладке на месте.

Для рудных золоторудников ценность модульного подхода заключается главным образом в трёх аспектах:

Во-первых, сокращение сроков строительства. Строительные работы на объекте и изготовление модулей могут вестись параллельно; после доставки модулей на место они устанавливаются и соединяются по принципу «сборки из кубиков», что значительно сокращает сроки монтажа и наладки.

Во-вторых, контроль качества. Маршруты трубопроводов, электрические соединения и центрирование оборудования выполняются и тестируются на заводе, что исключает влияние погодных условий, квалификации рабочих и условий строительства на объекте, а также позволяет избежать ситуации, когда «реальное исполнение на объекте не соответствует чертежам».

В-третьих, удобство перемещения и расширения производства. Модульная конструкция более подходит для проектов с разрозненными месторождениями и поэтапным строительством; при последующем расширении производства можно добавлять модули, не прибегая к сносу и перестройке.

Следует отметить, что модульный подход не применим ко всему: строительство фундаментов, конструкций зданий и крупных резервуаров по-прежнему осуществляется преимущественно на месте; основной упор в модулизации делается на интеграцию технологического оборудования и системы электрического управления. Только при четком разграничении сфер применения модулизация действительно позволяет сэкономить время и средства.

II. Какие модули входят в комплектную линию CIP/CIL?

Основными технологическими схемами цианирования цельного руды для извлечения золота из горных пород являются CIP (угле-цианирование) или CIL (угле-промывка). Полная линия обычно состоит из следующих модулей:

1. Модуль дробления. Грубое дробление в щековой дробилке + средне-мелкое дробление в конусной дробилке, в комплекте с вибрационным питателем, ленточным конвейером и круговым вибрационным грохотом, в соответствии с принципом «больше дробления — меньше измельчения».Модульная дробильная станция позволяет интегрировать дробилки, питатели, грохоты и конвейеры в стальную раму; на месте установки требуется лишь фундамент и подключение соединительных элементов.

2. Модуль измельчения и классификации. Шаровая мельница (первая ступень решетчатая + вторая ступень переливная, либо одноступенчатая конфигурация) + спиральный классификатор или гидроциклон в замкнутом цикле; степень измельчения определяется степенью разъединения золота.Модуль измельчения предъявляет высокие требования к нагрузке на фундамент и к центрированию; обычно он поставляется в модульном виде в комплекте «оборудование + основание + локальные трубопроводы», при этом фундамент по-прежнему заливается на месте.

3. Модуль выщелачивания и адсорбции (ядро технологий CIP/CIL). Серия выщелачивающих ванн, соединенных последовательно (с перемешиванием и аэрацией), система адсорбции на активированном угле, сито для отделения угля, устройство для извлечения угля, высокоэффективная ванна для углевого выщелачивания с двумя рабочими колесами (технология CIL). Технология CIL сочетает выщелачивание и адсорбцию, имеет компактную схему и меньшее количество ванн;в процессе CIP сначала происходит выщелачивание, а затем адсорбция, что обеспечивает более длительное время выщелачивания и подходит для руд с низкой скоростью выщелачивания или требующих поэтапного контроля. Данный модуль характеризуется плотной разводкой трубопроводов и большим количеством клапанов и приборов, что делает его наиболее подходящим для предварительной интеграции на заводе.

4. Модуль десорбции и электролиза. Углерод с золотом после кислотной промывки поступает в десорбционную колонну (при нормальной температуре и давлении или при высоких температурах и давлениях), где в результате электролиза десорбционного раствора получается золотой шлам, который затем направляется в плавильную печь для производства чистого золота. Данный модуль может быть полностью интегрирован в виде модуля на сказочной платформе.

5. Модуль обогащения и обезвоживания. Высокоэффективный сгуститель, пластинчато-рамный фильтр-пресс (сухой сброс хвостов, обезвоживание концентрата), обезвоживающий грохот, а также системы добавления флокулянтов и циркуляции воды.

