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.