Бутлалт, нунтаглалтын технологийн ирээдүй: SAG тээрэм үү? эсвэл HPGR бутлуур уу?

Баяжуулах үйлдвэрийн бутлалт, нунтаглалтын технологи нь эрчим хүч болон гангийн зарцуулалт ихтэй учраас хүдэр бэлтгэх техник-технологийг сонголт үйлдвэрийн эдийн засгийн үзүүлэлтүүд ихээхэн нөлөөлдөг гэдгийг бид сайн мэдэх билээ. Орчин үед эрчим хүч бага зарцуулдаг, ашиглалтын зардал багатай шинэ технологи нэвтэрч эхлээд байгаа бөгөөд энэ талаар товч өгүүлье.

Дэлхийн практикт зэс, зэс-молибдены хүдрийг баяжуулдаг өндөр хүчин чадалтай үйлдвэрүүдэд үндсэндээ 2 схемийг хэрэглэсээр ирсэн. Үүнд:

- 3 шаттай бутлалт, 1 буюу 2 шаттай нунтаглалтын схем (сонгодог схем)

- 1 шаттай бутлалт, бүтэн болон хагас өөрөө нунтаглалтын схем

Хүдэр бэлтгэх сонгодог схем нь өнгөрсөн зууны дунд үе хүртэл баяжуулах фабрикийн хүдэр бэлдэх үндсэн технологи байсан ба харин  1970-80 –аад оноос эхлэн АНУ, Канадын зэсийн үйлдвэрүүдэд өөрөө нунтаглалтын технологийг хэрэглэж эхэлсэн.

Өөрөө нунтаглалтын процесс нь бутлалтын 2 ба 3-р шатыг хэрэглэдэггүй учраас сонгодог схемтэй харьцуулахад хөрөнгө оруулалтыг ихээхэн хэмнэдэг , энерги зарцуулалтын хувьд үр ашигтай.

Сүүлийн 20 гаруй жил хагас өөрөө нунтаглалтын технологи хурдацтай хөгжиж, өндөр хүчин чадалтай алт, зэсийн баяжуулах үйлдвэрт эрчимтэй нэвтэрч байгаа бөгөөд өнөөдрийн байдлаар энэ технологи нь орчин үеийн баяжуулах үйлдвэрүүдийн хувьд стандарт болсон гэж хэлж болно.

Ялангуяа сүүлийн үед баригдаж ашиглалтанд орсон томоохон зэсийн болон зэс-алтны баяжуулах үйлдвэрүүд, тухайлбал Чукикамата, Кадиа, Хийл, Канделария, Мандеро, Антамина, Эскандидо, Эрнст Хэнри зэрэг үйлдвэрүүдийн төсөлд хагас өөрөө нунтаглалтын SAB, SABC схемүүдийг амжилттай хэрэглэсэн байна. Одоо дэлхий дээр 8.5 м-ээс дээш диаметртэй 200 гаруй өөрөө болон хагас өөрөө нунтаглалтын тээрэм ажиллаж буй гэсэн мэдээ байдаг.

Тухайлбал Австралийн Кадиа үйлдвэрт дэлхийд хамгийн томд орох 12,2 м-ийн диаметртэй, 26000 м.хүчтэй хөдөлгүүр бүхий хагас өөрөө нунтаглалтын ганцхан тээрмээр жилдээ 17 сая тонн хүдрийг боловсруулж байна.

 Хагас өөрөө нунтаглалтын 7-8 төрлийн технологийн  схем байдаг ба эдгээрээс зэсийн болон зэс-молибден, зэс-алтны өндөр хүчин чадалтай үйлдвэрүүдэд 1 шаттай том бутлалт, хагас өөрөө нунтаглын тээрэм+ бөмбөлөгт тээрэм- хайрганы бутлуурыг хэрэглэсэн SABC схемийг (Зураг №1) өргөн хэрэглэж байна.

Эзэлхүүн ихтэй хагас өөрөө нунтаглалтын болон бөмбөлөгт тээрмийг уулийн үйлдвэрт нийлүүлдэг нэртэй компаниудыг тоочвол: Metso Minerals (одоо Оутокумпу харьяанд), FEE (одоо Германы FLSmith компанийн харьяа). Харин хөдөлгүүрийн хувьд редуктертэй, редуктергүй гэж 2 төрлийн хөдөлгүүрийг хэрэглэж байгаа ба ABB, Siemens компаниуд гол төлөв нийлүүлдэг. Редуктергүй хөдөлгүүр нь маш үнэтэй ч ХӨН-ын тээрмийн зөөлөн запуск хийх, эргэлтийн хурдыг тээрэмдэх материалын дүүргэлтээс хамааруулан автоматаар өөрчилж болох зэрэг сайн талуудтай.

