Безмасляные воздушные компрессоры для флотации минералов: полное руководство для горнодобывающих и перерабатывающих предприятий Великобритании.

Пенная флотация — это основа современной технологии извлечения полезных ископаемых, позволяющая отделять ценные частицы руды от пустой породы за счет точно заданных различий в гидрофобности поверхности. В основе каждой флотационной ячейки лежит непрерывный поток сжатого воздуха, генерирующий мелкие пузырьки, которые поднимаются через минеральную суспензию, собирают целевые частицы и переносят их к переливному отверстию в виде стабильной, богатой минералами пены. Для британских горных инженеров и руководителей перерабатывающих предприятий выбор правильного источника сжатого воздуха — это далеко не второстепенное решение. Он напрямую определяет, достигнет ли схема целевых показателей содержания и извлечения полезных ископаемых или же незаметно покажет неудовлетворительные результаты, на выявление которых уходят месяцы.

Многие предприятия, понеся значительные убытки, убедились, что загрязненный маслом сжатый воздух — это не просто неудобство, связанное с техническим обслуживанием. Остатки масла — даже в концентрациях порядка частей на миллион — изменяют химический состав поверхности минеральных частиц, нарушают работу собирающих и пенообразующих реагентов и снижают коэффициенты извлечения, причины чего трудно установить без систематического исследования. В условиях роста цен на энергию и реагенты в Великобритании, а также ужесточения экологических требований, необходимость внедрения специализированных безмасляных воздушных компрессоров в флотационных установках никогда не была столь актуальной и коммерчески целесообразной.

Компания Ever Power Industrial Systems, обладающая более чем 18-летним опытом в области специализированного проектирования, решает эту задачу. Наша линейка безмасляных компрессоров используется на медеобогатительных фабриках, заводах по переработке свинца и цинка, а также на углеобогатительных предприятиях по всей Великобритании и за рубежом, обеспечивая ощутимые улучшения в извлечении при флотации, эффективности реагентов и долгосрочной экономической эффективности эксплуатации. В этом руководстве рассматривается все, что необходимо понимать инженеру-технологу по переработке полезных ископаемых в Великобритании о безмасляных технологиях, их применении в флотационных работах и ​​выборе подходящей системы для вашего предприятия.

Пенная флотация использует разницу в смачиваемости поверхности между частицами целевого минерала и пустой породой. При впрыскивании сжатого воздуха в заполненную суспензией флотационную ячейку образуются потоки мелких пузырьков, поднимающихся через пульпу. Гидрофобные частицы минерала — обычно становящиеся таковыми с помощью собирающих реагентов, таких как ксантаты, дитиофосфаты или жирные кислоты — прикрепляются к этим поднимающимся пузырькам и поднимаются к пенному слою, где переливаются в желоб для концентрата. Гидрофильные частицы пустой породы остаются во взвешенном состоянии и выходят в виде отходов. На бумаге эта технология выглядит простой, но она чрезвычайно чувствительна к химическому составу поверхности. Любое постороннее поверхностно-активное загрязнение, попадающее через поток сжатого воздуха, может конкурировать с молекулами собирателя за участки на поверхности минерала, дестабилизировать агрегаты пузырьков и частиц в пенной зоне или изменять диаметр пузырьков и поверхностное натяжение — все это имеет прямые и количественно измеримые последствия для качества концентрата и извлечения металлов.

Оптимальный размер пузырьков для флотации сульфида меди составляет приблизительно от 0,5 до 2,0 мм. Неравномерность подачи загрязненного воздуха — будь то пульсация, пленки углеводородных поверхностно-активных веществ на поверхности пузырьков или химическое взаимодействие с молекулами пенообразователя — приводит к образованию более крупных, менее стабильных пузырьков с меньшей минеральной загрузочной способностью. Первые признаки обычно проявляются в виде снижения стабильности пены, увеличения потребности в очистке или постепенного снижения содержания полезных ископаемых в отходах, что затрудняет традиционные методы металлургической диагностики. Британские металлурги, систематически изучавшие эти симптомы, во многих случаях указывали на первопричину — качество сжатого воздуха, а не на изменение состава руды или реагентов.

Почему традиционные масляные компрессоры обходятся горнодобывающим предприятиям Великобритании дорого

Стандартные винтовые компрессоры с масляной смазкой и поршневые компрессоры с смазкой подают сжатый воздух, который по своей природе уносит масляные аэрозоли и пары вниз по потоку. Даже при наличии и регулярном обслуживании высококачественной коалесцентной фильтрации остаточные концентрации масла обычно остаются в диапазоне 0,01–0,1 мг/м³ в идеальных условиях класса 1 по стандарту ISO 8573-1 — и значительно повышаются по мере насыщения фильтрующих элементов, особенно во время пиковых нагрузок или скачков давления. На многих предприятиях Великобритании, эксплуатирующих устаревшую компрессорную инфраструктуру с нерегулярным графиком замены фильтров, фактическое попадание масла в воздух для флотации может достигать 1–5 мг/м³ и более. Это представляет собой хроническое, непрерывное загрязнение среды флотации, которое невидимо для большинства стандартных протоколов мониторинга.

