Мельница HIGmill Metso Outotec увеличивает добычу золота на золотом руднике Sunrise Dam приблизительно на 6%.

По мере увеличения объема перерабатываемой сульфидной руды объем извлечения золота снизился ввиду характера труднообогатимой руды. Испытания показали, что измельчение сульфидной руды до класса крупности 80% -10 мкм и выщелачивание измельченного продукта в сочетании с хвостами флотации в существующем процессе сорбционного выщелачивания позволяет добиться увеличения объема извлекаемого золота на 6%.

КРУПНЕЙШАЯ В МИРЕ МЕЛЬНИЦА С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ МЕЛЮЩЕЙ СРЕДЫ

В 2017 году компания AngloGold Ashanti (AGA) приступила к реализации проекта повышения эффективности извлечения с целью увеличения добычи золота. Проект требовал перенаправления существующего слива гидроциклона в новый цикл флотации и ультратонкого измельчения с производством концентрата до 400 000 т/г.

Компания Metso Outotec поставила шесть флотационных установок TC200 TankCell®, один высокоскоростной сгуститель 14 м и одну мельницу HIGmill® HIG3500/23000. На данный момент (июнь 2021 года) мельница HIGmill является крупнейшей в мире мельницей с перемешиванием мелющей среды в режиме доизмельчения пиритового концентрата. HIGmill измельчает флотационный концентрат пирита/арсенопирита до 10 мкм для подготовки упорного золота к выщелачиванию. Несмотря на размер и значимость, на участке флотации, сгущения и HIGmill требуется только один оператор.

ПРОЦЕСС И МЕХАНИЧЕСКАЯ КОНСТРУКЦИЯ

На основании результатов тщательных исследований и строгих проектных критериев была выбрана мельница HIGmill мощностью 3500 кВт и объемом 23 000 л. Для получения более тонкого помола потребовалась среда крупностью 2–3 мм с удельным весом 3,8–4,1. Среда удерживается в мельнице за счет флюидизации, обеспечиваемой скоростью осаждения и потока.

Среда также удерживается в измельчающих камерах (отсеках статора) центробежной силой, создаваемой роторами. Расчетная температура на входе 30 °C, 60 кВтч/т, массовая доля 45% обеспечивают достижение температуры на выходе 66 °C. Мельница HIGmill была разработана с высоким пределом допустимой температуры 70 °C и пределом срабатывания 85 °C.  Энергетический баланс также подтвердил, что температура на выходе подходит для материалов конструкции мельницы.

ПОСТАВКА И МОНТАЖ

Благодаря успешному сотрудничеству с AngloGold Ashanti проект повышения эффективности извлечения был реализован в короткие сроки. Монтажные работы на проекте полной модернизации заняли около шести месяцев. До выполнения монтажных работ поставка HIGmill на условиях «франко-завод» составила 30 недель.

После устройства фундаментов монтаж HIGmill занял четыре недели, а пусконаладочные работы без нагрузки и ввод в эксплуатацию с продукцией заняли всего одну неделю. Компания Metso Outotec и владелец объекта довольны тем, что проект повышения эффективности извлечения был завершен на две недели раньше запланированного срока и в рамках бюджета.

ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

Введенная в эксплуатацию в мае 2018 года, мельница находится в работе с июня 2018 года. В ходе ввода в эксплуатацию с подачей руды производился сбор данных для контроля эксплуатационных характеристик и дальнейшей оптимизации мельницы. Во время ввода в эксплуатацию было важно определять соотношение скорости / мощности / плотности пульпы / скорости заполнения средой как для воды, так и для пульпы, поскольку данное соотношение может быть разным в различных сферах применения.

Во время ввода в эксплуатацию с продукцией проводилась калибровка по воде с использованием 19 т среды крупностью 2–4 мм и удельным весом 3,9 т/м³. Данные значения используются для оценки производительности мельницы и дальнейшего руководства процессом эксплуатации. Данные результаты могут использоваться в моделировании мощности для прогнозирования работы и содействия в дальнейшей оптимизации конструкции ротора.

Во время ввода в эксплуатацию с подачей руды была оптимизирована плотность пульпы для повышения энергоэффективности за счет вязкости пульпы. Мельница была заполнена силикатной средой крупностью 2–4 мм с удельным весом 3,9 т/м³. Эксплуатация мельницы с объемным содержанием среды более 50% в сочетании с более длительным периодом износа среды позволила добиться повышения энергоэффективности.

ОЖИДАНИЯ ОПРАВДАЛИСЬ

После успешного ввода в эксплуатацию крайне важным было оптимизировать срок службы изнашиваемых компонентов. Компания AGA ожидала, что мельница HIGmill будет соответствовать минимальному требованию к межсервисному интервалу в 17 недель.

В течение 18 месяцев интервал между остановами HIGmill постепенно увеличился до 23 недель, что позволило эффективно достичь основного целевого показателя AGA.

За счет приведения графика остановов HIGmill в соответствие со штатными остановами установки удалось добиться повышения годовой эксплуатационной готовности HIGmill в дополнение к более высокому коэффициенту готовности оборудования и увеличению извлечения золота.

ПРЕВОСХОДНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ КОМПОНЕНТОВ

В настоящее время срок службы определенных компонентов футеровки мельницы составляет 26 недель, а роторов — до 45 недель.

ТЕСНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ЗАКАЗЧИКОМ

Процесс оптимизации Sunrise Dam продолжается в тесном взаимодействии между компаниями AGA и Metso Outotec, его целью является сокращение общей стоимости владения наряду с обеспечением безопасности, эксплуатационной готовности механизмов и основных эксплуатационных характеристик.

РАЗРАБОТКА ЗУБЧАТОГО РОТОРА

В декабре 2018 года компания Metso Outotec принялась за внедрение резиновых зубчатых роторов применительно к мельнице HIGmill на руднике Sunrise Dam. Поскольку данный подход был ступенчатым, первоначально было установлено четыре ротора снизу вала, так как данное местоположение наиболее подвержено воздействию высокого давления и износу.

Увеличение срока службы, наблюдаемое на этих четырех роторах, послужило основанием для принятия решения об увеличении установленного количества до восьми единиц в ходе следующего цикла и с восьми до одиннадцати в следующем цикле.

В дополнение к предыдущей разработке последняя модернизация касалась литой изогнутой конструкции. Данные три установки прослужили в течение двух рабочих циклов более 50 недель.

ВЫСОКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ГОТОВНОСТЬ УСТАНОВКИ И МЕХАНИЗМОВ

Общий коэффициент использования HIGmill составляет 97%, коэффициент эксплуатационной готовности: 98,6%. Он определяется межсервисным интервалом футеровки корпуса, который составляет около 26 недель, соответствуя срокам общих остановов других установок. Это позволяет проводить два дополнительных осмотра в год.

Срок смены футеровки составляет 36 часов за вычетом времени останова и запуска оператором. Период останова главной установки обычно составляет 36–48 часов в зависимости от смены футеровки в контурах крупного дробления.

ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ

В 2020 году компания Metso Outotec провела опытные промышленные испытания с целью исследования влияния времени нахождения и рабочей плотности на энергоэффективность. Было отмечено, что время нахождения 2–3 минуты в опытной установке HIG5 существенно не повлияло на энергетическую эффективность.

Данные результаты показывают, что полномасштабная эксплуатация в некоторой степени более энергоэффективна, чем при опытном испытании HIG5. Измерения позволяют обеспечивать эффективность редуктора, двигателя при частичной нагрузке и передаче по кабелю двигателя.

ДОКАЗАННАЯ ВЫСОКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

В первые 18 месяцев эксплуатации мельница HIGmill позволила получить среднюю тонину P80 9,4 мкм с соответствующим коэффициентом извлечения золота 81,5%. На протяжении двенадцати месяцев после этого тонина помола HIGmill составлял 12,5 мкм с коэффициентом извлечения золота 82,6%.

Данное увеличение тонины объясняется несколькими факторами, включая высокое различие в минералогическом составе исходной руды, увеличение твердости руды и высокое содержание талька. Общее извлечение золота увеличилось приблизительно на 6% в результате обеспечения тонкого измельчения наряду с непрерывной оптимизацией процесса.

ПРОСТОТА ЭКСПЛУАТАЦИИ

По словам операторов, мельница HIGmill работала и продолжает работать без каких-либо проблем. Очень просто менять скорость мельницы, регулировать мощность и изменять класс P80 в процессе эксплуатации.

Поскольку сгуститель был установлен до монтажа HIGmill с массовым балансом ~45 мин, установившийся процесс легко достигается, что обеспечивает равномерные пропускную способность, расход и плотность.

Срок службы ротора также может быть максимально увеличен за счет увеличения загрузки среды в мельницу и замедления скорости ротора. После достижения максимального уровня заполнения среды или верхнего предела крутящего момента скорость мельницы может быть увеличена по мере износа роторов для поддержания необходимой приводной мощности и крупности продукта.

Заключение

Проект организации процесса доизмельчения на руднике Sunrise Dam позволил на настоящий момент добиться среднего расчетного увеличения извлечения золота на 6% и обеспечить равномерную и устойчивую эксплуатацию. Мельница обеспечивает получение расчетного класса продукта 80% -10 мкм и продолжает работать при минимальном вмешательстве оператора. Поскольку срок службы ротора составляет до 45 недель, а футеровки корпуса — минимум 26 недель, мельница не нуждается в останове для регулярного осмотра на предмет износа, в результате чего повышается период ее бесперебойной работы.

Компания Metso Outotec смогла предоставить правильное решение, обеспечившее достижение общего коэффициента использования 97% и коэффициента эксплуатационной готовности 98,6%, а также увеличение срока службы компонентов. В рамках тесного сотрудничества с компанией AGA процесс оптимизации HIGmill на руднике Sunrise Dam продолжается.

Это в очередной раз доказывает, что мы являемся надежным партнером для положительных изменений.