Как сконфигурировать модульное оборудование для небольшой золотообогатительной фабрики? Проект линии CIP производительностью 50 тонн в сутки

Малые золотодобывающие предприятия — это тот случай, когда наиболее легко попасть в ловушку, «строив их по схеме крупных предприятий».При суточной производительности 50 тонн, если слепо копировать логику конфигурации предприятий мощностью в несколько сотен тонн — большие цеха, огромные ванны, полная автоматизация — срок окупаемости инвестиций значительно увеличится; с другой стороны, если ради экономии просто собрать отдельные агрегаты, несовместимые между собой, и выщелачивание не будет соответствовать стандартам, золото все равно не получится.Производительность 50 тонн в сутки относится к «золотому диапазону» модульных обогатительных фабрик: размеры оборудования умеренные, его можно изготовить на заводе и быстро смонтировать на месте, инвестиции контролируемы, а ввод в эксплуатацию происходит быстро. В данной статье подробно рассмотрена логика конфигурации CIP-линии производительностью 50 тонн в сутки: как разбивать модули, как подбирать оборудование и как распределять обязанности в рамках EPC-контракта.

I. Сначала определим исходные условия: для каких руд подходит производительность 50 тонн в сутки?

Небольшая обогатительная фабрика производительностью 50 тонн в сутки обычно соответствует трем сценариям: небольшие скальные золотоносные тела, централизованная переработка разрозненных месторождений, а также предварительное экспериментальное производство (сначала строится небольшая фабрика для отработки технологического процесса, а затем производится расширение мощностей).Метод CIP (углевая промывка) подходит для руд с высокой степенью окисления, в которых золото преобладает в свободной форме и которые не содержат таких серьезных мешающих элементов, как медь, мышьяк, сурьма и углерод; если руда содержит мышьяк, углерод или сурьму, необходимо сначала провести испытания по предварительной обработке, и нельзя сразу применять метод CIP.

Ключевое условие: сначала провести обогатительные испытания, а затем определить оборудование. Несмотря на небольшую мощность в 50 тонн в сутки, нельзя пренебрегать логикой технологического процесса — степень измельчения, время выщелачивания, концентрация цианидов и расход активированного угля должны определяться на основе данных испытаний выщелачивания репрезентативных проб руды. К отчету об испытаниях следует приложить перечень выбранного оборудования и предварительный бюджет, чтобы избежать ситуации, когда «сначала покупают оборудование, а потом думают о технологическом процессе».

II. Модульная разбивка CIP-линии производительностью 50 т/сутки

Суть технологии CIP заключается в принципе «сначала выщелачивание, затем адсорбция». Технологический процесс выглядит следующим образом: дробление → измельчение и классификация → сгущение → последовательное выщелачивание в нескольких ваннах → добавление угля в адсорбционную ванну → отделение угля, насыщенного золотом → десорбция и электролиз → плавка. В рамках модульной конфигурации процесс можно разбить на шесть модулей:

Модуль 1: Модуль дробления. Грубое дробление с помощью щековой дробилки (например, малогабаритные щековые дробилки серии PE) + вибрационный питатель + ленточный конвейер; размер частиц на выходе должен соответствовать требованиям к сырью для измельчения. Для мощности 50 т/сутки обычно достаточно одноступенчатого дробления; при высокой твердости руды можно добавить ступень тонкого дробления.Дробилка и питатель могут быть интегрированы в стальную раму, которая устанавливается на фундамент на месте с подключением к соединительным разъемам.

Модуль 2: Модуль измельчения и классификации. Малая шаровая мельница (решетчатого типа, с принудительной разгрузкой, предотвращающая переизмельчение) + спиральный классификатор или малый гидравлический циклон в замкнутом цикле.Степень измельчения определяется экспериментально; обычно доля фракции -200 меш составляет 65–80 %. Модуль измельчения предъявляет высокие требования к нагрузке на фундамент и выравниванию; он поставляется в модульном виде в комплекте «оборудование + основание + локальные трубопроводы», а фундамент заливается на месте.

Модуль 3: Модуль обогащения. Малый высокоэффективный сгуститель (или наклоннотрубный сгуститель) сгущает перелив из модуля измельчения и классификации до концентрации, подходящей для выщелачивания; переливная вода используется в цикле. Диаметр сгустителя производительностью 50 т/сутки не велик, поэтому его можно отгружать целиком или по частям.

Модуль 4: Модуль выщелачивания и адсорбции (ядро CIP). Система последовательно соединенных выщелачивающих ванн (с перемешиванием и аэрацией, обычно 4–6 ванн) + адсорбционная ванна (с добавлением активированного угля) + сито для отделения угля + устройство для извлечения угля + насос для извлечения угля.Особенностью CIP является то, что поступление в адсорбционную ванну происходит только после завершения выщелачивания, что обеспечивает более длительное время выщелачивания. Данный модуль характеризуется большим количеством трубопроводов и арматуры, что делает его наиболее подходящим для предварительной сборки на заводе — ванны для выщелачивания, адсорбционные ванны, трубопроводы, арматура и приборы проходят предварительную сборку и испытания на заводе, а после доставки на место установки их устанавливают по номерам и подключают в соответствии с маркировкой.

