магнитный сепаратор ссж

Когда говорят ?магнитный сепаратор ССЖ?, многие сразу представляют себе очередную модификацию магнитной колонны. И это главная ошибка. В нашей практике, особенно на новых проектах за рубежом, постоянно сталкиваюсь с тем, что заказчики изначально закладывают в ТЗ параметры для старого типа колонн, а потом удивляются, почему не выходят на заявленное содержание железа в концентрате. Суть ССЖ — не в усилении магнитного поля, а в принципиально ином подходе к отмывке пустой породы. Это система, где магнитная сепарация — лишь один из этапов, за которым следует интенсивная гидравлическая или пневматическая промывка. Если коротко: старые колонны в основном ?захватывают?, а ССЖ — ?захватывает и отмывает?. Именно этот нюанс и определяет разницу в итоговом качестве концентрата, которая может достигать 2-3% Fe.

Откуда пошла путаница с терминологией

Исторически так сложилось, что ?магнитный сепаратор? — понятие очень широкое. Под одну гребенку попадают и барабанные сепараторы для первичной сепарации, и магнитные колонны для дообогащения, и вот эти самые аппараты типа ССЖ. На многих российских ГОКах до сих пор в цехах стоят ряды классических магнитных колонн, и для технологов ?сепаратор? ассоциируется именно с ними. Когда же китайские производители, такие как ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии, начали активно продвигать свою ?полностью автоматическую промывочную магнитную сепарацию?, на рынке возник вакуум понимания. Многие восприняли это как просто более автоматизированную колонну. На деле же, зайдя на их сайт jinken.ru, видишь, что компания позиционирует себя как изобретатель технологии электромагнитной сепарации-промывки. Это ключевое слово — ?промывка?. Их магнитный сепаратор ССЖ — это аппарат, который совмещает в одной камере и магнитное осаждение, и активную отмывку частиц концентрата от сростков и шламов. По сути, это уже не сепаратор в чистом виде, а комбинированный обогатительный модуль.

Помню, на одном из сибирских комбинатов мы пытались заменить батарею старых колонн на два аппарата ССЖ. Главный технолог скептически хмыкал: ?Ну, магнитная ловушка и есть магнитная ловушка, что вы мне тут нового предлагаете??. Пришлось везти его на действующее производство, где уже стояло оборудование Цзинькэнь. Только увидев, как внутри аппарата, после зоны магнитного улавливания, включается импульсная гидропромывка, которая буквально ?взбивает? концентрат, он начал вникать. Результат — после пуска их хвосты стали беднее на полпроцента, что при масштабах комбината дало огромный экономический эффект. Но путь к этому был через разрушение стереотипа.

Ещё один момент — автоматизация. В классических схемах с колоннами часто требуется ручная регулировка подачи воды и тока, особенно при изменении качества питания. В ССЖ от Цзинькэнь, если верить их материалам и нашим испытаниям, заложен алгоритм, который по датчикам давления и плотности пульпы сам подбирает режим промывки. На практике это не всегда работает идеально с нашими, условно говоря, ?нестабильными? рудами, но сама идея — правильная. Это снижает зависимость от человеческого фактора.

Конструктивные отличия: что внутри имеет значение

Если разбирать аппарат по косточкам, то главное — это не магнитная система (хотя и она важна), а конструкция промывочных камер и система подачи воды или воздуха. В традиционной магнитной колонне промывка чаще всего пассивная — вода протекает сверху вниз, вымывая немагнитные частицы. Эффективность такой промывки сильно зависит от гранулометрии и степени раскрытия сростков. В магнитном сепараторе ССЖ применяется активное воздействие. В моделях с пневматической промывкой, например, снизу подаётся сжатый воздух, который создаёт в слое концентрата кипящий эффект, разрушая агломераты. В моделях с механическим перемешиванием работает специальная мешалка.

Мы как-то вскрыли отработавший свой срок аппарат на одном из предприятий. Внутри было видно, как расположены сопла для подачи воды под давлением — они направлены не просто вниз, а под углом, создавая турбулентные вихри в зоне удержания магнитного продукта. Это и есть та самая ?физика обогащения?, которую Цзинькэнь упоминает в своём описании — сочетание магнетизма, гидравлики и механики. Без этого промывка будет неполной.

Важный нюанс — материал. В агрессивной среде пульпы, да ещё с добавлением реагентов, обычная сталь долго не живёт. В качественных аппаратах внутренние камеры, контактирующие с пульпой, выполняются из износостойких материалов или с покрытием. У того же Цзинькэнь в описании их серии машин упоминается применение ультразвука — видимо, для борьбы с налипанием или для дополнительного разрушения сростков на микроуровне. Честно говоря, в полевых условиях проверить работу этого ультразвукового модуля отдельно от всей системы сложно, но общая надёжность конструкции у их оборудования, судя по отзывам с тех же австралийских или либерийских проектов, на уровне.