6. Модуль электрораспределения и управления. Системы плавного пуска/частотного преобразования, устройства стабилизации напряжения, система управления ПЛК, измерительные приборы и кабельные лотки. Для зарубежных проектов также требуется интеграция дизель-генераторных установок в качестве основного или резервного источника питания для обеспечения стабильности электроснабжения.

III. CIP или CIL? Сначала оцените руду, а затем определите модули

Основное различие между CIP и CIL заключается в том, проводятся ли выщелачивание и адсорбция в одной емкости:

• CIL (углевая выщелачивательная технология): выщелачивание и адсорбция на активированном угле происходят одновременно; активированный уголь добавляется в последнюю ванну и движется вперед в противотоке. Процесс компактен, количество ванн невелико, инвестиции относительно низкие; подходит для средних и крупных обогатительных фабрик и является распространенным выбором для обычных рудных золоторудников.

• CIP (метод углевой суспензии): сначала осуществляется последовательное выщелачивание в нескольких резервуарах, после чего выщелаченная суспензия поступает в адсорбционный резервуар для добавления угля. Время выщелачивания более продолжительное, а поэтапное управление — более точное; этот метод подходит для руд с высокой скоростью выщелачивания или крупных обогатительных фабрик, а также является более надежным вариантом для руд с медленной кинетикой выщелачивания.

Основанием для выбора технологии служат данные испытаний руды: кривая скорости выщелачивания, форма нахождения золота, сопутствующие элементы (руда, содержащая мышьяк, углерод или сурьму, требует предварительной обработки), степень осаждения в пульпе. При работе с рудой с высоким содержанием глины необходимо усилить промывку и обесглинивание, а также оптимизировать систему перемешивания и аэрации; в противном случае ни CIL, ни CIP не будут работать эффективно.Если технологическая схема выбрана неверно, модульная конструкция лишь ускорит воплощение этой ошибки в реальность — поэтому испытания и проектирование технологического процесса должны предшествовать изготовлению модулей.

IV. EPC-проекты под ключ: как определить границы ответственности?

Основной принцип EPC «под ключ» от GoldProcessingPlant заключается в том, что «мы берем на себя полную ответственность за все, что входит в нашу компетенцию, а о том, что требует участия заказчика, сообщаем заранее»:

Мы отвечаем за: технологическое проектирование и техническое решение (анализ характеристик руды, определение технологического процесса, режим использования реагентов), инженерное проектирование и чертежи (план площадки, схема размещения оборудования, схема строительных условий), изготовление основного оборудования и поставку сопутствующего оборудования (дробление, измельчение, флотация/гравитационная сепарация, выщелачивание и адсорбция методами CIL/CIP, обогащение и обезвоживание, распределение электроэнергии и управление), техническое руководство монтажом на объекте, комплексные наладка и пуско-наладка, а также обучение персонала, послепродажное обслуживание и поставка запасных частей.

Заказчик отвечает за: строительные работы (организуются в соответствии с предоставленными нами схемами строительных условий; полные рабочие чертежи строительных конструкций разрабатываются местным проектирующим бюро, имеющим соответствующую квалификацию), организацию местных монтажников (наши инженеры на месте дают инструкции по монтажу), обеспечение на площадке «трех подключений и одного выравнивания» (подключения к коммуникациям, выравнивание площадки) и условий для подъема, монтажа и наладки, а также оформление документов, необходимых для соблюдения местных нормативных требований.

Почему такое распределение обязанностей более выгодно: отправка большого количества рабочих из Китая на зарубежную площадку, включая авиабилеты, визы, проживание и питание, а также высокую дневную заработную плату, значительно повысит стоимость проекта;если же заказчик нанимает местных монтажников, а наши инженеры обеспечивают техническое руководство, это позволяет не только гарантировать соблюдение строительных стандартов, но и значительно сократить затраты на рабочую силу. В случае отсутствия у заказчика местных строительных ресурсов можно отдельно согласовать вариант под ключ и зафиксировать его в контракте.