Модуль 5: Модуль десорбции и электролиза. Углерод, содержащий золото, после кислотной промывки поступает в десорбционную колонну (при производительности 50 тонн/сутки обычно используется десорбция при комнатной температуре и нормальном давлении); в результате электролиза десорбционной жидкости получается золотой шлам, который затем направляется в плавильную печь для производства чистого золота. Данный модуль может быть полностью интегрирован в виде сборочной установки, занимающей мало места; на месте требуется только подключение к электросети, водопроводу и трубопроводам.

Модуль 6: Модуль электрораспределения и управления. Конфигурация с плавным пуском снижает ударный пусковой ток; система управления ПЛК, приборы и кабельные лотки поставляются в комплекте; в регионах с нестабильным электроснабжением можно интегрировать небольшую дизельную генераторную установку в качестве резервного источника питания.

Работы, которые необходимо выполнить на месте: фундаменты для оборудования, конструкция производственного корпуса (или простой стальной навес), часть трубопроводов большой протяженности, хвостохранилище/установки сухого отвода хвостов. Полные строительные чертежи здания и сооружений должны быть подготовлены местным проектирующим бюро, имеющим соответствующую квалификацию.

III. Основные моменты конфигурации оборудования для линии CIP производительностью 50 т/сутки

Дробление: небольшая щековая дробилка (модель подбирается исходя из максимального размера зерен руды) + вибрационный питатель + ленточный конвейер. Следуя принципу «больше дробить, меньше измельчать», необходимо добиться максимально мелкого размера дробленого материала, чтобы снизить нагрузку на мельницу.

Измельчение и классификация: небольшая решетчатая шаровая мельница + спиральный классификатор (или гироскопический сепаратор) в замкнутом цикле. Параметры шаровой мельницы рассчитываются исходя из производительности 50 т/сутки и экспериментальной степени измельчения; следует избегать как «перебора мощности», приводящего к расточительному энергопотреблению, так и недостаточных параметров, приводящих к несоответствию степени измельчения установленным требованиям.

Выщелачивание и адсорбция: количество выщелачивающих ванн определяется по формуле «время выщелачивания ÷ время пребывания в одной ванне»; для производительности 50 т/сутки обычно используются 4–6 ванн, соединенных последовательно; способ перемешивания должен обеспечивать отсутствие осадка на дне и равномерное насыщение воздухом;активированный уголь перемещается в противотоке и добавляется поэтапно; сито для удержания угля предотвращает его утечку вместе с пульпой, а устройство для извлечения угля поднимает и извлекает уголь, насыщенный золотом.Выбор между CIP и CIL: если испытания показывают низкую скорость выщелачивания, более надежным вариантом будет CIP с последовательностью «выщелачивание — адсорбция»; если скорость выщелачивания удовлетворительна и требуется компактная схема с меньшим количеством ванн, можно рассмотреть вариант CIL.

Электролиз десорбции: оборудование для десорбции при комнатной температуре и нормальном давлении подходит для мощности 50 т/сутки, отличается низкими инвестиционными затратами и простотой эксплуатации; при большом количестве углерода, насыщенного золотом, или высоких требованиях к десорбции можно рассмотреть конфигурацию с высоким давлением и температурой.

Концентрирование и обезвоживание: малогабаритный высокоэффективный концентриратор + пластинчато-рамный фильтр-пресс (для сухого сброса хвостов или обезвоживания концентрата), в комплекте с устройством для добавления флокулянтов и системой циркуляции воды.

Вспомогательное оборудование: шламовые насосы, насосы для извлечения угля, насосы для чистой воды, резервуары для приготовления реагентов, распределительные шкафы.

Компания GoldProcessingPlant располагает двумя собственными производственными базами в провинциях Шаньдун и Цзянси, где самостоятельно изготавливает вышеуказанное основное оборудование. Инженеры-технологи и инженеры-механики работают в одной команде, а разъёмы модулей заранее предусмотрены в соответствии с чертежами, что позволяет избежать несоответствия между проектными чертежами и габаритами оборудования. Для небольших проектов технические характеристики оборудования могут быть адаптированы к фактической производительности без избыточной мощности.

