Как выбрать оборудование для переработки золота на небольших горнодобывающих предприятиях? Производители обогатительного оборудования предлагают комплексные решения для производственных линий
Как выбрать оборудование для переработки золота на небольших горнодобывающих предприятиях? Производители обогатительного оборудования предлагают комплексные решения для производственных линий
При инвестировании в небольшие золотодобывающие предприятия следует опасаться двух вещей: во-первых, покупки оборудования слишком большого масштаба, когда средства завязнут в нем и не будут приносить дохода; во-вторых, покупки неподходящего оборудования, из-за чего не удастся достичь необходимой производительности и коэффициента извлечения, что приведет к убыткам с самого начала эксплуатации. Деньги на небольших горнодобывающих предприятиях зарабатываются с трудом, поэтому при выборе оборудования нет места для ошибок.
Как же выбрать оборудование для переработки золота на небольших рудниках? Основное правило: небольшой масштаб не означает, что можно довольствоваться подоходным оборудованием. Предпосылкой выбора оборудования является определение технологического процесса, а предпосылкой определения технологического процесса — тщательное изучение руды. В этой статье, следуя этой логике, мы подробно расскажем о выборе оборудования для небольших золотодобывающих предприятий и о комплексных решениях для производственных линий.
I. Определение: какой объем считается «небольшим»
Согласно отраслевой практике, под небольшой золотодобывающей фабрикой обычно понимается предприятие с суточной производительностью от 30 до 300 тонн; фабрики с производительностью до 500 тонн относятся к средним. Небольшие предприятия часто встречаются в следующих случаях:
начальных проектах, когда только что получены права на добычу, средства ограничены и необходимо сначала построить линию, добыть золото и вернуть вложенные средства;
горнодобывающие предприятия с разрозненными месторождениями, небольшими запасами и не подходящие для установки крупных стационарных линий;
аллювиальные месторождения песчаного золота, рудные пласты в руслах рек, реликтовые отложения и другие случаи с относительно разбросанными источниками руды;
случаи частичной модернизации старых обогатительных фабрик, когда заменяется или дополняется только часть оборудования.
Небольшой масштаб влияет на технические характеристики оборудования и инвестиционный бюджет, но не влияет на стандарты проектирования и технологические нормы. На небольших обогатительных фабриках также необходимо проводить анализ свойств руды и определять технологическую схему в соответствии с условиями залегания; если пропустить этот этап, то даже самое дешёвое оборудование будет куплено зря.
II. Первым шагом является не выбор оборудования, а определение технологической схемы
Технологические схемы для небольших золоторудных предприятий делятся на три основные категории в зависимости от типа руды:
1. Песчаные золотоносные руды: полный цикл, включающий промывку и гравитационную сепарацию, без измельчения
Золото находится в виде отдельных свободных частиц, поэтому основными этапами являются «промывка» и «гравитационная сепарация»: промывка и классификация на барабанных грохотах/промывочных машинах → грубое обогащение на желобах → обогащение на центрифугах → тонкое обогащение на трясочных столах → плавка смешанного золота.Хвост, оставшийся на решете, отвозится, а рудная пуста, прошедшая через решето, поступает в систему гравитационной сепарации; циркулирующая вода позволяет рекуперировать большую часть технологической воды.
Две конфигурации для небольших песчаных золотых рудников: мобильная схема подходит для разрозненных месторождений и краткосрочной добычи — установил и можно начинать работу; стационарная схема подходит для концентрированных источников руды и работ несколько большего масштаба. При высоком содержании глины требуется усиленная промывка руды: крупнозернистое золото извлекается с помощью желобов и центрифуг, а мелкозернистое — с помощью трясочных столов или центрифуг.
2. Рудные золотоносные месторождения: дробление и измельчение являются обязательными этапами, а метод обогащения зависит от формы нахождения золота
- Золото в сульфидах (пирит, арсенит с содержанием золота), мелкозернистое вкрапление, многометаллическая ассоциация → основной метод — флотация, концентрат отправляется на плавку или цианирование;
- если золото преимущественно находится в свободной форме, пустая порода проста и не содержит мешающих элементов (таких как мышьяк, углерод, сурьма) → более прямым методом является цианирование всего рудного сырья (CIL/CIP);
- высокое содержание крупнозернистого свободного золота → в схему измельчения включают центробежный сепаратор для предварительного извлечения крупнозернистого золота, а затем применяют комбинированную технологию с флотацией или цианированием.
3. Труднообрабатываемые руды (содержащие мышьяк, углерод, с микродисперсным включением)
При работе с такими рудами на небольших проектах следует проявлять особую осторожность: эффективность обычного цианирования низкая, требуется комбинированный процесс, включающий обогащение флотацией + предварительную обработку + цианирование, что приведет к увеличению инвестиций и продолжительности испытательного цикла. На небольших рудниках не рекомендуется сразу устанавливать оборудование без проведения испытаний рудных проб: сначала следует провести испытания на извлекаемость для оценки экономической целесообразности, а уже затем обсуждать конфигурацию.
