Доказательства очевидного
Уникальное оборудование, созданное украинскими разработчиками, может открыть принципиально новый этап в истории горнорудной промышленности. Его активно используют горные предприятия России и Казахстана. Но не Украины.
Черная металлургия Украины, основной источник поступления валютных средств, находится сегодня между молотом цен на сырье и наковальней спроса на него. Если рост цен на ее продукцию в предыдущие годы позволял металлургам принимать в переработку постоянно дорожающее сырье, то сейчас ситуация изменилась: при заметном спаде потребности в металле себестоимость железорудного сырья продолжает расти.
Уникальное оборудование, созданное украинскими разработчиками, может открыть принципиально новый этап в истории горнорудной промышленности. Его активно используют горные предприятия России и Казахстана. Но не Украины.
Черная металлургия Украины, основной источник поступления валютных средств, находится сегодня между молотом цен на сырье и наковальней спроса на него. Если рост цен на ее продукцию в предыдущие годы позволял металлургам принимать в переработку постоянно дорожающее сырье, то сейчас ситуация изменилась: при заметном спаде потребности в металле себестоимость железорудного сырья продолжает расти.
Когда рост «зашкаливает»
Добавьте к этому перманентное повышение цен на энергоносители, и вывод напрашивается сам: ресурсы для снижения себестоимости продукции должны были быть найдены еще вчера.
Но где их искать сегодня? Путь первый — модернизация производства. Она идет, но это процесс долгий. Путь второй — изменить отношение к сырью, воспринять инновационные технологии, позволяющие решить проблемы, которые ранее никогда не решались.
Ведь что происходит? Для производства металла используется железорудный концентрат, получаемый из железной руды. В свою очередь, чтобы произвести тонну концентрата, необходимо переработать 2,5—3 тонны руды. Поэтому рудная составляющая в цене металла является, мягко говоря, весьма весомой. Вывод: один из реальных путей выхода из складывающегося сегодня в металлургии тупика — снизить затраты на железорудное сырье и увеличить предложение его на отечественном рынке. Тем более, что далеко не все украинские металлургические комбинаты располагают собственной железорудной базой. К примеру, ее не имеют такие гиганты, как Мариупольский комбинат им. Ильича или «Запорожсталь». А покупка железорудного сырья за рубежом — удовольствие очень дорогое, потому как цены на него там примерно вдвое превышают украинские.
Каков выход? Во-первых, необходимо обеспечить максимально полное извлечение руды при ее добыче. Во-вторых, расширить сырьевую железорудную базу действующих карьеров. Свое решение этих проблем предлагает луганский «Научно-технический центр магнитной сепарации МАГНИС ЛТД».
Горнорудный «винегрет»
Акцент первый. Месторождения магнетитовых руд характеризуются значительной стратиграфической неоднородностью: в продуктивные рудные толщи вклиниваются малорудные и безрудные тела. Это сильно осложняет ведение горных работ, так как необходимы раздельная выемка и раздельный подъем из карьеров добытых масс руды и породы. В то время как взрывные работы приводят к значительному их взаимному перемешиванию и образованию больших объемов разубоженных руд.
— По ныне действующим технологиям, — рассказывает директор «НТЦ МАГНИС ЛТД» Рафаэл Улубабов, — деление в карьере производится, что называется, на глазок: в этой части вроде бы поменьше породы, давайте отправим ее на обогатительную фабрику. А здесь уже больше — отправляем в отвалы. Такой подход чреват двойным осложнением. На производство концентрата направляется не только руда, но и порода: 10— 20% мощностей горно-обогатительных предприятий занято переработкой породы с незначительным содержанием железа. В то же время в породные отвалы попадает огромное количество горной массы с высоким содержанием полноценной руды — иногда до 50%. Эта масса выбрасывается только из-за того, что в ней не выдерживается норматив по содержанию железа.
Визитка
Рафаэл Сергеевич Улубабов
Стаж работы в области разработки оборудования для магнитного обогащения полезных ископаемых — более 50 лет.
С 1965 по 1998 год — главный конструктор института «Гипромашуглеобогащение» (г. Луганск).
С 1992 года возглавляет ООО «Научно-технический центр магнитной сепарации МАГНИС ЛТД».
Почетный член Академии горных наук Украины. Автор и главный конструктор принципиально нового оборудования, в том числе электромагнитного роторного сепаратора для обогащения слабомагнитных окисленных руд, комплексов для механизированной магнитной рудоразборки крупнокусковой магнетитовой руды.
