В условиях постоянного увеличения объемов переработки бедных руд и роста требований к экологической устойчивости горнодобывающей отрасли технологии предварительного обогащения становятся ключевым инструментом повышения рентабельности. Среди них выделяется метод рентгено-трансмиссионной сепарации (XRT), который позволяет «заглянуть» внутрь куска руды и эффективно отделить пустую породу на ранних стадиях переработки. За последние годы эта технология получила значительное распространение и на российских предприятиях, во многом благодаря активной работе компаний-интеграторов, таких как ООО «Ньюфотон».
Принцип действия и ключевые преимущества XRT-сепарации
В основе технологии XRT-сепарации лежит свойство различных материалов по-разному поглощать рентгеновское излучение в зависимости от их атомной плотности и химического состава. Поток руды, предварительно дробленой и классифицированной по фракциям (например, +20–60 мм или +40–80 мм), подается на конвейерную ленту сепаратора. При прохождении через зону сканирования куски облучаются рентгеновскими лучами. Детекторы, расположенные под лентой, улавливают ослабленное излучение, преобразуя его в сигналы.
Эти данные в реальном времени анализируются высокопроизводительной компьютерной системой, часто с применением алгоритмов искусственного интеллекта. Программа сравнивает характеристики каждого куска с заданными параметрами и принимает решение о его принадлежности к ценной руде или вмещающей породе. После этого система управления дает команду пневматическим форсункам на «отстрел» сжатым воздухом необходимого куска из общего потока. Это позволяет разделить исходную руду на концентрат и вмещающую породу, а в некоторых случаях – и на три продукта: вмещающая порода, концентрат и промпродукт.
Заместитель главного конструктора по науке ООО НПФ «Тепло-ЭнергоПром», кандидат технических наук Олег Черных: «XRT-сепарация требует значительно меньших энергозатрат, в сравнении с другими известными способами обогащения. Крупные куски породы отделяются в голове всей технологической цепочки ГОКа и не подвергаются измельчению, не тянутся бесполезно через всю последующую цепочку рудоподготовки и обогащения».
Ключевые преимущества этой технологии делают ее особенно перспективной для российских горно-обогатительных комбинатов:
- сокращение операционных затрат: удаление пустой породы на ранней стадии позволяет значительно снизить расходы на транспортировку и последующее измельчение руды, как наиболее энергоемкие процессы. По отзывам клиентов «Ньюфотон», внедрение сепараторов позволяет сократить транспортные расходы на 50–70%;
- экологичность: XRT-сепарация является «сухим» методом, не требующим воды и химических реагентов, что исключает образование жидких хвостов и снижает нагрузку на окружающую среду;
- минимальная подготовка сырья: технология не требует промывки руды или очистки поверхности кусков от грязи, пыли, льда или шламовых пленок. Достаточно стандартных операций дробления и грохочения;
- высокая эффективность для бедных руд: метод наиболее результативен на контрастных, высококонтрастных и особоконтрастных рудах, позволяя вывести из технологической схемы до 80% вмещающей породы на стадии рудоподготовки и повысить содержание полезного компонента в питании обогатительной фабрики;
- универсальность и автоматизация: оборудование может настраиваться на различные типы руд, а управление и корректировка программ часто возможны в удаленном режиме, что критически важно для работы с изменчивым рудным телом.
Опыт применения XRT-сепараторов на российских предприятиях
За последние несколько лет технология XRT-сепарации перестала быть экзотикой для России и успешно внедрена на ряде ключевых предприятий в различных регионах – от Урала до Дальнего Востока.
Одним из пионеров в использовании рентгено-трансмиссионной сепарации в России стал ГОК им. В. Гриба «АГД ДАЙМОНДС» в Архангельской области. Еще в 2018 году компания внедрила немецкий сепаратор для извлечения алмазов. В данном случае система работает следующим образом – в поток руды направляют рентгеновское излучение, но затем полученные данные переводят в графический вид, компьютерная программа анализирует их, и, зафиксировав алмазы, оперативно удаляет их из потока. Этот проект наглядно доказал экономическую эффективность технологии для алмазодобывающей отрасли.