Последствия ощущаются во многих аспектах работы предприятия. При флотации сульфидов меди загрязнение нефтью преимущественно снижает извлечение халькопирита, в то время как флотируемость пустой породы страдает относительно меньше, что одновременно снижает как содержание, так и выход. При флотации свинца и цинка селективное подавление сфалерита сульфатом цинка становится менее точным, что вынуждает операторов увеличивать дозировку реагентов в попытке восстановить селективность, что приводит к увеличению прямых затрат без устранения основной причины. Флотация угля особенно подвержена этому явлению: поверхность мелкого угля, которую необходимо сделать гидрофобной путем добавления собирателя, легко пассивируется углеводородными пленками, что снижает выход и увеличивает содержание влаги в продукте, что влечет за собой дополнительные затраты на энергию сушки и транспортные издержки.

Усиление нормативного регулирования подкрепляет экономическое обоснование. В рекомендациях Агентства по охране окружающей среды относительно наилучших доступных технологий (НОД) для переработки полезных ископаемых в Англии все чаще упоминается качество сжатого воздуха, и несколько крупных британских обогатительных фабрик ввели обязательное использование безмасляного сжатого воздуха в качестве условия продления сертификатов экологического менеджмента. Шотландское агентство по охране окружающей среды (SEPA) и Управление природных ресурсов Уэльса выпустили аналогичные рекомендации для предприятий, получивших разрешения. Для предприятий, стремящихся к сертификации по стандарту ISO 14001 или поддерживающих ее, переход на безмасляный сжатый воздух обеспечивает поддающееся проверке и документально подтвержденное улучшение показателей управления технологическим процессом.

В отличие от обычных машин с масляным наполнением, настоящий безмасляный компрессор полностью исключает использование смазочных материалов в камере сжатия. В компрессорах серии EF компании Ever Power используются сухие винтовые роторы с покрытием из ПТФЭ или высокоточные спиральные элементы — материалы с изначально низким коэффициентом трения, которые работают без какой-либо смазки в компрессорном блоке. Компрессионный элемент физически изолирован от системы смазки приводной шестерни прецизионными уплотнениями вала и зоной герметичного барьера, что гарантирует отсутствие физического пути проникновения смазочных материалов в поток сжатого воздуха при любых условиях эксплуатации. Это не стратегия фильтрации — это архитектурная гарантия.

Для применений большей мощности — как правило, выше 55 кВт, где технология сухого винтового компрессора становится менее экономичной — винтовые компрессоры с впрыском воды предлагают высокоэффективный способ безмасляного сжатия. Точно дозированный поток чистой воды в камеру ротора обеспечивает как охлаждение, так и герметизацию без использования каких-либо углеводородных смазочных материалов. Водно-воздушная смесь разделяется центробежной сепарацией на выходе, и подаваемый воздух по своей конструкции не содержит масла, что соответствует классу 0 по стандарту ISO 8573-1 без необходимости использования активированного угля или коалесцентной фильтрации на выходе.

Это различие имеет огромное значение. Некоторые поставщики позиционируют компрессоры с масляным впрыском, оснащенные фильтрами из активированного угля, как функционально эквивалентные настоящим безмасляным машинам. На практике фильтрующие элементы изнашиваются, насыщаются влагой и могут выйти из строя во время скачков давления или перепадов температуры, потенциально высвобождая скопившееся масло непосредственно в флотационный контур. Настоящий безмасляный воздушный компрессор не содержит масла в компрессорном блоке, поэтому в технологический процесс ничего не попадает даже при ненормальных условиях эксплуатации. Именно поэтому крупные британские горнодобывающие компании теперь указывают в стандартах закупок для новых или модернизированных флотационных установок настоящие безмасляные компрессоры класса 0.

S = Сухой шнек/спираль; W = Шнек с впрыском воды. FAD измеряется в условиях стандарта ISO 1217. По запросу доступны индивидуальные конфигурации напряжения, давления и расхода. Опция частотно-регулируемого привода (VSD) доступна для всех моделей мощностью 15 кВт и выше.

В Соединенном Королевстве наблюдается значительное и широко освещаемое в СМИ возрождение амбиций в области добычи полезных ископаемых внутри страны. Проекты, начиная от добычи лития в твердых породах на месторождении Трелавор в Корнуолле и программы разработки литиевых рассолов в Корнуолле, до разведки меди и полиметаллических месторождений в Северном Уэльсе, Камбрии и Шотландском нагорье, в совокупности расширяют рынок специализированного оборудования для переработки минералов. Программа правительства Великобритании по обновлению перечня критически важных минералов (2023 г.) и постоянная поддержка со стороны Института Фарадея и Фонда будущих минералов привлекли серьезное инвестиционное внимание к горнодобывающим проектам в Великобритании, которые еще десять лет назад считались бы второстепенными. Практически для всех этих новых и развивающихся предприятий флотация, как ожидается, станет центральным этапом разделения.

Британские инженеры-технологи по переработке минерального сырья входят в число самых требовательных специалистов в мире в техническом плане — их квалификация сформирована традициями точной металлургической практики, строгим экологическим надзором со стороны Агентства по охране окружающей среды, SEPA и Natural Resources Wales, а также стандартами закупок крупных горнодобывающих компаний, отражающими горький опыт, полученный в ходе глобальных операций. Поставка... безмасляный воздушный компрессор Поставка оборудования на флотационную установку в Великобритании — это не просто сделка по продаже продукции, а инженерное партнерство, которое должно соответствовать определенным механическим, электрическим, акустическим требованиям и требованиям сертификации. Опытные специалисты Ever Power из Великобритании в области технических продаж и прикладного инжиниринга готовы оказывать поддержку на всех этапах, от первоначальной оценки площадки до подготовки документации по вводу в эксплуатацию и заключения долгосрочных соглашений об обслуживании.