 Зураг №1. Хагас өөрөө нунтаглалтыг тээрмийг (SAG) хэрэглэсэн SABC схем

Харин сүүлийн 10 гаруй жил өндөр даралтын булт бутлуурыг хэрэглэсэн технологийн схемыг өнгөт металлын болон төмрийн хүдрийг баяжуулалтад бэлтгэхэд хэрэглэж эхлээд байна. 

Өндөр даралтын булт бутлуур нь (HPGR)  20-р зууны сүүлийн хагаст Германд бүтээгдсэн бөгөөд 1985-86 онд анхны HPGR бутлуур цементийн үйлдвэрт хэрэглэгдэж эхэлсэн ба HPGRыг 1987 онд алмазын үйлдвэрт , 1994 оноос төмрийн хүдрийг бутлахад хэрэглэж эхэлсэн байна.

1995 онд дэлхийд хамгийн томд орох 2.4 м-ийн диаметртэй 1.4 м урт бултай өндөр даралтын булт бутлуурыг Америкийн Сайпрус Сирретагийн үйлдвэрт суурилуулсан нь зэсийн баяжуулах үйлдвэрт хэрэглэсэн анхны тохиолдол юм. Гэвч булны элэгдэл их байсан учраас уг бутлуурыг авч хаясан мэдээ байдаг.

Харин 2000 оноос хойш зэсийн болон зэс-молибден, зэс-алтны хүдэр баяжуулах үйлдвэрүүдийн төсөлд HPGR бутлуурыг сонгодог бутлалтын схемийн 3 ба 4-р шатанд суурилуулах хандлага гарч ирсэн. Тухайлбал Австралийн Боддингтон, Перу улсын Серра Верде зэрэг төслүүдэд бутлалтын 3-р шатанд HPGR бутлуурыг хэрэглэсэн технологийн схемийг SABC схемтэй харьцуулан судалсны үндсэн дээр сонгож авсан байна.

HPGR бутлуурийн хувийн цахилгаан зарцуулалт боловсруулж буй хүдрийн хатуулгаас хамааран 0.8 -3.0 кВт/т байгаа ба энэ нь бусад нунтаглалтын төхөөрөмжүүдтэй харьцуулахад бараг 40%-иар бага юм. Нөгөө талаас  HPGR бутлуур нь харьцангүй өндөр чийгтэй  (10% хүртэл) хүдрийг бутлах боломжтой. Өнөөдрийн байдлаар Германы Полисиус, KHD зэрэг компаниуд HPGR бутлууруудыг зах зээлд нийлүүлж байгаа ба тэдгээрийн үзэж байгаагаар энэ бутлуурын механик хийц сайжирч, булны хуягны ажиллах хугацаа 6000 цагаас дээш гарсан гэсэн мэдээ байна.

Тэгэхээр SAG тээрэмтэй өрсөлдөх гол технологи нь HPGR бутлуур хэрэглэсэн нунтаглалтын технологи бөгөөд ойрын ирээдүйд энэ чиглэл давамгайлна гэж судлаачид үзэж байгаа юм.

HPGR бутлуур хэрэглэсэн бутлалт ,нунтаглалтын технологийн схемыг зураг №2-т үзүүлэв.

 Зураг №2. HPGR бутлуур хэрэглэсэн бутлалт, нунтаглалтын орчин үеийн схем

Хагас өөрөө нунтаглалтын (SABC) схем болон HPGR бутлууртай хүдэр бэлтгэх схемийн харьцуулалт. Хагас өөрөө нунтаглалтын (SABC) схем болон HPGR бутлууртай хүдэр бэлтгэх схемийн давуу, сул талууд, боломжууд, болгоомжлолын талаар дараах хүснэгтэд харьцуулав.

Хүснэгт №1

SABC схемийн давуу , сул талууд

Давуу талууд	Сул талууд
Сайн батлагдсан технологи	Эрчим хүчний хэрэглээ өндөр
Зэсийн БФ-т их хэрэглэж байгаа	Угсралт, суурилуулалтын суурийн ажил их
Тоос үүсэхгүй	Удирдлагын нарийн систем шаардана
Хөрөнгө оруулалт бага	Ашиглалтын зардал өндөр
Нэгж тоног төхөөрөмжийн хүчин чадал өндөр	Хүдрийн шинж чанараас хамаарна.
Боломж	Болгоомжлол
Хайрганы бутлуур, мөн ган бөмбөлгийн орцыг нэмэгдүүлэн хүчин чадлыг өсгөх боломжтой	Нарийн хөтлүүр(привод) системтэй учир засвар үйлчилгээнд өндөр шаардлага тавигдана

