Кузбасс внедряет «сухой» способ обогащения угля
Увеличение мощности перерабатывающих предприятий — одна из главных тенденций развития угольной отрасли. Обогащение добытого топлива дает возможность расширить рынки сбыта и повысить конечную стоимость реализуемой продукции. Останутся в прошлом затратные перевозки пустой породы, сжигание высокозольного топлива, оборачивающееся ростом шлакозолоотвалов, загрязнением окружающей среды и потерями КПД на угольных ТЭЦ.Перспективность обогащения привела к настоящему прорыву в этой области. Переработке стали подвергать не только коксующиеся, но и энергетические марки, появились проекты фабрик нового поколения, радикально отличающихся от монстров прошлого с их огромными площадями гидроотвалов, трубами термических сушек, большой численностью персонала.Современная компоновка и внедрение зарубежного оборудования позволили существенно уменьшить расход тепла и электроэнергии, сократить вредное воздействие на экологию, дать возможность в рамках одного предприятия обогащать несколько типов углей. Замена термической сушки на механическое обезвоживание избавила фабрики от взрывоопасных процессов, крытые склады готового концентрата, замкнутый водный цикл, ликвидация наружных гидроотвалов, внедрение автоматизированных систем управления и даже сам внешний вид новых зданий (как правило, ярко раскрашенных) убедительно свидетельствуют — отрасль переживает переход от количества к качеству. Особенно много новых обогатительных фабрик за последнее десятилетие построено в Кемеровской области, хотя одновременно с ними продолжают работать и предприятия, введенные в строй еще несколько десятилетий назад. Возможно, совсем скоро в развитии углепереработки Кузбасса начнется новый этап — в апреле на разрезе «Бунгурский-Северный» (г. Новокузнецк, пос. Листвяги) будет запущен комплекс пневматической сепарации, обеспечивающий применение технологии «сухого» обогащения. Эффективное разделение угля и пустой породы без использования воды обещает большие перемены. Практически все российские угольные месторождения сосредоточены в местах с холодным климатом, что вынуждает переработчиков строить для своих фабрик капитальные сооружения, а в процессе их жизнедеятельности расходовать значительные суммы на обогрев и просушку конечного продукта, заниматься фильтрацией жидкости в условиях замкнутого цикла. Возможность сепарации в воздушной среде делает весь процесс максимально простым. Отпадает необходимость возводить капиталоемкие здания, достаточно выполнить монтаж оборудования под открытым небом. Чтобы не поднимать наверх вымещающие породы, новое оборудование можно устанавливать на дне карьеров или непосредственно в шахтах (мобильные варианты). Автор новой технологии, главный инженер Новокузнецкого научно-исследовательского института «Комплексные проблемы обогащения минералов» (НИИ «КПОМ») Александр Кузьмин говорит, что обогащение по его методике на установке «Сепаир» (производит новосибирское ЗАО «Гормашэкспорт») обеспечивает 95-процентную эффективность разделения исходного материала на продукты с шагом по плотности 0,1 т/куб. м. Стоит отметить, что технология «сухого» обогащения интересует разработчиков, вероятно, столько же времени, сколько ведется промышленная добыча угля. Еще в 20-е годы прошлого столетия делались попытки разделять уголь и отходы, используя силу воздушных потоков, однако метод с самого начала сопровождался слишком большими потерями. До начала 50-х годов «сухим» способом обогащалось до 70% углей, добываемых в Кемеровской области, при этом взаимное «заражение» углей и породы доходило до 20%, по зольности же повышение качества составляло не более 3%. Лишь в 60-е годы начался переход на «мокрые» способы обогащения, которые на долгие годы стали для угольщиков основными. Сегодня на рынке присутствует оборудование нескольких зарубежных производителей (Украина, Китай), позволяющее вести обогащение без использования воды, однако, по отзывам специалистов, оно не обеспечивает достаточно высокой эффективности. Поэтому при проектировании новых фабрик выбор чаще всего происходит в пользу разделения пустой породы и извлекаемого топлива в более плотной среде, несмотря на то что подобное решение неизбежно приводит к многократному удорожанию строящегося объекта и удлинению сроков его окупаемости. 25 млн тонн угля разреза «Бунгурский» станут первым пробным камнем для технологии, появившейся в 2002 году на Кузбассе и доведенной до промышленного образца без привлечения каких-либо государственных субсидий. По словам генерального директора ЗАО «Гормашэкспорт» Андрея Степаненко, созданный на предприятии комплекс пневматической сепарации, реализующий техническую разработку Александра Кузьмина, позволяет получить самое эффективное разделение угля, которое не только ни в чем не уступает традиционному способу обогащения, но и по ряду показателей значительно его превосходит. Главное — по стоимости обогащения в расчете на одну тонну топлива. Промышленная установка, монтаж которой заканчивается на разрезе «Бунгурский», рассчитана на переработку 120 тонн угля в час. Комплекс состоит из одного сепаратора, осуществляющего обогащение материала, предварительно разделенного по классам крупности (5–15, 15–25 и 25–40/50 мм). Кроме пневмосепаратора, в его состав входят дробильно-сортировочная установка, системы конвейерного транспорта, аспирации и управления, а также устройство складирования готовой к отгрузке продукции. На предварительных испытаниях рядовой уголь разреза «Бунгурский» с исходной зольностью 22–23% классов 14–25 и 25–40 мм был разделен установкой «Сепаир» на низкозольный уголь (зольность 8–12%), товарный уголь (16–18%), промпродукт (35%), вымещающие высокозольные породы-хвосты (75% и более). Это и убедило инвесторов сделать ставку на инновационную технику. Успешный запуск нового предприятия позволит пересмотреть программы модернизации старых обогатительных фабрик Кузбасса. В конце концов может оказаться, что долгое недофинансирование отрасли способно обернуться преимуществом для региона. Попытки закрыть фабрики, отработавшие 50 и более лет, всегда упирались в нехватку денежных средств, согласно же анализу специалистов НИИ «КПОМ», при равных объемах переработки стоимость одной фабрики, использующей «сухое» обогащение, в 2–4 раза дешевле традиционной. Одновременно с этим резко снижается зависимость от зарубежных производителей оборудования. Возможно, что уже в ближайшем будущем заказы, на которые они могли бы рассчитывать, пойдут по совершенно другому адресу.
