Регенерация керамических фильтров

Вакуумные дисковые фильтры с керамическими фильтрующими элементами

Флотация и последующее обезвоживание пульповых концентратов — одна из наиболее затратных операций при обогащении полиметаллических руд. В настоящее время разработаны и широко применяются устройства для вакуумного обезвоживания на тканевых и керамических элементах. Преимущество керамической фильтрации очевидно, но при этом возникает существенная проблема засорения пор керамических фильтрующих пластин.

Проблема успешно решается финской фирмой «Оутотек»[1], которая выпускает оборудование для обезвоживания фильтров серии СС (СС-15, СС-30, СС-45, СС-60), предусматривающее применение ультразвукового способа регенерации керамических пластин.

Совместно с нашими партнёрами мы разработали и запатентовали[2] новую технологию и устройство для обезвоживания пульпы керамическими фильтрами, а также для ультразвуковой регенерации поверхностей этих фильтров. Оборудование, разработанное с использованием этой технологии, имеет существенные преимущества перед финскими аналогами, оно выпускается несколькими предприятиями российской промышленности.

Вибраторы

«Александра-Плюс» разрабатывает и производит для этого оборудования ультразвуковую оснастку — комплект, включающий ультразвуковые вибраторы со шкафом управления и имеющий ряд преимуществ перед аналогами:

Шкаф управления с ультразвуковыми генераторами
  • повышенная надежность работы вибраторов достигается за счёт большей толщины металла и меньшей длины сварных швов;
  • повышение эффективности работы достигнуто за счёт применения пьезокерамики большего, чем у аналогов, размера и усовершенствованной конструкции ультразвуковых преобразователей;
  • каждый вибратор питается от отдельного ультразвукового генератора, что позволяет повысить КПД работы ультразвуковых преобразователей и существенно снижает стоимость комплекта;
  • шкафы управления выпускаются в пыле- и влагозащищённом исполнении (степень защиты IP-65);
  • вибраторы поставляются с длинными питающими проводами, что позволяет исключить соединительные распаянные коробки — слабое место у аналогов, поставляемых с короткими проводами.

Первые испытания наших ультразвуковых вибраторов мы провели на «Норильском Никеле» в 2003 году. Оборудование для регенерации было поставлено на установку модели СС-45. Сравнительные испытания показали, что наше оборудование не уступает ультразвуковым модулям «Оутокумпу». Падение производительности керамических фильтров за двое суток при использовании тех и других модулей практически одинаково и составляет 1,5—1,7 мм (без использования ультразвука — более 2,1 мм). В том же году первый промышленный комплект из 16 ультразвуковых вибраторов был поставлен на «Казцинк».

В 2004 году комплект оборудования для регенерации фильтров был поставлен на горно-обогатительный комбинат «Ормет». Получен отзыв о высоких эксплуатационных характеристиках оборудования и адаптации вибраторов к штатным ультразвуковым генераторам «Мицубиси». Результаты эксплуатации поставленного с 2004 по 2011 годы оборудования:

  • среднее время очистки фильтра до удовлетворительного состояния — 30—45 минут;
  • влажность кека на керамическом фильтре — 10—12 %;
  • толщина слоя на керамическом фильтре — 1—7,8 мм;
  • время засорения фильтра после очистки — 11 часов.
Опытный вибратор с 10 преобразователями

Кроме того, с конца 2011 года на «Ормете» проходит испытание вибратор с 10 преобразователями. В ходе опытной эксплуатации установлено, что очистка пластин, где установлен опытный вибратор, происходит быстрее на 20 минут (штатное время очистки 60 минут), а в случае проведения полного цикла промывки площадь промытых участков увеличивается на 20—25 %.

С 2005 по 2010 годы наше предприятие поставляло промышленные комплекты на Риддеровскую и Зыряновскую обогатительные фабрики «Казцинка» и на Карагайлинскую ОФ корпорации «Казахмыс». Кроме того, несколько комплектов было поставлено на горно-обогатительные предприятия Монголии и Македонии. На Александринском ГОКе вышедший из строя штатный комплект фирмы «Бакор-ФК» был полностью заменён комплектом нашего производства.

В 2011 году новое поколение комплектов регенерационного оборудования прошло комплексные испытания на обогатительных фабриках «Казахмыса»: Николаевской, Белоусовской и Берёзовской. По результатам испытаний были задокументированы отличные результаты, сокращение времени промывки на 40—50 %, снижение расхода кислоты. В 2012 году аналогичные испытания проведены на Нурказганской ОФ («Казахмыс») и Донском ГОКе («Казхром»).

По итогам проведённых испытаний «Корпорация Казахмыс», одна из крупнейших горно-добывающих компаний Казахстана, с 2012 года практически полностью перешла на комплектование фильтровального оборудования ультразвуковой оснасткой «Александры-Плюс». Первая промышленная поставка новой модели оборудования состоялась в апреле 2012 года, когда два комплекта по 16 ультразвуковых вибраторов со шкафом управления были поставлены на Жезказганскую ОФ на машину ВДФК-45. Качественная регенерация фильтров была обеспечена, и в третьем квартале 2012 года были заключены договоры на поставку еще трёх комплектов оборудования (Белоусовская, Берёзовская, Нурказганская ОФ).

Объём поставок в Казахстан неуклонно растёт, поэтому в 2012 году мы создали на территории республики сервисный центр на базе предприятия «Казминерал ЛТД» (г. Караганда).

Мы продолжаем совершенствовать технологию, постоянно ищем и испытываем новые технические решения. Так, например, в конце 2012 года (когда писались эти строки) новые комплекты ультразвукового оборудования для регенерации керамических фильтров проходили испытания на «Норильском Никеле». Заключены договоры о научном сотрудничестве с МИСиС, ЦНИГРИ, Горным институтом КНЦ РАН и др., в рамках которых идут совместные исследовательские работы.

«Александра-Плюс» регулярно принимает участие в Конгрессах обогатителей стран СНГ[3][4][5][6]. Соавторами наших научных работ и патентов зачастую становятся представители наших партнеров — институтов и предприятий — принимающих участие в испытаниях новых моделей оборудования на конкретных объектах.

Примечания

  1. ^ До 2006 года «Оутотек» был подразделением компании «Оутокумпу».
  2. ^ Евразийский патент № 005511 «Установка для получения фильтрованного осадка из суспензии, способ регенерации поверхности её фильтрующего элемента и устройство для его осуществления».
  3. ^ Интенсификация процессов регенерации керамических фильтров типа СС-45 на Норильской обогатительной фабрике ГМК «Норильский Никель» / Материалы IV Конгресса обогатителей стран СНГ, II том, с. 117, 19—21 марта 2003 г.
  4. ^ Использование ультразвука для интенсификации процессов флотации / Материалы V Конгресса обогатителей стран СНГ, III том, с. 225, 23—25 марта 2005 г.
  5. ^ Ультразвуковое оборудование для интенсификации технологических процессов при обработке рудного сырья / Материалы VII Конгресса обогатителей стран СНГ (электронное издание), 2—4 марта 2009 г.
  6. ^ Технологии и оборудование для ультразвуковой интенсификации обогатительных процессов / Сборник материалов IX Конгресса обогатителей стран СНГ. Том I, с. 338—341. 26—28 февраля 2013 г.