Почему модульная технология естественным образом сочетается с EPC: предварительная сборка модулей осуществляется на собственном производственном предприятии, где инженеры-технологи и инженеры-механики работают в одной команде, а соединения модулей выполняются в соответствии с чертежами; на объекте одна и та же команда координирует монтаж и проводит комплексную наладку, благодаря чему цепочка ответственности не прерывается, и в случае возникновения проблем ответственность не перекладывается на проектную организацию, завод-изготовителя оборудования или строительную бригаду.

V. Как планировать сроки реализации проекта?

Обычный проект по добыче золота из горных пород занимает от 8 до 15 месяцев от начала разработки технологического проекта до ввода в эксплуатацию. Ключевые этапы:проектирование технологического процесса, выбор оборудования и подготовка коммерческого предложения — около 7–15 дней → разработка инженерных чертежей — около 20–30 дней → изготовление оборудования — 60–120 дней → логистика — 30–60 дней → монтаж и пуско-наладка — 60–150 дней.Ценность модульного подхода заключается в «перекрестном» выполнении работ: как только основные технологические параметры (степень измельчения, количество стадий выщелачивания, время выщелачивания) определены, модули могут быть отправлены на завод для изготовления без необходимости дожидаться готовности полного комплекта чертежей; заказчик может одновременно с разработкой чертежей строительных работ приступить к подготовке площадки («три подключения и одно выравнивание») и строительству фундамента цеха;для зарубежных проектов обязательно следует предусмотреть резерв времени на таможенное оформление и внутреннюю транспортировку (около 30 дней), а также дополнительный запас времени на такие переходные этапы. В случае сложных для переработки руд, удаленных месторождений или большого объема нестандартных заказов необходимо увеличить этот резерв.

VI. Гарантия качества и условия сотрудничества

Компания GoldProcessingPlant располагает двумя собственными производственными базами в провинциях Шаньдун и Цзянси, занимающими площадь около 50 000 кв. м, из которых 20 000 кв. м составляют современные стандартные производственные цеха, оснащенные крупными обрабатывающими центрами с ЧПУ и лазерными резаками, а также оборудованные испытательной площадкой для оборудования и центром по испытаниям обогатительных процессов. Компания внедрила систему управления качеством ISO 9001, продукция прошла сертификацию CE, а годовая производственная мощность превышает 500 комплектов оборудования;Проекты охватывают основные районы добычи золота в Африке, Южной Америке, Центральной Азии, Юго-Восточной Азии и других регионах, с производительностью от 30 до 5000 тонн в сутки.

Сотрудничество не предполагает обязательной комплектации: можно заказать только испытания по обогащению руды и проверку технологического процесса, приобрести только технологический проект или инженерные чертежи, закупить отдельное оборудование или комплект оборудования, пригласить инженера для наладки на месте, а также воспользоваться комплексной услугой под ключ (EPC). Расходы на предварительные испытания и проектирование могут быть полностью зачтены при последующем заключении контракта на поставку оборудования или EPC.Показатели извлечения устанавливаются с учётом характеристик руды и технологических условий; целевые показатели наладки фиксируются в контракте; разумные критерии приёмки согласовываются на основе одного и того же источника руды и одинаковых условий эксплуатации; срок гарантии составляет 12 месяцев, по истечении которого обеспечивается долгосрочная поставка запасных частей и предоставляются рекомендации по оптимизации технологического процесса.

Модульная обогатительная фабрика для золотосодержащих горных пород: модули — это форма, технология — суть, а EPC — гарантия ответственности. Сначала изучить руду, затем определить технологический процесс, подобрать модули в соответствии с процессом и провести наладку до получения золота силами одной команды — вот как правильно реализовать комплексный проект под ключ для линии CIP/CIL.GoldProcessingPlant — сначала изучаем руду, затем подбираем оборудование.