ТИПИЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ ФЛОТАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.
Какие проблемы имеются.
О комплексных проблемах флотационных предприятий.
Нет недостатка в эффективных технологических решениях, есть проблема их внедрения.
Систематизация опыта сотрудничества со многими флотационными предприятиями дает основания утверждать, что недостатка в эффективных технологических решениях нет – постоянно предлагаются к испытаниям новые реагенты и новое флотационное оборудование. Проблема состоит в их внедрении на действующем производстве.
Проблема внедрения – это большая системная проблема всех флотационных предприятий. На любом из них можно найти пример, когда в лаборатории разработаны эффективные решения, но перенести их в промышленные условия не получается. Или пилотные испытания современного эффективного флотационного или измельчительного оборудования не дают ожидаемого результата.
Проблема внедрения – это совокупная проблема, объединяющая в себе ряд технологических проблем как действующего производства, которые настолько существенны, что не позволяют проявить селективные свойства ни новых реагентов, ни современного флотационного оборудования, так и методические недостатки лабораторных флотационных исследований, которые во многом являются причиной последующих технологических проблем производства, препятствующих внедрению эффективных решений.
В результате складывается ситуация, при которой предприятия либо подошли к пределу технологической эффективности, либо даже наблюдается снижение показателей.

Переход на новый уровень эффективности ограничен стереотипными подходами к флотационному процессу, которые остаются неизменными, при том, что современное технологическое оборудование, реагенты и средства автоматизации шагнули далеко вперед.
Для осуществления перехода необходимо выйти за рамки стереотипа и начать развивать новые методики, отвечающие требованиям современного промышленного процесса.
Откуда происходят проблемы и что является их причинами.
О влиянии конструкции лабораторных флотомашин на эффективность промышленного процесса.

Отставание развития конструкций лабораторных флотационных машин от промышленных флотационных систем является одной из базовых причин возникновения проблем и трудностей с их решением на промышленном флотационном процессе.

Если развитие конструкций современных промышленных флотомашин за последние десятилетия ушло далеко вперед, то конструкции лабораторных флотомашинок практически не изменились.
Общей характеристикой современных промышленных флотационных машин является ОТСУТСТВИЕ принудительного механического пеносъема, а ключевую роль в получении эффективного результата играет «ПЕННЫЙ ФАКТОР», включающий такие свойства пенного слоя как несущая способность, подвижность, стабильность, дисперсность и управляемость.
Свойства пенного слоя определяются многофакторной взаимосвязанной системой - реагентный режим, эффективность аэрационного механизма и гидродинамики флотомашины, наличие циркуляционных потоков внутри технологической схемы, тонина помола. Любое управляющее воздействие на процесс или изменение характеристик питания сказывается на состоянии пенного слоя, а через него на технологических показателях. Поэтому эффективность разработки прикладных технологических решений, использующих современные промышленные флотационные системы, напрямую связана с возможностью изучения свойств пенного слоя.
Проблема состоит в том, что традиционная конструкция лабораторных флотомашинок эффективно работать с пенным слоем не позволяет. Площадь поперечного сечения флотационной камеры, как правило, увеличивается в верхней части, поэтому пенный слой «размазывается» по поверхности, а пеногон вычерпывает пену по всей ее глубине, в результате чего происходит сильный механический вынос породных частиц. Особенно негативно это сказывается на рудах с низким содержанием полезного компонента.
Поэтому пенный фактор, как эффективный технологический инструмент, в лаборатории вынужденно нивелируется, в то время как на промышленном процессе он играет ключевую роль. Это приводит к возникновению следующих проблем:
  • Трудно проявить селективные свойства современных высокоэффективных собирателей;
  • Существенно занижается время флотации;
  • Необоснованно увеличивается количество перечистных операций;
  • Разработанный реагентный режим не соответствует условиям промышленного процесса, реализованного на современных флотационных системах.
На промышленном процессе эти проблемы проявляются в виде:
  • Перекоса фронта флотации – занижение фронта основной и контрольной флотаций и завышение фронта перечистных операций;
  • Неизбежном возникновении больших циркуляционных нагрузок;
  • Низкой эффективности применения современных высокоселективных флотационных машин, таких как системы колонной флотации и др.
  • Переизмельчения;
  • Повышенного расхода реагентов;
  • Возникновении проблем со сгущением и фильтрацией;
В результате снижаются технологические показатели и общая эффективность всего обогатительного передела. Получается, что технологические проблемы промышленного процесса закладываются еще на стадии лабораторных исследований.