Опыт внедрения и грабли, на которые наступали

Ни одно внедрение не обходится без проблем. С магнитным сепаратором ССЖ основная сложность — правильный расчёт и подготовка питания. Аппарат не является волшебной палочкой. Если на вход подаётся продукт с большим количеством сверхтонких шламов или, наоборот, крупных сростков, которые не были раскрыты на предыдущих стадиях дробления и измельчения, то даже самая совершенная промывка не поможет. У нас был случай на небольшом переделе: поставили аппарат, но не модернизировали классификацию перед ним. В итоге сепаратор просто захлёбывался, не справляясь с перегрузкой по шламам, и его пришлось выводить в ремонт чаще, чем планировалось.

Другая история — экономия на вспомогательном оборудовании. ССЖ требует качественной, подготовленной воды, стабильного давления воздуха (в пневмомоделях), надёжной системы автоматики. Однажды заказчик купил сам сепаратор, но насосы и компрессоры взял ?подешевле?. В результате нестабильное давление воды сводило на нет всю эффективность промывки, режим ?плыл?, и автоматика не могла его стабилизировать. Пришлось переделывать.

Положительный пример — проект модернизации на одном из уральских комбинатов. Там подошли комплексно: провели аудит всей цепи измельчения-классификации, оптимизировали её, и только потом встроили в схему два магнитных сепаратора ССЖ от Цзинькэнь вместо банка из восьми старых колонн. Результат — сокращение занимаемой площади, снижение расхода воды (за счёт замкнутого цикла промывки) и, главное, стабильное повышение содержания железа в конечном концентрате. Технологи отмечали, что стало проще управлять процессом из операторной.

Когда ССЖ действительно нужен, а когда — избыточен

Не всем и не всегда нужен такой высокотехнологичный аппарат. Есть ситуации, где классическая магнитная колонна или даже простой барабанный сепаратор справятся лучше и дешевле. Магнитный сепаратор ССЖ раскрывает свой потенциал там, где есть проблема с качеством концентрата из-за трудноотделимых сростков магнетита с пустой породой, особенно кварцем. Если руда относительно простая, хорошо раскрывается при измельчении, то дополнительные затраты на покупку и эксплуатацию ССЖ могут не окупиться.

Также его стоит рассматривать при проектировании новых производств или глубокой модернизации старых, где стоит задача максимальной автоматизации и сокращения ручного труда. Как заявляет производитель ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии, их разработка призвана заменить не только колонны, но в некоторых случаях и флотационные машины для дообогащения. Это уже серьёзная заявка, и её реалистичность нужно проверять для каждой конкретной руды лабораторными и полупромышленными испытаниями. Слепо верить каталогу нельзя.

Ещё один критерий — масштаб. Для мелкого или среднего рудника капитальные затраты на полную систему с ССЖ могут быть неподъёмными. Но тут, кстати, у китайских производителей часто есть гибкость в предложениях — можно взять менее производительную модель или рассмотреть вариант поэтапного внедрения. Главное — не пытаться впихнуть аппарат в существующую схему без тщательного технологического расчёта.

Взгляд вперёд: что ещё можно выжать из этой технологии

Судя по тенденциям, будущее — за комбинированными аппаратами, которые в одном корпусе решают несколько задач. Магнитный сепаратор ССЖ — шаг в этом направлении. Уже сейчас в их конструкцию закладывают элементы, использующие гидравлическую пульсацию или отсадку, как в одноимённых аппаратах. Интересно, сможет ли следующий виток развития интегрировать, условно говоря, датчиксортирующую систему на основе рентгенорадиометрического или лазерного анализа прямо в поток, чтобы управлять режимами сепарации и промывки в реальном времени для каждой порции пульпы. Пока это фантастика, но физические принципы для этого заложены уже сейчас.

Другое направление — работа с бедными и сложными рудами, где магнетит тесно сросся с другими минералами. Тут потенциал у активной промывки в магнитном поле огромен. Возможно, появятся модификации ССЖ для сухой сепарации или для работы в сверхсильных магнитных полях, но это уже вопросы к материаловедам и физикам.

В итоге, возвращаясь к началу. Магнитный сепаратор ССЖ — это не просто оборудование, это новая технологическая философия на стадии обогащения. Она требует от технолога пересмотреть всю цепочку, а не просто заменить один аппарат на другой. И как любая новая философия, она приживается не сразу и не везде. Но там, где её приняли и правильно применили, результаты говорят сами за себя. Как показывает опыт компании Цзинькэнь, чьим оборудованием, если верить их данным, пользуется более 90% магнитных железорудных рудников в Китае и которое поставляется в Австралию и Перу, спрос на такие интеллектуальные системы есть. Наш рынок тоже постепенно к этому приходит, хоть и с оглядкой и своей спецификой.