Здесь необходимо подчеркнуть: небольшие рудники чаще всего страдают от стремления «сэкономить на мелочах». Некоторые просто копируют перечень оборудования «от других предприятий аналогичного масштаба», но в результате, поскольку тип руды совершенно иной, даже при установке флотационных аппаратов из-за того, что золото в руде находится в виде инкрустаций, коэффициент извлечения так и не повышается. При использовании одних и тех же флотационных аппаратов коэффициент извлечения на кварцевых жилах и в карлиновых рудах может различаться на двадцать процентных пунктов.
III. Комплектация оборудования для производственной линии небольшого золоторудника
На примере линии флотации рудного золота (суточная производительность 100–300 тонн) комплектация оборудования полной производственной линии выглядит следующим образом:
Дробильная часть:
Вибрационный питатель → щековая дробилка (грубое дробление) → конусная дробилка (среднее и мелкое дробление) → круглый вибрационный грохот. На небольших линиях обычно используется двухступенчатая схема с замкнутым контуром, следуя принципу «больше дробления — меньше измельчения»: дробильная часть выполняет большую часть работы, а измельчительная часть потребляет меньше электроэнергии.
Участок измельчения и классификации:
шаровая мельница (на небольших линиях обычно используется одноступенчатая решетчатая шаровая мельница, которая обеспечивает высокую производительность и предотвращает переизмельчение) → спиральный классификатор или гидроциклон в замкнутом цикле; мелкий порошок, соответствующий требованиям, отправляется дальше, а крупный песок возвращается на повторное измельчение. Степень измельчения определяет степень отрыва золосодержащих минералов, что является ключевым параметром всей линии.
Секция сортировки:
смесительная ванна для регулирования концентрации и добавления реагентов → флотационные агрегаты (самовсасывающие флотационные машины типа SF подходят для грубого и предварительного отбора на небольших линиях, можно скомпоновать схему «один грубый, два обогатительных, два предварительных отбора») → сгуститель → фильтр-пресс для получения золотосодержащего концентрата. При использовании гравитационной сепарации в контур измельчения добавляются центрифуга + трясочный стол для дообогащения.
Участок обезвоживания:
Осаждение и обезвоживание в сгустителе → прессование в пластинчато-рамном фильтр-прессе; фильтрационный жмых концентрата непосредственно соответствует требованиям к транспортировке, хвосты могут сбрасываться в сухом виде.
Вспомогательное оборудование:
шламовые насосы, ленточные конвейеры, смесительные чаны, система добавления реагентов.
В случае цианидной линии участок обогащения заменяется системой выщелачивания и адсорбции: выщелачивающие ванны (несколько ванн, соединенных последовательно) → ванна для выщелачивания углем/адсорбционная ванна → углеотделительное сито → углеизвлекатель → десорбционный электролиз → плавильная печь; в комплекте с уплотнителем и фильтром-прессом для хвостов.
Существует три ключевых момента при конфигурации малых линий:
Во-первых, технические характеристики оборудования должны соответствовать производительности, не следует стремиться к «одному разу и навсегда». Приобретение оборудования больших размеров для небольшой линии, имеющего высокую мощность двигателя, высокое энергопотребление и дорогие запасные части, при неполной загрузке производственных мощностей равносильно «замораживанию» средств в оборудовании. Точный подбор оборудования позволяет избежать избыточной производительности.
Во-вторых, на ключевом оборудовании экономить нельзя, а вспомогательное оборудование можно упростить. Основное оборудование для дробления, измельчения и сортировки определяет коэффициент извлечения и должно быть полностью укомплектовано в соответствии с технологическими требованиями; средства автоматического управления, резервные агрегаты и т. п. можно устанавливать поэтапно в соответствии с бюджетом, при этом на этапе проектирования следует предусмотреть интерфейсы для последующего подключения.
В-третьих, оборудование должно быть согласовано в рамках комплекта. Если дробилки, шаровые мельницы, сепараторы и флотационные аппараты поставляются разными производителями, размеры соединительных разъемов, производительность и энергопотребление могут не совпадать, что приводит к снижению производительности при эксплуатации и взаимным обвинениям в случае возникновения проблем. Небольшие линии особенно не выдерживают таких сложностей — у них нет профессиональной инженерной команды, способной координировать работу всех сторон.
Четвёртое: как выбрать производителя оборудования — комплексное решение для производственной линии важнее, чем предложение по отдельным агрегатам
При поиске производителей оборудования для небольших горнодобывающих предприятий обычно используются два подхода: первый — покупка отдельных агрегатов у разных производителей и самостоятельная сборка линии; второй — поиск компании, предлагающей комплексное решение для производственной линии. Для небольших горнодобывающих предприятий второй вариант обычно более выгоден по соотношению цены и качества по трем причинам:
1. Технологический процесс и оборудование контролируются одной командой.
Только после определения количества флотационных участков и режима использования реагентов можно определить технические характеристики флотационных машин; только после определения степени измельчения можно подобрать сортировочное оборудование. Когда проектирование технологического процесса и производство оборудования находятся в руках одной команды, выбор оборудования основывается на характеристиках руды, а не на «подборе оборудования по наличию на складе».
2. Единый субъект ответственности.