Хүснэгт №2

HPGR бутлууртай схемийн давуу , сул талууд

Давуу талууд	Сул талууд
Цахилгаан бага зарцуулна	Сайн батлагдаагүй технологи
Ашиглалтын зардал бага	Хөрөнгө оруулалт өндөр
Ажиллуулахад хялбар	Булны хуягны элэгдэл их
Нунтаглалтын зэрэг өндөр	Үйлдвэрлэлд нэвтэрсэн тоо бага
Бөмбөлөгт тээрмийн ажлын индексийг бууруулдаг	Тоос зайлуулах төхөөрөмж шаардана
	Нэгж тоног төхөөрөмжийн тоо их
Боломж	Болгоомжлол
Төслийн эдийн засгийн үзүүлэлт сайн	Жижиг фракцийн хэт нунтагралт
Хүчин чадалд хүрэх хугацаа хурдан

HPGR бутлуур нь хуурай ба нойтон орчинд ажиллах боломжтой бөгөөд ажлын горимоос хамааран технологийн схемыг дараах байдлаар зохион байгуулдаг.

Зураг 3а . Хуурай горимд ажиллах HPGR бутлуурыг хэрэглэсэн технологийн схем

Зураг 3б . Нойтон горимд ажиллах HPGR бутлуурыг хэрэглэсэн технологийн схем

Монголын Алт (МАК) компани Цагаансуваргын зэс-молибдены хүдрийг баяжуулах үйлдвэрийн төслийн бутлалт, нунтаглалтын технологийг  сайтар харьцуулан судалсны үр дүнд орчин үеийн HPGR бутлуур хэрэглэсэн  энерги бага зарцуулдаг технологийг сонгон авсан болно.

                 

                     

Австралийн Боддингтон УБҮ-ын тухай

Боддингтон үйлдвэр нь баруун Австралийн Перт хотоос баруун урагш 130 км зайд байрлах ба Ньюмонт корпораци 100% эзэмшдэг. Энэ үйлдвэр нь 1987-2001 онд ажиллаж байсан ба 20 гаруй сая унц алтны нөөц шинээр илрүүлэн үйлдвэрийн өргөтгөхөөр болсон. Ингээд 3,5 миллард A$ -ийн хөрөнгө оруулалттай баяжуулах үйлдвэрийг 2006 оны 5 сард эхэлсэн бөгөөд 2009 оны 7-р сард нээлтээ хийж анхныхаа бүтээгдэхүүнийг гаргаж 2009 оны 11-р сард хүчин чадалдаа хүрсэн.

Ашиглалтын явцад ил уурхай нь уртаараа 3,5 км, өргөнөөрөө 1,5 км, гүн  360 м хэмжээтэй /“супер” ил уурхай/ болох бөгөөд жилд 1 сая унц алт үйлдвэрлэх юм.

Боддингтоны ордын баттай +бодитой нөөц нь : 0.786 г/т алтны , 0,11% зэсийн агуулгатай  793,7 сая тонн  бөгөөд эхний 5 жилд жил бүр  1 сая унц алт , 30000 тонн зэс үйлдвэрлэх юм байна.

Үндсэн тоног төхөөрөмжүүд:

Ил уурхайн конвейерын нийт урт 5,6 км ба баяжуулах үйлдвэрт хүдэр өгөх конвейерын (overland conveyor) урт 2,2 км бөгөөд бутлалтын 1-р шатанд  2 ш 60х110 хэмжээтэй гирацийн бутлуур(METSO фирмийн), 5 ш MP-1000 конусан бутлуур (METSO фирмийн), 3-р шатанд 4 ш HPGR бутлуур (Polysius) , нунтаглалтыг 7.9м диаметртэй, 13.4 м урттай 4 ш бөмбөлөгт тээрэм гүйцэтгэж байна.

Ил уурхайд нь 30 гаруй ш CAT 789 төрлийн автосамосвал ажиллаж байна.

Технологийн онцлог нь: Хүдрийг 3-н шаттай бутлаад 1 шаттай бөмбөлөгт тээрмээр нунтаглана. Нутаглагдсан пульп флотацийн процесст орох бөгөөд энд 2 хуваагдана (баяжмал, хаягдал).

Флотацийн баяжмалд ойролцоогоор нийт үйлдвэрлэж буй алтны 50% агуулагдах бөгөөд алт агуулсан , зэстэй баяжмалыг шүүсний дараа хайлах үйлдвэрт ачна.

Харин алттай флотацийн хаягдлыг  CIL (Carbon In Pulp- Бумбаттай адил гидрометаллургийн технологи) процест өгөх бөгөөд энд нийт алтны 50% хувийг гаргана.  CIL  процессоос гарсан алтны бохир баяжмал нь Перт хотын Олон Улсын Нисэх Буудлын ойролцоо байх Алт цэвэршүүлэх үйлдвэр лүү ачигдана.