Налицо парадоксальная ситуация. С одной стороны, в переработку магнетитовых руд не вовлекаются огромные объемы горной массы, которые сбрасываются в отвалы, несмотря на наличие в них значительного количества кондиционной руды. С другой — дроблению, измельчению и технологически сложному мокрому магнитному обогащению подвергаются магнетитовые руды, засоренные немалым количеством безрудной и малорудной породы. Такой себе рудный «винегрет».
Акцент второй. Железорудное сырье представлено двумя основными разновидностями — магнетитовой и гематитовой. По содержанию железа они одинаковы, но различаются по своим магнитным свойствам. Магнетитовая железорудная разновидность обогащается на всех ГОКах на обычных магнитных барабанных сепараторах со слабым магнитным полем. А гематитовые руды, обладающие очень низкими магнитными свойствами, обогащаться таким образом не могут.
Прямая речь
«Я никогда не спрашиваю, что необходимо тому или иному предприятию для повышения эффективности технологии и улучшения качества продукции. Предлагаю сам: вам нужно это и это. Часто в ответ слышу вопрос: а разве это возможно? Но я вижу задачу разработчика именно в том, чтобы создавать оборудование и технологии, о которых не знает потребитель».
Рафаэл Улубабов
Многие железорудные месторождения имеют немалые зоны контакта гематитовой и магнетитовой руды, которые добываются раздельно. Добытую гематитовую руду, как правило, не выбрасывают, а складируют в рудные отвалы на будущее. Вместе с ней туда попадает значительное количество магнетитовой руды. Тратятся средства на добычу и складирование того, что можно обогащать уже сегодня. Часть гематитовой руды попадает в магнетитовую руду и вместе с нею поступает на обогащение. На существующих сепараторах обогащать гематитовую руду невозможно, и она теряется в отходах, пропадает из-за того, что попала не по назначению.
Эту ситуацию можно изменить.
Все поделить!
Специалисты «НТЦ МАГНИС ЛТД» впервые в мировой практике разработали технологию и комплексы оборудования для производства механизированной магнитной рудоразборки (ММР) взорванной железорудной массы. Технология создает условия, позволяющие непосредственно в карьере или на его борту освободить кондиционную руду от пустой породы. Это дает возможность избежать больших затрат на дробление и измельчение породы, ее переработку по сложной технологии и последующее складирование в дорогих хвостохранилищах. Кроме того, из бедной горной массы, считающейся отходами и выбрасываемой в отвалы, теперь можно «взять» 30—60% полезной руды и направить ее в обогатительный передел для производства концентрата.
— Наше оборудование позволяет извлекать в магнитный продукт куски магнетитовой руды крупностью до 450 мм и выделять в немагнитные отходы крупные куски с низким содержанием магнитного железа на уровне не более 4—6%, — рассказывает Рафаэл Улубабов. — Особые перспективы открывает возможность использования новой техники для извлечения рудных кусков из бедной горной массы, которая выбрасывается в отвалы. Затраты на ее добычу и складирование относятся на руду кондиционную, автоматически увеличивая стоимость последней. Цена руды, извлеченной из бедной горной массы, будет определяться только затратами на ее механизированную магнитную рудоразборку, которая во много раз ниже затрат на «классическую» добычу.
Если же добыча ведется в зонах контакта магнетитовой и гематитовой руд, то рудоразборка позволяет разделить их: гематитовую отправить на складирование уже без магнетитовой составляющей, а магнетитовую — на обогащение, соответственно без гематитовых «добавок».
И древо жизни зеленеет…
Технология, о которой идет речь, разработана в последние годы. И начала активно использоваться буквально в 2007—2008 годах. Вот несколько примеров.
Комплекс для ММР внедрен на Куржункульском руднике в Казахстане. В этом карьере большие зоны нерудных породных тел находятся в контакте с рудными телами. Интенсивное перемешивание кусков руды и породы при взрывных работах и образование больших объемов сверхнормативно засоренной рудной массы не позволяли руднику выйти на плановые показатели по отгрузке руды на фабрику. Зато по объемам горных работ план «перевыполнялся»: их производилось в 1,5—2 раза больше, чем предусмотрено проектом.