Активно осваивают технологию и предприятия цветной металлургии. Специалисты «Ньюфотон» отмечают успешные проекты по внедрению сепараторов HONESORT на месторождениях медно-оловянных и серебро-свинцовых руд. Например, в Хабаровском крае на предприятии, добывающем оловосодержащую руду, был запущен сепаратор HONEST KK104-20-M, где обогащение руды было затруднено из-за малого различия в интенсивности поглощения рентгеновского излучения между минералами полезного компонента и вмещающей породы. Совместная работа экспертов компании «Ньюфотон» и китайских коллег позволила добиться отличных результатов, обеспечив достижение необходимых показателей по содержанию ценного компонента в концентрате, достаточных для дальнейших этапов обогащения на ОФ заказчика.
Технология также доказала свою эффективность при обогащении золотокварцевых руд. Исследования, проведенные для одного из месторождений, показали, что сепарация позволяет теоретически обогатить убогую и рядовую руду в 3,85 раза, извлекая в концентрат 93,2% золота. Перспективность метода для золотодобычи подтверждает и компания «Альянс Алтын», которая рассматривает XRT-сепарацию для переработки бедных и забалансовых руд своего месторождения Джеруй в Республике Кыргызстан. С помощью XRT-технологии на ЗИФ хотят организовать предварительное обогащение бедных и забалансовых руд. Несколько лет назад компания «НПП ГеоТестСервис» провела необходимые исследования, и результаты оказались весьма многообещающими.
Особенно эффективным может быть предварительное обогащение при добыче подземным способом, считают в «Альянс Алтын»: технология позволит снизить требования к показателю разубоживания и использовать более эффективные системы разработки. Без дополнительных вложений ЗИФ сможет работать на 10% производительнее.
Кроме того, технология применяется на Северном медно-цинковом руднике УГМК, на Кульдурском бруситовом руднике, а также для добычи алмазов в Якутии и магниевой руды в Челябинской области.
Внедряют XRT-сепарацию и на угольных предприятиях, например, в Новосибирской области и Казахстане, где она позволяет организовать не только предварительное обогащение, но и полноценное обогащение ископаемого топлива.
Тестовый Центр XRT-сепарации «Ньюфотон» в Магнитогорске
Для решения одной из главных проблем внедрения XRT-сепарации – определения применимости технологии для конкретного типа сырья – компания «Ньюфотон» в сентябре 2023 года открыла в Магнитогорске уникальный тестовый центр. Он был создан в сотрудничестве с китайской компанией Beijing Honest Technology Co., Ltd., одним из лидеров в разработке и производстве XRT-оборудования под брендом HONESORT.
Центр оснащен промышленным образцом сепаратора «Honest К108» производительностью до 50 тонн в час. Основная задача центра – проведение полупромышленных испытаний рудных проб заказчиков. Для этого требуется не более 500 кг дробленного материала до необходимой фракции, который пропускается через сепаратор. В ходе тестирования специалисты определяют возможность применения XRT-сепарации для данного сырья, а также прогнозируют основные технико-экономические показатели будущего обогатительного модуля.
Подобные тестовые центры критически важны для отрасли, так как эффективность XRT-сепарации напрямую зависит от геологических и минералогических особенностей руды каждого месторождения. Запросы на проведение исследований рудного сырья в тест-центре и вопросы по приобретению оборудования отправляйте на почту: info@newfoton.ru.
Сегодня технология XRT-сепарации переживает этап активного освоения в российской горнодобывающей промышленности. Ее экономическая и экологическая эффективность, подтвержденная успешными кейсами на алмазных, оловянных, золотых и других месторождениях, говорит о большом потенциале для дальнейшего распространения.
Создание специализированных тестовых центров, таких как магнитогорский центр «Ньюфотон», значительно снижает риски предприятий при принятии решения о внедрении и способствует ускоренному переходу отрасли на более рациональные и рентабельные технологии предварительного обогащения.
текст: Сергей Петров, фото: ООО «Ньюфотон»
г. Москва, Бутырский район,
Огородный проезд, 16/1, стр. 6, пом. 407
+7 (912) 301-41-46
info@newfoton.ru, www.newfoton.ru