Нунтаг нүүрсийг баяжуулах технологийн схемын талаар

Нүүрсийг баяжуулахдаа  эхлээд ширхэгээр ангилж (машины ангид хуваах) бүхэллэгийн анги тус бүрийг тусад нь боловсруулдаг. Жишээ нь +13-100 мм-ийг тунаах машин, эсвэл хүнд орчны сепаратороор, +0,5-13 мм -ийг тунаах машин, эсвэл хүнд орчны гидроциклоноор, харин 0-0,5 мм-ийг флотацийн аргаар тус тус баяжуулах гэх мэт. Мэдээж хэрэг нүүрсний баяжицаас хамааран зөвхөн "усан орчны " (Water only) процесс (тунаах, ширээ, мушгиат сепаратор зэрэг), эсвэл "хүнд орчны" процесс (Хоргот сепаратор, гидроциклон г.м.) сонгох уу  гэдгийг  тодорхой лдог. 

Дээр дурьдсан 0-0,5 мм-ийн бүхэллэгийн ангийг нүүрсний шлам гэх бөгөөд үүнийг баяжуулах, цаашлаад усгүйжүүлэх нь нэн төвөгтэй.  1990-ээд он хүртэл нүүрсний 0-0,5 мм бүхэллэгтэй шламыг голдуу хөөст флотацийн аргаар баяжуулдаг байсан билээ. Харин сүүлийн 20 гаруй жил өртөг өндөртэй флотацийн аргыг аль болох бага хэрэглэх болсон бөгөөд , үүнтэй уялдан 0-0,5 мм бүхэллэгтэй шламыг дахин ангилж 0,15-0,5 мм-ийн фракцийг мушгат сепаратор, эсвэл сэгсрэх ширээгээр, зөвхөн 0-0,15 мм -ийн фракцийг флотацийн аргаар (флотацын багана, хөөст сепаратор гэх мэт) баяжуулах хандлага давамгайлж байгаа юм. Энэ хандлагыг АНУ, Австралид сүүлийн үед ашиглалтанд орж буй  нүүрс баяжуулах үйлдвэрийн технологийн сонголтоос ажиж болно.

Иймээс нүүрсний шламыг (0-0,5(1) мм) мушгиат сепаратор хэрэглэн баяжуулах орчин үеийн схемын заримаас нь толилуулья

Ер нь  нүүрсний шламыг (0-0.5(1)мм) баяжуулахад мушгиат сепаратор болон флотацийн машиныг хавсран хэрэглэдэг болсон бөгөөд флотацийн хувьд Teeted-bed сепаратор, CoalPro, Жонсоны хорго, МикроСелл, Pneuflot зэрэг  орчин үеийн  дэвшилтэт тоног төхөөрөмжүүдийг өргөн хэрэглэж байна.

ХАГАС ӨӨРӨӨ НУНТАГЛАЛТЫН ТЭЭРМИЙН ТООЦОО БА СОНГОЛТ

Нунтаглалтын схемын тооцоог гүйцэтгэх аргачлал

Баяжуулах үйлдвэрийн хүдэр бэлтгэх техник, технологийн хөгжил

Хүдрийг баяжуулалтанд бэлдэх үндсэн процессууд болох бутлах, нунтаглах үйлдэлд баяжуулах фабрикийн ашиглалтын зардлын 40-50% , хөрөнгө оруулалтын мөн ийм хэмжээний хувь оногддог билээ. Ийм учраас өндөр хүчин чадалтай, эрчим хүч бага зарцуулдаг орчин үеийн тоног төхөөрөмжүүд, технологийн схемийг сонгож, хэрэглэх нь шинээр баригдах үйлдвэрийн төслийн шийдэл, ажиллаж буй үйлдвэрүүдэд технологийн шинэчлэлт хийхэд онцгой ач холбогдолтой.

Хүн төрөлхтөн чулуу ба  хүдрийг бутлах, бяцлах үйлдлийг эрт дээр үес амьдрал ахуйдаа хэрэглэж ирсэн түүхтэй.  Эрт цагт хүмүүс алт , мөнгө , зэсийн хүдрийг гараараа буталж металлыг нь ялган авч хэрэглэж байсан ба бутлах үйлдэл нь хүнд хүчир ажил байсан учраас бутлалтыг морь мал, усны энергийг ашиглан эрчимжүүлж байжээ.

1830 онд Америкт анхны бутлах машины патент бүртгэгдсэн гэж үздэг бөгөөд 1858 онд Эли Уйтни Блейк анхны бутлуурыг зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь одоогийн бидний нэрлэж заншсан эрүүт бутлуур байсан юм.