При флотационных исследованиях необходимо учитывать пенный фактор, как неотъемлемую часть флотационного процесса наряду с реагентным режимом.
Игнорирование пенного фактора препятствует эффективному внедрению как современных селективных флотационных систем, так и высокоселективных реагентов-собирателей.
Получается, что технологические проблемы промышленного процесса закладываются еще на стадии лабораторных исследований.
Есть ли возможность эффективного решения проблем?
Типичная структура технологического процесса.

Если упрощенно, то типичный технологический процесс представляет собой замкнутую структуру, в центре которой находится промышленный процесс, поэтому все задачи в такой структуре являются периферийными.

Получение концентрата – такая же периферийная задача, как и другие.

Любая система изначально имеет возможность повышения своей эффективности. Повышение эффективности системы, которую из себя представляет типичная флотационная фабрика, происходило путем внедрения современных систем измельчения и классификации, большеобъемных флотационных машин, современных систем автоматизации и аналитического контроля.
Однако на большинстве предприятий эти инструменты уже исчерпаны, поэтому предел эффективности во многом уже достигнут, а на некоторых предприятиях наблюдается даже снижение, связанное с ухудшением технологических свойств перерабатываемых руд.
У каждого этапа создания технологического процесса, как промышленного объекта, есть своя цель. Сначала это выпуск регламента эксплуатации объекта, затем выпуск рабочей документации для строительства объекта, далее само строительство объекта, после того, как объект построен – его эксплуатация. Очевидно, что объект строится для выпуска концентрата, но ни на одном из этапов такая задача, как конечный результат, не ставится – на каждом этапе в фокусе находится сам объект: его проектирование, его строительство, его эксплуатация.
В следствие такого подхода и формируется система, целью которой является эксплуатация промышленного процесса. Схематично упрощенную структуру флотационной фабрики можно показать в виде диаграммы, в центре которой находится промышленный процесс. Диаграмма разбита на сектора со своей зоной ответственности эксплуатации объекта. Так как промышленный процесс находится в центре структуры, то все задачи, поставленные отдельным секторам, в том числе и получение концентрата, являются периферийными.

  • Проведение опробований процесса;
  • Испытание новых реагентов;
  • Сопровождение испытаний отдельных образцов пилотного борудования:
  • Выдача реаомендаций, справок, отчетов;
Управление технологическим процессом:
  • Не допускать брак;
  • Не допускать превышения содержания п.к. в хвостах выше "нормы";
  • Не допускать перелива пульпы из схемы;
  • Обслуживание оборудования;
  • Обслуживание систем автоматизации;
  • Аналитический контроль;
  • Планирование, учет и т.д.;
Отсутствие задачи получения показателей, заложенных в регламенте, как основной, а не формальной цели строительства объекта, создает благоприятную среду для возникновения системных проблем, снижающих эффективность работы комбината в целом, а не только фабрики.
В основе технологии промышленного процесса лежат результаты лабораторного эксперимента, которые показывают, как в лаборатории получаются лучшие показатели. Как получить такие же результаты в промышленных условиях ни в одном проектном документе не сказано. Если учесть, что статический лабораторный эксперимент и динамический промышленный процесс – это кардинально различающиеся системы, то при переносе решений, разработанных для одних условий, в другие закономерно следует ожидать возникновения значительных технологических проблем.
Их решение упирается в проблему внедрения, так как промышленный процесс блокируется самой структурой его эксплуатации и любое комплексное решение будет сегментировано по секторам – реагенты отдельно, автоматизация отдельно, оборудование отдельно.
Поэтому проблема повышения эффективности флотации является не технологической, а структурной.
Очевидно, что для перехода на новый технологический уровень необходимо менять саму систему. Новая система - от лаборатории до выпуска концентрата - должна быть нацелена на получение максимального результата.
Проблема повышения эффективности флотации является не технологической, а структурной.