skip-lazy

Гайский ГОК: современные технологии — каждому процессу

ggok-07-polkin
Владимир Николаевич Полькин, главный обогатитель Гайского ГОКа

ПАО «Гайский горно-обогатительный комбинат» расположен на богатейшем месторождении медно-колчеданных руд Южного Урала и сегодня занимает второе место в России среди предприятий цветной металлургии. Сегодня перед комбинатом, отметившим в прошлом году свой 60-летний юбилей, стоят задачи по увеличению производительности рудников и мощности обогатительной фабрики.

ggok-02-678x452

Путь улучшений

Это будет не первая модернизация в жизни Гайского ГОКа: предприятие, основанное в 1959 году, за свою трудовую историю пережило несколько реконструкций и технических перевооружений производства: уже к началу 70-х годов, при запуске первой очереди фабрики в 1966 году, а второй — в 1969 году, комбинат вышел на свою проектную производительность, составлявшую в то время 2,4 млн т в год. В то время при проектировании обогатительных фабрик закладывался определенный резерв по переработке, и позже, в 80-е годы, на существующем оборудовании гайские обогатители смогли поднять годовую переработку руды до 3 млн т руды в год.

Однако к концу 80-х годов возможность экстенсивного наращивания мощностей фабрики себя исчерпала, и перед комбинатом встал вопрос о проведении реконструкции обогатительной фабрики, основной целью которой стала интенсификация технологического процесса и одновременное увеличение мощностей.

ggok-05-678x452

Реконструкция фабрики проходила в несколько этапов. На первом этапе был выбран вариант увеличения мощности на существующих площадях путем замены оборудования на более высокопроизводительное и рассчитанное на большие объемы: в отделении измельчения была осуществлена замена шаровой мельницы на стержневую, двух мельниц рудного цикла объемом 36 м3 на мельницы объемом 80 м3, а также была произведена установка дополнительно двух мельниц в цикле доизмельчения. Также был реконструирован флотационный парк с частичной заменой устаревшего оборудования на высокопроизводительное, были приобретены и запущены в работу флотомашины OUTOKUMPU ОК-50.

Несмотря на гигантский объем проделанной работы, Гайский ГОК не остановился на достигнутом: в начале 90-х для управления процессами измельчения и флотации на финских флотомашинах во время следующей реконструкции на комбинате была введена в эксплуатацию автоматизированная система управления «Проскон 2100». Стоит отметить, что реконструкция происходила без остановки действующего производства и без снижения уровня достигнутых показателей и в итоге привела к тому, что к 1998 году производительность обогатительной фабрики выросла до 4 млн т руды в год. Чуть позже расширение рудной базы предопределило следующий рубеж реконструкции с выводом фабрики на достижение мощности до 5 млн т.

Второй этап реконструкции предусматривал организацию отдельной секции для переработки руд новых месторождений путем установки дополнительных мельниц доизмельчения и одной стержневой мельницы в рудном цикле, и в 2002 году был преодолен следующий рубеж в 5 млн т в год.

Уже в 2005 году была поставлена новая амбициозная задача: доведение переработки до 8 млн т. Следующая реконструкция предусматривала строительство рудоподготовительного комплекса, состоящего из двух аналогичных секций измельчения, реконструкцию главного корпуса, фильтровально-сушильного отделения, хвостового хозяйства. Проект был разработан с учетом рационального использования установленного оборудования, коммуникаций, строительных конструкций, соо-ружений инженерного обеспечения действующего производства и организации работ по реконструкции без длительной остановки основных переделов фабрики. Уникальность его заключалась в том, что требовалось применение оборудования нового поколения в сочетании с передовыми методами обогащения, положительно зарекомендовавшими себя как на самом комбинате, так и на родственных предприятиях. За основу была принята технологическая схема, предусматривающая складирование крупнодробленой руды с последующим ее полусамоизмельчением (ПСИ), вторую стадию измельчения в шаровых мельницах, работающих в замкнутом цикле с автоматизированными гидроциклонными установками, приобретение высокопроизводительного и высокотехнологичного флотационного оборудования ведущих зарубежных производителей, приобретение пресс-фильтров.