Тэр үеийн Блейкийн бутлуурын бүхий л зарчим орчин үеийн эрүүт бутлуурын үндэс болж өнөөдрийг хүртэл хадгалагдан ирсэн байна.

1881 онд Гейтс бутлах машинаа зохион бүтээсэн бөгөөд бөгөөд энэ нь орчин үеийн анхдагч бутлалтын конусан (гирацийн) бутлуурын ихэнх зарчмыг өөртөө шингээсэн байжээ.

1883 онд Америкийн Мериденд Блейк, Гейтсийн бутлууруудын хооронд нэгэн сонирхолтой “уралдаан” болсон байдаг. Адилхан хэмжээтэй 7 м³ чулууг бутлахад Гейтсийн бутлуур 20.5 минут ,Блейкийн бутлуур 64.5 минут зарцуулж байсан түүхтэй.

Үүнтэй холбогуулан тэмдэглэхэд өнөөгийн эрүүт бутлуурын хүчин чадал конусан бутлуурынхаас харьцангүй  бага байдаг ба эдгээр бутлууруудын  зохион байгуулалт , ажиллах зарчим үндсэндээ хадгалан хөгжиж ирсэнтэй холбоотой юм.

Энэ үеэс дээрх бутлуурууд техникийн хувьд хөгжиж  олон зуун уурхайчидын гараар гүйцэтгэж байсан хүнд хүчир ажлыг ганц , хоёрхон машинаар гүйцэтгэх болсон нь хүн төрөлхөны хувьд техникийн дэвшил байлаа.

Тэр үед уураар ажилладаг шанага зохион бүтээгдсэн нь ил уурхайн өнгө төрхийг ихээхэн өөрчилжээ. Уураар ажилладаг шанагтай цуг 0.45 м-ийн гирацийн бутлуур ажиллаж эхэлсэн нь тухайн үедээ гайхамшигтай том гэгдэж байсан ба гирацийн бутлуурын зохион байгуулалт цаашид хөгжиж 1910 он гэхэд 1.2 м-ийн хүдэр хүлээн авах амсартай гирацийн бутлуур ашиглатад оржээ. 

Энэ үед хэсэг зуур чимээгүй байсан Блейкийн эрүүт бутлуур уурхайд хэрэглэгдэж эхэлсэн бөгөөд Power & Mining Machinery компани 2.1 м х 1.5 м-ийн хэмжээтэй агуу том зэрлэг үхэрийн (мамонт) дайтай эрүүт бутлуурыг хийжээ.

Үүний зэрэгцээ анхан шатны бутлалтыг гүйцэтгэдэг нэг буюу хос бултай бутлуур зохион бүтээгдэж маш хурдан дэлгэрсэн ч хэрэглээ нь төдий л хязгаарлагдмал байлаа.

1919 онд Traylor Engineering компани урьд байгаагүй том гирацийн бутлуурыг зохион бүтээсэн бөгөөд энэхүү 1.5 м-ийн бутлуур нь Мичиганы Рожерс хотын шохойн чулууны үйлдвэрт ашиглагдаж эхэлсэн байна.

Энэхүү бутлуур нь 1969 онд Traylor Engineering компани 1.8 м-ийн гирацийн бутлуур хийх хүртэл хадгалагдсаар байсан бөгөөд дэлхийд цорийн ганц 1.8 м-ийн гирацийн бутлуур нь Канадын Джон Манвилийн үйлдвэрт 2001 он хүртэл ашиглагдаж байсан түүхтэй.

1920-иод оноос чулууг нарийн бутлах алхан бутлуурууд зохион бүтээгдсэн бөгөөд цохилтын хүчээр чулууг бутладаг энэ төхөөрөмж нь хийц энгийн ашиглахад хялбар байсан байна. 1920 –иод оноос 1950 оны хооронд алхан бутлуур нь ихээхэн боловсронгуй болж хөгжсөн ба энэ хооронд нийлмэл хөдөлгөөнтэй эрүүт бутлуурын зэрэгцээ  энгийн хөдөлгөөнтэй эрүүт бутлуурууд ихээр хэрэглэгдэж иржээ.

1960-аад онд тэжээгч-бутлагч (feeder-breaker) буй болсноор  нүүрсний далд уурхайнуудад ихээр хэрэглэгдэж байгаа бөгөөд одоо энэ машин нь улам боловсронгуй болж шохойн чулуу мэтийн харьцангүй хатуу материалыг бутлахад хэрэглэх боломжтой болсон.

