©2001 Ю.О. Федоров, О.В. Коренев, В.П. Короткевич, В.П. Цой (ООО «РАДОС»,
г. Красноярск, Россия), И.У. Кацер (ООО «ТЕХНОРОС», г. Красноярск, Россия)

 

В современных жестких финансовых условиях недропользователям при освоении новых месторождений для уменьшения общих затрат необходимо опираться на новые низкозатратные и экологически чистые технологии. К таким технологиям относится обогащение руд на основе рентгенорадиометрической сепарации (РРС).

Технология РРС марганцевых руд была разработана в самые последние годы в России трудами МНВП «Центр», института ВИМС, ГРК «Плутон», АО «Технологии металлургии» и ООО «РАДОС». Но справедливости ради, надо отметить, что впервые на высоком техническом уровне и с высокими технологическими показателями РРС марганцевых руд была опробована в объеме опытно-промышленных испытаний Казахским институтом ВНИИЦВЕТМЕТ совместно с иркутским АО НПО «Промавтоматика» на месторождении Ушкатын-3 «Жайремского ГОКа».

Что такое РРС? Это – один из радиометрических методов обогащения, в основе которого используется рентгеновское излучение, и по спектру рентгеновского излучения от каждого анализируемого куска руды производится покусковая сортировка.

Естественно, что, чем больше крупность сортируемой руды, тем больше производительность, поэтому радиометрическую сепарацию применяют на крупных классах руды +10 или +20 мм. Но для марганцевых руд характерно то, что наибольшую ценность для металлургии представляют именно крупнокусковые руды. И в этом отношении использование покусковой радиометрической сепарации для марганцевых руд оправдано и обосновано. Важным становится другой фактор – а какова же эффективность этой сортировки по сравнению с другими традиционными технологиями.

Для России решение проблемы добычи и обогащения марганцевых руд, чтобы не зависеть от зарубежных поставщиков, является одной из актуальнейших задач. Есть месторождения и с хорошими содержаниями и запасами, но их капитальное освоение на основе «мокрых» традиционных технологий весьма и весьма дорого, затратно, требует больших вложений и инвестиций.

И вот сегодня у нас в России есть «сухая» низкозатратная экологически чистая технология РРС, которую можно и нужно внедрять в первую очередь для освоения марганцевых месторождений, и мы уже который год говорим об этом. Обидно за Россию, пока мы с Вами говорили и говорим, на Жайремском ГОКе в Казахстане с помощью наших сепараторов она уже работает. Заказаны у нас и в августе будут поставлены в Казахстан наши сепараторы на месторождение Тур. То есть, в Казахстане идет мощное промышленное освоение собственных месторождений на основе нашей российской технологии РРС.

Марганцевые руды характеризуются большим разнообразием типов по вещественному составу, примесям, гранулометрическому составу и прочим факторам.

Нами проведены крупномасштабные испытания технологии РРС различных типов руд для месторождений:

Порожинское (Красноярский край),

Громовское (Читинская область),

Тур (Республика Казахстан),

Ушкатын- 3 (Республика Казахстан, Жайремский ГОК).

И практически везде получены положительные результаты, доказывающие возможность получения качественных металлургических концентратов с заданными технологическими показателями по содержанию марганца, модулю (отношению Mn/Fe) и содержанию примесей.

Например, в зависимости от технологических свойств руд можно получить концентраты разного сорта: свыше 45 (или 40%) марганца, на уровне 35-38 % марганца, т.е. в зависимости от задачи и потребности.

В хвосты сепарации, как правило, уходит наибольшая часть вредных примесей (в т.ч. по Fe, P, Si). Например, на Жайремском ГОКе на марганцево-железистых рудах за одну операцию сепарации получают сразу марганцевый концентрат с содержанием Mn
более 35 – 40 % (до 50 %) и железный концентрат (хвосты РРС). В настоящее время у нас на Жайремском ГОКе постоянно ведется отработка и доработка технологии с целью улучшения технологических показателей, в частности, снижения марганца в хвостах РРС, содержание которого в хвостах иногда достигает более 10 (до 15%).

Первая очередь освоения месторождений марганца в Казахстане производится по классу крупности более 20+ 40 мм, вторая очередь планируется для класса крупности +10 мм, что позволит вовлечь в процесс обогащения уже сразу до 50-60 % исходной добываемой руды. Освоение технологии обогащения на класс –10 мм на этих месторождениях временно откладывается, невыгодно, затратно, требуется агломерация, окомкование со всеми вытекающими последствиями.

Учитывая потребность получения в процессе обогащения сразу трех продуктов по марганцу: концентрат I сорта, концентрат II сорта и хвосты, ООО «РАДОС» и
ООО «Технорос» разработали трехпродуктовые рентгенорадиометрические сепараторы, которые найдут применение также и для обогащения других типов полезных ископаемых. Совместно с ООО «Технорос» мы готовы при наличии заказов приступить к их выпуску.

Немного о современном состоянии техники и технологии РРС.