Если всю линию поставляет одна компания, то в случае недостижения проектной производительности или коэффициента извлечения ответственность ясна. При возникновении проблем с линией, собранной из отдельных компонентов, производитель оборудования утверждает, что технология неверна, а разработчик технологии — что оборудование не подходит; владелец небольшого рудника вынужден сам выступать в роли арбитра, а это слишком дорого обходится.
3. Возможность зачета затрат на предварительные этапы и низкий порог принятия решений.
Официальные производители обычно предлагают гибкие услуги по этапам: можно заказать только технологическое проектирование и расчет стоимости оборудования, только инженерные чертежи, только закупку оборудования или только вызов инженера для наладки на месте — без обязательной привязки к комплексному пакету услуг. Стоимость технологического проектирования, оплаченная на начальном этапе, может быть зачтена в счет стоимости оборудования при последующем заключении договора на поставку.Владельцы небольших горнодобывающих предприятий могут сначала за небольшую сумму тщательно проработать проект, а уже потом решить, сколько инвестировать.
Четыре вопроса, которые необходимо задать при выборе производителя:
- Есть ли реальные примеры работы с рудой аналогичного типа? Речь идет не просто о «опыте работы с золотыми рудами», а именно о золотых рудах с такими же условиями залегания, как у вас;
- Занимается ли проектированием технологического процесса и изготовлением оборудования одна и та же команда? Несоответствие чертежей и оборудования — это ловушка, которую мелкие горнодобывающие предприятия не могут себе позволить;
- Как распределяются обязанности по монтажу и наладке? Стандартная схема: производитель направляет инженера на место для руководства монтажом, ведения наладки отдельных агрегатов и проведения комплексных испытаний с сырьем, а строительные и монтажные работы организует заказчик на месте — это позволяет обеспечить техническое качество и значительно сэкономить на расходах по привлечению внешнего персонала;
- Гарантирована ли поставка запасных частей? Рекомендуется закупать изнашиваемые детали вместе с первой партией оборудования, чтобы избежать простоев из-за нехватки запчастей на начальном этапе эксплуатации.
V. Ориентировочные инвестиции и график строительства
Смета инвестиций: на примере комплекта основного оборудования для технологического процесса CIP/CIL (в тыс. долларов США, без учета строительных работ, монтажа, логистики и вспомогательных материалов): при суточной производительности 30 тонн — около 200–350 тыс., 50 тонн — около 250–400 тыс.,100 тонн — около 350–500 тыс., 150 тонн — около 400–650 тыс., 200 тонн — около 450–750 тыс., 300 тонн — около 600–900 тыс.Состав оборудования для линий флотации и гравитационной обогатительной линии различается, поэтому стоимость необходимо рассчитывать индивидуально в соответствии с технологической схемой. Нижняя граница диапазона соответствует стандартной комплектации, обычной руде и стандартным условиям эксплуатации, а верхняя — нестандартному оборудованию, изготовленному по индивидуальному заказу, и сложной руде.
График строительства: для типовых проектов по добыче золота срок от разработки технологического проекта до ввода в эксплуатацию составляет 8–15 месяцев (разработка технологического проекта — 7–15 дней → проектирование — 20–30 дней → изготовление оборудования — 60–120 дней → логистика — 30–60 дней → монтаж и наладка — 60–150 дней).Технологический процесс на небольших линиях относительно прост, и рациональное чередование этапов позволяет сократить сроки строительства. Первым шагом к сокращению общего срока строительства является как можно более раннее предоставление репрезентативных образцов руды для начала разработки технологического проекта.
При ограниченном бюджете строительство можно проводить поэтапно: сначала построить основные участки дробления, измельчения и обогащения, чтобы обеспечить получение золотого концентрата; на более позднем этапе постепенно доработать системы охраны окружающей среды и сухого отхода хвостов. На этапе предварительного проектирования следует заранее предусмотреть соединения для последующих этапов, чтобы обеспечить целостность всего технологического процесса.
VI. Оборудование для небольших золотодобывающих предприятий: сначала изучите руду, а затем подбирайте оборудование
Выбор оборудования для небольших золотодобывающих предприятий по сути представляет собой задачу сопоставления «руда — технологический процесс — оборудование». При небольших масштабах допустимая погрешность еще ниже, поэтому ни в коем случае нельзя пропускать этапы анализа проб руды и технологического проектирования и сразу приступать к закупке оборудования.
Правильная последовательность действий всегда следующая: отбор репрезентативных проб руды → анализ характеристик руды(при необходимости — проведение испытаний на извлекаемость) → определение технологической схемы → подбор оборудования в соответствии с технологией → выезд инженера на место для наладки до начала добычи золота. Ценность комплексных решений для производственных линий, предлагаемых производителями оборудования, заключается не в «продаже оборудования в комплекте», а в том, чтобы эти четыре этапа были слаженно выполнены одной командой.
Если вы планируете построить небольшую золотодобывающую фабрику или хотите оценить обоснованность существующей конфигурации, обращайтесь в GoldProcessingPlant — от отбора проб до ввода в эксплуатацию мы предоставим комплексный проект производственной линии, адаптированный к вашим финансовым возможностям и характеристикам руды.