1980 оны эхэн үеэс удаан эргэлттэй бутлагч (low speed sizer) зохион бүтээгдсэн нь 20-р зууны сүүлийн хагаст анхдагч бутлуурын хөгжлийн түүхэнд гарсан цорын ганц нээлт болсон юм. Удаан эргэлттэй бутлагч нь зарчмын хувьд шүдтэй булт бутлуур бөгөөд сонгодог бултай бутлууртай харьцуулахад булны диаметр бага , эргэлт удаантай байх ба бул нь шүдтэй байна.

Хүчин чадал өндөртэй удаан эргэлттэй бутлагчийг зөөлөн ба дунд зэргийн хүдэр, нүүрсийг бутлахад ихээр ашиглаж эхлээд байна.

Одоогийн байдлаар  зөвхөн  2 төрлийн бутлуур л (том бутлалтын конусан бутлуур, удаан эргэлттэй бутлагч) 10000 т/цаг дээш хүчин чадлыг хангах чадалтай бөгөөд хүчин чадал ихтэй удаан эргэлттэй бутлагчийг исэлдсэн хүдрийг бутлан отвал байгуулах,  том бутлалтыг ил уурхайд зохион байгуулахад тохиромжтой.

Германы профессор К. Шонертийн суурь судалгааны үндсэнд өндөр даралтын нунтаглагч бул буюу HPGR бутлуур бүтээгдсэн нь ширхэгтэй материалыг цаашид нарийн бутлах машины хөгжилд гарсан томоохон өөрчлөлт гэж үзэж болно. 1985-86 онд анхны HPGR бутлуур цементийн үйлдвэрт хэрэглэгдэж эхэлсэн ба HPGRыг 1987 онд алмазын үйлдвэрт , 1994 оноос төмрийн хүдрийг бутлахад хэрэглэж эхэлсэн байна.

1995 онд дэлхийд хамгийн томд орох 2.4 м-ийн диаметртэй 1.4 м урт бултай өндөр даралтын нунтаглагчийг Америкийн Сайпрус Сирретагийн үйлдвэрт суурилуулсан нь зэсийн баяжуулах үйлдвэрт хэрэглэсэн анхны тохиолдол юм.

HPGR бутлуурийн хувийн цахилгаан зарцуулалт боловсруулж буй хүдрийн хатуулгаас хамааран 0.8 -3.0 кВт/т байгаа ба энэ нь бусад нунтаглалтын төхөөрөмжүүдтэй харьцуулахад бараг 40%-иар бага юм. Нөгөө талаас  HPGR бутлуур нь харьцангүй өндөр чийгтэй  (10% хүртэл) хүдрийг бутлах боломжтой.

Ихэнх БФ нь 3-н шаттай бутлалтын схемийг хэрэглэдэг бөгөөд , нунтаглалтын зардлыг багасгах үүднээс HPGR-ийг ашиглан бутлалтын 4-н шаттай схемийг нэвтрүүлж эхлээд байна.

Дунд ба жижиг буталгааны конусан бутлуурыг анх 1920-иод онд Эдгар Б. Саймонс зохион бүтээсэн бөгөөд конусан бутлуур нь  хийцийн хувьд улам боловсронгуй болон хөгжиж  бүрэн автоматчлагдсан, өндөр хүчин чадалтай конусан бутлуурууд нь баяжуулах үйлдвэрт ашиглагдаж байна.

Бутлалтын 2 ба 3-р шатанд гол төлөв Metso фирмийн конусан HP ба MP төрлийн бутлуурууд өргөн хэрэглэгдэж байна.

Metso фирмийн Nordberg MP серийн  конусан бутлуур нь мэргэжилтэнгүүдийн сонирхлыг ихээхэн татаж сүүлийн 10-аад жилд ашиглалтанд орсон уулын үйлдвэрүүд,  хуучин үйлдвэрийн технологийн шинэчлэлт ихээхэн эрэлт ихтэй байсан гэж хэлж болно. Энэ бутлуурийг 7 –н жилийн өмнө Эрдэнэт үйлдвэрт суурилуулахаар төлөвлөж байсан хэдий ч төсөл техникийн бус шалтгаанаар амжилтгүй болсон юм.

2004 онд Sandvic Rock Processing (SRP) компани хамгийн сүүлийн үеийн гэгдэх H7800 (Hydrocone) бутлуураа хийсэн бөгөөд энэ бутлуур нь одоо үед дэлхий дээр өргөн хэрэглэгддэг алдарт 7 футийн (Саймонс) конусан бутлууртай өрсөлдөх болно гэж мэргэжилтэнгүүд үзэж байгаа юм.  МР-1000 ба Н7800 бутлуурын үндсэн үзүүлэлтийг хүснэгтэд үзүүлэв.