Эта технология зародилась около 20-25 лет назад как технология предварительного обогащения. За 20 лет своего развития многими отраслевыми институтами и особенно красноярскими фирмами эта технология заслужила признание, вышла на хороший промышленный уровень, испытана и апробирована на многих десятках месторождений России, Казахстана, Узбекистана, Киргизии.

Практически нет пределов и ограничений этой технологии для многих и многих типов полезных ископаемых и техногенного сырья: руды благородных, цветных и редких металлов, полиметаллическое сырье, хромиты, марганец, кварциты, флюориты, бокситы, магнезиты, силлиманиты, уголь, отходы металлургических производств (шлаки, футеровки) и пр.

И вот оказалось, что для марганцевых, хромовых руд, кварцита, флюорита, магнезита, силлиманита, шлаков металлического производств технология РРС может использоваться с целью получения готовой продукции, а не только для предварительного обогащения.

В последние годы ООО «РАДОС» совместно с ООО «ТЕХНОРОС» являются фактически единственными фирмами, как в России, так и за рубежом, в которых сосредоточены все направления развития РРС: исследования и испытания руд, разработка сепараторов, производство, отработка технологии, внедрение. При этом выпускаются и такие модификации рентгенорадиометрических сепараторов, которые могут эффективно использоваться при проведении геологоразведочных работ.

Испытания технологий РРС и опробования руд различного масштаба проводятся на специально созданной базе (полигон в г. Красноярске) с использованием лабораторного и промышленного оборудования.

По производительности наиболее эффективны сепараторы для рудного материала класса крупности +20 мм. Но для отдельных дорогостоящих видов сырья РРС может успешно применяться и для класса крупности +5 мм.

Дополнительно ООО «РАДОС» и ООО «ТЕХНОРОС» выпускают оборудование для реализации технологии опробования руд на основе рудоконтролирующих автоматизированных станций РКС-А, предназначенных для оперативного технологического контроля качества добываемых руд в транспортных емкостях (вагонетки, самосвалы) и на лентах конвейеров. По сути, РКС-А должны стать, образно говоря, «глазами» и «ушами» технологов и геологов, средством оперативного решения геологических и технологических задач. Различные варианты исполнения РКС-А позволяют дополнительно в сочетании с исполнительными механизмами реализовать режимы мелко- и крупнопорционной сортировки руд. И все это, по-нашему мнению, необходимо использовать и для освоения месторождений марганцевых руд.

Использование в сепараторах и РКС-А малогабаритных излучателей низкой мощности (вместо радиоактивных изотопов) и быстродействующих электромагнитных шиберных устройств в качестве исполнительных механизмов (вместо пневматических клапанов) значительно повышает эксплуатационные и потребительские свойства производимого оборудования.

В совокупности рентгенорадиометрическую сепарацию, сортировку и опробование руд с применением РКС-А можно рассматривать как ключевую технологию управления качеством руд на горнодобывающих предприятиях.

За последние годы, несмотря на кризисную обстановку в горнорудной промышленности и геологии, резко вырос спрос на продукцию ООО «РАДОС» и ООО «ТЕХНОРОС» со стороны РФ и стран СНГ, что лишний раз подтверждает потребность и практический интерес к предлагаемой технологии. Установлено и работает оборудование в Красноярском крае, в Кемеровской и Иркутской областях, на Чукотке и в Бурятии, Узбекистане и Казахстане. Только за последние два года нами произведено внедрение технологии и оборудования РРС и РКС на 9 объектах.

Только в Красноярском крае технология РРС может принести большую пользу на многих объектах для эксплуатации старых и освоения новых месторождений, в т.ч. золотосодержащих руд Эльдорадо, Доброе, Титимухта, Ведуга, Первенец, Васильевское, Бабушкина Гора, Удерейское, Артемовского рудника; свинцово-цинковых руд Горевского месторождения, магнезитовых руд Верхотуровского месторождения, Татарского месторождения ниобиевых руд, марганцевых руд Порожинского месторождения и др.

Технология РРС реализуется путем создания на борту карьеров или отвалов, вблизи штолен или обогатительных фабрик рудосортировочных комплексов (РСК), которые включают в себя обычное традиционное оборудование (дробилка, грохот, конвейеры) и рентгенорадиометрические сепараторы.

РСК могут иметь различные исполнения: в закрытом и открытом варианте, в зависимости от производительности, климатических условий, рельефа местности, решаемых задач и технологических свойств руд. В любом случае капитальные затраты и последующие эксплуатационные расходы на РСК несоизмеримо меньше обычных традиционных технологических схем, используемых в горнодобывающей промышленности. При этом срок окупаемости РСК не превышает 0,5-2 лет (зависит от вида сырья, объемов производства и пр.).

В 2000 г. ООО «РАДОС» и ООО «ТЕХНОРОС» приступили к разработке и изготовлению мобильных (сборно-разборных) РСК небольшой производительностью (до 20 т/час по классу крупности +20 мм), потребность в которых и эффективность определяется необходимостью отработки многих и многих малых месторождений и рудопроявлений.

Учитывая экономические, технологические, социальные и экологические стороны, не без основания можно считать, что предлагаемые технологии обогащения и опробования руд найдут достойное и широкое применение в грядущем столетии на многих месторождениях, в т.ч. и марганцевых руд.