С 2006 года на обогатительной фабрике началось полномасштабное перевооружение, направленное на повышение технологических показателей, и после установки дополнительных мельниц доизмельчения грубого медно-цинкового концентрата и хвостов перечистки медно-цинкового концентрата, установки автоматизированных гидроциклонных установок в операциях классификации, запуска операции перефлотации медного концентрата с 2007 года Гайский ГОК перешел на выпуск медного концентрата с массовой долей меди 17 % вместо 15 % (уже к 2009 году этот показатель увеличился до 19 %). Также были установлены две трехкамерные флотомашины RCS-50 фирмы Metso Minerals в операции межцикловой флотации, 14 камер флотомашин RCS-100 фирмы Metso Minerals в операции основной медно-цинковой флотации.

В 2010 году была запущена в работу первая линия рудоподготовительного комплекса, в состав которого вошли приемный бункер руды, тяжелые пластинчатые питатели, конвейерные тракты, мельница полусамоизмельчения объемом 200 кубометров, мельница шаровая второй стадии измельчения объемом 160 кубометров. Благодаря новой технологии рудоподготовки в комплексе с другими мероприятиями повысились технологические показатели переработки руды, вовлечены в переработку объемы отвалов вскрышных пород карьеров.

Запуск высокопроизводительных пресс-фильтров Larox кардинально изменил всю работу фильтровально-сушильного отделения. Это позволило полностью уйти от сушки медного концентрата в сушильных барабанах, многократно снизить потребление для этих целей природного газа, что привело не только к его экономии, но и к улучшению экологической обстановки в районе, т. к. был исключен выброс в атмосферу углекислого газа и пыли, образующихся при сушке.

С июня 2010 года начато освоение усовершенствованной схемы обогащения с отдельно выделенным медным циклом флотации. Был проведен анализ СП ЗАО «ИВС» «Оценка технического и технологического состояния обогатительного производства Гайской обогатительной фабрики с выдачей

рекомендаций по повышению показателей обогащения и выполнением научно-технической работы по разработке технологии обогащения руд текущей и перспективной добычи, обеспечивающей повышение извлечения меди и драгметаллов», результатом которого стала разработка технологического регламента на проектирование реконструкции фабрики, а после выполнен проект реконструкции для переработки руды в объеме 10 млн т руды в год.

В декабре 2012 года в рамках проекта были запущены новые флотомашины № 1 и № 2 в составе:

•           четырех контактных чанов КЧ-40;

•           двух двухкамерных флотомашин РИФ-45;

•           14 камер объемом 50 м3 TankCell-50 (Outotec);

•           двух контактных чанов КЧ-15.

В 2014 году запущена вторая линия рудоподготовительного комплекса. В рамках проекта перевооружения главного корпуса построены две раздельных секции флотации, одна из которых рассчитана на переработку 4 млн т руды в год, другая — на 6 млн т, проведен запуск двух циклов медной флотации на базе флотомашин СП ЗАО «ИВС».

Благодаря всем этим мероприятиям более гибким стало планирование поступления и переработки руды, эффективнее ее переработка. Начиная с 2015 года производительность обогатительной фабрики стабильно составляет более 9 млн т руды в год.

Измельчай, обогащай, проверяй

Сегодня Гайский ГОК проводит разработку на месторождениях Гайское и Осеннее, кроме того, на фабрике перерабатываются забалансовые руды, представляющие собой рудные отвалы, сформированные в 70-х годах прошлого века из вскрышных пород при отработке карьера № 1. Руды Гайского месторождения являются определяющими в объеме переработки обогатительной фабрики. Месторождение отрабатывается подземным способом: рудник функционирует в соответствии с техническим проектом «Вскрытие и разработка гор. 830/1 310 м подземного рудника». Очистные работы производятся на гор. 910 м, 990 м и 1 070 м на ствол шахты «Новая», а на гор. 1 150 м и 1 230 м на ствол шахты «Эксплуатационная», откуда скиповыми подъемами руда выдается на поверхность.