MP-1000			H7800
Асгах завсрын хамгийн ойр зай, мм	Хүчин чадал, т/цаг	Хөдөлгүүрийн чадал, кВт	Асгах завсрын хамгийн ойр зай, мм	Хүчин чадал, т/цаг	Хөдөлгүүрийн чадал, кВт
12	615-730	750	8	520	500
32	1160-1500		70	1860

Хамгийн сүүлийн мэдээгээр METSO компани гидравлик системтэй (SRP компанийн Hydrocone төрлийн бутлуурийн хийцтэй адил) GP төрлийн шинэ бутлуур хийснээ зарлалаа.

2004 онд  Н7800 бутлуурыг Чилийн Минера Мантос Бланкос үйлдвэрт анх хэрэглэсэн бөгөөд өмнө нь ажиллаж байсан Саймонсын 7 футын бутлуурыг H7800 бутлуураар солиход 56 цаг зарцуулж, суурилуулснаас хойш 48 цагийн дараа бүрэн хүчин чадалдаа хүргэжээ.

Хуучин Зөвлөлт холбоот улсын харьяанд байсан орнууд, тухайлбал Украйн, Казакстаны уулын үйлдвэрүүд SPR компанийн Н төрлийн бутлууруудыг ихээхэн сонирхож байгаа мэдээ байна. Соколовск-Сарбайгийн уулын баяжуулах үйлдвэр нь бутлалтын 2, 3-р шатны оросын хийцийн конусан бутлууруудаа H-8800 бутлуураар солихоор төлөвлөж байна.

Sandvic Rock Processing фирм конусан бутлуурын үйл ажиллагааг автоматаар удирдах ASRi системийг  боловсруулж, үйлдвэрт амжилттай нэвтрүүлээд байна.

Өнөөгийн байдлаар зөвхөн METSO (MP-800, MP-1000, HP300-HP800, GP550 мэт) ,SRP (H8800, H7800, H6800)  компаниуд л бүх төрлийн дунд ба жижиг бутлалтын конусан бутлууруудыг хийж дэлхийн уул-уурхайн компаниудын хэрэгцээг хангаж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.

FEE Minerals компани нь (хуучин Fuller Taylor гэдэг байсан) том эзэлхүүнтэй хагас өөрөө нунтаглалтын тээрэм, бөмбөлөгт тээрэм, банан төрлийн чичиргээт шигшүүрүүдээр дэлхийд тэргүүлэх байр суурийг эзэлж байна. Ялангуяа сүүлийн үед баригдсан томоохон зэсийн баяжуулах үйлдвэрүүд ,тухайлбал Канделария, Мандеро, Антамина, Эскандидо зэрэг үйлдвэрүүдэд  Fuller Traylor  төрлийн тээрмүүдийг төсөлдөө амжилттай хэрэглэсэн билээ.

Сүүлийн 10-15 жилд тээрмүүдийн хүчин чадал , овор хэмжээ нилээд өссөн бөгөөд одоогийн байдлаар практик хэрэглэгдэж буй хамгийн том ХӨН-ын тээрмийн диаметр -12,2 м (N=20.2 мВт), бөмбөлөгт тээрмийн диаметр -7,6 м (N=13.5 мВт) хүрчээ.

Тээрмүүдийн механик бат бөх чанар , хийцийн хувьд сайжирч ХӨН тээрэм гэхэд л эзэлхүүнийхээ 15-20% -ийн ган бөмбөлгийн дүүргэлттэй ажиллаж байна.

Өөрөө болон хагас өөрөө нунтаглалтын тээрэм, бөмбөлөгт тээрмийн автомат удирдлагын системийг боловсруулж үйлдвэрлэлд амжилттай нэвтрүүлсэн байна. Тухайлбал ХӨН-ын том тээрмүүдэд цохилтыг мэдрэх датчик, удирлагын эксперт систем (SCADA, FLS-fuzzy Logic System гэх мэт) нэвтрүүлсэн нь хүчин чадлыг 3-5 хувь өсгөх , зардлыг ихээхэн бууруулах боломтойг нэгэнт баталжээ.

Сүүлийн үед  ашиглалтад орсон  Канделария ,Эскандида (IV ээлж), Антамина, Кадиа , Фрийпорт зэрэг зэсийн  болон зэс-алтны томоохон баяжуулах үйлдвэрүүдийн төслийн шийдэл, тоног төхөөрөмжийн сонголт нь хүдрийг баяжуулалтад бэлтгэх орчин үеийн техник-технологийн  хөгжлийн өнөөгийн түвшин ,энэ салбарт гарч буй ололт амжилтыг тодорхойлж байгаа юм.

