Горно-обогатительная отрасль России столкнулась с двойным вызовом: необходимостью повышать рентабельность добычи полезных ископаемых и одновременно ужесточать требования к промышленной безопасности и экологичности хвостохранилищ. Традиционные технологические циклы часто требуют больших энергозатрат и не всегда позволяют оперативно адаптироваться к меняющемуся составу сырья, что тормозит производство и увеличивает себестоимость конечной продукции.
В поиске решения этой проблемы ученые Иркутского национального исследовательского технического университета (ИРНИТУ) совместно с ПАО «СИБУР Холдинг» в рамках программы «Приоритет 2030» провели масштабное исследование химических композиций на различных типах руд. Анализ показал, что стандартные реагенты не всегда эффективны для сложного минерального сырья, содержащего золото, медь или никель.
Лабораторные тесты выявили, что ряд перспективных соединений, предложенных химиками, способен выполнять сразу несколько функций: выступать в роли пенообразователей, улучшая извлечение ценных компонентов, и одновременно влиять на поведение пульпы. Ключевой проблемой оставалась высокая энергоемкость процесса измельчения — самого затратного этапа переработки, на который приходится львиная доля потребления электроэнергии на фабрике.
Разработка иркутских ученых предлагает комплексное технологическое решение. Созданные в лаборатории интенсификаторы позволяют ускорить процесс измельчения руды в мельницах, что напрямую снижает удельную энергоемкость переработки. Параллельно исследователи синтезировали модификаторы, меняющие реологические свойства хвостов обогащения. Регулируя вязкость и сдвиговое напряжение отходов, технологи получают возможность более эффективно транспортировать пульпу по трубопроводам и укладывать ее в хвостохранилище с соблюдением строгих геодезических параметров.
Это не только повышает надежность хранения, но и позволяет быстрее возвращать техническую воду в производственный цикл. Одним из практических итогов коллаборации с СИБУРом и ИрИХ СО РАН стало создание реагента, повышающего водоотдачу хвостов, который уже прошел успешные испытания на действующих обогатительных фабриках, подтвердив свою эффективность в реальных промышленных условиях.
Фото: ИРНИТУ