По минеральному составу и текстурно-структурным особенностям Гайское месторождение является характерным представителем медно-цинковых месторождений колчеданной формации. В рудах текущей добычи содержится 0,95–1,05 % меди, 0,25–0,4 % цинка.

После добычи и переработки на обогатительной фабрике выпускается медный концентрат марки КМ-6 с содержанием меди в нем 19,0 % и цинковый концентрат марки КЦ-4 с содержанием цинка 47,5 %.

В 2019 году были достигнуты следующие показатели по извлечению металлов в концентраты:

•           извлечение меди в медный концентрат из всех типов руд — 88,09 %;

•           извлечение цинка в цинковый концентрат из всего объема руды месторождения Гайское — 17,82 %.

Схема рудоподготовки на обогатительной фабрике включает в себя две секции. Первая представляет собой рудоподготовительный комплекс с технологией полусамоизмельчения: из подземного рудника крупнодробленая руда поступает на две независимые идентичные нитки, проходит двухстадиальное измельчение в мельнице полусамоизмельченния SAG 8,5 × 3,6 и шаровой мельнице МШЦ 5,8 × 6,9. Измельченный продукт после операции поверочной классификации отправляется в главный корпус для дальнейшего обогащения.

На секции используется современное и высокотехнологичное оборудование:

•           мельница SAG 8,5 × 3,6, Metso, — 2 шт.;

•           мельница МШЦ 5,8 × 6,9, Metso, — 2 шт.;

•           грохот LH 2,1 × 4,8 DD, Metso, — 4 шт.;

•           дробилка HP-500, Metso, — 2 шт.;

•           насосы Warman 16/14 — 4 шт.;

•           гидроциклоны Cavex 650 — 12 шт.

Во второй секции расположены дробильное отделение и отделение измельчения главного корпуса фабрики: руда проходит трехстадиальный цикл дробления в щековой (ЩДП-15 × 21У) и конусных (КСД-2200 ГР, КМД-2200Т) дробилках и трехстадиальный цикл измельчения в стержневых (МСЦ 3 200 × 4 500) и шаровых (МШЦ 3 600 × 4 000, МШЦ 3 600 × 4 500, МШЦ 4 500 × 6 000) мельницах.

Главная особенность схемы заключается в том, что поступающая руда проходит рудоподготовку одновременно как в мельницах полусамоизмельчения, так и по классической трехстадиальной схеме дробления.

Схема обогащения руды предусматривает максимально открытые циклы флотации, в первую очередь коллективного цикла для исключения циркуляций медных минералов и пирита, что позволит снизить потери полезных компонентов в хвостах флотации и предполагает переизмельчение рудных минералов. Флотация проводится во флотомашинах пневмомеханического типа (RCS-100, RCS-50, ТС-50, РИФ-50Ц, РИФ-45, РИФ-25, ФПМ-25СГ, РИФ-8,5).

Получаемые концентраты подвергаются обезвоживанию в сгустителях с периферическим приводом типа П-24 (цинковый концентрат) и П-50 (медный концентрат). Для обезвоживания сгущенного медного концентрата в фильтровально-сушильном отделении установлены два фильтр-пресса фирмы Larox. Обезвоживание сгущенного цинкового концентрата производится на дисковом вакуум-фильтре ДОО-68 и далее в сушильном барабане, оборудованных газовоздушными калориферами.

В настоящее время проводится установка третьего фильтр-пресса фирмы Larox, который будет задействован как для фильтрации цинкового концентрата, так и для фильтрации медного концентрата. Это позволит отказаться от операции сушки цинкового концентрата, в результате чего уменьшится нагрузка на окружающую среду и снизится до нуля потребление природного газа, используемого для сушки цинкового концентрата.

Стабильные технологические показатели при выполнении производственных процессов обес-печиваются при помощи системы автоматизации АСУ ТП @JUST, организующей два уровня управления техпроцессом:

1)         автоматическое управление — реализация локальных контуров контроля и управления, таких как:

•           включение/ выключение технологических механизмов,

•           реализация автоматического регулирования,

•           реализация последовательностей включения механизмов,

•           отработка аварийных ситуаций;

2)         человеко-машинное управление — реализация функций управления технологическим процессом оператором, таких как:

•           отображение текущих показаний полевых датчиков и состояния технологических механизмов на экранах оператора,

•           управление технологическими механизмами и регуляторами с экранов оператора,

•           отображение аварийных сообщений и сигнализаций работы технологического оборудования,

•           отображение исторической информации о состоянии технологического процесса и действиях оператора,

•           формирование отчетов о текущем и историческом состоянии технологического процесса.