IV. Реальная ценность модульной концепции для проектов производительностью 50 тонн/сутки

Короткие сроки строительства. Модули предварительно изготавливаются и тестируются на производственной базе, а на объекте устанавливаются и соединяются по принципу «сборки из конструктора», что значительно сокращает сроки монтажа и наладки. Для проекта производительностью 50 тонн/сутки период от начала технологического проектирования до ввода в эксплуатацию обычно составляет 6–10 месяцев (в зависимости от логистики и условий на объекте), что быстрее, чем при традиционной сборке отдельных деталей на месте.

Контроль качества. Маршруты трубопроводов, электрические соединения и центрирование оборудования выполняются и тестируются на заводе, что исключает влияние погодных условий на объекте, уровня квалификации рабочих и условий строительства.

Контроль инвестиций. Модульная конфигурация точно соответствует спецификациям оборудования в зависимости от производительности, что позволяет избежать избыточной мощности, характерной для крупных установок; при поэтапном строительстве можно добавлять модули, а для последующего расширения производства не требуется сносить и перестраивать всё заново.

Удобство перемещения. Для разрозненных месторождений и краткосрочной добычи модульная конструкция облегчает демонтаж, сборку и транспортировку.

V. EPC «под ключ»: рамки и сроки реализации проекта производительностью 50 тонн/сутки

Мы отвечаем за: технологическое проектирование и техническое решение (анализ характеристик руды, определение технологического процесса, схема применения реагентов), инженерное проектирование и чертежи (схемы размещения оборудования, схемы строительных условий), изготовление основного оборудования и интеграцию модулей, координацию поставок сопутствующих материалов, техническое руководство монтажом на месте, комплексную наладку и обучение персонала, послепродажное обслуживание и поставку запасных частей.

Заказчик отвечает за: строительные работы (организация в соответствии с чертежами строительных условий), организацию местных монтажников (под руководством наших инженеров на объекте), обеспечение на объекте «трех подключений и одного выравнивания» (подключение к коммуникациям и выравнивание площадки) и условий для подъемных работ и наладки, а также оформление документов для соблюдения местных нормативных требований.

Почему такое распределение обязанностей более выгодно: в случае проекта производительностью 50 тонн в сутки, если направить на объект большое количество рабочих из Китая, затраты на авиабилеты, визы, проживание, питание и дневную заработную плату значительно увеличат долю затрат на рабочую силу. Организация заказчиком местных монтажников при техническом руководстве наших инженеров позволяет как обеспечить соблюдение строительных стандартов, так и снизить затраты на рабочую силу.Если на месте действительно отсутствуют строительные ресурсы, можно отдельно согласовать вариант «под ключ» и зафиксировать его в контракте.

Ориентировочный срок реализации проекта: Техническое проектирование и подбор оборудования с предоставлением коммерческого предложения — 7–15 дней → Разработка рабочих чертежей — 20–30 дней → Изготовление оборудования и сборка модулей — 60–90 дней (для небольших проектов срок может быть короче) → Транспортировка — 30–60 дней → Монтаж и пуско-наладка — 30–60 дней.Для зарубежных проектов следует предусмотреть запас времени на таможенное оформление — около 30 дней.

GoldProcessingPlant не навязывает пакетные услуги: можно провести только испытания по обогащению руды, приобрести только технологический проект или чертежи, закупить только оборудование, нанять инженера только для пуско-наладки, а также заказать комплексный EPC-проект «под ключ». Расходы на предварительные испытания и проектирование могут быть полностью зачтены при последующем заключении контракта на поставку оборудования или EPC-контракта.

VI. Гарантия качества и долгосрочная поддержка

Несмотря на то, что завод мощностью 50 т/сутки является небольшим, показатели все равно должны быть зафиксированы в контракте.GoldProcessingPlant обязуется: показатели извлечения устанавливаются на основе характеристик руды и данных испытаний; целевые показатели наладки фиксируются в контракте; разумные критерии приемки согласовываются с учетом конкретного источника руды и условий эксплуатации; срок гарантии составляет 12 месяцев, в течение которого запчасти при проблемах с качеством оборудования заменяются бесплатно; по истечении срока гарантии обеспечивается долгосрочная поставка запчастей и предоставляются рекомендации по оптимизации технологического процесса.Компания внедрила систему управления качеством ISO 9001, продукция прошла сертификацию CE; проекты реализуются в основных районах добычи золота в Африке, Южной Америке, Центральной Азии, Юго-Восточной Азии и т. д. с производительностью от 30 до 5000 тонн в сутки — как для небольших, так и для крупных предприятий; стандарты проектирования и технологические процессы остаются едиными, различаются лишь технические характеристики оборудования.

Модульная конфигурация небольших золотообогатительных фабрик: суть заключается не в том, чтобы «купить дешевое оборудование», а в том, чтобы «подготовить линию производительностью 50 тонн для переработки 50 тонн»: испытания определяют технологию, технология определяет модули, модули определяют оборудование, а EPC определяет ответственность. GoldProcessingPlant — сначала изучаем руду, а затем подбираем оборудование.