Прямая речь
ВЯЧЕСЛАВ АДОВ, ООО «Разрез «Бунгурский Северный»:
— Технология пневмообогащения угля существовала давно, но в своем прежнем виде она так и не стала рентабельной. Найденное решение «сухого» обогащения, предложенное Александром Кузьминым, намного эффективнее не только тех технологий, что внедрялись в середине прошлого века, но и ставших впоследствии традиционными технологий, использующих водную среду, как по затратам, так по своему экологическому воздействию и, самое главное, по качеству переработки. Если при «мокром» обогащении часть угля неизбежно уходит вместе с породой, то здесь происходит более детальная выборка, и допустимые потери меньше примерно на 10%. Для нас это очень большие объемы. В составе нашего предприятия есть фабрика, работающая по традиционной технологии обогащения угля в «тяжелой» среде, сейчас в дополнение к ней мы готовимся запустить оборудование, произведенное новосибирской компанией «Гормашэкспорт». Опробуем его в работе и, если процесс четко отладится, в дальнейшем рассмотрим возможность полной замены оборудования старой фабрики с установкой еще одного комплекса «Сепаир». В перспективе объемы переработки могут быть доведены до 250–300 тонн в час. По заключению специалистов, технические возможности «Сепаир» позволяют управлять процессом обогащения непрерывно, получая на выходе уголь той зольности, которая необходима без остановки оборудования. После настройки процесс не меняется, сохраняя стабильными все основные показатели, что также имеет для угольщиков большое практическое значение.
ВЛАДИМИР ЧЕРКАШИН, Кузнецкая топливная корпорация:
— Внедряемое «Гормашэкспортом» направление ценно тем, что это именно сухая пневматическая сепарация, которая достаточно проста и в отличие от традиционных методов не требует использования водной среды. Конечно, для успешной переработки некоторых сложных типов углей технологию еще предстоит дорабатывать и приспосабливать, например, остаются открытыми вопросы обогащения угольной пыли, работы с углем, в котором присутствуют глинистые включения. Однако на большинстве углей она зарекомендовала себя очень хорошо. Все технические вопросы, на мой взгляд, вполне решаемы, есть наработанный опыт у угольных компаний Кузбасса, «Гормашэкспорт» со своей стороны также в состоянии предложить эффективные подходы. Ряд зарубежных производителей заявляет о том, что их оборудование позволяет проводить сухую сепарацию, однако при ближайшем рассмотрении выясняется, что они используют морально устаревшие технологии 1950-х годов, не только не обеспечивающие устойчивого качества готовой продукции, но и лишь незначительно понижающие процент зольности. Разработчик Александр Кузьмин и компания («Гормашэкспорт»), внедрившая технологию, применили гораздо более грамотный подход, предложив вести обогащение узкого класса «равного зерна». Благодаря чему равные аэродинамические процессы обеспечили на выходе высокое качество готовой продукции. Наша компания в настоящее время занимается подготовкой концепции развития, планируя в будущем направлять на переработку весь добываемый уголь. Я знаком со всем спектром наработанных технологий, реализованных на российских обогатительных фабриках, в том числе и с результатами работы экспериментальной установки «Сепаир», запущенной в Новосибирске. Отмечу ее высокую эффективность. Надеюсь, что комплекс «Сепаир», внедряемый на Бургунском разрезе, полностью оправдает возлагаемые на него надежды. По первым шагам внедрения можно говорить о весьма обнадеживающих результатах. Главный плюс — это малоэнергозатратное производство, если же брать водные методы обогащения, то затраты на них значительно больше. Стоимость обогащения на оборудовании, производимом в Новосибирске, не превышает 25–30 руб. за тонну, что очень дешево. К 2013 году Кузнецкая топливная корпорация планирует добывать 10 млн т угля в год. В наших планах — исключить из практики термин «рядовой уголь», весь добываемый нами уголь должен быть переработан и обогащен, иначе компании не выжить на рынке. Потребитель должен получать только уголь высочайшего качества — это наша общая задача на ближайшую перспективу.