За 7 месяцев нынешнего года на Куржункульском руднике было добыто 2,2 млн тонн руды. Из них 1,2 млн тонн — в зонах рудных тел с содержанием железа около 36—38%. А миллион тонн добыт в зонах контакта руды и породы и содержал всего 25% железа. По стандартной технологии добычи такая бедная руда подлежала отправке в отвалы. По новой технологии руда была подвергнута механизированной магнитной рудоразборке на борту карьера. В результате из некондиционной массы в отвалы ушло 460 тыс. тонн породы, а 540 тыс. тонн руды, содержащей 39% железа, было отправлено в технологический процесс производства концентрата. Содержание железа в руде, извлеченной из отвалов, оказалось выше, чем в добываемой кондиционной руде!
Таким образом, рудоразборка показала, что так называемая «бедная» руда на самом деле является механической смесью богатой руды и бедной породы.
Новую технологию внедрил российский комбинат «Карельский окатыш». Здесь на комплексе механизированной магнитной рудоразборки из горной массы в среднем извлекается примерно 55% кондиционной руды, а около 45% породы, практически не содержащей железа, отправляется в отвалы.
Технология и оборудование «НТЦ МАГНИС ЛТД» используются и на Михайловском ГОКе (Россия) для разделения руды, добытой в зонах контакта магнетитовой и гематитовой руд.
Подытожим. Не имеющие аналогов новые комплексы для ММР в течение года внедрены на трех горных предприятиях в России и Казахстане. Подобного в мировой практике горного дела еще не было. Активно проектируется установка комплексов на других горных предприятиях ближнего зарубежья. Уже выполнены проектные работы по их установке на Соколовско-Сарбайском горно-производственном объединении (Казахстан). В России установка комплексов заложена в проекте строящихся комбинатов — Кимкано-Сутарского (Хабаровский край) и Гаринского (Амурская область) ГОКов. Одна из проектных организаций Санкт-Петербурга проектирует их внедрение на сибирском Коршуновском ГОКе.
— К сожалению, украинские комбинаты пока воспринимают эту идею без энтузиазма, — говорит директор «НТЦ МАГНИС ЛТД». — Проявил инициативу только Южный ГОК. Там начали прорабатывать вопрос внедрения комплекса для рудоразборки и даже провели соответствующие испытания (привозили к нам пробы). По их результатам сейчас совместно с «Южгипрорудой» (г. Харьков) решается вопрос об установке на ЮГОКе комплекса для рудоразборки в 2009 году. Если все получится, этот ГОК станет первым украинским комбинатом, внедрившим наши новации. Другие горные предприятия, где рудоразборка могла бы работать с гораздо большим эффектом, просто не хотят ничего делать. Это Центральный, Северный ГОКи, «АрселорМитталСтил» (бывшая «Криворожсталь»), Ингулецкий ГОК… К сожалению, ни на одном из этих комбинатов специалисты не проявляют инициативу в использовании современной технологии. Видимо, действует принцип: инициатива наказуема.
Обогатить нельзя складировать
Когда речь идет о гематитовой руде, горняки (причем не только украинские) вряд ли рискнут поставить запятую после слова «обогатить». Для конструкторов же ООО «Научно-технический центр магнитной сепарации МАГНИС ЛТД» такого вопроса уже не существует. Здесь создан роторный сепаратор с высокоинтенсивным магнитным полем, позволяющий обеспечить эффективное обогащение гематитовой руды в больших промышленных объемах. Это означает, что в обогащение уже можно вовлекать огромные запасы гематитовой руды.
Понимали ли это раньше? Переработать гематитовые руды пытались десятилетиями, но до сих пор ни в Украине, ни в России нет ни одного предприятия, которое эффективно обогащало бы их. По той простой причине, что до недавнего времени делать это было просто не на чем: машиностроительные заводы не производили эффективные сепараторы для обогащения окисленных (гематитовых) руд Украины и России. Эти руды обладают сложным минеральным составом, и даже магнитные сепараторы, выпускаемые западными фирмами, с их обогащением не справляются.
Что нам стоит ГОК построить?
По расчетам специалистов «НТЦ МАГНИС ЛТД», внедрение технологии механизированной магнитной рудоразборки на всех шести железорудных ГОКах Украины по своему экономическому эффекту было бы равнозначно введению в эксплуатацию еще одного — седьмого — горно-обогатительного комбината.