Зэсийн хүдрийг баяжуулах үйлдвэрт  бутлалт нунтаглалтын технологийн схемийн үндсэн 2 хувилбар өргөн хэрэглэгдэж байна:

-          3-н шаттай бутлалт +1 ба 2 шаттай нунтаглалт

-          Анхдагч бутлалт + ХӨН (хагас өөрөө нунтаглалт)

Өрөө нунтаглатын тээрмийг хэрэглэсэн нунтаглалтын олон төрлийн технологийн схем практикт хэрэглэгдэж байгаа ч  хүчин чадал өндөртэй зэс ,алт-зэсийн баяжуулах үйлдвэрүүдэд  SABC схемийг өргөн хэрэглэх болжээ.

SABC схемын нэг төрлийг  Цагаансуваргын зэс-молибдены төслийн жишээгээр харуулав. (зураг 2)
SABC схем нь бутлалт  бутлалт нунтаглалтын сонгодог схемтэй харьцуулахад дараах сайн талуудтай:

-          хөрөнгө оруулалт хямд , ашитглалтын зардал бага

-          технологийн схем энгийн

-          гангийн зарцуулалт бага

-          Автомат удирлагын систем хэрэглэхэд тохиромжтой

-          Хүчин чадал өндөр, тогтвортой.

Зураг 2. Зэс-молибдены худрийг баяжуулахад бэлдэх SABC схем (METSIM загварчлал)

Баяжуулалтын процөссын тодорхойлолтууд (In English)

Mineral processing, otherwise known as mineral dressing, is the practice of beneficiating valuable minerals from their ores. Industrial mineral treatment processes usually combine a number of unit operations in order to liberate and separate minerals by exploiting the differences in physical properties of the different minerals that make up an ore.

Many plants also incorporate hydrometallurgical or pyrometallurgical processes as part of an extractive metallurgical operation. Geometallurgy is a branch of extractive metallurgy that combines mineral processing with the geologic sciences.

Mineral processing involves four general types of operations: comminution or particle size reduction, sizing or separation of particle sizes by screening or classification, concentration by taking advantage of physical and surface chemical properties, and dewatering or solid/liquid separation.

A number of auxiliary materials handling operations are also considered a branch of mineral processing such as storage (as in bin design), conveying, sampling, weighing, slurry transport, and pneumatic transport.

1 Comminution 2 Sizing 3 Froth flotation 4 Gravity concentration 5 Electrostatic separation 6 Magnetic separation 7 Sources

Comminution

Comminution is particle size reduction of materials. Comminution may be carried out on either dry materials or slurries. Crushing and grinding are the two primary comminution processes. Crushing is normally carried out on "run-of-mine" ore, while grinding (normally carried out after crushing) may be conducted on dry or slurried material.

Sizing

Sizing is the general term for separation of particles according to size.

The simplest of sizing processes is screening, or passing the particles to be sized through a screen or number of screens. Screening equipment can include grizzlies, bar screens, and wire mesh screens. Screens can be static (typically the case for very coarse material), or they can incorporate mechanisms to shake or vibrate the screen.

Classification refers to sizing operations that exploits the differences in settling velocities exhibited by particles of different size. Classification equipment may include ore sorters, gas cyclones, hydrocyclones, rotating trommels, rake classifiers or fluidized classifiers. When the feed material contains particles of different densities as well as particles of different size, a degree of concentration takes place during classification because settling velocities are also dependent on particle density.

An important factor in both communition and sizing operations, is the determination of the particle size distribution of the materials being processed, commonly referred to as particle size analysis. Many techniques for analyzing particle size are used, and the techniques include both off-line analyses which require that a sample of the material be taken for analysis and on-line techniques that allow for analysis of the material as it flows through the process.

Froth flotation

Separation by froth flotation relies on the differing surface potentials of the particles. Hydrophobic particles are recovered to the froth, whereas hydrophilic particles are discharged with the tailings stream. Some mineral particles are naturally hydrophobic, whereas others require specific reagent additions to change their surface potentials. Oxide ores, such as spodumene and tantalite can be treated using oxalic acid based collectors. Sulfide ores can be recovered using xanthate or dithiophosphate type collectors.

Gravity concentration

Particles can be classified based on their specific gravity. Gravity concentration processes include:

• Heavy media or dense media separation
• Shaking tables, such as the wilfely table
• Spiral separators
• Centrifugal bowl concentrators
• Jig concentrators are continuous processing gravity concentration devices using a pulsating fluidized bed.
• Multi gravity separators

Electrostatic separation

Non-conducting particles the drum, thus minerals such as ilmenite and rutile can be separated.

Magnetic separation

Minerals such as magnetite and pyrrhotite are naturally magnetic, and so can be separated from non-magnetic particles using strong magnets.