Контактные чаны снова популярны?

Поскольку контактные чаны часто применялись на предприятиях в прошлом, я решил узнать, что по этому поводу пишет Таггерт. В главе 12 я нашел следующие три высказывания, которые четко формулируют значимость контактных чанов для техпроцесса.

«Активаторы и депрессоры необходимо добавлять своевременно, чтобы нужные реакции успели завершиться до начала аэрации».

«Необходимость в контактировании быстро становится очевидной, если учесть, что необходимо произвести селективную химическую реакцию между незначительным количеством высокоактивного собирателя и отдельными твердыми частицами».

«Управление этими операциями является одной из самых важных задач для процесса флотации с экономической точки зрения».

Для некоторых техпроцессов наличие времени для реакции между реагентами и пульпой является чрезвычайно важным. В частности, если при использовании жирнокислотных собирателей времени контактирования недостаточно, то для достижения необходимой эффективности потребуется чрезмерное количество собирателя.

Основной способ, благодаря которому контактные чаны повышают эффективность, заключается в предоставлении специального пространства, которое позволяет оптимизировать и управлять химическим составом флотации. Полагаю, что если оборудование окажется достаточно надежными, то, с практической точки зрения, это может быть весьма перспективно в плане увеличения производительности обогатительной фабрики.

Вторая причина, по которой мне нравятся контактные чаны, заключается в том, что они располагаются перед флотомашинами, поэтому эти чаны достаточно легко использовать для регулировки плотности контура флотации. Зачастую таким параметром, как плотность пульпы, пренебрегают, но я бы с этим поспорил, так как он является значимым как с точки зрения оптимизации контура, так и для уменьшения количества используемой воды (затрат и воздействия на окружающую среду). Чтобы этого добиться, можно использовать контактный чан с автоматическим клапаном добавления воды в обратном контуре с датчиком, установленным на чане (например, датчик дифференциального давления) или его сливе для измерения плотности пульпы.

Кроме того, контактные чаны выполняют роль буфера перед первой флотомашиной в нитке флотации. Посещая различные современные обогатительные фабрики, я часто сталкивался с проблемой очень высокой турбулентности в первой камере нитки флотации (иногда эта проблема была настолько серьезной, что не удавалось получить стабильную пену). Причина столь высокой турбулентности заключалась в том, что пульпа подавалась в загрузочную коробку слишком быстро. Все это приводило к тому, что из общего полезного объема флотации, по сути дела, вычитался объем первой флотокамеры. Решить эту проблему могла бы усовершенствованная конструкция для снижения скорости подачи пульпы, либо, по аналогичному принципу, добавление коробки снижения кинетической энергии перед загрузочной коробкой. Также можно добавить контактный чан для поглощения динамического возбуждения, образовавшегося на предыдущих переделах.

Почему их перестали использовать?

Несмотря на важную роль, которую выполняют эти емкости, создается впечатление, что за последние 30 лет они исчезли из многих технологических схем. В некоторых техпроцессах, например, флотации сфалерита, контактным чанам до сих пор отдают предпочтение, однако, во многих других сферах их применяют уже не так часто. Я считаю, что основная причина тому — снижение расходов со стороны инженеров-проектировщиков и конечных пользователей, которые стремятся сэкономить средства при строительстве обогатительных фабрик.

Другая возможная причина исчезновения контактных чанов заключается в том, что они перестали быть оборудованием, которое поставляется сторонними организациями (которое изготавливалось специализированными компаниями, например, Denver Equipment Company); вместо этого заказчики сами изготавливали дешевые чаны собственными силами и дополняли их полочными мешалками. Мне известно много случаев, когда такие «самодельные» контактные чаны не справлялись со своими задачами из-за мешалок слишком малого размера и недочетов в проектировании. В конечном итоге это приводило к запесочиванию, и приходилось останавливать работу всего контура и дренировать контактные чаны, чтобы потом очистить их лопатами. Подобные инциденты создают у руководства предприятий стойкую неприязнь к данному оборудованию, в результате его исключают из технологических схем при проектировании новых обогатительных фабрик. Хотя нужно было сделать совсем другой вывод: не скупиться на приобретение специализированных устройств, спроектированных профессионалами своего дела.

Действительно ли время контактирования необходимо?

Каждая руда уникальна. Для того, чтобы понять, нужно ли ей время контактирования, необходимо изучить руду и химические свойства пульпы. Для ответа на поставленный выше вопрос предлагаю рассмотреть лабораторные флотационные опыты, которые используются при проектировании обогатительных комплексов. По моим наблюдениям, большинство опытов, которые проводятся с целью разработки технологического оборудования, включают время контактирования. Да, порой контактирование воспринимается лишь как период времени без воздуха, который используется для добавления и перемешивания реагентов, но довольно часто этот период времени имеет большое значение для флотации. В теории можно легко проверить влияние времени контактирования на производительность. Интересно, как часто значение времени контактирования, полученное при лабораторных опытах, не принимается в расчет, а контактные чаны не включаются в технологическую схему? Затрудняюсь ответить на этот вопрос, но считаю, что каждый инженер-конструктор должен об этом задумываться.

Выводы

Применение контактных чанов увеличивает капитальные затраты, но вместе с тем может улучшить управление контуром, сократить эксплуатационные расходы и даже повысить эффективность техпроцесса. Учитывая такой потенциал, мне кажется, стоит более тщательно подходить к вопросу применения флотационного контактного чана в новом контуре. Кто знает, быть может, пришло время вернуть эти чаны в отрасль...

Об авторе

Бен Мерфи проработал в добывающей промышленности большую часть своей карьеры и имеет уникальный профессиональный опыт. Во-первых, он занимал различные технические и руководящие должности на обогатительных фабриках по всему миру. Также в последнее время он работал на предприятиях, занимающихся поставкой оборудования для переработки минералов, а сейчас является руководителем продаж бизнес-подразделения «Сервис» компании Metso Outotec.