В больших объемах гематитовые руды перерабатываются в Китае при помощи специальных электромагнитных сепараторов с сильным магнитным полем. Один из их видов — роторные сепараторы с рифлеными пластинами. Они производятся китайской промышленностью, но являются абсолютной копией западногерманских сепараторов разработки 70-х годов минувшего века. Другой тип — сепараторы со стержневыми матрицами, скопированные с сепаратора чехословацкого производства (разработка 80-х годов). Эта техника не может использоваться для обогащения окисленных руд Украины и России. К примеру, недавно горнорудный институт в городе Чань-Ша, спроектировавший и выпускающий роторные сепараторы с рифлеными пластинами, в своих отчетах официально заявил, что они признаны в Китае бракованной продукцией и выводятся из промышленной эксплуатации. Причина проста: у сепараторов забиваются зазоры между пластинами, вследствие чего они становятся неработоспособными.
Сепараторы со стержневой матрицей (они имеют название СЛОН) вроде бы способны обеспечить работу промышленных железорудных предприятий. Но только вроде бы.
К примеру, одно из российских горнорудных предприятий провело в Китае стендовые испытания по обогащению магнетито-ильменитовых руд Куранахского месторождения на сепараторах типа СЛОН, рекомендованных для внедрения на строящемся в России Олекминском руднике. Параллельно в российском институте «Уралмеханобр» проводились такие же испытания на роторном сепараторе конструкции «НТЦ МАГНИС ЛТД».
— Независимые испытания, проведенные без нашего участия, показали, что при использовании китайского оборудования извлечение ильменита на 7% ниже, чем на сепараторах нашей конструкции, — рассказывает Рафаэл Сергеевич Улубабов. — Если принять для установки на комбинатах сепараторы китайского производства, то потери полезного минерала за счет низкого извлечения в несколько раз превысят стоимость самих сепараторов. Потому устанавливать такую технику можно только в абсолютно безвыходном положении.
В итоге для установки на Олекминском руднике были приняты роторные сепараторы конструкции ООО «НТЦ МАГНИС ЛТД».
В чем же ноу-хау луганских конструкторов? Ими (впервые в мировой практике!) созданы сепараторы с широкими зазорами, которые не забиваются в процессе обогащения окисленных руд сложного минерального состава.
Пробы без ошибок
Головной образец такого сепаратора был изготовлен по заказу Иршанского ГОКа (Украина) для извлечения ильменита. Более 15 лет назад комбинат имел неудачный опыт использования роторных сепараторов с сильным магнитным полем: зазоры между пластинами забивались, и два практически новых сепаратора горняки вынуждены были вывести из эксплуатации и демонтировать. Несколько лет ушло у луганских конструкторов на то, чтобы убедить руководство комбината в целесообразности извлечения ильменита на базе современных магнитных сепараторов. Наконец в 2007 году был подписан контракт с «НТЦ МАГНИС ЛТД» на поставку роторного сепаратора. Причем на весьма оригинальных условиях. Во-первых, поставка производилась по очень низкой цене, не превышающей его себестоимость. Во-вторых, до проведения испытаний сепаратор оставался собственностью луганской фирмы, получившей лишь авансовые платежи. В случае, если сепаратор себя не оправдает, комбинат должен был вернуть его изготовителю и получить назад свои деньги.
В апреле 2008-го сепаратор был запущен. А уже 28 мая Иршанский ГОК подписал акт о том, что никаких претензий к его работе не имеет: зазоры не забиваются, технологические показатели, заложенные в проекте, полностью обеспечиваются. Комбинат расплатился за работающий сепаратор и тут же подписал дополнительное соглашение о поставке еще двух.
Интересная ситуация сложилась и на казахстанском Обуховском ГОКе, где существует проблема извлечения ильменита. Его специалисты рассматривали возможность использования зарубежных сепараторов и вели переговоры с американской и финской фирмами. Ни одно из предложений горняков не заинтересовало. Они привезли материал в Луганск — специалисты «НТЦ МАГНИС ЛТД» провели обогащение на стенде. Продукты переработки заказчик отправил одной американской фирме, чтобы там сделали анализ и решили, смогут ли ответить на вызов украинских конструкторов. Американская фирма дала комбинату заключение: получить продукты такого качества, с таким извлечением магнитным способом НЕВОЗМОЖНО! И предложили другую, более сложную, чем магнитное обогащение, технологию.
