Калифорний 252 для конвейерного анализатора
О необходимости внедрения подобного метода в Норникеле задумались еще в 2018 году. Однако тогда приборы, способные анализировать элементный состав движущегося по конвейеру материала, производились исключительно за рубежом. Из-за нерентабельности от идеи установки иностранного оборудования пришлось отказаться.
- Год назад нам удалось выйти на отечественную компанию Ратэк, которая произвела схожий анализатор для цементной промышленности. Мы попросили адаптировать прибор для работы в области цветной металлургии. Для этого провели исследования входящего на обогатительную фабрику Кольской ГМК материала. Полученные результаты нас устроили, - рассказал консультант по цифровым технологиям Цифровой лаборатории Норникеля Никита Кокоулин.
Конвейерный анализ руды в режиме реального времени - технология уникальная для России. Из-за потребности оборудования в таком элементе, как калифорний-252, она не сильно распространена и в мире. Дело в том, что этот металл искусственного происхождения на сегодняшний день производится лабораторно только в двух странах: в России и США.
- В нашей стране есть реакторы, проще говоря, лабораторные установки, позволяющие производить калифорний-252 - уникальный источник быстрых нейтронов. Он используется по всему миру в медицинском оборудовании, а также в различных устройствах для нейтронно-активационного анализа. То, что данный элемент производится в нашей стране, означает, что у отечественных производителей есть эксклюзивный доступ к нему. Это в конечном итоге влияет на стоимость прибора и скорость его обслуживания, - отметил Никита Кокоулин.
По словам консультанта по цифровым технологиям, конвейерный анализатор элементного состава возможно использовать на различных переделах. Прибор сможет выполнять анализ руды на входе в фабрику, а также анализ всевозможных концентратов на тех или иных этапах производственного процесса. При этом его не обязательно устанавливать на конвейер - сможет определить начинку того или иного материала, идущего и по трубам.
- Получение актуальной информации о том, что в данный момент происходит на производстве, очень ценно. Это позволяет максимально оперативно оптимизировать производственные параметры, - пояснил Никита Кокоулин и подчеркнул: - Подобной технологии анализа содержания цветных металлов в России нет - аналогичные варианты отсутствуют. А в мире всего несколько компаний предлагают подобные решения, они характеризуются высокой стоимостью и обслуживанием.
План руды нужно понимать здесь и сейчас
Новая технология позволит усовершенствовать процесс шихтования в Кольской ГМК, где перерабатывают руды самого разного состава и насыщения цветными металлами. Применяемый в настоящее время метод рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) не позволяет получать результаты в режиме реального времени. Сейчас руду после поступления на обогатительную фабрику измельчают, усредняют, то есть повышают однородность состава, и только после этого пробу сырья отправляют на анализ в лабораторию.
- Фабрика лишь спустя несколько часов или даже дней получает информацию о том, какой в тот момент была руда. Это позволяет вести статистику, учет металлов. Однако обогатительной фабрике для управления своими процессами необходимо получать результаты гораздо более оперативно - руда идет сейчас, и нужно сейчас понимать какая она, как с ней дальше работать, - подчеркнул Никита Кокоулин.
Уникальная технология подразумевает под собой метод нейтронно-радиационного анализа при помощи которого контролировать качество медно-никелевых руд можно в режиме реального времени. Оценена возможность измерения процентного содержания в потоке таких элементов, как никель, медь железо, сера, диоксид кремния, оксид алюминия, кальция, магния и не только. А результаты лабораторного тестирования совпадают с теоретическим расчетом - погрешность измерения составила в среднем от 5 до 10 процентов, что подтверждает возможность создания промышленной версии прибора для горнодобывающих предприятий.
По словам Никиты Кокоулина, важное отличие нового метода от других методов радиационного анализа в том, что в этом случае пробивается вся толщина материала и анализируется все, что идет по конвейеру. Принцип работы оборудования: поток нейтронов из источника в приборе возбуждает атомы материала на конвейере, что приводит к появлению гамма-излучения, которое регистрирует гамма-детектор с противоположной стороны. Анализ и интерпретация спектра этого излучения позволят делать выводы об элементном составе массы, движущейся по конвейеру.
Прибор выполнен в соответствии с требованиями СанПиН для исключения воздействия на человеческий организм. Для максимальной безопасности зона установки выбрана на удалении от рабочих мест сотрудников предприятия.
Новая технология - элемент следующего проекта
Новый метод анализа руды планируют внедрить уже в этом году на конвейере №6 обогатительной фабрики КГМК. Сейчас компания приступает к работе непосредственно с производителями приборов, чтобы обсудить различные нюансы и сконструировать его под себя.
- Вероятнее всего, Кольская ГМК первой запустит промышленные испытания прибора и станет пионером в этом плане. Подобную работу начали и в Заполярном филиале Норникеля. Сейчас к нам поступило оттуда несколько проб (почти тонна материала) для заключения о возможности применения подобной технологии, - рассказал Никита Кокоулин.
Как отметил заместитель генерального директора - директор производственного департамента Кольской ГМК Дмитрий Гетман, конвейерный анализатор планируют установить на обогатительной фабрике в Заполярном в первом полугодии 2021 года:
- Прибор, позволяющий в режиме реального времени видеть содержание металлов и минералов, крупность их вкрапленности представляет для нас большую ценность. Его установка позволит выровнять процесс шихтования и усреднить руду между тремя секциями, на которых происходит ее обогащение. Как показывает мировая практика, при стабилизации таких процессов экономятся ресурсы и улучшаются показатели работы. Уже проведены лабораторные исследования адекватности показателей анализатора, теперь осталось проверить устройство в условиях действующего производства.
Новый метод не только позволит усовершенствовать процесс шихтования, но и реализовать проект автономной стелы, что позволит автоматизировать загрузку руды в бункера.
- Чтобы автоматизировать стелу, нужно понимать какую руду она грузит, ведь ей необходимо прописать алгоритм работы. Именно поэтому нам так важна точка оперативного учета, так важен этот уникальный прибор. И установка подобного оборудования поможет приступить к реализации проекта, - рассказал консультант по цифровым технологиям Цифровой лаборатории Норникеля Никита Кокоулин.
- Видеть содержание металлов - важно и полезно, но практическая польза от этого будет тогда, когда данные начнут влиять на управление движения автостелы. Она представляет собой, по сути, большую телегу, передвигающуюся на колесной паре по рельсам над бункерами и загружающую в них с помощью специального устройства руду с ленты конвейера. Таким образом, мы сможем усреднить питание обогатительной фабрики, - отметил Дмитрий Гетман.
Источник Kn51.
Читайте также: Для рудника Скалистый горные машины будут собирать на глубине 800 м.
Фото: Kn51
