Відвідування фабрики зі збагачення мідної руди Morenci, Арізона (США)
В період з 12.02.20 по 14.02.2020 фахівці ТОВ «НВО «РАКУРС» в складі робочої групи (ПрАТ «Полтавський ГЗК», ТОВ «Феррострой», ТОВ «СВ Тек» і компанії «Metso») відвідали рудник Morenci, штат Арізона (США) з метою ознайомлення з роботою пілотної установки з подрібнення мідних руд із застосуванням напівпромислового прес-валка і промислового прес-валка HRC-3000 компанії «Metso».
Загальна інформація
Власниками мідного рудника Morenci є три компанії:
- Freeport-McMoRan Inc. – 72%;
- Sumitomo Metal Mining Arizona Inc. – 15%;
- SMM Morenci Inc. – 13%.
Рудник Morenci розташований в штаті Арізона (округ Greenlee), в 50 милях на північний схід від міста Safford.
Нижче представлений загальний вигляд пілотної установки і ділянки тонкого дроблення з фабрикою збагачення.
На руднику Morenci переробляється мідно порфирова руда, з вмістом міді 0,16%. За мінералогічному складу дані руди в основному складаються з наступних рудних мінералів: халькоцит, пірит, хризоколла, малахіт і молібденіт. Твердість рудних мінералів приведена в таблиці нижче.
| № | Найменування | Твердість матеріалу за шкалою Мооса |
|---|---|---|
| 1 | Халькоцит | 2-3 |
| 2 | Пірит | 6-6,5 |
| 3 | Хризоколла | 2-4 |
| 4 | Малахіт | 3-4 |
| 5 | Молібденіт | 1-1,5 |
Пілотна установка
За інформацією компанії «Metso» перед промисловим впровадженням технології тонкого дроблення із застосуванням прес-валків на території мідного рудника була запроектована та побудована пілотна установка для відпрацювання режимів тонкого дроблення, класифікації і подрібнення.
Продуктивність установки – 50-70 т/год, крупність вихідної руди варіюється в межах 11-16 мм. На пілотній установці змонтовано прес-валок з розмірами валків 750х400 мм.
На пілотній установці було відпрацьовано 12 режимів, перероблено 420000 тонн руди за 8800 годин.
Пілотна установка включає наступні технологічні операції:
- Прийом вихідної руди;
- Класифікація вихідної руди (первинна);
- Класифікація дробленої руди після HPGR (вторинна);
- Тонке подрібнення надрещітних продуктів первинної та вторинної
класифікації; - Класифікація в гидроциклоне підрещітних продуктів первинної та вторинної класифікації;
- Кульове подрібнення в вертикальному млині пісків гідроциклону.
З моменту введення і по сьогоднішній день на даній пілотній установці проводяться дослідження по оптимізації роботи промислової ділянки тонкого дроблення.
Промислова ділянка тонкого дроблення
За результатами пілотних досліджень на об’єкті в травні 2014 року було побудовано і введено в експлуатацію промислову ділянку тонкого дроблення з прес-валком НRС-3000.
Промислова ділянка тонкого дроблення є технологічний комплекс, що включає обладнання для подачі вихідної подрібненої руди після другої стадії дроблення на прес-валок НRС-3000, а також систему транспортування дробленої руди після прес-валка на мокрі інерційні грохоти і повернення надрешітного продукту (циркуляція) на прес-валок.
Крупність живлення прес-валка становить F80 від 26 до 50 мм. Тонке подрібнення здійснюється до крупності -8 + 0 мм. Класифікація дробленного продукту здійснюється на мокрих грохотах компанії FLSmidth по класу 8 мм.
Надрешітний продукт конвеєрним транспортом направляється в окремі бункера і далі об’єднується з вихідним сухим продуктом та направляється на НRС-3000.
Подрешітний продукт накопичується в зумпфах під мокрими грохотами і далі насосами перекачується на ділянку збагачення.
Проєктна продуктивність прес-валка НRС-3000 становить 5400 т/ч. Фактична, зафіксована через 30 хвилин після запуску ділянки, склала 6045 т/ч з урахуванням циркуляції 2000 т/ч.
Компонувальні рішення по встановленню прес-валка НRС-3000
Прес-валок НRС-3000 встановлений в окремому корпусі з розміром в плані 36х30 м, висота корпусу (орієнтовно) складає 35-40 м
Характеристика прес-валка НRС-3000 і конструктивні особливості
Технічні характеристики прес-валка НРС-3000 наведені в таблиці нижче. Габаритні розміри складають: висота – 6264 мм, ширина – 4230 мм, довжина – 10800 мм.
| № | Найменування | Розміри валків (довжина) х (діаметр), мм | Потужність приводу, кВт | Продуктивність, т/год | Вага, т |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | HRC-3000 | 3000×2000 | 2×5700 | 2600-5400 | 900 |
Відмінною особливістю прес-валків модельного ряду компанії «Metso» є наявність торцевих фланців на одному з двох валків прес-валка. Порівняння конструкцій традиційних прес-валків і прес-валків компанії «Metso» наведено на малюнку нижче.
За заявами фахівців компанії «Metso» дане рішення дозволило перерозподілити знос валків від максимального в центральній частині і мінімального по краях валків, як це відбувається в традиційних машинах.
Нижче наведено графік зносу зон валків для традиційної конструкції валків і нової від компанії «Metso».
Червона лінія – знос валків традиційної конструкції (максимальний знос в середній частині валка, мінімальний – по краях валка).
Зелена лінія – знос валків по конструкції компанії «Metso» (більш рівномірне спрацьовування по всій довжині валка).
Однак при ознайомленні з роботою промислового прес-валка HRC-3000 при огляді валків було виявлено, що знос футеровки валка без фланця відбувається в центральній частині, як у традиційній конструкції.
Експлуатація прес-валка HRC-3000 та його ремонт
За даними, наданими компанією «Metso», час роботи прессвалка до повного зносу бандажа становить до 16000 годин при тонкому подрібненні мідних руд рудника Morenci.
Заміна бандажа потребує додаткового обладнання – установка індукційного нагріву, яке наведене на малюнку нижче.
Для обслуговування і ремонту прес-валка передбачаються наступні види робіт і терміни їх виконання:
Заплановані зупинки:
- 2 години щотижня: видалення скрапу, заміри валків і підшипників;
- 60-72 години кожні 3 місяці: тривала зупинка фабрики.
Тривалість обслуговування:
- Заміна 2 валків: 60 годин;
- Заміна бічних блоків: 36 годин;
- Заміна фланців: 48 годин;
- Заміна бункера: 14 годин.