Для полного контроля качества всех получае-мых продуктов на Гайском ГОКе организована исследовательская лаборатория, где осуществляется геолого-технологическое картирование руд текущей и перспективной добычи. Именно с этим подразделением руда «знакомится» в первую очередь при поступлении на фабрику: в лаборатории проводится анализ химического и вещественного состава, анализ минеральных форм соединений основных металлов, по результатам тестовых опытов определяется степень раскрываемости ценных минералов в процессе измельчения, оценивается кинетика флотации полезных минералов в концентраты и т. д. Именно специалисты лаборатории на основании полученных данных проводят анализ по обогатимости испытуемой руды и разрабатывают технологический и реагентный режимы обогащения. Окончательный этап исследований — выдача технологического режима обогащения руды в промышленных условиях.

По роду деятельности исследовательская лаборатория тесно связана с обогатительным производством и проводит экспериментально-производственные работы, результатом которых становится корректировка режимов, технологических параметров процесса, способствующих повышению производственных показателей.

Как и другие производственные структуры, лаборатория Гайского ГОКа регулярно проходит реконструкцию и модернизацию: в последние годы были полностью реконструированы технологические помещения, произведена полная замена парка флотационных лабораторных машин, приобретены новые дробильно-измельчительные аппараты. Для проведения экспериментальных работ в условиях обогатительной фабрики приобретен портативный лабораторный рН-метр/иономер в комплекте для определения рН-среды и редокс-потенциала, что позволило выполнять электрохимические измерения параметров рН и окислительно-восстановительного потенциала жидкой фазы пульпы.

Главная гордость лаборатории — современный исследовательский комплекс, в состав которого входит оборудование для изготовления аншлифов в автоматическом режиме и программа «Минерал С7», которая позволяет также в автоматическом режиме производить минералогический анализ фрагментов микроструктур твердых тел. С помощью комплекса в сокращенные сроки и с высокой достоверностью выполняется минералогический анализ руд и продуктов технологической цепочки обогащения.

Приобретенный комплекс призван, во-первых, устанавливать особенности текстурно-структурного строения руд, поступающих в переработку, и с учетом этого вносить изменения в технологию, а во-вторых, достоверно определять характер потерь металлов с хвостами и промпродуктами флотации и рекомендовать корректировку либо изменение технологического режима.

С уважением к природе

Как социально ответственное производство, Гайский ГОК уделяет большое внимание разработке и внедрению природоохранных мероприятий. Так, на комбинате решается проблема складирования отвальных хвостов: в 1966 году для этой цели использовалось хвостохранилище косогорного типа в долине ручья Ялангас, выполненное по проекту «Унипромеди». В последующие периоды эксплуатации хвостохранилище неоднократно реконструировалось с наращиванием дамбы до отм. 378,50 м. С 2009 года сброс отвальных хвостов обогатительной фабрики в хвостохранилище не производился, остаточный его объем использовался как аварийная емкость.

Основным местом складирования отвальных хвостов обогатительной фабрики Гайского ГОКа стал отработанный карьер № 2, расположенный непосредственно на основной территории промплощадки комбината. Рабочий проект горнотехнической рекультивации карьера № 2 с использованием флотохвостов обогатительной фабрики выполнен НТЦ «НОВОТЭК».

Сегодня основной объем отвальных хвостов, за исключением используемых для приготовления закладочной смеси, складируется в чашу отработанного карьера № 2. Осветленную воду из карьера четыре плавучие насосные станции перекачивают в систему оборотного водоснабжения обогатительной фабрики.

