Александр Попов
Повышение качества медно-никелевого концентрата — важная задача с точки зрения увеличения конкурентоспособности продукции любой компании цветной металлургии на мировом рынке. Не стал исключением и российский «Норникель». Компания получает концентрат на обогатительной фабрике в г. Заполярном из руд Кольской ГМК. Это базовый продукт для получения в процессе пирометаллургической переработки в медно-никелевого файнштейна.
Одним из ключевых параметров качества концентрата, помимо содержания в нем никеля, является степень его загрязненности вредными примесями. При переработке руды на обогатительной фабрике в его состав неизбежно попадают такие элементы, как магний, содержащийся в исходной руде в виде пироксена, оливина либо талька.
Магний в высоких концентрациях негативно влияет на процесс дальнейшей переработки шихты, получаемой из концентрата в пирометаллургическом процессе. «Высокая концентрация магния увеличивает температуру шихты, снижает энергоэффективность процесса выплавки штейна и увеличивает потери никеля. Для внешнего заказчика, который сегодня имеет возможность выбирать среди нескольких поставщиков, предлагающих наиболее качественный продукт, это приводит к увеличению затрат на переработку. Поэтому в борьбе за потребителя для «Норникеля» важно получать более качественный сульфидный концентрат и снижать потери металла в шлак при его переработке у потребителя», — прокомментировал Владимир Баранов, начальник обогатительной фабрики.
Одним из эффективных способов снижения концентрации магния в концентрате является раннее детектирование его присутствия и определение формы его наличия в руде. То есть, когда руда попадает на обогащение, специалисты заранее фокусируют процесс флотационной обработки на определенный диапазон концентраций и форму присутствия магния.
Для компании каждый процент содержания магния в концентрате — это, с одной стороны, прямое снижение цены на ее продукцию, а с другой — сигнал, что добыча руды в данный момент идет из пород с магнийсодержащими минералами: пироксен — (Mg, Fe)2[(Si, Al)2 O6], оливин — Fe2Mg8O20Si5, тальк — Mg3Si4O10(OH)2. Важно отметить, что данные минералы значительно усложняют процесс обогащения, и требуется применение специализированных методов и технологий контроля и снижения содержания данных минералов на всех циклах производства.
«Одна из ключевых задач проекта — создание системы обратной связи от команды продаж к обогатителям и от них к горнякам. Это формирование единого организма взаимодействия инноваций, технологий и коммерции, фактически новой бизнес-модели, позволяющей по конкретным параметрам концентрата, процесса флотации и добычи принимать ответственные решения и стабилизировать, таким образом, качество продукции», — прокомментировал Александр Рашковский, руководитель направления департамента технологических инноваций «Норникеля».
Так, в проекте уже проводится комплексная характеризация минерально-фазового состава всех добываемых на данный момент руд Кольского филиала современными методами 3D-микроскопии и цифрового керна, широко применяемого при разведке и добыче полезных ископаемых такими компаниями, как «Газпромнефть», «Роснефть», BP и многими другими. Это и рентгеновская микротомография, позволяющая заглянуть в самую глубь внутреннего строения породы, и электронная микроскопия с минеральным анализом — метод, где с высочайшей детализацией проводится поиск и локализация отдельных минералов, слагающих породу. Также в консорциуме с ведущими ЦКП России «Норникель» проводит анализ с помощью просвечивающей электронной микроскопии на наноразмерном уровне продуктов и полупродуктов флотации, чтобы точно выделить, частицы каких минералов после дробления должны быть отделены, а какие микрочастицы, содержащие ценные компоненты породы, необходимо сохранить в концентрате путем применения новых таргетированных флотоагентов, активаторов, депрессоров, коагулянтов. Это дает возможность технологам быстро реагировать на изменения состава руды на входе на фабрику и выдавать конечный продукт с учетом требований клиентов практически в режиме онлайн.
Дополнительно департамент технологических инноваций инициировал проект по потоковому автоматизированному анализу минерального состава образцов руды, который позволит повысить эффективность очистки руды от Mg-содержащих минералов и в дальнейшем предиктивно настраивать и оптимизировать процесс обогащения руды.