Естественно, сепаратор был заказан в Луганске, ведь не поверить результатам стендовых испытаний невозможно. В августе нынешнего года сепаратор введен в эксплуатацию. Никаких претензий к его работе со стороны Обуховского ГОКА нет, и комбинат подписал акт внедрения.
Каждое внедрение связано с подобной показательной историей. Рассказать обо всех не позволяет формат газетной статьи. Поэтому далее — конспективно.
Олекминский рудник в Амурской области (новое строящееся предприятие) на 2008—2009 гг. заказал «НТЦ МАГНИС ЛТД» сразу шесть роторных сепараторов для обогащения железо-магнетитовых руд. Первый из них уже отгружен в Россию.
Еще один роторный сепаратор отправлен в Казахстан на Донской ГОК для извлечения хромитов из отходов гравитационного обогащения. Ведется монтаж сепаратора.
Считайте эффекты, господа!
Как мог заметить читатель, примеры внедрения уникального оборудования в Украине единичны. Может быть, дело в его высокой цене?
— Да, наше оборудование стоит недешево, — говорит Рафаэл Улубабов. — Но вопрос не в этом. Многие привыкли считать прямые затраты, не задумываясь ни об эффектах внедрения нового, ни о завтрашних суперприбылях. Приведу пример. На Полтавском ГОКе уже более 10 лет осуществляется операция сухого магнитного обогащения руды на магнитных сепараторах шведской фирмы. Мы предложили комбинату проверить эффективность их работы, привезя к нам руду, обогащенную на этих сепараторах.
Результаты испытаний, проходивших в присутствии представителей ГОКа (кстати, анализы они проводили сами), показали, что наш сепаратор обеспечивает такой же выход отходов обогащения, что и шведский. А содержание полезного минерала в отходах оказалось в 2 раза ниже. Но главное: за счет меньшей потери железа извлечение его в магнитный продукт нашего сепаратора стало выше на 1,7%. Теперь считаем. На шведский сепаратор поступает 300 тонн руды в час. В ней в среднем 98 тонн железа. Из 1 тонны железа производится 1,2 тонны концентрата. То есть при работе одного шведского сепаратора теряется 1,7 тонны железа сверх объективно неизбежных потерь. Из этого железа можно было бы произвести 1,9 тонны концентрата. За 8 тысяч часов работы в году потери концентрата составляют 15 тысяч тонн. Сегодня его цена на мировом рынке превышает 100 долларов. Получается, что 1,5 млн долларов в год (!) уходит в отходы обогащения на шведском сепараторе. А сам он стоит в 5—6 раз меньше. То есть за стоимость того концентрата, который реально произвести дополнительно, можно купить 5—6 таких сепараторов. Так при чем же тут цена? Но считать отдачу и эффект никто не хочет.
По мнению Рафаэла Сергеевича, есть и еще одна проблема: наемный персонал ГОКов, имея фиксированную зарплату, не заинтересован брать на себя еще какие-то дополнительные организационные вопросы. А хозяева вряд ли знают о существующих новациях и эффектах от их внедрения. Да и хотят ли знать? Ведь железорудные комбинаты постоянно поднимают цены на сырье, и собственники комбинатов получают свою прибыль.
Внедрение эффективных технологий добычи и переработки наших полезных ископаемых — проблема серьезнейшая: предприятия частные, но сырье-то в земле лежит государственное! Используется оно не всегда эффективно. И, между прочим, не восполняется. Нужно поднимать в органах государственного управления природными ресурсами, других организациях вопрос о хищническом использовании железорудного сырья. Но как это сделать? Ведь даже ни одно правительство не удерживается у власти столько, чтобы строить какие-то «долгоиграющие» планы и за что-то потом отвечать.
Это классический пример того, когда «за державу обидно». Так что же, на этом ставить точку?..
Во всяком случае, не для разработчиков. Украинские технологии уже успешно работают в России и Казахстане. Сейчас «НТЦ МАГНИС ЛТД» ведет переговоры с некоторыми западными фирмами, специализирующимися на поставках технологий и оборудования для обогащения полезных ископаемых. Луганчане уже получили предложения о сотрудничестве по использованию уникального оборудования в проектах зарубежных обогатительных производств. Так что вряд ли начавшийся процесс внедрения прорывных технологий добычи и обогащения железорудного сырья остановится. И слава Богу…
Вопрос в другом. Увидят ли в этот раз пророка в своем отечестве? Ставим многоточие…