Для защиты качества подземных минеральных вод прилегающего района при заполнении выработанного пространства карьера № 2 отвальными хвостами обогатительной фабрики до определенной отметки предусмотрено устройство дренажных скважин, обеспечивающих полный перехват фильтрационных вод и их возврат в карьер. Для контроля качества подземных вод заложена сеть наблюдательных скважин в количестве 5 штук.

Реализация проекта горнотехнической рекультивации карьера № 2 с использованием флотохвостов обогатительной фабрики позволила не только исключить промышленное использование земель для строительства нового хвостохранилища, но и в последующем вернуть для народно-хозяйственного пользования 85 га площадей, занятых разработкой карьера. Также благодаря рекультивации снизились эксплуатационные затраты в период рекультивации исключением выполнения и реализации проекта нового хвостохранилища.

Сегодня проводятся работы по внедрению проекта «Комплекс производства сгущенных отвальных хвостов обогатительной фабрики для проведения горнотехнической рекультивации карьеров № 1–3». Основной идеей проекта является сгущение хвостов обогатительной фабрики на сгустителях с подачей флокулянта, результатом которой станет пастообразная пульпа – она будет использоваться для рекультивации карьеров в качестве аналога водонасыщенным суглинкам. По сравнению с водой данный продукт обладает малой подвижностью и относительно невысокой проникающей способностью и склонен кольматировать гидравлические каналы в мелкообломочных грунтах. Часть пастообразной пульпы будет также направляться на закладочный комплекс подземного рудника для закладки отработанных камер.

Реализация данного проекта позволит:

•           реализовать этап горнотехнической рекультивации отработанных карьеров;

•           исключить размещение отходов путем разработки оптимальной технологии сгущения хвостов обогащения с дальнейшей транспортировкой их гидротранспортом для рекультивации карьеров № 1 и 3;

•           отказаться от строительства нового хвостохранилища с изъятием земель под промышленное использование.

Трудовая жизнь замечательных людей

Гайский ГОК никогда не смог бы пройти сквозь столь масштабные реконструкции и осуществить такой подъем производительности, если бы не сотрудники рудников и фабрики. Именно из их труда, их ежедневной и самоотверженной работы складываются успехи и достижения комбината.

Один из них, Полькин Владимир Николаевич, главный обогатитель Гайского ГОКа, трудится на предприятии почти 35 лет, с 1986 года: его путь начинался в должности ученика слесаря котельного цеха теплоэлектроцентрали, но спустя несколько лет, после окончания Свердловского горного института, в 1993 году Владимир Николаевич стал машинистом мельниц обогатительной фабрики.

С 1998 года, как один из опытных и квалифицированных работников, он регулярно принимал участие в мероприятиях по реконструкции фабрики, а в 2001 году благодаря своему труду и знаниям стал главным технологом, а позже и заместителем главного инженера комбината по гидротехническим сооружениям и обогащению. С января 2015 года Владимир Николаевич является главным обогатителем — начальником отдела по обогащению полезных ископаемых, и в его непосредственном подчинении находятся обогатительная фабрика, Центральная химическая и Центральная исследовательская лаборатории. Он принимал самое активное участие как в реконструкциях периода 2014–2019 гг., так и в остальных мероприятиях, призванных увеличить производительность и качество переработки.

Кроме того, в последние годы Владимир Николаевич активно способствовал всем нововведениям и модернизациям. При его участии была успешно пройдена процедура декларирования гидротехнических сооружений хвостохранилища обогатительной фабрики, произведено оснащение Центральной исследовательской лаборатории новым высокотехнологичным оборудованием для минералогического анализа. Коллектив предприятия ежегодно выполняет поставленные задачи: так, в 2019 году на фабрике объем переработки рудного сырья составил 9 154 953 т (8 993 884 т в сухом весе), а извлечение меди из руды подземного рудника составило 87,59 %.

Сегодня Гайский ГОК продолжает ставить перед собой амбициозные задачи и строить планы по дальнейшему улучшению производства, которые, благодаря всему коллективу комбината и особенно таким преданным своему делу сотрудникам, как Полькин Владимир Николаевич, обязательно станут реальностью, ведь за свою долгую историю комбинат уже не раз доказал, что возможно все.

Поделиться статьёй

Понравилась статья? Подпишитесь на рассылку